時(shí)間:2023-04-06 18:48:31
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主要是用作配電網(wǎng)的改造,其廣闊的覆蓋范圍和迅速的傳播速度使配電效率得到大幅度提升。計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)電、配電、變電、輸電等環(huán)節(jié)起到十分重要的作用,形成了主站、子站、光纖終端組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這種合理化的格局,能夠有效提升傳輸速度。(3)變電系統(tǒng)能使高負(fù)荷供電站運(yùn)行更加穩(wěn)定,自動(dòng)化技術(shù)主要通過現(xiàn)代通信技術(shù)、信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的檢測(cè),實(shí)現(xiàn)功能的優(yōu)化和重組,有效控制電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
2計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用分析
計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用主要是通過遙測(cè)、遙信、遙控以及遙調(diào)等功能實(shí)現(xiàn)的,計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中的核心技術(shù),其在電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用,尤其是在電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環(huán)節(jié)中占據(jù)著重要的地位。其中,計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的工作原理如圖1所示。2.1遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有A/D技術(shù)和變送器技術(shù)等,其處理的信號(hào)多數(shù)為0~5V的TTL電平信號(hào),而在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中,多數(shù)采用大功率參數(shù),為了實(shí)現(xiàn)采用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)處理電力系統(tǒng)中的信號(hào),只有通過變送器將大功率參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)門TL電平信號(hào),從而達(dá)到遙信信息的編碼和遙測(cè)信息的采集任務(wù)。其中在電力系統(tǒng)中,其遙信信息需要經(jīng)過采集遙信對(duì)象的狀態(tài),將采集到的描述遙信對(duì)象狀態(tài)的二進(jìn)制位編進(jìn)具體的遙信碼中這2個(gè)途徑進(jìn)行傳送,然后再通過數(shù)字多路開關(guān)將電力系統(tǒng)各路的遙信狀態(tài)輸出到接口電路中,最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統(tǒng)中進(jìn)行處理,從而實(shí)現(xiàn)遙信信息編碼。2.2信道編譯碼技術(shù)分析在計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的信道編譯碼技術(shù)主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協(xié)議(規(guī)約)等。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中,想要實(shí)現(xiàn)采用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行信息采集,則必須通過通信信道傳輸?shù)秸{(diào)控中心才能使用。因此在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中,為了進(jìn)一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力,必須要對(duì)信息進(jìn)行信道編譯碼,其中數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型如圖2所示。在上述電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)中,通過采用遠(yuǎn)動(dòng)控制進(jìn)行數(shù)字傳輸中,其干擾是不可避免的,而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾,其中,信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環(huán)碼進(jìn)行編譯碼。2.3循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送規(guī)約遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在變電站、電廠以及調(diào)度中心的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中,首先需要在信道編譯碼前,預(yù)先設(shè)定通信方式和數(shù)據(jù)格式,也就是通信信息傳輸協(xié)議(規(guī)約),以保證電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的可行性。另外,在電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中,其數(shù)據(jù)傳輸主要是以幀結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行傳輸?shù)?,其中重要的遙測(cè)信息主要安排在A幀,次要遙測(cè)信息安排在B幀,一般遙測(cè)信息安排在C幀。通過采用幀格式進(jìn)行包裝后,電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)就能夠有效按照規(guī)約進(jìn)行傳送,從而實(shí)現(xiàn)信道全部編譯工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的全方位監(jiān)控。
3電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及建議
對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展方向,應(yīng)從以下幾點(diǎn)出發(fā):(1)兼顧提高經(jīng)濟(jì)效益和改善自動(dòng)化服務(wù)水平,我們追求的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)向著更優(yōu)化、更具實(shí)效性、更加智能化、區(qū)域覆蓋更廣的方向前進(jìn)。(2)加強(qiáng)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備穩(wěn)定性,有效保障其安全運(yùn)行,盡量減少大面積停電,建立一系列行之有效的處理機(jī)制,將停電損失降到最低。(3)開拓電力系統(tǒng)自動(dòng)化的數(shù)字化之路,使數(shù)據(jù)更加全面,數(shù)字更加精準(zhǔn),力求節(jié)省更多時(shí)間和人力。(4)隨著科技的不斷進(jìn)步,各種先進(jìn)設(shè)備相繼出現(xiàn),對(duì)電力企業(yè)的工作人員提出了更高的要求,加強(qiáng)電力企業(yè)人員的技能培訓(xùn)和技術(shù)隊(duì)伍建設(shè),注重對(duì)新技術(shù)高素質(zhì)人才的引進(jìn)和吸收,培養(yǎng)全面發(fā)展的技術(shù)人才,鼓勵(lì)員工以先進(jìn)的理論知識(shí)和豐富的實(shí)踐武裝自身,投入更多精力到電力自動(dòng)化的發(fā)展中去,推進(jìn)電力自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程。(5)在全球能源危機(jī)的嚴(yán)峻形勢(shì)下,正是挑戰(zhàn)電氣自動(dòng)化進(jìn)程的關(guān)鍵時(shí)期,要以可持續(xù)的發(fā)展觀,改善傳統(tǒng)的管理模式,從整體化逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际健⒓s化的運(yùn)營(yíng)模式,實(shí)現(xiàn)能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節(jié)約化。
4結(jié)語
人工智能技術(shù)是人類科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的必然結(jié)果,也是工業(yè)發(fā)展過程中,促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化科學(xué)化發(fā)展的重要推動(dòng)力量。在人工智能技術(shù)的發(fā)展中,科技的發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步會(huì)促進(jìn)人工智能技術(shù)的發(fā)展;反之,人工智能技術(shù)的進(jìn)步,可以完成那些人類自身無法辦到、技術(shù)條件效果不好的生產(chǎn)技術(shù)操作。當(dāng)前的人工智能主要是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展結(jié)果,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,通過對(duì)計(jì)算機(jī)信息特點(diǎn)和操作性能的了解和設(shè)計(jì),使計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)具有更多更先進(jìn)的人工化反應(yīng),并在實(shí)際的信息技術(shù)處理過程中,通過其系統(tǒng)內(nèi)部的人工化、智能化識(shí)別和處理系統(tǒng),對(duì)電氣自動(dòng)化控制和其他工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域在運(yùn)行中的問題進(jìn)行自主解決。如今,人工智能技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步,其研究發(fā)展項(xiàng)目也越來越多,越來越先進(jìn),實(shí)用性越來越強(qiáng)。人工智能技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用與工業(yè)自動(dòng)化、過程控制和電子信息處理等先進(jìn)的技術(shù)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)通過模糊理論算法、遺傳算法和模糊神經(jīng)算法等方式,可以在電氣自動(dòng)化控制中,采取更靈活多變的控制方式,對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中的不穩(wěn)定因素和動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行自主的調(diào)整,從而保障其運(yùn)行的準(zhǔn)確和高效,減少出錯(cuò)率。人工智能技術(shù)的運(yùn)用,可以大大減少在電氣自動(dòng)化控制等領(lǐng)域的人力成本,并且能夠解決一些工作人員無法有效監(jiān)控和解決的問題,做到及時(shí)有效。
2人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
2.1人工智能控制實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集及處理功能
