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計算機控制論文:鍋爐的計算機控制論文
鍋爐微計算機控制,是近年來開發的一項新技術,它是微型計算機軟、硬件、自動控制、鍋爐節能等幾項技術緊密結合的產物,我國現有中、小型鍋爐30多萬臺,每年耗煤量占我國原煤產量的1/3,目前大多數工業鍋爐仍處于能耗高、浪費大、環境污染等嚴重的生產狀態。提高熱效率,降低耗煤量,用微機進行控制是一件具有深遠意義的工作。
作為鍋爐控制裝置,其主要任務是保障鍋爐的安全、穩定、經濟運行,減輕操作人員的勞動強度。采用微計算機控制,能對鍋爐進行過程的自動檢測、自動控制等多項功能。
鍋爐微機控制系統,一般由以下幾部分組成,即由鍋爐本體、一次儀表、微機、手自動切換操作、執行機構及閥、滑差電機等部分組成,一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉速等量轉換成電壓、電流等送入微機,手自動切換操作部分,手動時由操作人員手動控制,用操作器控制滑差電機及閥等,自動時對微機發出控制信號經執行部分進行自動操作。微機對整個鍋爐的運行進行監測、報警、控制以保障鍋爐正常、地運行,除此以外為保障鍋爐運行的安全,在進行微機系統設計時,對鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數應設置常規儀表及報警裝置,以保障水位和汽包壓力有雙重甚至三重報警裝置,這是必不可少的,以免鍋爐發生重大事故。
控制系統:
鍋爐是一個較為復雜的調節對象,它不僅調節量多,而且各種量之間相互聯系,相互影響,相互制約,鍋爐內部的能量轉換機理比較復雜,所以要對鍋爐建立一個較為理想的數學模型比較困難。為此,把鍋爐系統作了簡化處理,化分為三個相對獨立的調節系統。當然在某些系統中還可以細分出其它系統如一次風量控制回路,但是其主要是以下三個部分:
爐膛負壓為主調量的特殊燃燒自動調節系統
鍋爐燃燒過程有三個任務:給煤控制,給風控制,爐膛負壓控制。保持煤氣與空氣比例使空氣過剩系數在1.08左右、燃燒過程的經濟性、維持爐膛負壓,所以鍋爐燃燒過程的自動調節是一個復雜的問題。對于3×6.5t/h鍋爐來說燃燒放散高爐煤氣,要求是較大限度地利用放散的高爐煤氣,故可按鍋爐的較大出力運行,對蒸汽壓力不做嚴格要求;燃燒的經濟性也不做較高的要求。這樣鍋爐燃燒過程的自動調節簡化為爐膛負壓為主參數的定煤氣流量調節。
爐膛負壓Pf的大小受引風量、鼓風量與煤氣量(壓力)三者的影響。爐膛負壓太小,爐膛向外噴火和外泄漏高爐煤氣,危及設備與運行人員的安全。負壓太大,爐膛漏風量增加,排煙損失增加,引風機電耗增加。根據多年的人工手動調節摸索,6.5t/h鍋爐的Pf=100Pa來進行設計。調節方法是初始狀態先由人工調節空氣與煤氣比例,達到理想的燃燒狀態,在引風機全開時達到爐膛負壓100Pa,投入自動后,只調節煤氣蝶閥,使壓力波動下的高爐煤氣流量趨于初始狀態的煤氣流量,來保持燃燒中高爐煤氣與空氣比例達到狀態。
鍋爐水位調節單元
汽包水位是影響鍋爐安全運行的重要參數,水位過高,會破壞汽水分離裝置的正常工作,嚴重時會導致蒸汽帶水增多,增加在管壁上的結垢和影響蒸汽質量。水位過低,則會破壞水循環,引起水冷壁管的破裂,嚴重時會造成干鍋,損壞汽包。所以其值過高過低都可能造成重大事故。它的被調量是汽包水位,而調節量則是給水流量,通過對給水流量的調節,使汽包內部的物料達到動態平衡,變化在允許范圍之內,由于鍋爐汽包水位對蒸氣流量和給水流量變化的響應呈積極特性。但是在負荷(蒸氣流量)急劇增加時,表現卻為"逆響應特性",即所謂的"虛假水位",造成這一原因是由于負荷增加時,導致汽包壓力下降,使汽包內水的沸點溫度下降,水的沸騰突然加劇,形成大量汽泡,而使水位抬高。汽包水位控制系統,實質上是維持鍋爐進出水量平衡的系統。它是以水位作為水量平衡與否的控制指標,通過調整進水量的多少來達到進出平衡,將汽包水位維持在汽水分離界面較大的汽包中位線附近,以提高鍋爐的蒸發效率,保障生產安全。由于鍋爐水位系統是一個設有自平衡能力的被控對象,運行中存在虛假水位現象,實際應用中可根據情況采用水位單沖量、水位蒸汽量雙重量和水位、蒸汽量、給水量三沖量的控制系統。
除氧器壓力和水位調節:除氧器部分均采用單沖量控制方案,單回路的PID調節。
監控管理系統:
以上控制系統一般由PLC或其它硬件系統完成控制,而在上位計算機中要完成以下功能:
實時檢測鍋爐的運行參數:為掌握整個系統的運行工況,監控系統將實時監測并采集鍋爐有關的工藝參數、電氣參數、以及設備的運行狀態等。系統具有豐富的圖形庫,通過組態可將鍋爐的設備圖形連同相關的運行參數顯示在畫面上;除此之外,還能將參數以列表或分組等形式顯示出來。
綜合分析及時發出控制指令:監控系統根據監測到的鍋爐運行數據,按照設定好的控制策略,發出控制指令,調節鍋爐系統設備的運行,從而保障鍋爐高效、運行。
診斷故障與報警管理:主控中心可以顯示、管理、傳送鍋爐運行的各種報警信號,從而使鍋爐的安全防爆、安全運行等級大大的提高。同時,對報警的檔案管理可使業主對于鍋爐運行的各種問題、弱點等了如指掌。為保障鍋爐系統安全、地運行,監控系統將根據所監測的參數進行故障診斷,一旦發生故障,監控系統將及時在操作員屏幕上顯示報警點。報警相關的顯示功能使用戶定義的顯示畫面與每個點聯系起來,這樣,當報警發生時,操作員可立即訪問該報警點的詳細信息和按照所推薦采取的應急措施進行處理。
歷史記錄運行參數:監控系統的實時數據庫將維護鍋爐運行參數的歷史記錄,另外監控系統還。設有專門的報警事件日志,用以記錄報警/事件信息和操作員的變化等。歷史記錄的數據根據操作人員的要求,系統可以顯示為瞬時值,也可以為某一段時間內的平均值。歷史記錄的數據可有多種顯示方式,例如曲線、特定圖形、報表等顯示方式;此外歷史記錄的數據還可以由以網絡為基礎的多種應用軟件所應用。
計算運行參數:鍋爐運行的某些運行參數不能夠直接測量,如年運行負荷量、蒸汽耗量、補水量、冷凝水返回量、設備的累積運行時間等。監控系統提供了豐富的標準處理算法,根據所測得的運行參數,將這些導出量計算出來。
計算機控制論文:論計算機控制中的網絡與通信技術的近期技術發展
計算機網絡技術與通信技術的結合,使得信息通信得到了前所未有的飛躍,極大地提高了通信的效率和質量,將傳統的依靠交換技術和數字技術的通信技術,推向了新的高度,它在更好的適應現代化信息社會的同時,更極大地推動了信息社會的進一步發展和進步。因此,加深對計算機網絡和通信技術的理解,明確兩者之間的關系以及所運用的具體技術,是增強計算機網絡和通信技術運用的重要途徑。
1 計算機網絡技術
將現代通信技術同計算機技術結合在一起,利用通信線路和通信設備,將分布在不同地區的,能夠獨立工作的計算機設備連接在一起,從而實現信息的傳輸和資源的共享,便是所謂的計算機網絡系統。
計算機網絡系統主要是由資源網絡和通信網絡共同組成的,所謂網絡,就是指通過電話線、電纜或者無線通信等互相連接的計算機之間的集合。它的各個節點之間能夠進行自由地通信,并且可以實現軟件、硬件以及數據庫等資源的共享。一般來說,計算機網絡主要由六種互聯的設備組成,包括路由器、網關、中繼器、網橋、集線器以及交換器。
2 計算機數據通信技術
所謂數據通信,是指在不同的計算機之間,以及計算機與設備之間,進行數據交換的過程,按其發展的歷程,它經歷了模擬通信、數字通信以及數據通信的發展,其相應的傳載體分別是模擬信號、數字信號以及信息源產生的數據信號。
其中,數據通信又可分為電路交換、報文交換和分組交換三種交換方式。計算機之間的信息傳輸和共享,主要是通過網絡協議實現的。不同的計算機之間,使用相同的網絡協議,即相同的語言,可以實現計算機之間的信息交換,網絡協議的選擇,往往要根據有具體的情況來確定,而不是一成不變的。
3 計算機控制中的網絡與通信技術的發展階段
3.1 聯機階段
在這個階段,計算機主要是利用中央處理機,將分散在不同地理位置的大量計算機連接在一起,來實現信息控制和交換的。在這種方式下,主處理器負責主要的運算和指揮工作,并將大量的數據收集和存儲起來。而其他的計算機只是針對部分信息進行收集和反饋。
但是,隨著連接終端的計算機數量的不斷增多,主處理機所負擔的處理任務也持續增加,造成了沉重處理負擔,使得其運行的速度越來越慢,其通信終端的信息獲取速度也受到極大的影響。為了解決這個問題,便在通信線路和中央主處理機之間,設置了一個通信控制器或者前端處理機,用來負責與終端計算機之間的信息控制,可以極大地提高數據處理的速度。
3.2 計算機互聯階段
互聯網絡階段主要出現在二十世紀的六十年代,主要是指通過多個計算機的互聯,形成互聯系統,以實現信息的共享。這種通信系統具有分組交換、控制分散、資源多項共享等優勢,但同時也有相對封閉、過于獨立等方面的缺陷,很難實現網絡的互通和信息的共享。
3.3 標準化網絡階段
隨著微處理器和集成電路的出現和高速發展,計算機技術得到了迅猛的進步,這是標準化網絡階段出現的技術前提。從二十世紀八十年代起,計算機的體積越變越小,運行的速度卻越來越快,功能不斷齊全,使用的性也在不斷提升。
此外,隨著局域網的迅速發展,以在路由器和調制解調器的相繼使用,許多計算機和通訊系統逐漸形成了一個交互式的網絡,真正地實現了計算機之間的信息共享。
3.4 互連和高速網絡階段
