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2024 / 07 / 23
1目前机械专业教学中存在的问题
教学内容创新性不足,理论与实践相脱节机械专业的课程包括机械制造、机械绘图、机械设计、电工与电子、模具制造、数控车床、PLC编程等,这些课程都需要在实践中学习和掌握,如果单纯采用传统的课堂教学方式,学生只能盲目地学习书本中的理论,而不能融入先进的案例,就会使学生的创新与实践应用能力逐步下降。而目前很多机械专业教师依然采用这种以教为主的教学模式,未能够结合项目教学法、实践教学方法、实验教学法等多种教学方式,通过增加教学内容的创新性来培养学生的实践创新能力,出现严重的理论教学与学生实践操作间的脱节情况,导致学生学习兴趣下降,教学效果不理想。教学方法落后,缺乏实践性目前很多高校依然采用传统的教学模式,单纯注重理论知识的传授,而忽视了学生实践操作能力的培养,造成学生在学习过程中盲目追求理论分数高低,最终不能用其所学理论去指导实践的情况,更无从谈及实践中的创新能力培养。因此,作为一项以培养学生实践操作能力为主的课程,应当加大课程教学中的实践环节比重,改变传统以课堂理论知识传授为主的教学方式,发展创新教育,为学生在实践中培养创新能力提供有力条件。“工学结合”教学策略与模式有待进一步完善目前,部分高校依然墨守成规,忽视教学改革在校园教育发展中的重要作用。尤其是在人才培养的过程中,未能够与企业及社会发展需求相适应,对机械专业“工学结合”的教学模式与实习实训的重视程度较低,让学生不能够在实践实习中进一步巩固所学理论知识,从而激发起创新灵感。
2机械专业创新教育相关意见
培养适合当今企业及社会需要的机械专业应用型、创新型人才,一方面要求高校教育能够充分重视学生专业知识的掌握情况,另一方面也要求高校教育能够与人才实际需求紧密结合,培养一批具有扎实基础知识与较强实践创新能力的机械专业人才。针对于此,笔者对机械专业教育创新提出几点意见。创新实践教学体系机械专业以培养技能型人才为主,实践是其人才培养过程的关键环节,要求高校教育能够加强学生理论知识学习与实践应用的结合。所以,在机械专业教育创新过程中,要高度重视实践教学的重要性,增加实践教学的比重,根据社会需要制订学习计划,优化课程设计、课外实践与实习活动安排,彰显出机械专业本身的特色,真正做到机械专业理论知识与动手实践的结合,从而在二者的结合过程中向学生渗透创新思想,逐步培养学生的实践与创新能力。创新教育教学方法随着信息技术的快速发展,信息技术引入教学当中已经是未来教育不可逆转的重要趋势。因此,在高校机械设备有限的条件下,可以适当将计算机技术和现代教育技术渗透到教学当中,改变传统教学中受时间与地域限制的弊端,并以此来弥补实践资源不足对教学带来的负面影响。一是可以在机械专业教学中增加计算机技术,通过运用虚拟现实技术,形成数控机床编程仿真系统,通过计算机模拟数控机床的控制、操作、编程、加工与故障的检测等,为学生提供一种亲临现场的感受,增强学生实践操作的直观感受力。二是采用多媒体技术教学方式,进行CAI工程制造教学,将教学过程化繁为简,通过图形、影视的方式来表现微观组织、结构变化等,同时还有效增加学生在学习过程中的乐趣,为提高教学质量、学生学习兴趣等带来有益帮助。三是可以在机械教育专业教学中加入光盘教学。为加深学生对机械设备的直观形象认识,可以购买关于现代化制造企业先进的加工设备的使用过程和设备管理的光盘,让学生真实了解设备的应用与维护,对设备本身形成强烈的直观感受,从而为其在未来的实践操作奠定扎实基础。发展合作教育教学机械专业作为一个实践性非常强的专业,其人才培养目标应当与企业的实际需求紧密相关,并要求高校教育在人才培养过程中能够结合企业的实际需求,以市场为主导,以增加就业率为导向,从而为推动社会发展培养出更多的应用型人才。合作教育即目前提倡的校企合作教学模式,学校与企业合作,共同建设实验室和实习基地。企业的老技术职工为学生进行技术指导,增强学生的实际操作能力;学校为企业注入技术资源,帮助企业解决技术人员的培训问题,最终实现企业与学校的双赢。
3结论
综上所述,本研究主要针对当前机械教育专业教学中存在的不足,从创新实践教学体系、创新教育教学方法、发展合作教育教学三方面,提出机械教育专业教育创新的相关意见。
基于物联网的智能管理和服务是现代交通运输业转型发展的必然趋势,通过分析研究交通运输物联网中的关键技术的应用,为未来发展智能交通运输提供一定的思路和建议。
一、引言