在電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中,數(shù)據(jù)的采集和處理是了解電氣設(shè)備自動(dòng)化控制情況,發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據(jù)。在傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制中,由于技術(shù)水平和實(shí)際運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)變化,數(shù)據(jù)的采集和傳輸無法做到準(zhǔn)確和穩(wěn)定,保存數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)丟失的情況。人工智能技術(shù)的使用,可以保障電氣自動(dòng)化運(yùn)行過程中對(duì)動(dòng)態(tài)信息的及時(shí)收集和穩(wěn)定傳輸,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的保存工作也更安全,這就提高了電氣自動(dòng)化的控制水平,充分保障了電氣運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性。
2.2人工智能控制實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視機(jī)報(bào)警功能
電氣自動(dòng)化控制是用電氣的可編程控制器,控制繼電器,帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),完成預(yù)期設(shè)計(jì)動(dòng)作的過程。在此過程中,系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運(yùn)行都要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)模型和函數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行,如果系統(tǒng)中的一點(diǎn)出現(xiàn)問題,就會(huì)造成整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的故障。在以往的自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行中,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)運(yùn)行中的特殊情況進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警處理,幫助自動(dòng)化系統(tǒng)及時(shí)處理可能出現(xiàn)的故障,提醒電氣管理人員加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)的管理。
2.3人工智能控制實(shí)現(xiàn)了操作控制功能
電氣自動(dòng)化控制的主要特征之一就是通過計(jì)算機(jī)的一鍵操作,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)的整體控制,保障電氣自動(dòng)化運(yùn)行符合現(xiàn)實(shí)的需要。傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)的操作,需要靠人工對(duì)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行人工操作,從而促進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)和配合,這種方式既降低了自動(dòng)化運(yùn)行的效率,也增加了自動(dòng)化系統(tǒng)的故障發(fā)生頻率。人工智能技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制,是通過各種先進(jìn)的算法,按照電氣自動(dòng)化的需求,對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化和智能化設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的同時(shí)操作,大大提高了自動(dòng)化控制的效率,減少了單獨(dú)指令操作中容易出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)情況的發(fā)生。
3人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的控制方式
3.1模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊語言變量等為理論基礎(chǔ),并以專家經(jīng)驗(yàn)作為模糊控制的規(guī)則。模糊控制就是在被控制的對(duì)象的模糊模型的基礎(chǔ)之上,運(yùn)用模糊控制器,實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的控制。在實(shí)際控制設(shè)計(jì)過程中,通過對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的使用,使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)形成具有反饋通道的閉環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制系統(tǒng),從而達(dá)到對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的科學(xué)控制。
3.2專家控制
專家控制是指在進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制過程中,利用相關(guān)的系統(tǒng)控制理論和控制技術(shù)的結(jié)合,通過對(duì)以往控制經(jīng)驗(yàn)的模擬和學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制中智能控制技術(shù)的實(shí)施。這種控制方式具有很強(qiáng)的靈活性,在實(shí)際運(yùn)行中,面對(duì)控制要求和系統(tǒng)運(yùn)行情況,專家控制可以自覺選取控制率,并通過自我調(diào)整,強(qiáng)化對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)。
3.3網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制
網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制的原理就是基于對(duì)人腦神經(jīng)元的活動(dòng)模擬,以逼近原理為依據(jù)的網(wǎng)絡(luò)建模。神經(jīng)控制是有學(xué)習(xí)能力的,屬于學(xué)習(xí)控制,對(duì)電氣自動(dòng)化控制中出現(xiàn)的新問題可以及時(shí)提出有效的解決辦法,并通過對(duì)相關(guān)技術(shù)問題的分析解決,提高自身的人工智能水平。
4結(jié)語
1.1設(shè)備對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響
建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用必然需要各種電氣設(shè)備的參與,并且設(shè)備的質(zhì)量在整個(gè)的建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中占據(jù)著重要的位置,一旦電氣設(shè)備存在一定的問題的話就會(huì)直接影響到整個(gè)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)施質(zhì)量,進(jìn)而影響到后期建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用,具體來看,設(shè)備對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)設(shè)備自身的問題,電氣設(shè)備對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響一個(gè)主要的問題就是我們所應(yīng)用的設(shè)備自身存在質(zhì)量問題,這種質(zhì)量問題存在的原因有很多,比如設(shè)備在生產(chǎn)過程中可能就存在著質(zhì)量問題,一旦在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中采用這些質(zhì)量不達(dá)標(biāo)設(shè)備的話就會(huì)影響到建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量,另外,設(shè)備規(guī)格不符合我們所需要的要求的話也會(huì)影響到建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量,設(shè)備在運(yùn)輸或者安裝過程中受到一定的損害的話必然也會(huì)影響到后期的正常使用;(2)環(huán)境因素的影響,電氣設(shè)備對(duì)于周圍環(huán)境的依賴性也是比較強(qiáng)的,尤其是對(duì)于電氣設(shè)備周圍空間內(nèi)的溫度和濕度的要求雖然不是特別的苛刻,但是一旦溫度或者濕度變化過大的話也會(huì)嚴(yán)重的影響設(shè)備的正常使用,最終影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量。
1.2技術(shù)對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響
建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)作為一種最為新型的技術(shù)手段自然也離不開技術(shù)的支持,因此,反過來說,技術(shù)必然也會(huì)對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,技術(shù)水平的高低也就直接決定著建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)用水平的高低,但是就當(dāng)前我國(guó)的建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的技術(shù)水平現(xiàn)狀來看,仍然存在著一些問題,這些問題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)技術(shù)升級(jí)不及時(shí),雖然建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)就當(dāng)前來看算是一種較為新型的技術(shù)手段,但是就建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)本身來說仍然需要不斷地進(jìn)行技術(shù)升級(jí)才能更好地適應(yīng)當(dāng)前人們對(duì)于建筑電氣不斷提高的要求,一旦建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)升級(jí)不及時(shí)導(dǎo)致電氣自動(dòng)化技術(shù)落后于人們?nèi)找嫣岣叩囊蟮脑捑蜁?huì)嚴(yán)重的影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,也不利于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展;(2)在技術(shù)管理方面存在一定的缺陷,技術(shù)管理對(duì)于整個(gè)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的重要性不言而喻,一個(gè)完善的技術(shù)管理體系能夠使得建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)最大程度的發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì),甚至能夠最為及時(shí)的針對(duì)自身的不足進(jìn)行更新?lián)Q代,而當(dāng)前我國(guó)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不存在完善的技術(shù)管理制度和體系,進(jìn)而就極有可能導(dǎo)致建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在具體運(yùn)用中出現(xiàn)質(zhì)量問題。
1.3人員對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響