信息高速公路的建設,是在二十世紀九十年代時提出的一個重大的課題,適應了信息化通信的具體要求。緊隨美國之后,世界上的其他各個國家也都開始重視國家的信息工程建設,并逐漸在全球范圍內,形成了以互聯網為核心的網絡通信技術,以實現全球資源的共享。
4 計算機控制中的網絡與通信的主要技術
4.1 以太網
以太網是一種具有極大優勢的計算機控制技術,它具有例如網絡的成本低、應用的范圍廣、軟件和硬件資源豐富、通信速率高以及市場潛力大等特點,這些優勢的存在,決定了以太網具有極為廣闊的市場前景,逐漸控制甚至是壟斷了商用計算機的通信管理,并開始向工業現場進軍。
以太網在技術上的優勢,可以更好的實現網絡之間的信息共享和及時的通信,而其價格方面的優勢,則可以在提高通信網絡性能的同時,降低局域網建設的成本。所以,以太網依靠這些方面的優勢,逐漸成為了計算機網絡與通信的主要控制技術,并推動了計算機網絡與通信技術的不斷發展。
4.2 現場總線技術
利用現場總線技術,可以實現微機化的測量控制設備與生產現場之間的數字化和開放化通信,保障計算機控制的網絡和通信技術的完整實現。
它的數據傳輸方式主要為基帶傳輸,具有極大地實時性和抗干擾的性能。此外,現場總線技術的功能模塊相對分散,便于系統的維護,具有極強的性。而其開放式的互聯結構,可以使同層之間的網絡實現互連,保障與信息管理網絡的互連。同時,它的互操作性極強,可以保障不同廠家生產的通訊設備,能夠在相同的通信協議下,實現統一的組態。
現場總線技術的優勢以及其技術不斷的成熟和完善,使得它成為計算機網絡和通信的重要控制技術。但是,由于這種技術的標準過多,在互聯通信中會存在許多困難,導致傳輸的速度相對較慢,因此,在計算機的網絡和通信中,存在許多限制,不如以太網在這方面的優勢大。
5 計算機控制中的網絡與通信技術的應用
目前,計算機網絡和通信技術得到了不斷的發展,其應用的范圍也不斷擴展,例如電子數據業務、個人移動通信、電子信箱等。當然,它的應用范圍并不局限于此。
例如3G與4G技術在配電網中的應用,其覆蓋的面積廣泛,能夠滿足配電網中的自動化信息傳輸的需要,在配電自動化方面得到了充分的利用。而在應急通信方面,也利用計算機數據通信技術,建立應急通信系統,在發生緊急事故的時候,實現及時通信,如應急通信指揮車的建立,就是其重要的體現。此外,無線視頻技術、智能電網技術等,都是計算機控制中的網絡與通信技術的重要應用方面,可以促使個人以及其他方面通信朝著實時、雙向、高速、交互和動態的方向發展。
6 結束語
在信息化社會高速發展的今天,計算機網絡和通信技術有著廣泛的應用,極大地改變著人們的生活和交流方式,逐漸成為人們日常生活中必不可少的工具。同時,由于相關技術的開發和進步,網絡通信技術的服務水平和業務范圍不斷擴展,促使新的通信設備,如視頻電話等不斷誕生,對現代社會產生了極大的影響。且隨著計算機控制中網絡和通信技術的不斷發展,它對于社會和人們生活的影響會更加明顯。
計算機控制論文:計算機控制中網絡通信的論文
1基于計算機的控制系統
在工業生產領域,計算機控制系統中包括了工業用計算機與各種工業對象。相較于普通控制系統,基于計算機的控制系統,包括了開環系統與閉環系統?,F在,工業領域中主要采用閉環系統,主要是由于該類控制系統為一種最基本的控制方式。根據常用的計算機控制系統,其硬件主要包括了計算機、各種外設、輸入和輸出通道,以及各種工業操作臺等。具體如圖1中所示。根據控制系統所采用控制方式的不同,則可以將其劃分成:操作指導控制系統、直接數字控制系統、計算機監督系統以及分級計算機控制系統等。
2基于計算機的遠程網絡通訊
在遠程網絡通信中,由于信息傳輸方向的不同,可以將該過程中所采用的通訊技術分為雙工通訊、半雙工通訊與單工通訊等幾種類型。顧名思義,雙工通訊就是通過比較復雜的通信結構與線路,確保通訊雙方的信息都能夠向著兩個方向傳送;而半雙工通信則可以理解為信息雖然能夠在兩個方向傳輸,但是這種傳輸過程不是實時的,因為每次傳輸都只有單個方向的數據在傳輸;單工通信則更加簡單,就是只有一個固定方向的信息能夠被傳送。在實際的應用環境中,遠程網絡通信中所采用的通訊方式主要為半雙工方式,也就是人們常說的四線制傳輸方式,而在不同計算機之間的通信中,則主要采用單工通信方式,這樣,就可以在滿足各種實際要求的情況下,使得通信系統中所采用的線路能夠得到更大程度的簡化。在基于計算機的遠程網絡通訊系統中,其硬件構成根據不同的功能主要包括計算機終端、網絡主機、各種網絡數據交換設備、網絡數據傳輸線路等。
在這些硬件設備中,計算機終端的作用主要為對各個企業用戶的網絡數據通訊量和信息規模等進行控制;數據交換設備則可以實現對各種網絡傳輸數據的分類、歸檔、處理與存儲等操作過程;在網絡主機中,則又可以具體分為微型計算機和小型計算機,其中,我們常用的計算機可以作為微型計算機來使用;網絡數據傳輸線路又可以劃分成多種不同的線路,比如常見的電話線路、光纖線路以及微波線路等,在這些線路中,人們最常用的就是光纖線路,這主要是由于光纖的速度非常快。在整個網絡通訊鏈路中,計算機終端、主機等硬件設備,主要通過數據傳輸線路完成下路連接,而各種終端設備則需要通過數據交換設備來接入網絡,接著,遠程網絡通訊系統各種計算機終端,則能夠通過實現制定的網絡協議來實現對網絡終端的控制過程。對于基于計算機的遠程網絡通訊系統中所采用的連接方式,根據現代計算機網絡技術的發展現狀,可以劃分為分支式、多路復用、集線式以及點到點等多種方式。在這幾種方式中,點到點方式最為常用,因為這種連接方式主要以計算機為核心,然后再通過各種傳輸線路和數據交換設備來實現網絡數據的交換與傳輸。
3計算機網絡通信的發展方向
3.1朝著網絡化方向發展。在現代計算機技術和網絡技術發展的雙重推動下,各種基于計算機網絡的控制系統得到廣泛應用,且應用范圍和規模也不斷擴展,給傳統回路控制系統中所展現出來的特性造成了根本性的變化,主要是在網絡技術推動下,逐漸形成了控制系統的網絡化發展趨勢,而這也是現代網絡技術的成功應用所帶來的必然結果?;诂F代網絡技術,可以將網絡中的各種接口連接到儀表單元,從而使得網絡化條件中的儀表單元具備了直接通訊的能力。正是由于網絡技術的推動,才使得網絡能夠逐步延伸和發展到各個控制系統的末端,然后在與原有控制系統的結構相結合的基礎上,則可實現從控制任務的最基底層,到實現整個調度工作的較高層之間的網絡優化與連接過程。對于整個控制系統中的各個儀表單元,其可以作為控制網絡中的最小實現環節來使用,而這些儀表單元的網絡化則是在對這些儀表單元的數字化的基礎上才完成的;在完成原有儀表單元的數字化之后,才能添加必要的網絡通訊單元,從而構成完整的總線系統。在現有的網絡化控制系統與現場總線控制系統中,整個控制過程的實現與完成已經不再僅通過傳統意義上的控制系統來執行,而是通過各種儀表單元在對各自工作獨立完成的及基礎上,進而通過網絡來實現不同單元之間信息交互,最終完成程序和應用環境所賦予的各種控制任務。
3.2朝著扁平化的方向發展在各種功能不同的網絡結構中,特別是在基于分布式的計算機控制系統中,整個控制系統可以通過網絡來劃分成不同的層次,進而將計算機通過網路來連接??紤]到在網絡中所存在的不同層次之間的獨立性,信息在網絡交互過程中,將會受到計算機的影響,這也是信息或者數據在網絡交互過程中,需要考慮的一些問題。同時,由于分布式控制系統的網絡本身所體現的數據結構的封閉性,會給不同廠家產品的交互帶來影響。
4結束語
基于現代計算機技術的控制技術得到了飛速發展,各個領域對控制系統所體現的控制技術水平的要求也逐漸提高,使得現有的控制技術水平朝著更高層次的方向發展。文中通過對計算機系統結構中控制系統的簡介,闡述了常用計算機控制系統的構成和組件,對控制技術在網絡通信中的應用進行分析。
計算機控制論文:計算機控制技術在自動化生產線上的應用
計算機控制就是用計算機對一個設備動向全程操控。在電腦操控體系中,用計算數據系統替代傳統的操作系統,他是替代常規的生產系統的一個新方向,它改變了人們對自動化的認識,是一種革新。
一、計算機控制系統的設計過程
計算機控制體系的軟件和硬件的組織構造是根據它聯系的設備不一樣,有所改變的,他們的組織結構大致是一樣地,可以涉及到系統設計,控制任務,軟件設計等。
(一)系統方案設計
我們依據體系設計任務書進行總體方案設計,對體系的軟件,硬件它們的構造再考察它的要求,推算出合適它的的系統,組成一個新的系統。再時間很緊張的時候可以拿現場的配件組合,再設計費用不到位的時候工作人員可以組織自己設計的模式,但是要注意化風好軟件和硬件的價格及時間,控制體系結構它的概括微型的處理器、存儲器、選擇好接線口、傳感器、硬件的設計與調試的基本內容。
(二)控制任務
我們要對超控設備進行調研,研究,了解工作程序是再體系設計1前應該做好的事,只有理解了它的要求,理解了它要接收的任務,涵蓋體系的終極目標,數據流量還有度,現場的要求,時間的控制,我們要嚴格按照計劃說明操控,實現整個系統操作。
(三)軟件設計
計算機軟件的設計要依據體系規劃的總意見,確定體系下所要完成的各種功能及完成這些系統性能的推理和時差序關系,并用合理組成部件表格畫出來。他們是根據體系組成表格不同的功能,分別規劃出相應的控制體系所需要的軟件。例如仿真的量輸入和仿真量輸出及數據處理還有互聯和打字版處理格式等。每一種表格都可以單獨進行實驗調試,各種表格分別實驗調試好以后,再按工作路線圖推理和時間順序關系將他們正確組合、互相連接、實驗和調試。
(四)現場安裝調試
首先要按設計計劃合理組裝裝,對體系結構進行大體的演練和比較的演練,結合演練的結構數據重置體系的置和儲存數據進行軟硬件的調試,他們的構件組成都可以在演練數據下用對演練數據進行試研的辦法同時進行,同時他們要進行統一的實驗及推理,仿真物體是這個體系驗證的最基本要求,而好的體系的數據調整實試要在現場進行。
(五)計算機的控制系統
計算機的操作控制體系的合成是有軟硬兩個部件合成的。而一個非常合理的計算機的操做控制體系應分好幾個部分構成:被操作控制的物體及它的重要組成部件及圖的外圍裝備和全自動的儀器和軟件體系。
二、自動化生產線上應用與分析
工業機器手臂的自動化的沖壓生產線運行循環路線可以簡單概括為:上下料機構板材沖壓。鋼板物料的傳送、線頭板料清洗涂油、鋼板板物料料位置校正、及時臺壓床沖壓、下料機器手臂提取物料、壓床再次沖壓、依設計流程傳到下一個工序、機器人收取物料并裁剪、把它輸送到下一臺壓床、下一臺機器人接著提取物料、把物料放到輸送裝置上,工人開始按規定型號堆積板材。用工業機器人的自動化的生產線,會更加符合現再經濟發展的需求及技術方面的創新。機器人手自動的化生產線適用于現在大規模的生產的各個行業,也適合已有生產線實現全自動的業再次更新,工程機器人自動的生產線通過改變不同的軟件,它可應用于很多車型生產,它的可控制性能很好,工業機器人體系組成包括上下料結構、清洗涂油機體系對各種型號的沖床兼上下料體系、物料輸送體系。各個分體系連接間的電氣化操控是按照統一操做控制和刪減控制的原則,他們再不同附件的操控系統中,他們是應用了機械與構建操控的很有代表性的一個組成,他們每個級別都應用不一樣的互聯網工程和軟硬件控制,以達到不同的設計效果實現自動化。各部分操控體系采用具有現場總線形式的PtC操控方法,他有獨立操控和智能操控的特點。為確??刂企w系正常運轉,我們在車間總的線路全部采用西門子Proflbus總線及dj數字化的局域計算機網絡的分布式包交換技術體系。每個監督控制結構的PiC之間及PiC與上一個機械間的聯系全部采用了現代化的集成板的局域電腦互聯網的分布式包交換技術,供監控體系相互聯系時應用。沖床機的運動中樞應連接Ethetnet csrd與機器人的操控體系聯網,操控體系與工業機器人的聯系方式是通過Proflbus-DP的總路線連接的他們實現了信息的互換和連接。連接體系采用了HMI SIEMENS的觸摸技術,在每一個可操控的部件上都放置一個顯示屏,它應用了Proflbus 的數據連接。各個部件都安裝了信息指示燈和緊急開關,屏幕可看到系統信息及顯示錯誤出現在那里,與這個設備有聯系的的 i\O 信號在HMi上顯示,他們以紅燈和黃燈區分。系統如果發現哪里有情況,將會鳴笛警報,顯示屏上將會出現問題出現在那里,以便維修人員查找。這個體系還有演練數字場景的能力,在磨擬演練中,它的壓力和轉動速度可能會影響到生產還有可能會發生操作控制與機械運轉不同步的可能,體系是通過機器人的離線程序控制的機器人的運行路線,來減少生產現場的實驗休整周期。
機器人沖壓設備再生產中使用面很廣,他改變了傳統的勞動模式,改善了勞動條件及強度,確保了生產的安全,提高生產的進度及產品的合格率,它不但材料的生產流程還減少了浪費,節約了時間,縮小了生產成本,隨著生產線的制作、調試設備的周期設計時間不斷提前,機器人自動化生產線越來越為汽車主機廠所接受,成為沖壓自動化生產線的主流。
總之,隨著計算機軟件技術的逐漸發展,計算機的操作控制正逐步的進入到生產的各個領域。所以我們要不斷創新改革,創作出一個更好的控制體系是非常有意義的。計算機的操作控制體系包括硬件還軟件和控制算法三個方面,一個完整的設計還需要考慮系統的抗干擾性能,使系統能長期有效地運行,給以后控制系統進入各個行業實現生產自動化打下良好的基礎。
計算機控制論文:談計算機控制技術在自動化生產線上的應用
計算機控制就是用計算機對一個設備動向全程操控。在電腦操控體系中,用計算數據系統替代傳統的操作系統,他是替代常規的生產系統的一個新方向,它改變了人們對自動化的認識,是一種革新。
一、計算機控制系統的設計過程
計算機控制體系的軟件和硬件的組織構造是根據它聯系的設備不一樣,有所改變的,他們的組織結構大致是一樣地,可以涉及到系統設計,控制任務,軟件設計等。
(一)系統方案設計
我們依據體系設計任務書進行總體方案設計,對體系的軟件,硬件它們的構造再考察它的要求,推算出合適它的的系統,組成一個新的系統。再時間很緊張的時候可以拿現場的配件組合,再設計費用不到位的時候工作人員可以組織自己設計的模式,但是要注意化風好軟件和硬件的價格及時間,控制體系結構它的概括微型的處理器、存儲器、選擇好接線口、傳感器、硬件的設計與調試的基本內容。
(二)控制任務
我們要對超控設備進行調研,研究,了解工作程序是再體系設計1前應該做好的事,只有理解了它的要求,理解了它要接收的任務,涵蓋體系的終極目標,數據流量還有度,現場的要求,時間的控制,我們要嚴格按照計劃說明操控,實現整個系統操作。
(三)軟件設計
計算機軟件的設計要依據體系規劃的總意見,確定體系下所要完成的各種功能及完成這些系統性能的推理和時差序關系,并用合理組成部件表格畫出來。他們是根據體系組成表格不同的功能,分別規劃出相應的控制體系所需要的軟件。例如仿真的量輸入和仿真量輸出及數據處理還有互聯和打字版處理格式等。每一種表格都可以單獨進行實驗調試,各種表格分別實驗調試好以后,再按工作路線圖推理和時間順序關系將他們正確組合、互相連接、實驗和調試。
(四)現場安裝調試
首先要按設計計劃合理組裝裝,對體系結構進行大體的演練和比較的演練,結合演練的結構數據重置體系的置和儲存數據進行軟硬件的調試,他們的構件組成都可以在演練數據下用對演練數據進行試研的辦法同時進行,同時他們要進行統一的實驗及推理,仿真物體是這個體系驗證的最基本要求,而好的體系的數據調整實試要在現場進行。
(五)計算機的控制系統
計算機的操作控制體系的合成是有軟硬兩個部件合成的。而一個非常合理的計算機的操做控制體系應分好幾個部分構成:被操作控制的物體及它的重要組成部件及圖的外圍裝備和全自動的儀器和軟件體系。
二、自動化生產線上應用與分析
工業機器手臂的自動化的沖壓生產線運行循環路線可以簡單概括為:上下料機構板材沖壓。鋼板物料的傳送、線頭板料清洗涂油、鋼板板物料料位置校正、及時臺壓床沖壓、下料機器手臂提取物料、壓床再次沖壓、依設計流程傳到下一個工序、機器人收取物料并裁剪、把它輸送到下一臺壓床、下一臺機器人接著提取物料、把物料放到輸送裝置上,工人開始按規定型號堆積板材。用工業機器人的自動化的生產線,會更加符合現再經濟發展的需求及技術方面的創新。機器人手自動的化生產線適用于現在大規模的生產的各個行業,也適合已有生產線實現全自動的業再次更新,工程機器人自動的生產線通過改變不同的軟件,它可應用于很多車型生產,它的可控制性能很好,工業機器人體系組成包括上下料結構、清洗涂油機體系對各種型號的沖床兼上下料體系、物料輸送體系。各個分體系連接間的電氣化操控是按照統一操做控制和刪減控制的原則,他們再不同附件的操控系統中,他們是應用了機械與構建操控的很有代表性的一個組成,他們每個級別都應用不一樣的互聯網工程和軟硬件控制,以達到不同的設計效果實現自動化。各部分操控體系采用具有現場總線形式的PtC操控方法,他有獨立操控和智能操控的特點。為確??刂企w系正常運轉,我們在車間總的線路全部采用西門子Proflbus總線及dj數字化的局域計算機網絡的分布式包交換技術體系。每個監督控制結構的PiC之間及PiC與上一個機械間的聯系全部采用了現代化的集成板的局域電腦互聯網的分布式包交換技術,供監控體系相互聯系時應用。沖床機的運動中樞應連接Ethetnet csrd與機器人的操控體系聯網,操控體系與工業機器人的聯系方式是通過Proflbus-DP的總路線連接的他們實現了信息的互換和連接。連接體系采用了HMI SIEMENS的觸摸技術,在每一個可操控的部件上都放置一個顯示屏,它應用了Proflbus 的數據連接。各個部件都安裝了信息指示燈和緊急開關,屏幕可看到系統信息及顯示錯誤出現在那里,與這個設備有聯系的的 i\O 信號在HMi上顯示,他們以紅燈和黃燈區分。系統如果發現哪里有情況,將會鳴笛警報,顯示屏上將會出現問題出現在那里,以便維修人員查找。這個體系還有演練數字場景的能力,在磨擬演練中,它的壓力和轉動速度可能會影響到生產還有可能會發生操作控制與機械運轉不同步的可能,體系是通過機器人的離線程序控制的機器人的運行路線,來減少生產現場的實驗休整周期。
機器人沖壓設備再生產中使用面很廣,他改變了傳統的勞動模式,改善了勞動條件及強度,確保了生產的安全,提高生產的進度及產品的合格率,它不但材料的生產流程還減少了浪費,節約了時間,縮小了生產成本,隨著生產線的制作、調試設備的周期設計時間不斷提前,機器人自動化生產線越來越為汽車主機廠所接受,成為沖壓自動化生產線的主流。
總之,隨著計算機軟件技術的逐漸發展,計算機的操作控制正逐步的進入到生產的各個領域。所以我們要不斷創新改革,創作出一個更好的控制體系是非常有意義的。計算機的操作控制體系包括硬件還軟件和控制算法三個方面,一個完整的設計還需要考慮系統的抗干擾性能,使系統能長期有效地運行,給以后控制系統進入各個行業實現生產自動化打下良好的基礎。
計算機控制論文:一種變頻泵站節約能耗的計算機控制技術
摘要:怎樣合理使用變頻調速設備才節能,是本文討論的問題。 重點討論了并聯泵合理搭配運行和調速策略的控制原理及實現控制的數學方法;采用力控組態軟件+PLC+變頻調速控制技術,確定泵站節能經濟運行的量化問題。