建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的施工和具體應(yīng)用都離不開具體人員的操作,因此,人員也會(huì)對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。就建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)本身而言,其應(yīng)用的最根本的目的就是發(fā)揮自動(dòng)化功能來減少建筑電氣工程使用中對(duì)于人員的依賴,但是這并不代表著在實(shí)施中就可以減少人員的使用,或者是降低施工人員的素質(zhì),就當(dāng)前我國(guó)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)狀來看,人員的影響主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn):(1)專業(yè)素質(zhì)不高,建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)作為一種新型的科學(xué)技術(shù)手段,其科技水平相對(duì)傳統(tǒng)電氣工程來說更高,因此,就對(duì)具體的工作人員提出了更高的要求,尤其是在專業(yè)性上更是要求人員具備較高的素質(zhì),一旦工作人員專業(yè)水平不夠的話就會(huì)在很大程度上影響實(shí)施的質(zhì)量,最終影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用效果;(2)缺乏對(duì)工作人員的監(jiān)督,工作質(zhì)量的高低和監(jiān)督存在著密切的聯(lián)系,如果我們對(duì)工作人員的施工質(zhì)量進(jìn)行密切監(jiān)督的話就會(huì)在一定程度上提高工作人員施工的質(zhì)量,進(jìn)而提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的水平,而如果監(jiān)督不到位的話,那么就會(huì)很容易使工作人員產(chǎn)生懈怠,甚至?xí)霈F(xiàn)工作失誤,最終影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量。
2建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展方向
2.1在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中融入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)作為當(dāng)前較為先進(jìn)的另一種科學(xué)技術(shù)也應(yīng)該使其在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中發(fā)揮一定的作用,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理運(yùn)用能夠在很大程度上提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的更新速率,擴(kuò)展建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用范圍;并且除此之外,在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中合理的運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠在很大程度上提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的管理水平,促進(jìn)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的快速發(fā)展。
2.2加強(qiáng)系統(tǒng)的修復(fù)和維護(hù)
建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)施和具體應(yīng)用過程中離不開系統(tǒng)的修復(fù)和維護(hù)過程,并且建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的維護(hù)和修復(fù)極為關(guān)鍵,加強(qiáng)對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的維護(hù)和修復(fù)管理能夠提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用水平,確保建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用穩(wěn)定性。
2.3提高系統(tǒng)更新頻率
當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快,電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的更新也應(yīng)該緊隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐提高自身系統(tǒng)更新的速率,以滿足當(dāng)前人們對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不斷提高的要求。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造數(shù)控技術(shù)
引言
在機(jī)械制造業(yè)中,數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來越受到重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的加劇,傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對(duì)多品種小批量生產(chǎn)比重的加大,產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高,要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的變化能力,就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性,最大限度的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。將機(jī)械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個(gè)新的水平,從而滿足現(xiàn)代市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)需求。
一、技術(shù)特點(diǎn)
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械加工和運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù),具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)。
目前是采用計(jì)算機(jī)控制,預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制功能。由于計(jì)算機(jī)軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置,使得輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、判斷、運(yùn)算等功能均由現(xiàn)場(chǎng)可編輯的軟件來完成,這樣極大的增強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性,提高設(shè)備的工作效率。
二、機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。主要運(yùn)用機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)線上,或者運(yùn)用于復(fù)雜惡劣的勞動(dòng)環(huán)境下下,完成人類難以完成的工作,很大程度上改善了勞動(dòng)條件,保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。
在實(shí)際操作中,控制單元是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,指揮機(jī)器人按照寫入內(nèi)核的程序向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出指令,完成預(yù)想的操作,同時(shí)同步檢測(cè)執(zhí)行動(dòng)作,一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤或發(fā)生故障,由傳感系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)反饋到控制單元,發(fā)出報(bào)警信號(hào)和相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。而執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由伺服系統(tǒng)和機(jī)械構(gòu)件組成。有動(dòng)力部分向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)元件的作用下完成規(guī)定操作。
2.2煤礦機(jī)械現(xiàn)代采煤機(jī)開發(fā)速度快、品種多,都是小批量的生產(chǎn),各種機(jī)殼的毛坯制造越來越多地采用焊件,傳統(tǒng)機(jī)械加工難以實(shí)現(xiàn)單件的下料問題,而使用數(shù)控氣割,代替了過去流行的仿型法,使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C(jī)葉片、滾筒等下料,從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢(shì),一些零件的焊接坡口可直接割出,這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時(shí),數(shù)控氣割機(jī)裝有自動(dòng)可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置。它允許對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓進(jìn)行程序控制,好比數(shù)控機(jī)床上對(duì)銑刀的半徑補(bǔ)償一樣。這樣可以通過調(diào)節(jié)切縫的補(bǔ)償值來精確的控制毛坯件的加工余量。
2.3汽車工業(yè)汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛,在快速發(fā)展的過程中,汽車零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn),更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實(shí)現(xiàn)過程。
將高速加工中心和其它高速數(shù)控機(jī)床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體,既可滿足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求,做到一次投資,長(zhǎng)期受益,又有接近于組合機(jī)床剛性自動(dòng)線的生產(chǎn)效率,從而打破汽車生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟(jì)規(guī)?!钡膫鹘y(tǒng)觀念,實(shí)現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實(shí)現(xiàn),不僅如此,數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等,在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀(jì)的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。
2.4機(jī)床設(shè)備機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造中的重中之重,面對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的需求,具備了控制能力的機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力,即把計(jì)算機(jī)控制裝置運(yùn)用到機(jī)床上,也就是用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工實(shí)施控制,這樣的機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床。它是以代碼實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品,它把刀具和工件之間的相對(duì)位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上,從而發(fā)出控制指令來控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件,使機(jī)床自動(dòng)加工出所需零件。