關鍵詞:組態軟件 PLC 虛擬水泵
給水行業的配水、增壓泵站進行變頻調速節能技術改造后,經過運行,普遍發現在使用過程中存在以下問題:
1、 在滿足用戶的需水量及保障供水壓力的情況下,開并聯泵組時,水泵節電很少甚至不節電;一臺調速泵運行時,節電很少或不節電。
2、當工況點、管網參數等情況發生變化后,且在泵站系統滿足工況條件下,調速系統經常出現運行不穩定現象,從而造成節能效果不能保持低的單位電耗值。
針對供水行業的使用情況,許多人盲目的把變頻調速設備當作節能設備來看待,實際上對變頻技術根本不清楚,也沒有確切衡量節電效果的尺度。對此,本文討論在并聯泵組中,機組如何合理搭配運行以及使用調速方式,采用力控組態軟件+PLC控制技術,解決對泵站節能經濟運行的量化問題。
一、能耗最小的并聯泵組合理運行搭配及調速方式的控制理論
1 、控制原理
在泵站系統的工藝參數(流量、壓力)、設備參數(水泵、電機、調速裝置)等確定的情況下,采用最小二乘法理論找出H-Q之間的函數關系,運用并聯泵組特性曲線擬合法,自動找出一套耗能最小的運行搭配和調速方式,即優化泵組合方案(運行搭配合理的泵組工況點穩定運行在高效區間內)。當然,該優化泵組合方案并不一定是每臺水泵都能達到,在這里是指一個泵站內水泵優化組合后的總體效果,可以形象的說把整個泵站內已優化組合后的每一泵組合方案看作一臺水泵,我們把泵組合方案稱為虛擬水泵,而這一臺虛擬水泵在一定壓力和流量下,用最小二乘法理論計算出虛擬水泵的特性方程和特性曲線為標準,找出虛擬水泵高效區的范圍。當“虛擬水泵”的工況點不在高效區內運行時,控制系統可根據水泵調速的相似定理和等效率原理,通過設定參數自動調整變頻泵的運行工況點,使動態運行虛擬水泵的工況點處在高效區內,此時單位流量耗能最小(控制原理 示意見圖1)。
欲使調速后的“虛擬水泵”方案工況點運行在高效區內,可根據相似定理和等效率原理,使“虛擬水泵”調速后的特性曲線經過設定的(流量、壓力)參數點,此點就是“虛擬水泵”的工況點。
二、技術設計與實現
1、泵站的工藝流程及控制流程
1.1泵站的工藝流程
我公司董莊配水泵站采用直抽方式對一條DN800管道進行配水,最終配水流量為2100m3/h,出站壓力為0.39MPa。主要設備有: 2臺日本MITSUTISHI F系列變頻器;4臺離心式送水泵,每臺送水泵配一臺出水電動閥、一個吊水電磁閥;2臺立式潛水泵(排水用);2臺真空泵(送水泵真空吊水用)。此外,設備還有與系統相關的自動化儀表等。從節能降耗的目標出發,配水泵站最終的泵組優化搭配及調速方案(表1)。
配水水泵在清水池水位有效水深1.8米以上時,為自灌式;1.8米以下需進行真空吊水。水泵開停臺數,根據清水池的水位、服務壓力和流量的參數自動優化組合,并把機泵的運行狀態通過PLC 的I/O接口及時傳送給力控組態軟件實時數據庫,使值班人員隨時監控各機泵運行情況;排水泵根據集水坑水位、真空泵根據真空吊水要求自動確定開、停泵。在電氣回路中,高、低壓開關柜倒閘均為人工操作,電量和儀表數據記錄自動傳輸,值班人員可從顯示屏上及時看到每一臺虛擬水泵的單位流量電耗值和其它參數。
1.2泵站的控制流程
泵站內的機泵控制,可采用現場手動控制方式、半自動控制方式、全自動控制方式,運行機泵出現故障時,備用機泵自動開啟。
設定“虛擬水泵”的參數(流量、壓力),顯示屏上同時顯示“虛擬水泵”的理論H-Q特性曲線和管網特性曲線(見圖2)。根據每一臺“虛擬水泵”對應的理論單位流量電耗值,選擇“虛擬水泵”方案,并輸出所選的方案。在機泵啟動前,系統自動檢測清水池水位狀態、泵停止狀態、泵非故障狀態、泵運行狀態、變頻器非故障狀態、閥門的位置狀態信號是否正常,若不正常,停止開泵;若信號正常,依次啟動調速泵、定速泵,自動打開對應出水閥門,“虛擬水泵”運行正常后,可從顯示屏上監控“虛擬水泵”理論特性曲線與該“虛擬水泵”實際疊加后動態特性曲線的擬合情況,值班人員很快能知道“虛擬水泵”工況點是否運行在高效區,若“虛擬水泵”的實時單位流量電耗值超過理論單位流量電耗值,系統則發出聲、光報警信號,及時通知值班人員,用本地控制方式由值班人員手動控制調節,使“虛擬水泵”的工況點運行在高效區內。若以上有任一信號不正確,管網壓力和流量即使滿足要求,也不能開泵,同時,發出報警信號。另外,每一臺機泵的運行實時電流超過本身正常的額定電流,且延時8秒時,發出故障報警信號,并緊急停泵。水泵若未能按程序操作,則報警。每臺水泵電機發生故障,都可以自動關閉對應閥門,并發出故障報警信號,同時備用泵自行投入運行。PLC接到關泵指令,先關閉對應出水閥門,水泵再停止運轉。排水泵的控制邏輯和高、低壓配電的監控參數由PLC單獨控制。
2、軟件的設計與實現
根據泵組合理運行搭配及調速理論、控制流程、,程序監控流程圖(圖3)為:
三、應用效果
2000年6月經過實測的數據統計分析,我們發現單獨采用自控變頻控制技術后,在并聯泵組運行時,節能較少,跟沒有使用變頻設備差不多。2002年4月經過用組態軟件+PLC+變頻調速控制技術改造后,泵站系統在滿足工況條件下,自動變頻系統運行穩定,節能效果長期保持低的單位電耗值,比原來用變頻設備改造后節約30%左右(見表2)。
四、結語
綜上所述,在供水行業內,使用自控變頻設備是否節能,經過實踐,我們認為只有對應用環境、控制對象以及經理論測算有多大的節能潛力,然后采用什么樣的自動控制方案改造節能潛力較大,且系統穩定,節能效果保持長期穩定,才是我們真正要達到的用當前信息工程技術改造傳統控制過程的目的。
計算機控制論文:大型結構整體安裝計算機控制技術
摘要:上海市機械施工公司是從事高層及大型結構吊裝、隧道工程、公路工程、橋梁工程、給排水及污水處理工程、樁基及地下深基礎、地下連續墻,以及建筑安裝和市政工程總承包的國有大中型機械化施工企業,隸屬于上海建工集團。公司現有職工1600余人,其中有職稱的技術、管理人員300余人,4級以上技工1000余人,擁有固定資產原值1.46億元,人均技術裝備6.37萬元,年施工產值4~5億元。
關鍵詞:整體安裝 現場施工
一、 概述
鋼結構安裝是公司的主要業務之一。針對近年來高、重、大、特殊鋼結構的不斷涌現,傳統的結構安裝施工工藝與設備往往難以勝任,公司通過反復研究與實踐,采用計算機、信息處理、自動控制、液壓控制等高新技術與結構吊裝技術相結合,自行開發了大型結構整體安裝計算機控制技術,自行研制了大型結構整體安裝計算機控制系統,完成了一系列重大工程,取得較好的經濟效益和社會效益。同時也發展了我國鋼結構施工技術,并使企業在國內大型、特殊鋼結構施工領域保持了經驗豐富地位。
二、 技術原理
大型結構整體安裝計算機控制技術的原理是“鋼鉸線承載、計算機控制、液壓千斤頂集群作業”。
1. 液壓千斤頂集群作業
以液壓千斤頂作為施工作業的動力設備。由于液壓千斤頂可以靈活布置與組合,可以根據大型結構的特點和施工現場的條件,構成受力合理、動力足夠的施工作業系統,因此可以用于各種大型、特殊、復雜的結構安裝工程。
根據各作業點提升力的要求,將若干液壓千斤頂與液壓閥組、泵站等組合成液壓千斤頂集群,大型結構整體提升時稱為液壓提升器,大型結構整體移位時稱為液壓牽引器。一般是1個作業點配置1套液壓提升器或牽引器。液壓千斤頂集群在計算機控制下同步作業,使提升或移位過程中大型結構的姿態平穩、負荷均衡,從而順利安裝到位。
2. 鋼絞線承載
液壓千斤頂通過集束的鋼絞線提升或牽引大型結構。
3. 計算機控制
施工作業由計算機通過傳感器和信息傳輸電路進行智能化的閉環控制。
計算機控制主要是3項作用,首先是控制液壓千斤頂集群的同步作業,其次是控制施工偏差,再次是對整個作業進行監控,實現信息化施工。計算機控制具有智能化功能,可以在施工過程中自動對施工系統進行自適應調整,進行故障的自動檢測與診斷,并能模仿與代替操作人員的部分工作,提高施工的安全性和自動化程度。
三、 控制系統
1. 系統功能
系統的主要作用是以液壓作業方式進行大型結構的整體提升、整體移位等,并始終保持大型結構的合理姿態,使施工負載、穩定性、各項參數和偏差均符合設計要求。
控制系統的主要功能有千斤頂集群控制、作業流程控制、施工偏差控制、負載均衡控制、操作臺實時監控,以及單點微調控制等。
2. 系統構成
大型結構整體安裝計算機控制系統由控制和執行兩部分組成。
a) 控制部分
控制部分包括計算機子系統和電氣控制子系統??刂撇糠值暮诵氖怯嬎銠C控制,外層是電氣控制。計算機子系統通過電氣子系統驅動液壓執行系統,并通過電氣子系統采集液壓系統狀態和作業點工作數據,作為控制調節的依據。電氣子系統還要負責整個施工作業系統的啟動、停車、安全聯鎖,以及供配電管理。
計算機子系統由下列模塊組成:
⑴ 順序控制:進行千斤頂集群動作控制和施工作業流程控制。
⑵ 偏差控制:進行結構姿態(高度、水平度、垂直度)偏差控制和施工負載均衡控制。
⑶ 操作臺控制:對施工作業進行操作和監控,并完成工作數據的采集、存儲、打印輸出等。
⑷ 自適應控制:對施工作業系統進行自適應控制、故障診斷與檢測等。
電氣控制子系統由總控臺、電液控制臺、總電氣柜、作業點控制柜、泵站控制箱,以及傳感檢測電路、液壓驅動電路等組成。
b) 執行部分
執行部分包括液壓子系統和支承導向子系統。
液壓子系統由下列部分組成:
⑴ 液壓千斤頂集群:布置在各作業點,根據作業點要求,由若干臺液壓千斤頂、液壓控制閥組構成。
⑵ 液壓泵站:為液壓千斤頂提供動力,一般1個或幾個作業點配置1臺液壓泵站。
⑶ 鋼鉸線:采用高強度低松馳鋼鉸線。
支承導向子系統用于大型結構整體安裝過程中的支承、導向或加固、穩定作用,例如整體提升中的提升柱、整體移位中的滑道、導軌,以及結構的臨時加固設施等。
3. 系統的性能
a) 作業能力:施工作業系統的規模根據工程需要確定,通過組合液壓千斤頂集群,作業能力可滿足超大型工程的需要。已應用的工程中較大起重荷載3200噸,較大起重力6600噸,共使用86個液壓千斤頂。
b) 作業點數:標準配置的系統最多可控制30個作業點(一般工程作業點為4~8個,迄今為止較大的工程中作業點為26個)。超過30個作業點時可以增設額外的控制模塊來擴容。
c) 作業對象規模:原則上只受工程結構和施工現場條件限制。已應用的工程中,較大結構尺寸為150×90×20米,提升高度29米。
d) 控制策略:可同時控制作業對象的姿態偏差、速度偏差、壓力(提升力或牽引力)偏差,并可根據各個工程的不同特點和要求,確定不同的多因素控制策略。
e) 控制精度:各作業點與基準點的高度或位移偏差可控制在2~3毫米以內。
f) 液壓系統工作方式:液壓千斤頂間歇伸缸和連續伸缸兩種方式。前者用于垂直提升;后者用于水平牽引,優點是作業穩定性好、作業速度快,但是液壓千斤頂的配置數量較大。
g) 操作方式:具有自動作業、半自動作業、單點調整、手動作業等多種操作方式。
h) 性、適應性:可以承受一般建筑施工現場的露天日曬、小雨、5級風、連續作業、電磁干擾、電網波動等工況。
四、 應用實例與效益
1. 東方航空公司雙機位機庫3200噸鋼屋蓋整體提升工程
鋼屋蓋網架的跨度150米,縱深90米,高18米,重量3200噸。采用“地面拼裝、整體提升”的施工工藝,即在地面上將網架拼裝好,然后整體提升到25高的砼柱頂上。不設臨時的提升承載柱,利用機庫26根長期結構柱的柱頂,設置液壓千斤頂集群進行提升。由于機庫東、西、北三面有柱,南面無柱,屋蓋南端總量又占總重量三分之二,因此提升點分布和負載分布極不均勻,對網架變形控制和結構柱承載控制很不利,提升控制難度很大
1996年6月下旬,經過4天共32小時的提升作業,將3200噸的鋼屋蓋網架從地面整體提升25米,順利完成安裝工程。
在提升過程中做到了:⑴ 各吊點與基準點的高度差不超過5毫米,確保了網架的變形小于設計限定值;⑵ 各吊點動載始終保持均衡(靜載懸殊達20倍),確保了被用作提升承載柱的機庫結構柱的荷載安全值;⑶ 屋架定位偏差小于2毫米,施工質量優良。
該工程節約施工費用710萬元,并且創造了兩項國內記錄:⑴ 一次提升跨度較大:150米;⑵ 超大型屋蓋整體提升不設輔助的提升承載柱。
2. 浦東國際機場航站樓鋼屋蓋區段整體移位施工
鋼屋蓋為連續三跨,跨度分別為80、42和48米,長度為412米,高30~39米,總重1.6萬余噸。在鋼屋蓋安裝之前,航站樓的現澆混凝土框架結構已先期完成,因而起重機無法進入跨內施工,難以用常規方法吊裝,故采用“屋架節間地面拼裝、柱梁屋蓋跨端組合,區段整體縱向移位”的施工方案,即在地面拼裝屋架,再將屋架和柱、梁等吊到砼結構樓面的邊端組合成屋蓋區段,然后應用本系統將區段向樓面中央水平移位到安裝位置。
1998年2-8月鋼屋蓋安裝完成,其中鋼屋蓋區段移位14次(每次距離50-200m,重量1200-1400噸),累計移位重量2萬余噸,累計移位距離2200m,累計移位時間400小時。
在牽引過程中做到了:⑴ 屋蓋滑移速度控制良好,加速度值小于設計限定值;⑵ 各牽引點與基準點的位移差不超過10毫米,確保了屋蓋滑移中的正確姿態,杜絕了“卡軌”可能性。
由于采用以屋蓋水平滑移為主要特點的新工藝,鋼屋蓋的安裝工程節約了建設投資1000萬元。
3. 南陽鴨河口電廠干煤棚網架整體展開提升工程
網架橫向跨度108米、縱向深度90米,高度約39米,重量505噸,提升高度約29米。該網架結構分為鉸接的5塊,地面拼裝后呈折疊狀,通過整體提升,使它展開為無柱拱形網架。這種結構與施工方法在國內尚無先例,是一項重大創新。它首先由設計單位提出,得到業主和施工總包單位的支持,并由我公司采用本系統予以實施。2001年5~6月經過5天共40小時的提升,順利地將網架提升到位。提升過程中各提升點高度差控制在3毫米以內,施工偏差控制和安裝定位質量均符合設計要求,在國內空間結構和鋼結構行業有效大影響。
計算機控制論文:淺談計算機控制系統在汽車行業的應用
論文關鍵詞:計算機控制;汽車行業;汽車性能測試;汽車監控;汽車檢測
論文摘要:一直以來汽車工業都是國家經濟發展的支柱產業之一。隨著社會的進步,經濟的發展以及我國入世以后汽車行業的迅速發展,這就把汽車行業對科技水平需求提升到了一個新的高度。文章就計算機控制系統在汽車行業中的一些重點應用問題進行了綜合論述。
我國入世以后汽車行業得到了迅猛發展,汽車已逐漸成為人們生產和生活中不可或缺的工具。目前,我國是全世界機動車保有量增長最快的國家(2007年末統計超過2300萬輛)。這也就強烈的促進了汽車行業的發展。與此同時,現代計算機控制技術已滲透到汽車的各個組成部分,汽車的結構變得越來越復雜,自動化程度也越來越高。不過對于汽車行業來說,從宏觀角度來看計算機控制系統表現最為突出的是在:汽車出廠前的性能測試、汽車出廠后的監控及汽車檢測三大方面。下面我們首先來看一下:
1.計算機控制系統在汽車性能測試方面的應用
由于電子技術的飛速發展,測試技術日新月異。應用先進、成熟的測試技術,是成功開發性能優良、經濟實用的汽車性能測試系統的基本原則。在汽車性能的測試方面,最常見的計算機控制系統包括:
1.1 PLC控制系統
可編程序控制器PLC(Programmable Logic controller)控制系統:PLC是重要的機電一體化產品,其主要功能是開關量控制。起初主要用于替代繼電器控制,目前已發展到具有模擬控制功能,因而應用范圍也有所擴展,形成了以PLC為核心的控制系統模型。
1.2 面向對象控制系統
面向對象的控制系統是利用典型基礎控制產品,針對特定應用對象進行系統設計和二次開發,二次開發的重點是系統結構、專用系統或部件以及應用軟件的開發。這種系統由于其針對性強,因而能夠做到系統緊湊、價格低廉,并能實現EIC(電控、儀控、計算機)一體化。
1.3 DCS控制系統
分布式控制系統DCS(Distributed control of system),DCS是當今汽車過程工業自動化的主控系統,特點是控制分散、操作顯示集中、系統具有很高的性和很強的功能。
1.4 模塊化控制系統
近年來控制模塊和模塊化控制系統得到發展。模塊化控制系統是以模塊為基礎,組成高度可配置的、分布式采集控制系統,這種系統當I/O出現故障時,只需要調換故障的模塊,而不需替換整個系統。模塊化控制系統的持點是:結構簡單、安裝方便、組織靈活、可擴展性較好、性高、維護方便。
2.計算機控制系統在汽車監控方面的應用
從上世紀末90年代,電子信息技術越來越多地進入交通運輸部門,并逐漸形成一個嶄新的工程領域,即智能交通系統ITS(Intelligent Trans Portation System)。所謂智能交通系統,就是通過采用先進的電子技術、信息技術、通信技術等高新技術,對傳統的交通運輸系統及管理體制進行改造,從而形成一種信息化、智能化、社會化的新型現代交通系統。
2.1車載端計算機控制系統的職能歸納
車載端計算機控制系統的職能可歸納為:首先,定位:車載監控終端全天候24小時連續不斷的接收GPS衛星信號,從而為系統提供車輛的位置和速度,定位精度可達10米。其次,記憶功能:車載監控終端具有存儲車輛位置/模擬量/異常信息的功能,而且可存儲長達兩個月的車輛位置/模擬量信息。第三,控制功能:車載監控終端接收到監控中心的控制命令后,對車輛執行控制動作。第四,通信功能:在GSM網絡覆蓋范圍內,車載監控終端可與監控中心進行數據交換。,防劫報警職能:在車輛遭受搶劫時,駕駛員觸動一個隱蔽報警按鈕,即可在自保的同時等待援助。
2.2監控端計算機控制系統的職能歸納
監控端計算機控制系統的職能可以歸納為:首先,數據預處理:通信服務器從Internet上接收到車輛的信息之后對信息進行初始的驗證、校驗、數據日志處理。并將待處理的信息分發給有處理能力的監控終端。其次,數據跟蹤:將移動車輛的實時位置以列表的方式顯示出來。第三,跟蹤監控功能:服務器端可以實現對多終端的跟蹤監控,系統實現采用TCP/IP協議,采用此協議是因為該協議可以保障信息傳輸的性和實時性。第四,報警功能:終端設備報警分為預報警,實際報警,以及報警解除三級報警狀態,這主要為了避免誤報警情況發生,當服務器端收到終端設備預報警信息,則彈出報警對話框,并且在預報警車號列表框中列出發出預報警信息的車號,雙擊其車號可以使系統定位到該車上,預報警情況不會使系統自動定位該車號的終端。
3.計算機控制系統在汽車檢測方面的應用
對于計算機控制系統在汽車檢測方面的應用,我們需要從汽車管理檢測和汽車故障檢測兩方面來進行分析。
3.1計算機控制系統在汽車管理檢測方面的應用
其實也就是常說的“多站點汽車檢測動態管理網絡系統”主要是利用計算機信息技術實現道路運輸管理部門對多個汽車檢測站的檢測數據進行實時傳輸與檢測結果的自動判斷,實現車輛二級維護備案,并實現對道路運輸車輛技術狀況的實時監控和道路運輸車輛相關信息的自動化傳輸,該系統還可以對汽車維修企業的二級維護車輛的一次檢驗合格率進行監控,該系統可以應用于所有道路運輸管理部門,以及其相應的檢測站,利用網絡技術實現車輛技術管理及信息傳遞的自動化,滿足交通部4號令的要求。該系統采用分級分布式星型網絡結構,網絡各工作站點通過集線器相互連接構成檢測系統局域網絡,完成數據通信和信息傳輸;通過調制解調器能方便地與電話網連接,加入Internet國際互聯網,實現局域網與局域的遠程通信,從而構成廣域網。其車輛檢測、辦理車輛技術等級評定和二級維護簽章實行封閉式自動檢測和流水作業辦公。