三、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展
從第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床開發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史,由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng),由于采用封閉的體系結(jié)構(gòu),它的通用性、軟件移植性、功能擴(kuò)展和維修都比較困難;開放式體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展,使傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)正在受到挑戰(zhàn)。開放式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng),采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu),顯示了優(yōu)良的性能,能適應(yīng)各種計(jì)算機(jī)的軟件平臺(tái),具有統(tǒng)一風(fēng)格的用戶交互環(huán)境,操作、維護(hù)、更新?lián)Q代和軟件開發(fā)都比較方便,具有較高的性能價(jià)格比,已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。
四、結(jié)束語
機(jī)械制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。PC機(jī)進(jìn)入數(shù)控領(lǐng)域,極大的促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,也為我國(guó)在數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域趕超發(fā)達(dá)國(guó)家提供了機(jī)遇。跟上發(fā)展先進(jìn)數(shù)控制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實(shí)施,盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。同時(shí),數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展孕育產(chǎn)生大量的數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才,進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步走向繁榮。
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關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制技術(shù);集中供熱;系統(tǒng)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)原則;應(yīng)用
我國(guó)幅員遼闊,各地氣溫差異性較大,在冬季,我國(guó)的北方由于氣溫較低,都需要進(jìn)行采暖,采暖的能耗量較大,更加重了能源緊張的局面,在目前居民住宅的集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中采用自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能取得了較好的成效。伴隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,自動(dòng)控制技術(shù)被應(yīng)用在集中供熱節(jié)能方面,并且取得了一定的效果。但是,從最近幾年來我國(guó)自動(dòng)控制技術(shù)在集中供熱節(jié)能應(yīng)用的成果來看,尚不理想,存在一定的問題。就此,針對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)在集中供熱節(jié)能方面的應(yīng)用提出了相關(guān)的建議。
1.換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則
為了能夠在保證供熱質(zhì)量的基礎(chǔ)上,降低經(jīng)濟(jì)成本降低水電消耗,提出了科學(xué)合理的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。根據(jù)供熱系統(tǒng)的復(fù)雜程度和規(guī)模,采用高性價(jià)比的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備。利用熱網(wǎng)RTU系統(tǒng)的期間采用施耐德品牌的PLC。換熱站自動(dòng)系統(tǒng)因?yàn)楣嵝问胶蜋C(jī)組設(shè)備呈現(xiàn)出不同的方式,因此需要制定具有針對(duì)性的控制策略。在選擇控制系統(tǒng)和配套儀表的過程中,應(yīng)該從可靠性、簡(jiǎn)單性、實(shí)用性、便于維護(hù)性進(jìn)行考慮。在進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中,要充分考慮到整個(gè)系統(tǒng)的兼容性、開放性、穩(wěn)定性、通用性和可擴(kuò)展性。
2.換熱站自控系統(tǒng)的組成
我公司的供熱形式是通過換熱器針對(duì)集中供熱一次網(wǎng)和用戶二次網(wǎng)進(jìn)行熱能的交換,通過二次網(wǎng)絡(luò)將熱能傳輸給用戶。換熱站的RUT系統(tǒng)是通過PLC、現(xiàn)象儀表電器、通訊接口、人機(jī)接口觸屏等組合而成。通過流量、溫度、壓力等參數(shù),將現(xiàn)場(chǎng)儀表傳感器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào),變頻器將電機(jī)電流、轉(zhuǎn)速等信號(hào)送入到PLC當(dāng)中,通過PLC控制變頻器的啟停和調(diào)速。觸屏作為現(xiàn)象的人機(jī)接口,顯示換熱站的主要參數(shù)和設(shè)備狀態(tài),并且現(xiàn)場(chǎng)的指令操作也可以通過觸屏的方式下達(dá)
3.換熱站供熱控制策略
當(dāng)熱水網(wǎng)絡(luò)在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行過程中,在不考慮網(wǎng)管沿途損失的情況下,網(wǎng)路的供熱量應(yīng)該等同于供暖用戶用來采暖設(shè)備的散熱量,也應(yīng)該等于供暖用戶的熱負(fù)荷,被稱之為熱量平衡。
所謂的供暖熱用戶的熱負(fù)荷,是建筑物的體積供熱指標(biāo)與建筑物外部體積的積,再乘上室內(nèi)穩(wěn)定減去室外溫度。
供暖用戶采暖設(shè)備的散熱量指的是,散熱器的傳熱系數(shù)×散熱器的散熱面積×散熱器熱媒的平均溫度。
供熱量指的是,循環(huán)水流量×熱水的質(zhì)量比熱×供水溫度與回水溫度的差,除以3600等于1.163×循環(huán)水流量×供水溫度和回水溫度的差。
也就是說,供暖熱用戶的熱負(fù)荷,等于供暖用戶采暖設(shè)備的散熱量,等于供熱量。這是供熱調(diào)節(jié)理論根本,從以上內(nèi)容的的描述中能夠發(fā)現(xiàn),系數(shù)建筑物的體積供熱指標(biāo)和建筑物的外部體積變化并不明顯。在這里我們將其作為常數(shù)。因此,當(dāng)我們將建筑物的室內(nèi)溫度控制到一定的時(shí)候,那么變量就只是室外溫度。簡(jiǎn)單來說,室外溫度能夠在一定程度上影響到建筑物供暖熱負(fù)荷的唯一變化。因此,在換熱站自控系統(tǒng)中,室外溫度的變化是系統(tǒng)產(chǎn)生擾動(dòng)的決定性因素。控制的主要目的在于抵消室外溫度變化所造成的擾動(dòng)影響,達(dá)到維持系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定的目的。
4.節(jié)能效果分析。
4.1.降低單位的熱能消耗
通過實(shí)施自動(dòng)控制防范,減小管網(wǎng)水力失調(diào)的程度,達(dá)到用戶系統(tǒng)熱能分布均勻的目的。從另外一個(gè)角度進(jìn)行分析,通過網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥開度分時(shí)自動(dòng)控制和換熱站水泵合理、及時(shí)的調(diào)節(jié)配合,避免人工調(diào)節(jié)在時(shí)間上的滯后性和對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性。
4.2.降低單位降耗
在針對(duì)換熱站進(jìn)行增設(shè)水泵變頻設(shè)備的過程中,要針對(duì)水泵電機(jī)頻率進(jìn)行自動(dòng)控制,通過改變電動(dòng)機(jī)電流和頻率,達(dá)到節(jié)能的效果。在進(jìn)行變頻的過程中,它的調(diào)節(jié)范圍較寬,并且能夠保持較高的效率,實(shí)現(xiàn)精度化運(yùn)行。它能夠有效的消除電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中的大電流,延長(zhǎng)水泵的使用壽命。從另外一個(gè)角度進(jìn)行分析,在熱用戶用熱負(fù)荷較小的時(shí)候,能夠通過減小流量的策略降低水泵對(duì)能源的總體消耗。
例如,以一個(gè)20萬平方米供熱面積換電站為例子,在08年的時(shí)候換熱站水泵一共消耗電量為23.5萬度,也就是電消耗為1.85度每平方米供熱面積,在09年實(shí)施自動(dòng)控制方案之后,電消耗變成1.12度每平米供熱面積,20萬平方米的供熱面積總節(jié)電量為4.89萬度。如果按照1.1單價(jià)進(jìn)行計(jì)算,節(jié)省電費(fèi)總數(shù)為4.26萬元。這一數(shù)字意味著在使用自動(dòng)控制系統(tǒng)之后,我國(guó)的在一定程度上節(jié)約了電成本,在對(duì)于我國(guó)未來的發(fā)展具有積極影響。
4.3.降低人工成本
通過自動(dòng)控制設(shè)備的增加,改變了傳統(tǒng)換電站需要人員留守的現(xiàn)象,從而節(jié)省了這部門的費(fèi)用。因此,通過自控添加手段和變頻器的合理配置,能夠達(dá)到良好的節(jié)能效果。與此同時(shí),對(duì)降低公司的資金成本具有一定的意義。
5.結(jié)語
綜上所述,為了能夠在保證供熱質(zhì)量的基礎(chǔ)上,降低經(jīng)濟(jì)成本降低水電消耗,應(yīng)科學(xué)合理的制定相應(yīng)自動(dòng)化控制系統(tǒng),在進(jìn)行控制系統(tǒng)和配套儀表選擇時(shí)應(yīng)從設(shè)備可靠性和設(shè)備簡(jiǎn)單性以及設(shè)備實(shí)用性等幾個(gè)方面進(jìn)行考慮與分析。本論文著重針對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)在集中供熱節(jié)能方面的應(yīng)用進(jìn)行了分析,并針對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的原理、優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分述,認(rèn)為自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)降低供熱成本、提高供熱效率有積極影響。
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1、我國(guó)自動(dòng)化控制的研究現(xiàn)狀
長(zhǎng)久以來,對(duì)電廠有關(guān)機(jī)組控制工作中,使用的主要控制方式就是PID,但是PID控制器在實(shí)際工作的過程中,各類參數(shù)整定途徑不同,有些方式需要進(jìn)行理論計(jì)算,有些方式則需要依靠經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行,加上很多常規(guī)PID控制難以收到到良好的控制效果,這就需要工作人員不斷的分析控制技術(shù)。就現(xiàn)階段來看,我國(guó)關(guān)于智能控制的研究還相對(duì)較少,這種智能控制方式也是業(yè)界的一個(gè)新型研究范疇,智能控制技術(shù)的發(fā)展可以為電廠熱工自動(dòng)化提供完善的理論指導(dǎo),該種控制技術(shù)經(jīng)過了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家、模糊專家的深刻,證實(shí)是一種理想的控制策略。