3.2計算機控制系統在汽車故障檢測方面的應用
經過多年的發展,目前國內的汽車故障檢測維修行業已具相當規模。大部分汽車綜合性能檢測站均采用了計算機控制系統,汽車維修企業也應用維修信息管理系統,一定程度上實現了檢測自動化和管理科學化。
3.2.1 計算機控制系統可以為汽車故障檢測提供技術支持
通過計算機控制系統完善汽車行業整體信息化之后,維修企業就可以通過一個公共的專家數據庫查詢需要的維修技巧并將自身的工作經驗與同行共享;一個維修企業的配件儲存是有限的,但如果將每個維修企業甚至供應商的配件倉儲量、型號和規格等登入信息網,可以較好地解決企業配件短缺但一時難以購置的問題;為車主提供周到迅速的服務,應是每個維修企業追求的目標之一,車輛檢測不合格需要進廠維修時,維修企業可以通過網絡查詢到該車輛的原始檢測數據和汽車性能曲線,極大地提高維修效率和性。
3.2.2 計算機遠程故障控制系統對汽車行業的現實意義
目前我國汽車維修行業已經從依靠檢查者的感覺和實踐經驗進行診斷的階段,發展到了利用專門設備進行綜合檢測診斷階段。計算機遠程故障控制系統為傳統汽車故障診斷技術進行了很好的補充。
首先,它增加了用于遠程診斷的診斷服務器,并預期能與該技術領域力量較強的大型汽車維修企業、科研院所、高等院?;驀鴥韧馄嚿a廠家建立的故障分析診斷中心互聯,同時與相關專家建立一種協作關系,共同為系統提供高效、快捷的遠程故障診斷服務。其次,形成了豐富的診斷數據庫和診斷知識庫,提高了診斷智能,并通過多手段、多專家協同對故障進行會診,提高了故障診斷的性和性。再次,遠程故障診斷技術同時克服了地域障礙,使用戶在行駛過程中也可以對汽車進行故障診斷和狀態監測。
計算機控制論文:淺談計算機控制系統在汽車行業的應用
論文關鍵詞:計算機控制;汽車行業;汽車性能測試;汽車監控;汽車檢測
論文摘要:一直以來汽車工業都是國家經濟發展的支柱產業之一。隨著社會的進步,經濟的發展以及我國入世以后汽車行業的迅速發展,這就把汽車行業對科技水平需求提升到了一個新的高度。文章就計算機控制系統在汽車行業中的一些重點應用問題進行了綜合論述。
我國入世以后汽車行業得到了迅猛發展,汽車已逐漸成為人們生產和生活中不可或缺的工具。目前,我國是全世界機動車保有量增長最快的國家(2007年末統計超過2300萬輛)。這也就強烈的促進了汽車行業的發展。與此同時,現代計算機控制技術已滲透到汽車的各個組成部分,汽車的結構變得越來越復雜,自動化程度也越來越高。不過對于汽車行業來說,從宏觀角度來看計算機控制系統表現最為突出的是在:汽車出廠前的性能測試、汽車出廠后的監控及汽車檢測三大方面。下面我們首先來看一下:
1.計算機控制系統在汽車性能測試方面的應用
由于電子技術的飛速發展,測試技術日新月異。應用先進、成熟的測試技術,是成功開發性能優良、經濟實用的汽車性能測試系統的基本原則。在汽車性能的測試方面,最常見的計算機控制系統包括:
1.1 PLC控制系統
可編程序控制器PLC(Programmable Logic controller)控制系統:PLC是重要的機電一體化產品,其主要功能是開關量控制。起初主要用于替代繼電器控制,目前已發展到具有模擬控制功能,因而應用范圍也有所擴展,形成了以PLC為核心的控制系統模型。
1.2 面向對象控制系統
面向對象的控制系統是利用典型基礎控制產品,針對特定應用對象進行系統設計和二次開發,二次開發的重點是系統結構、專用系統或部件以及應用軟件的開發。這種系統由于其針對性強,因而能夠做到系統緊湊、價格低廉,并能實現EIC(電控、儀控、計算機)一體化。
1.3 DCS控制系統
分布式控制系統DCS(Distributed control of system),DCS是當今汽車過程工業自動化的主控系統,特點是控制分散、操作顯示集中、系統具有很高的性和很強的功能。
1.4 模塊化控制系統
近年來控制模塊和模塊化控制系統得到發展。模塊化控制系統是以模塊為基礎,組成高度可配置的、分布式采集控制系統,這種系統當I/O出現故障時,只需要調換故障的模塊,而不需替換整個系統。模塊化控制系統的持點是:結構簡單、安裝方便、組織靈活、可擴展性較好、性高、維護方便。
2.計算機控制系統在汽車監控方面的應用
從上世紀末90年代,電子信息技術越來越多地進入交通運輸部門,并逐漸形成一個嶄新的工程領域,即智能交通系統ITS(Intelligent Trans Portation System)。所謂智能交通系統,就是通過采用先進的電子技術、信息技術、通信技術等高新技術,對傳統的交通運輸系統及管理體制進行改造,從而形成一種信息化、智能化、社會化的新型現代交通系統。
2.1車載端計算機控制系統的職能歸納
車載端計算機控制系統的職能可歸納為:首先,定位:車載監控終端全天候24小時連續不斷的接收GPS衛星信號,從而為系統提供車輛的位置和速度,定位精度可達10米。其次,記憶功能:車載監控終端具有存儲車輛位置/模擬量/異常信息的功能,而且可存儲長達兩個月的車輛位置/模擬量信息。第三,控制功能:車載監控終端接收到監控中心的控制命令后,對車輛執行控制動作。第四,通信功能:在GSM網絡覆蓋范圍內,車載監控終端可與監控中心進行數據交換。,防劫報警職能:在車輛遭受搶劫時,駕駛員觸動一個隱蔽報警按鈕,即可在自保的同時等待援助。
2.2監控端計算機控制系統的職能歸納
監控端計算機控制系統的職能可以歸納為:首先,數據預處理:通信服務器從Internet上接收到車輛的信息之后對信息進行初始的驗證、校驗、數據日志處理。并將待處理的信息分發給有處理能力的監控終端。其次,數據跟蹤:將移動車輛的實時位置以列表的方式顯示出來。第三,跟蹤監控功能:服務器端可以實現對多終端的跟蹤監控,系統實現采用TCP/IP協議,采用此協議是因為該協議可以保障信息傳輸的性和實時性。第四,報警功能:終端設備報警分為預報警,實際報警,以及報警解除三級報警狀態,這主要為了避免誤報警情況發生,當服務器端收到終端設備預報警信息,則彈出報警對話框,并且在預報警車號列表框中列出發出預報警信息的車號,雙擊其車號可以使系統定位到該車上,預報警情況不會使系統自動定位該車號的終端。
3.計算機控制系統在汽車檢測方面的應用
對于計算機控制系統在汽車檢測方面的應用,我們需要從汽車管理檢測和汽車故障檢測兩方面來進行分析。
3.1計算機控制系統在汽車管理檢測方面的應用
其實也就是常說的“多站點汽車檢測動態管理網絡系統”主要是利用計算機信息技術實現道路運輸管理部門對多個汽車檢測站的檢測數據進行實時傳輸與檢測結果的自動判斷,實現車輛二級維護備案,并實現對道路運輸車輛技術狀況的實時監控和道路運輸車輛相關信息的自動化傳輸,該系統還可以對汽車維修企業的二級維護車輛的一次檢驗合格率進行監控,該系統可以應用于所有道路運輸管理部門,以及其相應的檢測站,利用網絡技術實現車輛技術管理及信息傳遞的自動化,滿足交通部4號令的要求。該系統采用分級分布式星型網絡結構,網絡各工作站點通過集線器相互連接構成檢測系統局域網絡,完成數據通信和信息傳輸;通過調制解調器能方便地與電話網連接,加入Internet國際互聯網,實現局域網與局域的遠程通信,從而構成廣域網。其車輛檢測、辦理車輛技術等級評定和二級維護簽章實行封閉式自動檢測和流水作業辦公。
3.2計算機控制系統在汽車故障檢測方面的應用
經過多年的發展,目前國內的汽車故障檢測維修行業已具相當規模。大部分汽車綜合性能檢測站均采用了計算機控制系統,汽車維修企業也應用維修信息管理系統,一定程度上實現了檢測自動化和管理科學化。
3.2.1 計算機控制系統可以為汽車故障檢測提供技術支持
通過計算機控制系統完善汽車行業整體信息化之后,維修企業就可以通過一個公共的專家數據庫查詢需要的維修技巧并將自身的工作經驗與同行共享;一個維修企業的配件儲存是有限的,但如果將每個維修企業甚至供應商的配件倉儲量、型號和規格等登入信息網,可以較好地解決企業配件短缺但一時難以購置的問題;為車主提供周到迅速的服務,應是每個維修企業追求的目標之一,車輛檢測不合格需要進廠維修時,維修企業可以通過網絡查詢到該車輛的原始檢測數據和汽車性能曲線,極大地提高維修效率和性。
3.2.2 計算機遠程故障控制系統對汽車行業的現實意義
目前我國汽車維修行業已經從依靠檢查者的感覺和實踐經驗進行診斷的階段,發展到了利用專門設備進行綜合檢測診斷階段。計算機遠程故障控制系統為傳統汽車故障診斷技術進行了很好的補充。
首先,它增加了用于遠程診斷的診斷服務器,并預期能與該技術領域力量較強的大型汽車維修企業、科研院所、高等院?;驀鴥韧馄嚿a廠家建立的故障分析診斷中心互聯,同時與相關專家建立一種協作關系,共同為系統提供高效、快捷的遠程故障診斷服務。其次,形成了豐富的診斷數據庫和診斷知識庫,提高了診斷智能,并通過多手段、多專家協同對故障進行會診,提高了故障診斷的性和性。再次,遠程故障診斷技術同時克服了地域障礙,使用戶在行駛過程中也可以對汽車進行故障診斷和狀態監測。
計算機控制論文:一種變頻泵站節約能耗的計算機控制技術
摘要:怎樣合理使用變頻調速設備才節能,是本文討論的問題。 重點討論了并聯泵合理搭配運行和調速策略的控制原理及實現控制的數學方法;采用力控組態軟件+PLC+變頻調速控制技術,確定泵站節能經濟運行的量化問題。