2、智能控制技術(shù)的主要方式
2.1 模糊控制方式
模糊控制方式源自于1965年Zadeh教授的模糊集理論,在1974年,英國(guó)教授Mamdani成功的將模糊集理論應(yīng)用在蒸汽機(jī)以及鍋爐的控制工作中,隨后的多年來,該種控制方式呈現(xiàn)出一種良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),也得到了十分廣泛的應(yīng)用。該種理論基于人的思維模式發(fā)展而來。有關(guān)的研究調(diào)查顯示,模糊控制方式可以對(duì)數(shù)學(xué)模型對(duì)象進(jìn)行精準(zhǔn)的控制,模糊控制理論是以模糊語言、模糊數(shù)學(xué)知識(shí)來表示模糊規(guī)則的理論,并使用計(jì)算機(jī)技術(shù)控制閉環(huán)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)。模糊控制方式具有幾個(gè)特點(diǎn),即其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要操作數(shù)據(jù)與人員的控制經(jīng)驗(yàn),并不需要數(shù)學(xué)模型,因此,具有很好的魯棒性,能夠解決傳統(tǒng)PID難以解決的時(shí)變性、非線性以及時(shí)滯性,整個(gè)推理過程使用不精確推理的形式,能夠模仿人的思維,因此,可以處理十分復(fù)雜的系統(tǒng)。
2.2 專家控制方式
專家控制方式即將專家控制技術(shù)與理論的整合,在運(yùn)行過程中,對(duì)專家的智能進(jìn)行模仿,這樣即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制,其主體主要包括推理機(jī)構(gòu)與知識(shí)庫(kù),通過對(duì)知識(shí)的組織與調(diào)動(dòng),按照既定的策略對(duì)規(guī)則進(jìn)行推理的過程。專家控制方式具有靈活性高、空置率靈活的形式,能夠適應(yīng)各種環(huán)境的變化。根據(jù)控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度,專家控制方式包括專家式控制器與專家控制系統(tǒng)兩種方式,這兩種方法均具有完善的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、知識(shí)處理功能以及可靠功能,也得到了廣泛的應(yīng)用。
3、智能控制在電廠熱工自動(dòng)化的應(yīng)用
電廠熱工自動(dòng)化是減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件、保證設(shè)備安全的技術(shù)措施,智能控制在電廠熱工自動(dòng)化的應(yīng)用已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)問題之一。
3.1 單元機(jī)組負(fù)荷控制
單元機(jī)組負(fù)荷控制系統(tǒng)是一種具備時(shí)變性、非線性以及不確定性的多變量系統(tǒng),難以建立精確的數(shù)學(xué)模型,采取傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)很難收受到既定的效果。有關(guān)專家學(xué)者針對(duì)該種情況設(shè)置了以機(jī)跟爐與以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的負(fù)荷控制系統(tǒng),效果顯示,這兩種系統(tǒng)有著良好的控制品質(zhì)以及自適應(yīng)能力。
3.2 過熱汽溫控制
過熱汽溫是電廠鍋爐在運(yùn)行過程中的運(yùn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一,就目前來看,一般使用改變減溫水量的控制方式,這種控制方式在實(shí)際的應(yīng)用過程中表現(xiàn)出較大的時(shí)滯性與慣性,在科技水平的發(fā)展下,人們也將智能控制系統(tǒng)引進(jìn)汽溫控制過程中,很好的改善了控制系統(tǒng)的品質(zhì)與適應(yīng)性。有關(guān)的文獻(xiàn)顯示,將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制系統(tǒng)引入過熱汽溫控制過程中,即時(shí)在大范圍變負(fù)荷運(yùn)行的過程中,整個(gè)系統(tǒng)依然能夠保持良好的運(yùn)行態(tài)勢(shì)與運(yùn)行性能,也可以很好的解決電廠過熱汽溫控制對(duì)象的不穩(wěn)定性與延遲性。
3.3 中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的控制
中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的控制難點(diǎn)包括磨負(fù)荷信號(hào)測(cè)量的復(fù)雜性、參數(shù)之間的耦合性、數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性等等,有關(guān)的專家針對(duì)這一特征,使用模糊語言規(guī)則,總結(jié)好運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),使用預(yù)測(cè)模糊控制與分級(jí)模糊控制相結(jié)合的方式,在電廠磨球機(jī)中進(jìn)行了應(yīng)用,運(yùn)行效果顯示,使用預(yù)測(cè)模糊控制與分級(jí)模糊控制相結(jié)合的方式,可以很好的提升磨機(jī)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性,也很好的解決了磨機(jī)運(yùn)行過程中的大時(shí)滯的耦合問題,提升了電廠的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
3.4 給水加藥的控制
電廠鍋爐給水加藥一般為加氨與聯(lián)氨,加氨目的是為了提升給水PH值與凝結(jié)水PH值,并減少酸性物質(zhì)對(duì)水系統(tǒng)產(chǎn)生的腐蝕。加聯(lián)氨的目的是為了去除水中的氧與二氧化碳,防止鍋爐中鐵垢與銅垢的生成。影響給水加藥的因素很多,水處理工況、鍋爐蒸發(fā)量都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響,因此,傳統(tǒng)的PID往往難以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)調(diào)節(jié)效果。使用變頻模糊加藥系統(tǒng)可以很好的克服人工加藥系統(tǒng)中存在的不足,也可以很好的提升給水的質(zhì)量,具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、魯棒性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
4、結(jié)語
可以說,智能控制系統(tǒng)可以很好的解決傳統(tǒng)系統(tǒng)不確定性、復(fù)雜性以及高度非線性的不足之處,智能控制系統(tǒng)在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用已經(jīng)取得了良好的效益,在未來,也有著良好的應(yīng)用前景,相信隨著基礎(chǔ)理論的發(fā)展與應(yīng)用方法的成熟,智能控制系統(tǒng)將會(huì)得到更加完善的發(fā)展,電廠熱工自動(dòng)化水平也會(huì)得到不斷的提升。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:西門子;S7-300PLC;提升機(jī);測(cè)控系統(tǒng)
中圖分類號(hào):TN77文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1引言
提升機(jī)在礦井生產(chǎn)中素有咽喉設(shè)備之稱,提升機(jī)對(duì)于礦井的安全生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。提升機(jī)電力傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜,控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的控制功能較多,因此對(duì)于提升機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),需要能夠滿足提升機(jī)頻繁制動(dòng)和不同工作狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換的功能需求。針對(duì)提升機(jī)如此復(fù)雜的控制要求,傳統(tǒng)的電氣控制難以實(shí)現(xiàn),因此,必須借助于PLC自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。
本論文主要結(jié)合西門子S7-300在副井提升機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)上的應(yīng)用,對(duì)提升機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析設(shè)計(jì)研究,以期從中能夠找到合理可靠的提升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用方法,并以此和廣大同行分享。
2礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析
(1) 我國(guó)提升機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
我國(guó)礦井提升機(jī)一直承擔(dān)著井下與地面之間輸送人員或者貨物的重任,因此一直素有礦井咽喉設(shè)備之稱。我國(guó)礦井提升機(jī)控制技術(shù)相較于國(guó)外處于落后階段,國(guó)外已經(jīng)發(fā)展到智能實(shí)時(shí)監(jiān)控提升機(jī)并實(shí)現(xiàn)故障智能診斷技術(shù),而目前我國(guó)提升機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù),還普遍停留在原始的電氣控制階段,對(duì)于數(shù)字化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)目前還處于研究探索階段。縱觀我國(guó)的提升機(jī)電控系統(tǒng)控制技術(shù)的應(yīng)用,發(fā)展緩慢,多數(shù)是借鑒或者仿制國(guó)外的電控系統(tǒng),并且電控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中也存在一定的問題。
(2) 我國(guó)提升機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題
① 我國(guó)提升機(jī)電控系統(tǒng)沒有專業(yè)的生產(chǎn)廠家。這是我國(guó)目前提升機(jī)控制系統(tǒng)和控制技術(shù)發(fā)展的最大瓶頸。我國(guó)的提升機(jī)電控系統(tǒng),要么直接從國(guó)外公司進(jìn)口,這樣成本十分高昂,且后期設(shè)備維護(hù)維修十分不便;國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的提升機(jī)電控系統(tǒng)均是高??蒲性核园l(fā)研制的電控系統(tǒng),多數(shù)并不具備通用性。
② 我國(guó)提升機(jī)電控技術(shù)落后。目前僅僅在一些大型煤礦上的先進(jìn)提升機(jī)才采用了計(jì)算機(jī)、PLC或者數(shù)字控制技術(shù),傳統(tǒng)的提升機(jī)電控系統(tǒng)都是采用電氣化控制系統(tǒng),繼電器、接觸器控制廣泛使用,導(dǎo)致能耗過高,控制不可靠,嚴(yán)重制約了我國(guó)提升機(jī)電控系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用。
③ 我國(guó)提升機(jī)控制系統(tǒng)安全性和可靠性較差。目前我國(guó)礦井提升機(jī)僅僅在上下井口端采用切除電阻的方法實(shí)現(xiàn)提升機(jī)運(yùn)行速度的制動(dòng),制動(dòng)能耗過高,造成提升機(jī)電控系統(tǒng)負(fù)荷太大,由此導(dǎo)致我國(guó)提升機(jī)控制系統(tǒng)安全性和可靠性較差。對(duì)于提升機(jī)運(yùn)行過程中的關(guān)鍵工作參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)根本沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,經(jīng)常發(fā)生過卷或者超速等安全事故。
鑒于以上問題,我國(guó)必須要大力發(fā)展提升機(jī)在運(yùn)行過程中的電控系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化控制,逐步形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的提升機(jī)電控系統(tǒng)。
3西門子S7-300在副井提升機(jī)上的應(yīng)用分析
3.1 基于PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
利用西門子S7-300構(gòu)建提升機(jī)電控系統(tǒng),根據(jù)提升機(jī)的工作模塊,將PLC電控以網(wǎng)絡(luò)化模式進(jìn)行布控,分為主控PLC、監(jiān)控PLC和信號(hào)PLC三個(gè)主從式控制PLC,其具體結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。
如圖1所示,信號(hào)PLC作為整個(gè)電控系統(tǒng)的信號(hào)管理站,負(fù)責(zé)對(duì)提升機(jī)工作過程中的狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)及其必要參數(shù)做信號(hào)管理,統(tǒng)一發(fā)送至控制主站;監(jiān)控PLC主要對(duì)提升機(jī)的關(guān)鍵控制參數(shù),如井深、進(jìn)口提升速度等指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并受主控PLC統(tǒng)一調(diào)度管理;主控PLC一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控PLC和信號(hào)PLC的控制管理,并對(duì)由監(jiān)控PLC和信號(hào)PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行整合管理,并發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行集中管理、顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能,以提高提升機(jī)工作過程的管理效率;另一方面主控PLC通過交流變頻調(diào)速裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)同步電機(jī)的控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升機(jī)速度的電氣化控制,同時(shí)將提升機(jī)的工作參數(shù)再反饋回信號(hào)PLC和監(jiān)控PLC,從而實(shí)現(xiàn)了PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)提升機(jī)的閉環(huán)控制。
3.2 基于PLC實(shí)現(xiàn)的提升機(jī)速度控制應(yīng)用
提升機(jī)控制系統(tǒng)最為關(guān)鍵、也是最難實(shí)現(xiàn)的技術(shù)要點(diǎn),就是對(duì)提升機(jī)運(yùn)行速度的控制。借助于西門子S7-300的PLC,能夠很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)速度的控制。
基于PLC實(shí)現(xiàn)的提升機(jī)運(yùn)行速度的具體控制方案設(shè)計(jì)如下:
(1)(1)在井口與井底分別放置接近傳感器,一旦提升機(jī)到達(dá)接近傳感器,即可認(rèn)定提升機(jī)即將到達(dá)井口或者井底,從而進(jìn)入預(yù)定的制動(dòng)階段。
(2)(2)利用光電傳感器和深度指示器配合使用,實(shí)時(shí)監(jiān)控提升機(jī)當(dāng)前所處巷道中的位置,并將位置轉(zhuǎn)化為數(shù)字量傳送至監(jiān)控PLC,利用監(jiān)控PLC與主控PLC的通信實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)位置的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
(3)(3)一旦提升機(jī)觸發(fā)接近傳感器,由主控PLC發(fā)出調(diào)速指令給交流變頻調(diào)速裝置,由交流變頻調(diào)速裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)運(yùn)行速度的調(diào)節(jié)與控制。
(4)(4)主控PLC利用監(jiān)控PLC監(jiān)測(cè)到的提升機(jī)當(dāng)前運(yùn)行速度與深度指示器的位置信號(hào)進(jìn)行交叉運(yùn)算,得出調(diào)速幅度,并將調(diào)速幅度指令傳輸給交流變頻調(diào)速裝置,從而實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速;另一方面,監(jiān)控PLC通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提升機(jī)的運(yùn)行速度并反饋回主控PLC,主控PLC根據(jù)反饋回來的運(yùn)行速度和程序中的預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比,結(jié)合PID調(diào)節(jié)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)運(yùn)行速度的閉環(huán)調(diào)節(jié)與控制。
結(jié)語
提升機(jī)作為礦井安全生產(chǎn)的樞紐設(shè)備,其安全性對(duì)于整個(gè)礦山生產(chǎn)的安全起著舉足輕重的作用。我國(guó)目前提升機(jī)電控系統(tǒng)理論研究較為深入,但是實(shí)際技術(shù)應(yīng)用還有待進(jìn)一步提高和挖掘。本論文結(jié)合西門子PLC對(duì)提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析,對(duì)于提升機(jī)電控系統(tǒng)及其控制技術(shù)的應(yīng)用研究,不論是在理論研究方面,還是在實(shí)際技術(shù)應(yīng)用方面,都具有一定的指導(dǎo)意義。當(dāng)然,關(guān)于提升機(jī)電控系統(tǒng)方面的更多技術(shù),還有賴于廣大礦井科技工作人員的共同努力,才能夠最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)提升機(jī)電控系統(tǒng)及其控制技術(shù)的提高應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電廠高爐 溫度調(diào)節(jié) 自動(dòng)控制
中圖分類號(hào):TM31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)02(b)-0063-01
電廠作為電力供應(yīng)的生產(chǎn)者,其電力制造的質(zhì)量和生產(chǎn)過程的安全直接關(guān)系到千家萬戶的切身利益,因此對(duì)于電廠現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電裝備的自動(dòng)化控制的要求十分嚴(yán)格。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為典型應(yīng)用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸深入到工礦自動(dòng)化的多個(gè)領(lǐng)域,在一些自動(dòng)化控制水平較高的電廠,已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了電廠機(jī)電裝備的自動(dòng)化控制。高爐是火力電廠生產(chǎn)過程中不可缺少的機(jī)電裝備,其溫度控制要求十分嚴(yán)格,如何實(shí)現(xiàn)高爐溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制,一直是很多火力電廠技術(shù)工程師都著力重點(diǎn)解決的技術(shù)難題之一。本論文主要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),結(jié)合電廠高爐溫度的控制要求,對(duì)其溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的研究與探討,以期能夠找到面向火力電廠高爐的溫度自動(dòng)控制技術(shù),并以此和廣大同行分享。
1.高爐溫度自動(dòng)控制概述
(1)高爐溫度調(diào)節(jié)控制功能需求?;鹆﹄姀S采用高爐主要是實(shí)現(xiàn)燃煤產(chǎn)電,為了實(shí)現(xiàn)能源的復(fù)合利用,提高經(jīng)濟(jì)效益,往往還通過高爐生產(chǎn)一些副產(chǎn)品,這就要求對(duì)于高爐內(nèi)的溫度和壓力都有著嚴(yán)格的控制要求。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,高爐溫度的調(diào)節(jié)往往是采用人工調(diào)節(jié)的方式實(shí)現(xiàn),這種調(diào)節(jié)方式效率低,精度差,可靠性差,因此逐漸提出了高爐溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制要求。要達(dá)到高爐溫度無人值守控制的效果,就必須要能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)高爐內(nèi)的溫度參數(shù),并通過計(jì)算實(shí)時(shí)控制氣閥或者進(jìn)料閥,以實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐內(nèi)溫度的自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)。
(2)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)。由于技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備的日益復(fù)雜,過去集中式自動(dòng)化控制模式在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)逐漸暴露出了諸多問題與不足,如控制中心負(fù)載過大,信息傳輸效率較低,系統(tǒng)兼容性較差等等;而現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的出現(xiàn)則很好的克服了上述問題,現(xiàn)場(chǎng)總線能夠結(jié)合具體的被控對(duì)象合理設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的智能儀表、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和終端均有著可靠的集成性和兼容性,因此將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用于火力發(fā)電廠高爐溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制,是完全可行的。
2.基于現(xiàn)場(chǎng)總線的高爐溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制技術(shù)應(yīng)用探討
2.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的高爐溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),具體來說,其功能主要包含以下幾個(gè)方面:(1)在線監(jiān)測(cè)。(2)數(shù)據(jù)查詢。(3)生成報(bào)表與統(tǒng)計(jì)分析。(4)超限報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制。
2.2系統(tǒng)層次架構(gòu)
高爐溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)主要由以下四個(gè)系統(tǒng)層構(gòu)成。