關鍵詞:組態軟件 PLC 虛擬水泵
給水行業的配水、增壓泵站進行變頻調速節能技術改造后,經過運行,普遍發現在使用過程中存在以下問題:
1、 在滿足用戶的需水量及保障供水壓力的情況下,開并聯泵組時,水泵節電很少甚至不節電;一臺調速泵運行時,節電很少或不節電。
2、當工況點、管網參數等情況發生變化后,且在泵站系統滿足工況條件下,調速系統經常出現運行不穩定現象,從而造成節能效果不能保持低的單位電耗值。
針對供水行業的使用情況,許多人盲目的把變頻調速設備當作節能設備來看待,實際上對變頻技術根本不清楚,也沒有確切衡量節電效果的尺度。對此,本文討論在并聯泵組中,機組如何合理搭配運行以及使用調速方式,采用力控組態軟件+PLC控制技術,解決對泵站節能經濟運行的量化問題。
一、能耗最小的并聯泵組合理運行搭配及調速方式的控制理論
1 、控制原理
在泵站系統的工藝參數(流量、壓力)、設備參數(水泵、電機、調速裝置)等確定的情況下,采用最小二乘法理論找出H-Q之間的函數關系,運用并聯泵組特性曲線擬合法,自動找出一套耗能最小的運行搭配和調速方式,即優化泵組合方案(運行搭配合理的泵組工況點穩定運行在高效區間內)。當然,該優化泵組合方案并不一定是每臺水泵都能達到,在這里是指一個泵站內水泵優化組合后的總體效果,可以形象的說把整個泵站內已優化組合后的每一泵組合方案看作一臺水泵,我們把泵組合方案稱為虛擬水泵,而這一臺虛擬水泵在一定壓力和流量下,用最小二乘法理論計算出虛擬水泵的特性方程和特性曲線為標準,找出虛擬水泵高效區的范圍。當“虛擬水泵”的工況點不在高效區內運行時,控制系統可根據水泵調速的相似定理和等效率原理,通過設定參數自動調整變頻泵的運行工況點,使動態運行虛擬水泵的工況點處在高效區內,此時單位流量耗能最?。刂圃?示意見圖1)。
欲使調速后的“虛擬水泵”方案工況點運行在高效區內,可根據相似定理和等效率原理,使“虛擬水泵”調速后的特性曲線經過設定的(流量、壓力)參數點,此點就是“虛擬水泵”的工況點。
二、技術設計與實現
1、泵站的工藝流程及控制流程
1.1泵站的工藝流程
我公司董莊配水泵站采用直抽方式對一條DN800管道進行配水,最終配水流量為2100m3/h,出站壓力為0.39MPa。主要設備有: 2臺日本MITSUTISHI F系列變頻器;4臺離心式送水泵,每臺送水泵配一臺出水電動閥、一個吊水電磁閥;2臺立式潛水泵(排水用);2臺真空泵(送水泵真空吊水用)。此外,設備還有與系統相關的自動化儀表等。從節能降耗的目標出發,配水泵站最終的泵組優化搭配及調速方案(表1)。
配水水泵在清水池水位有效水深1.8米以上時,為自灌式;1.8米以下需進行真空吊水。水泵開停臺數,根據清水池的水位、服務壓力和流量的參數自動優化組合,并把機泵的運行狀態通過PLC 的I/O接口及時傳送給力控組態軟件實時數據庫,使值班人員隨時監控各機泵運行情況;排水泵根據集水坑水位、真空泵根據真空吊水要求自動確定開、停泵。在電氣回路中,高、低壓開關柜倒閘均為人工操作,電量和儀表數據記錄自動傳輸,值班人員可從顯示屏上及時看到每一臺虛擬水泵的單位流量電耗值和其它參數。
1.2泵站的控制流程
泵站內的機泵控制,可采用現場手動控制方式、半自動控制方式、全自動控制方式,運行機泵出現故障時,備用機泵自動開啟。
設定“虛擬水泵”的參數(流量、壓力),顯示屏上同時顯示“虛擬水泵”的理論H-Q特性曲線和管網特性曲線(見圖2)。根據每一臺“虛擬水泵”對應的理論單位流量電耗值,選擇“虛擬水泵”方案,并輸出所選的方案。在機泵啟動前,系統自動檢測清水池水位狀態、泵停止狀態、泵非故障狀態、泵運行狀態、變頻器非故障狀態、閥門的位置狀態信號是否正常,若不正常,停止開泵;若信號正常,依次啟動調速泵、定速泵,自動打開對應出水閥門,“虛擬水泵”運行正常后,可從顯示屏上監控“虛擬水泵”理論特性曲線與該“虛擬水泵”實際疊加后動態特性曲線的擬合情況,值班人員很快能知道“虛擬水泵”工況點是否運行在高效區,若“虛擬水泵”的實時單位流量電耗值超過理論單位流量電耗值,系統則發出聲、光報警信號,及時通知值班人員,用本地控制方式由值班人員手動控制調節,使“虛擬水泵”的工況點運行在高效區內。若以上有任一信號不正確,管網壓力和流量即使滿足要求,也不能開泵,同時,發出報警信號。另外,每一臺機泵的運行實時電流超過本身正常的額定電流,且延時8秒時,發出故障報警信號,并緊急停泵。水泵若未能按程序操作,則報警。每臺水泵電機發生故障,都可以自動關閉對應閥門,并發出故障報警信號,同時備用泵自行投入運行。PLC接到關泵指令,先關閉對應出水閥門,水泵再停止運轉。排水泵的控制邏輯和高、低壓配電的監控參數由PLC單獨控制。
2、軟件的設計與實現
根據泵組合理運行搭配及調速理論、控制流程、,程序監控流程圖(圖3)為:
三、應用效果
2000年6月經過實測的數據統計分析,我們發現單獨采用自控變頻控制技術后,在并聯泵組運行時,節能較少,跟沒有使用變頻設備差不多。2002年4月經過用組態軟件+PLC+變頻調速控制技術改造后,泵站系統在滿足工況條件下,自動變頻系統運行穩定,節能效果長期保持低的單位電耗值,比原來用變頻設備改造后節約30%左右(見表2)。
四、結語
綜上所述,在供水行業內,使用自控變頻設備是否節能,經過實踐,我們認為只有對應用環境、控制對象以及經理論測算有多大的節能潛力,然后采用什么樣的自動控制方案改造節能潛力較大,且系統穩定,節能效果保持長期穩定,才是我們真正要達到的用當前信息工程技術改造傳統控制過程的目的。
計算機控制論文:大型結構整體安裝計算機控制技術
摘要:上海市機械施工公司是從事高層及大型結構吊裝、隧道工程、公路工程、橋梁工程、給排水及污水處理工程、樁基及地下深基礎、地下連續墻,以及建筑安裝和市政工程總承包的國有大中型機械化施工企業,隸屬于上海建工集團。公司現有職工1600余人,其中有職稱的技術、管理人員300余人,4級以上技工1000余人,擁有固定資產原值1.46億元,人均技術裝備6.37萬元,年施工產值4~5億元。
關鍵詞:整體安裝 現場施工
一、 概述
鋼結構安裝是公司的主要業務之一。針對近年來高、重、大、特殊鋼結構的不斷涌現,傳統的結構安裝施工工藝與設備往往難以勝任,公司通過反復研究與實踐,采用計算機、信息處理、自動控制、液壓控制等高新技術與結構吊裝技術相結合,自行開發了大型結構整體安裝計算機控制技術,自行研制了大型結構整體安裝計算機控制系統,完成了一系列重大工程,取得較好的經濟效益和社會效益。同時也發展了我國鋼結構施工技術,并使企業在國內大型、特殊鋼結構施工領域保持了經驗豐富地位。
二、 技術原理
大型結構整體安裝計算機控制技術的原理是“鋼鉸線承載、計算機控制、液壓千斤頂集群作業”。
1. 液壓千斤頂集群作業
以液壓千斤頂作為施工作業的動力設備。由于液壓千斤頂可以靈活布置與組合,可以根據大型結構的特點和施工現場的條件,構成受力合理、動力足夠的施工作業系統,因此可以用于各種大型、特殊、復雜的結構安裝工程。
根據各作業點提升力的要求,將若干液壓千斤頂與液壓閥組、泵站等組合成液壓千斤頂集群,大型結構整體提升時稱為液壓提升器,大型結構整體移位時稱為液壓牽引器。一般是1個作業點配置1套液壓提升器或牽引器。液壓千斤頂集群在計算機控制下同步作業,使提升或移位過程中大型結構的姿態平穩、負荷均衡,從而順利安裝到位。
2. 鋼絞線承載
液壓千斤頂通過集束的鋼絞線提升或牽引大型結構。
3. 計算機控制
施工作業由計算機通過傳感器和信息傳輸電路進行智能化的閉環控制。
計算機控制主要是3項作用,首先是控制液壓千斤頂集群的同步作業,其次是控制施工偏差,再次是對整個作業進行監控,實現信息化施工。計算機控制具有智能化功能,可以在施工過程中自動對施工系統進行自適應調整,進行故障的自動檢測與診斷,并能模仿與代替操作人員的部分工作,提高施工的安全性和自動化程度。
三、 控制系統
1. 系統功能
系統的主要作用是以液壓作業方式進行大型結構的整體提升、整體移位等,并始終保持大型結構的合理姿態,使施工負載、穩定性、各項參數和偏差均符合設計要求。
控制系統的主要功能有千斤頂集群控制、作業流程控制、施工偏差控制、負載均衡控制、操作臺實時監控,以及單點微調控制等。
2. 系統構成
大型結構整體安裝計算機控制系統由控制和執行兩部分組成。
a) 控制部分
控制部分包括計算機子系統和電氣控制子系統??刂撇糠值暮诵氖怯嬎銠C控制,外層是電氣控制。計算機子系統通過電氣子系統驅動液壓執行系統,并通過電氣子系統采集液壓系統狀態和作業點工作數據,作為控制調節的依據。電氣子系統還要負責整個施工作業系統的啟動、停車、安全聯鎖,以及供配電管理。
計算機子系統由下列模塊組成:
⑴ 順序控制:進行千斤頂集群動作控制和施工作業流程控制。
⑵ 偏差控制:進行結構姿態(高度、水平度、垂直度)偏差控制和施工負載均衡控制。
⑶ 操作臺控制:對施工作業進行操作和監控,并完成工作數據的采集、存儲、打印輸出等。
⑷ 自適應控制:對施工作業系統進行自適應控制、故障診斷與檢測等。
電氣控制子系統由總控臺、電液控制臺、總電氣柜、作業點控制柜、泵站控制箱,以及傳感檢測電路、液壓驅動電路等組成。
b) 執行部分
執行部分包括液壓子系統和支承導向子系統。
液壓子系統由下列部分組成:
⑴ 液壓千斤頂集群:布置在各作業點,根據作業點要求,由若干臺液壓千斤頂、液壓控制閥組構成。