(1)傳感儀表層。為了實(shí)現(xiàn)高爐溫度的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制,必須選用合適的傳感器對(duì)高爐內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),溫度傳感器采用4-20 mA電流信號(hào)作為傳輸介質(zhì),將模擬量信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集模塊中。
(2)數(shù)據(jù)采集層。數(shù)據(jù)采集模塊接收傳感器傳送過來的模擬量信號(hào),通過現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)模擬量數(shù)據(jù)信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸,直至傳輸?shù)街醒肟刂剖业腜C終端。
(3)PC終端。PC終端通過專用的組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐的溫度變量的實(shí)時(shí)顯示,并提供友好的人機(jī)交互界面,完成數(shù)據(jù)的查詢、存儲(chǔ)和報(bào)表統(tǒng)計(jì)等管理功能。
(4)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行層。當(dāng)被監(jiān)測(cè)的高爐溫度過低或過高或者異常超限時(shí),由PC終端發(fā)出相應(yīng)的控制指令,經(jīng)過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)層實(shí)現(xiàn)控制指令的放大和執(zhí)行,輸出到動(dòng)作執(zhí)行器,實(shí)現(xiàn)相關(guān)的報(bào)警動(dòng)作或聯(lián)動(dòng)控制動(dòng)作。動(dòng)作執(zhí)行器主要由氣閥和進(jìn)料閥構(gòu)成,氣閥的開度可以降低高爐內(nèi)的溫度,進(jìn)料閥的開度可以提高高爐內(nèi)的溫度,它們通過接收來自PC終端發(fā)出的控制指令,經(jīng)過驅(qū)動(dòng)放大轉(zhuǎn)變?yōu)殚y門調(diào)節(jié)的開度大小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制。
2.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
基于現(xiàn)場(chǎng)總線的高爐溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng),采用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐溫度參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示,以提高人機(jī)交互系統(tǒng)的直觀性。該組態(tài)軟件可以采用當(dāng)前市場(chǎng)上主流的組態(tài)軟件,例如wINCC,組態(tài)王等專業(yè)工控自動(dòng)化組態(tài)軟件,也可以采用VB、VC等高級(jí)語言進(jìn)行開發(fā)。由于該自動(dòng)控制系統(tǒng)僅僅是對(duì)高爐的溫度參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與顯示,因此軟件開發(fā)的工作量并不是很大,下面結(jié)合組態(tài)軟件的開發(fā)分析軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本流程。
(1)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)。一個(gè)好的軟件系統(tǒng)必然有著良好的人機(jī)交互性,而這離不開系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì),因此要結(jié)合高爐的溫度控制選取合適的圖像圖形,提高軟件的可觀性。
(2)系統(tǒng)導(dǎo)航設(shè)計(jì)。由于軟件系統(tǒng)既要顯示溫度數(shù)據(jù),還要提供數(shù)據(jù)報(bào)表、歷史曲線等其他數(shù)據(jù)管理功能,就需要提供良好的頁(yè)面之間的導(dǎo)航切換功能。
(3)系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件或者說自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件都離不開數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā),可以選用軟件自帶的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),也可以采用第三方數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),但是都必須要能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)源。
(4)系統(tǒng)管理設(shè)計(jì)。出于對(duì)系統(tǒng)管理的安全性考慮,必須要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理涉及,包括用戶認(rèn)證,數(shù)據(jù)權(quán)限管理等等,這些都需要進(jìn)行系統(tǒng)的管理功能的界定與設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化技術(shù),紡織工業(yè),應(yīng)用
隨著我國(guó)紡織工業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展,現(xiàn)代紡織技術(shù)將以電子信息技術(shù)為主導(dǎo),以智能化生產(chǎn)為主要特征,進(jìn)入90年代以來,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以及基于該技術(shù)的控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外引起人們高度重視,成為世界范圍內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn),它綜合運(yùn)用了微處理器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù),將微處理器置入現(xiàn)場(chǎng)自控設(shè)備,在沒有人的直接參與下,機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)治理過程通過自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判定自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、治理和決策,達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗和確保安全等目的。論文參考網(wǎng)。正是由于自動(dòng)化技術(shù)在紡織工業(yè)上的廣泛應(yīng)用,推動(dòng)著紡織新工藝、新技術(shù)的不斷成熟和推廣,日益改變著世界紡織工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)面貌。
一、基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的紡織生產(chǎn)控制系統(tǒng)
現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今3C(Computer、Communication、Control)技術(shù)發(fā)展的結(jié)合點(diǎn),也是過程控制技術(shù)、自動(dòng)化儀表技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的交匯點(diǎn),是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展在控制領(lǐng)域的集中體現(xiàn),是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)延伸到現(xiàn)場(chǎng)的必然結(jié)果。紡織工業(yè)的信息化建設(shè)是未來幾年紡織工廠的追求和建設(shè)重點(diǎn),而數(shù)字化的紡織生產(chǎn)體系正是其不可或缺的基礎(chǔ)。它將全面提升紡織工廠的管理水平,對(duì)工廠的技術(shù)、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和服務(wù)推動(dòng)的進(jìn)步都將產(chǎn)生直接的明顯的推進(jìn)作用。
數(shù)字化的紡織機(jī)械采用現(xiàn)代先進(jìn)的控制技術(shù):以CPU為核心的控制器,以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的新型驅(qū)動(dòng)技術(shù),以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為代表的網(wǎng)絡(luò)及高速數(shù)據(jù)通訊技術(shù)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集和高速傳輸,實(shí)現(xiàn)分布式、現(xiàn)場(chǎng)化和抗干擾性能的提高,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化,完成紡織機(jī)械與現(xiàn)代先進(jìn)控制技術(shù)的結(jié)合,為紡織企業(yè)的信息化從設(shè)備層打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
現(xiàn)場(chǎng)總線控制層是各種生產(chǎn)信息的來源。各種棉紡、織造、印染機(jī)械的控制器只要具有現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接口,通過適當(dāng)?shù)木幊蹋涂梢詫C(jī)械的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控系統(tǒng)?,F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控層完成車間級(jí)設(shè)備檢測(cè)和控制。應(yīng)用組態(tài)軟件編程和現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò),整合車間內(nèi)各個(gè)單臺(tái)機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng),以清晰友好的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)全車間設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)、產(chǎn)量、效率的監(jiān)視,同時(shí)還可以對(duì)設(shè)備的工藝參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置,故障報(bào)警、參數(shù)記錄、顯示歷史趨勢(shì)和實(shí)時(shí)曲線,生成和打印各種生產(chǎn)報(bào)表。管理層是工廠級(jí)的信息管理系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)均可以按照用戶的需求,通過多種總線、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并分類送到各個(gè)管理部門,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析和數(shù)據(jù)報(bào)表?,F(xiàn)場(chǎng)總線信息層將控制過程、信息管理、通信網(wǎng)絡(luò)融為一體,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,有關(guān)人員登陸到Web服務(wù)器,就可根據(jù)各自的權(quán)限監(jiān)控到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備的運(yùn)行情況。
二、PLC、變頻器、人機(jī)界面三大自動(dòng)化產(chǎn)品大量應(yīng)用