⑵ 液壓泵站:為液壓千斤頂提供動力,一般1個或幾個作業點配置1臺液壓泵站。
⑶ 鋼鉸線:采用高強度低松馳鋼鉸線。
支承導向子系統用于大型結構整體安裝過程中的支承、導向或加固、穩定作用,例如整體提升中的提升柱、整體移位中的滑道、導軌,以及結構的臨時加固設施等。
3. 系統的性能
a) 作業能力:施工作業系統的規模根據工程需要確定,通過組合液壓千斤頂集群,作業能力可滿足超大型工程的需要。已應用的工程中較大起重荷載3200噸,較大起重力6600噸,共使用86個液壓千斤頂。
b) 作業點數:標準配置的系統最多可控制30個作業點(一般工程作業點為4~8個,迄今為止較大的工程中作業點為26個)。超過30個作業點時可以增設額外的控制模塊來擴容。
c) 作業對象規模:原則上只受工程結構和施工現場條件限制。已應用的工程中,較大結構尺寸為150×90×20米,提升高度29米。
d) 控制策略:可同時控制作業對象的姿態偏差、速度偏差、壓力(提升力或牽引力)偏差,并可根據各個工程的不同特點和要求,確定不同的多因素控制策略。
e) 控制精度:各作業點與基準點的高度或位移偏差可控制在2~3毫米以內。
f) 液壓系統工作方式:液壓千斤頂間歇伸缸和連續伸缸兩種方式。前者用于垂直提升;后者用于水平牽引,優點是作業穩定性好、作業速度快,但是液壓千斤頂的配置數量較大。
g) 操作方式:具有自動作業、半自動作業、單點調整、手動作業等多種操作方式。
h) 性、適應性:可以承受一般建筑施工現場的露天日曬、小雨、5級風、連續作業、電磁干擾、電網波動等工況。
四、 應用實例與效益
1. 東方航空公司雙機位機庫3200噸鋼屋蓋整體提升工程
鋼屋蓋網架的跨度150米,縱深90米,高18米,重量3200噸。采用“地面拼裝、整體提升”的施工工藝,即在地面上將網架拼裝好,然后整體提升到25高的砼柱頂上。不設臨時的提升承載柱,利用機庫26根長期結構柱的柱頂,設置液壓千斤頂集群進行提升。由于機庫東、西、北三面有柱,南面無柱,屋蓋南端總量又占總重量三分之二,因此提升點分布和負載分布極不均勻,對網架變形控制和結構柱承載控制很不利,提升控制難度很大
1996年6月下旬,經過4天共32小時的提升作業,將3200噸的鋼屋蓋網架從地面整體提升25米,順利完成安裝工程。
在提升過程中做到了:⑴ 各吊點與基準點的高度差不超過5毫米,確保了網架的變形小于設計限定值;⑵ 各吊點動載始終保持均衡(靜載懸殊達20倍),確保了被用作提升承載柱的機庫結構柱的荷載安全值;⑶ 屋架定位偏差小于2毫米,施工質量優良。
該工程節約施工費用710萬元,并且創造了兩項國內記錄:⑴ 一次提升跨度較大:150米;⑵ 超大型屋蓋整體提升不設輔助的提升承載柱。
2. 浦東國際機場航站樓鋼屋蓋區段整體移位施工
鋼屋蓋為連續三跨,跨度分別為80、42和48米,長度為412米,高30~39米,總重1.6萬余噸。在鋼屋蓋安裝之前,航站樓的現澆混凝土框架結構已先期完成,因而起重機無法進入跨內施工,難以用常規方法吊裝,故采用“屋架節間地面拼裝、柱梁屋蓋跨端組合,區段整體縱向移位”的施工方案,即在地面拼裝屋架,再將屋架和柱、梁等吊到砼結構樓面的邊端組合成屋蓋區段,然后應用本系統將區段向樓面中央水平移位到安裝位置。
1998年2-8月鋼屋蓋安裝完成,其中鋼屋蓋區段移位14次(每次距離50-200m,重量1200-1400噸),累計移位重量2萬余噸,累計移位距離2200m,累計移位時間400小時。
在牽引過程中做到了:⑴ 屋蓋滑移速度控制良好,加速度值小于設計限定值;⑵ 各牽引點與基準點的位移差不超過10毫米,確保了屋蓋滑移中的正確姿態,杜絕了“卡軌”可能性。
由于采用以屋蓋水平滑移為主要特點的新工藝,鋼屋蓋的安裝工程節約了建設投資1000萬元。
3. 南陽鴨河口電廠干煤棚網架整體展開提升工程
網架橫向跨度108米、縱向深度90米,高度約39米,重量505噸,提升高度約29米。該網架結構分為鉸接的5塊,地面拼裝后呈折疊狀,通過整體提升,使它展開為無柱拱形網架。這種結構與施工方法在國內尚無先例,是一項重大創新。它首先由設計單位提出,得到業主和施工總包單位的支持,并由我公司采用本系統予以實施。2001年5~6月經過5天共40小時的提升,順利地將網架提升到位。提升過程中各提升點高度差控制在3毫米以內,施工偏差控制和安裝定位質量均符合設計要求,在國內空間結構和鋼結構行業有效大影響。
計算機控制論文:計算機控制中的網絡與通信技術探析
計算機控制中的網絡與通信技術探析
前言
隨著科學技術的發展,計算機信息技術已經逐漸普及到人們生活的方方面面,起到了非常重要的作用,成為日常生活中不可缺少的一部分??v觀計算機在我國的發展歷程,90年代屬于其高速發展的階段,在該階段內,交換技術、數據通訊技術及數字技術也在不斷發展。數字化信號技術改變了傳統的模擬信號,而逐漸向數字化通信轉化。隨著時間的推移,計算機技術與微電子技術均取得了較大的突破,也促進了計算機網絡技術與信息通信技術互相融合。通信技術的包含的內容較為豐富,包括有線通信技術及無線通信技術。而計算機通信技術則屬于網絡通信技術,對其進行研究分析是十分有必要的。
1.計算機網絡構成
利用特定的通訊設施及線路,將具有獨立系統,能夠正常運行的并分布在不同位置的計算機或者相關設施相連接,直至形成一個可以自由通信、資源共享、結構完整的計算機系統。在該系統中,各個構成該系統的獨立計算機之間均能對各類資源共享,包括硬件、軟件、數據、圖片、視頻等各類資源。構成該計算機網絡系統的構成包括6種互聯設施,即中繼器、網橋、交換機、集線器、路由器、網關[2]。上述設施的優點及功能均有本文由論文聯盟//收集整理所區別,中繼器的功能在于傳輸兩個節點之間的物理層的相關信息,數據等;網橋,其作用在于將兩個不同的局域網連接起來;交換機,其運轉的位置在于數據鏈路層,具有操作方便、性能良好且成本低;集線器,在網絡信息輸送的過程中作為輸送媒介的中央節點;路由器,轉發各個局域網之間傳輸的數據包;網關,可以連接協議出入較大的兩臺計算機。
2.網絡控制技術類型
2.1以太網
縱觀現在的計算機控制技術,以太網已經成為了應用最為廣泛的技術,其在商用計算機和過程控制范圍內中品質信息的管理和通訊中占主導地位,并正在進一步向工業現場滲透。其具有適應性極強及技術先進的顯著特點,該特點也是其得到廣泛應用的重要因素,具體優勢可以總結為一下幾點:①適應性極強 適用于各種類型的計算機,并沒有現場總線的標準,因此適用性極強;②成本較低 想較其他的控制技術,及成本需要的設備、原理、使用流程等均較為簡單,成本低;③資源豐富 硬件資源豐富是以太網的重要優勢之一;④傳輸速度快 其對于數據的處理及傳輸速度快,提高了資源的共享及信息交流的效率;⑤開發潛力大 其具有上述多種優勢,在許多領域成為了主流技術,還可以延伸到許多其他領域,開發潛力大,具有持續發展的意義[3]。
2.2現場總線技術
現場總線技術一般應用于生產過程中及微機化測量控制儀器或設施中,其能夠構成數字化及開放式的信息傳輸系統。該技術的主要作用在最終完成控制、信息傳輸以及計算機技術的各項功能國際電工協會對于八種現場總線的標準進行了確認,如以太網、基金會現場總線ff等。其利用現場總線技術,控制測量設施能夠轉變成網絡節點,使處于不同位置的設備形成一個完整網絡系統,并將信息共享,共同作用,互相協作維持正常的功能運轉。該技術的基本特點有幾下幾點:①微處理器為中心 該總線將現場的設備全部連接起來,統一控制;②實時性、抗干擾能力強 該技術在數據傳送上采用基帶傳輸方式,速度快,且傳輸過程不受其他因素的影響;③功能獨立性 各個功能板塊相對獨立,不受其他功能的影響,提高了性,在一種功能失效后,不影響其他功能的正常運行,在維護上也較為方便;④各個網絡之間聯系緊密 其開放式的網絡結構能夠達到同層的網絡相互連接及接入信息管理網絡;⑤兼容性良好 在通信協議一致的條件下,不同型號、不同供應商出產的設備也能夠進行統一組合及控制,兼容性及可操作性較強[4]。
3.現代控制網絡情況
總體來看,現場總線技術具有較多顯著的優勢,包括性強、穩定性好、技術較為成熟、實用性及兼容性良好的特點,但是由于自身的性質限制,也存在許多固有的缺陷,包括信息傳輸慢,效率較低;總線標準繁雜,如果總線標準不一致時,設備的連接控制存在較大的障礙;而以太網剛好與之相反,其數據傳輸速度快、兼容性好,不受型號、標準等因素的影響,但是性不佳,且存在某些不穩定因素,因此,沒有在現場設備控制方面得到廣泛的應用,但是,對以太網技術進行改造后,其潛力的巨大的。基于上述情況,一般企業信息化網絡是把以太網及現場總線技術配合使用,將二者都優勢進行互補,揚長避短,使之的功能得到較大優化。該應用形式的基本結構為現場設備層、過程控制層、信息處理層?,F場控制層的作用在于傳輸現場各個設備之間測量和控制的相關數據信息。過程控制層在功能為完成現場的各類信息向實時數據庫的輸入過程。信息處理層是整個控制網絡的核心,主要由以太網組成,其功能為傳輸各類數據信息,包括企業的各類方案、銷售計劃、財務報表等。
4.總結
計算機技術深入的發展,互聯網的普及,該類信息技術給人們的生活帶來了巨大的變化,是人們的生活逐步簡單化、高效化、智能化。計算機數據通信技術的應用逐漸覆蓋到了生活工作的各個方面,使人們的生活更加方便,如手機電視;人們溝通更加順暢,如視頻通話;生活更加豐富多彩,如數字電視等,涵蓋范圍廣闊。按照現在的形勢分析,其今后會與網絡聯系更加密切,對于社會信息化的轉變有著十分重要的積極意義。