PLC、變頻器、人機(jī)界面三大主要自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用面已經(jīng)覆蓋到我國(guó)紡織機(jī)械行業(yè)的紡紗設(shè)備、織造設(shè)備、非織造布設(shè)備、染整設(shè)備、化纖設(shè)備等絕大多數(shù)設(shè)備領(lǐng)域,用于構(gòu)成紡織機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)。近年來紡織機(jī)械每年新機(jī)配套用的三大自動(dòng)化產(chǎn)品需求量均已達(dá)到相當(dāng)?shù)囊?guī)模:變頻器的主機(jī)配套用量約為15萬臺(tái)以上,如果再加上紡織企業(yè)的老機(jī)改造和公用工程的需求,整個(gè)紡織機(jī)械行業(yè)變頻器的年需求量約為20萬臺(tái)以上;PLC的主機(jī)配套用量約在7萬套以上,整個(gè)紡織機(jī)械行業(yè)的年需求量在10萬套以上;人機(jī)界面是PLC的“姊妹產(chǎn)品”,一般情況下,采用PLC的設(shè)備必用人機(jī)界面,因此其年需求量接近于PLC,目前紡織機(jī)械正在逐步以觸摸屏人機(jī)界面替代文本式人機(jī)界面。
三、單軸驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)同步傳動(dòng)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用
紡織機(jī)械行業(yè)機(jī)電一體化的主要技術(shù)特點(diǎn)就是單軸驅(qū)動(dòng)和多電機(jī)同步傳動(dòng)技術(shù),目前該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)紡機(jī)的整個(gè)領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使得機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、工藝調(diào)整方便,可以充分滿足工藝對(duì)設(shè)備的要求,同時(shí)適應(yīng)高品質(zhì)、多品種、小批量的市場(chǎng)需求。具有代表性的紡織機(jī)械如粗紗機(jī),國(guó)內(nèi)各紡織機(jī)械廠均推出四軸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的新型粗紗機(jī),已成為粗紗機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)標(biāo)志;又如國(guó)內(nèi)各紡織機(jī)械廠推出了七軸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的漿紗機(jī),該機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)紗線伸長(zhǎng)率、卷繞張力等工藝參數(shù)的精確控制,為后道工序提高無梭織機(jī)織造效率創(chuàng)造了有利條件。
四、過程控制技術(shù)應(yīng)用逐步深入
4.1自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于清梳聯(lián)設(shè)備,保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性
國(guó)產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備配用的高產(chǎn)梳棉機(jī)采用混合環(huán)控制,對(duì)喂入棉層的厚度進(jìn)行檢測(cè),控制短片段不勻;采用喇叭口壓力檢測(cè)或采用凹凸羅拉、階梯羅拉檢測(cè)輸出棉條的粗細(xì),控制長(zhǎng)片段不勻。論文參考網(wǎng)。兩處檢測(cè)到的信號(hào),送入控制器經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算,控制給棉羅拉的速度,達(dá)到自調(diào)勻整的目的。清梳聯(lián)單機(jī)和全流程采用的光電檢測(cè)、壓力傳感、位移傳感、信號(hào)轉(zhuǎn)換、伺服系統(tǒng)控制、計(jì)算機(jī)處理、變頻凋速、自調(diào)勻整、計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控等技術(shù)提高了全流程運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性,保證了全流程連續(xù)、同步、平穩(wěn)運(yùn)行,使輸出棉條長(zhǎng)片段、超長(zhǎng)片段、甚至短片段的均勻度都能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),從而保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性。
4.2自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于并條工序,穩(wěn)定了棉條支數(shù)
國(guó)外產(chǎn)的RSB-D30型并條機(jī)及HSR-1000機(jī),除配有開環(huán)或閉環(huán)自調(diào)勻整裝置以外,還配有質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),發(fā)生質(zhì)量超限故障立即停車報(bào)警,自調(diào)勻整裝置很靈敏,傳感器對(duì)棉條發(fā)生的探測(cè)信號(hào)可保持每1.5~4mm勻整一次,這相對(duì)于高速并條機(jī),單位時(shí)間里控制頻率很高,勻整頻率達(dá)毫秒級(jí),因此棉條均勻質(zhì)量高,可將土25%的棉條均整到土1%以內(nèi)。這種并條機(jī)生產(chǎn)的棉條不必再由試驗(yàn)室控制支數(shù)偏差,因此在組成新的轉(zhuǎn)杯紡工藝過程中可不再考慮棉條重量偏差的離線檢測(cè)試驗(yàn)。
4.3自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用粗紗機(jī),改善粗紗條干水平
新型的粗紗機(jī)均由計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)變頻器,交流伺服驅(qū)動(dòng)器,再分別控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步傳動(dòng)系統(tǒng),從而簡(jiǎn)化了復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),取消了錐輪變速裝置、三自動(dòng)成形機(jī)構(gòu)、計(jì)長(zhǎng)裝置等。利用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存多品種的最佳工藝,更換品種十分方便;采用傳感技術(shù),檢測(cè)紗線張力,通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)張力控制;采用計(jì)算機(jī)軟件來完成粗紗的卷繞成形功能和實(shí)現(xiàn)經(jīng)軸、織軸的理想卷繞,使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化,操作方便,性能改善,質(zhì)量提高,提升了設(shè)備的檔次和水平。
4.4自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于環(huán)錠紡紗系統(tǒng),使之向全流程連續(xù)化生產(chǎn)發(fā)展
自動(dòng)化程度的不斷發(fā)展,使環(huán)錠紡紗技術(shù)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。有些機(jī)型將檢測(cè)結(jié)果通過變頻調(diào)速直接改變工藝參數(shù),簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu),有的機(jī)型通過檢測(cè)、顯示還能直接勻整輸出紗條的質(zhì)量。操作自動(dòng)化發(fā)展到了更高的水平,自動(dòng)清潔、自動(dòng)調(diào)速、定位停車、自動(dòng)落卷、自動(dòng)落紗、自動(dòng)換筒、自動(dòng)接頭、自動(dòng)排除落棉等等,凡是需要人工操作的部位和動(dòng)作,都盡可能地實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動(dòng)操作。不僅減少了操作治理人員,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,更為重要的是,由機(jī)器代替手工操作,消除了人為因素對(duì)生產(chǎn)的影響,提高了操作的可靠性和穩(wěn)定性,因而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。論文參考網(wǎng)。在大幅度提高單機(jī)生產(chǎn)水平和操作自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,環(huán)錠紡紗正向全流程連續(xù)化生產(chǎn)發(fā)展。
4.5新型氣流紡紗機(jī)已基本上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化
微機(jī)控制的紡紗系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)、顯示各種生產(chǎn)參數(shù)并自動(dòng)打印。可以自動(dòng)檢測(cè)和記錄紗線條干,并能超限自停,能按設(shè)定要求自動(dòng)控制紡紗長(zhǎng)度。還設(shè)有接頭質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)裝置,號(hào)稱無疵點(diǎn)接頭。此外,如紡杯自動(dòng)清潔、自動(dòng)落筒、防疊裝置、上臘裝置、機(jī)臺(tái)自動(dòng)啟動(dòng)裝置等都有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,方便操作治理,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
4.6自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于無梭織機(jī),實(shí)現(xiàn)織造生產(chǎn)自動(dòng)化
自動(dòng)化技術(shù)的推廣應(yīng)用,使無梭織機(jī)的技術(shù)水平和品種適應(yīng)性不斷創(chuàng)造新水平,使織機(jī)操作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,如開關(guān)車的程序控制,定期自動(dòng)加油,利用微機(jī)自動(dòng)收集、顯示織機(jī)的各種生產(chǎn)參數(shù)和運(yùn)行情況,包括速度、產(chǎn)量、效率、停臺(tái)及原因分析、織軸經(jīng)紗存量、在機(jī)織物卷裝等等,因而提高了治理水平,提高了生產(chǎn)效率;電子送經(jīng)和電子卷取組成了經(jīng)紗張力的自動(dòng)控制,基本上消除了緯向疵點(diǎn);電子選色,微機(jī)自動(dòng)變換織紋組織,集中改變織物圖形,通過單機(jī)和中心控制臺(tái)的雙向通訊還能實(shí)現(xiàn)群控;有些機(jī)型還能自動(dòng)排除緯向疵點(diǎn)。
降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量是紡織企業(yè)普遍關(guān)心的問題,自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展為傳統(tǒng)的紡織工業(yè)提供了良好的技術(shù)支持,也正好為解決這兩個(gè)問題起到了關(guān)鍵作用,將有效保證產(chǎn)品質(zhì)量和減少用工數(shù)量,提高紡織企業(yè)的效率。
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 部級(jí)期刊
中國(guó)計(jì)算機(jī)用戶協(xié)會(huì)自動(dòng)控制分會(huì)主辦主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
重慶西南信息有限公司(原科技部西南信息中心)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
廣東省科學(xué)院自動(dòng)化工程研制中心主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
成都科學(xué)技術(shù)服務(wù)中心;成都自動(dòng)化研究會(huì)主辦