物联网是继计算机、互联网之后的第三次信息产业革命,正以其快速提高的技术水平和不断扩大的应用范围,逐步渗透到交通、教育、卫生、公共安全等各行各业。经过业界近年来对物联网的研究和应用,将物联网基本定义为在计算机、互联网等信息化技术的基础上,把任何物品相连接,形成一个巨大的网络,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的概念。从本质上来说,物联网就是将现实世界信息化,通过对信息的收集、传递、利用整个生命周期的有效管理达到优化管理的目的,其核心价值就是大范围的信息共享。
交通运输是一种空间位移活动,主要由交通工具、交通基础设施、交通对象三要素构成。近年来,随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,交通运输需求急剧增长,各种负面效应随之而来,交通拥堵、交通事故、能源消耗和环境污染等暴露出来的问题日益严重。应用物联网技术智能感知各类交通运输要素,构成交通运输物联网体系,并对掌握的信息进行分析、处理和共享,是解决交通运输过程中信息不对称、实现交通对象在交通网络中高效、安全、绿色的空间位移的有效手段。交通运输行业可以说是最能展现物联网成效的.行业之一。
二、交通运输物联网中的关键技术
(一)感知技术
交通运输物联网的感知主要解决两个问题。一是解决“我是谁”的问题,即感知各类交通要素基本属性的静态信息。二是解决“我现在的状态怎么样”的问题,即感知在交通运输过程产生的动态信息,比如车辆的实时状况、驾驶人员的健康状况、道路桥梁的适行状况等。目前在交通运输中常用的物联网感知技术有视频识别、射频识别(RFID)、定位技术(GPS、AIS、雷达等)和传感器技术等。
是基于无线通信的自动识别技术,分为无源、半有源、有源三种,主要用于识别和跟踪物品。RFID具有识别速度快目标多、体积小、穿透好、耗能低、安全高、等特点,可实现全程、全天候对交通各要素的精准感知和监管,比如车辆通过RFID实现对交通标志标线的识别,比目前的导航预置方式,信息更实时、更准确。目前,受到技术标准、实施成本、管理体制等因素制约,在交通运输中,远未达到成规模的有效运用。
2.传统传感器检测精度高、适应性强、技术成熟,是交通信息采集的重要方式。但是由于传感器安装和维护成本高而且采集信息覆盖范围小,对于大范围的交通网来说,现实应用难度很大。基于传感技术集成的微机电系统(MEMS)重量轻、尺寸小、能耗低,既能采集信息和对信息进行一些简单的预分析、预处理,又能完成采集设备与信息处理中心的互联互通,是智能化信息采集、拓宽采集面的有效手段,必将随着交通运输物联网的深入研究而广泛应用。
交通运输空间范围广,实时移动性强,感知节点数量巨大且随机,可能会造成大量的信息冗余,因此,对感知节点的分布以及感知信息的融合控制也是需要深入研究的领域。
(二)通信技术
目前,用于交通运输主流无线通信技术有RDS-TMC、CDPD 、GPRS、3G等远程技术以及DSRC、Zigbee等短距离技术。
是基于调频(FM)的交通数字信息广播发布技术,它利用现有的调频广播资源,将信息编码调制后插入音频信号一起发射至接收端进行解调,并可实现对道路拥堵、施工、事故等信息的可视化发布。该项技术发展至今已经相当成熟,而且成本低廉,在欧洲已经大范围运用,但其最大的不足是单向通信,随着交互需求的不断发展,只能说是短中期内大范围交通信息发布的有效解决颁发,或者是中长期内大范围交通信息交互的辅助手段。
、GPRS、3G都是蜂窝数字式分组数据通信技术,主要基于专用的网络,信息主要通过终端、基站、中央控制系统进行交换。这类技术最大的优点是带宽大、速率快,而且能与Internet无缝连接,特别是近年来4G技术的提出和发展,为交通运输物联网研发丰富、多维的应用提供了无限的可能,是最具有发展前景的。但是这类技术往往因为高昂的成本投入和租用第三方通信网络费用,在实际应用中难以为继。
3. Zigbee和DSRC是当下研究最热的两种微波短程通信技术。Zigbee来源于蓝牙技术,从严格意义上来讲是一种无线个域网技术,低功耗、低速率是其最大的特点,适用于小范围内的简单的传感控制,比如通过运用Zigbee将车辆的速度、角度等传感器和触发器进行组网控制,实现自动化辅助驾驶。DSRC具有穿透性强、实时性好、可靠性高、传输速率高、便于扩展等优点,该技术在不停车收费(ETC)系统上已经得到成功运用,但因前期基础设施投入较大制约了其快速发展,当然,不可否认的是,基于DSRC技术实现车车、车路短距离通信,是交通信息采集以及信息服务智能化的一个重要的发展需求。
三、结语
总而言之,物联网的发展对交通运输行业来说,既是挑战也是机遇。充分利用物联网带来的科技成果,建设大范围、全时空、高效、安全、绿色的智能化交通运输管理和服务网络,是破解交通运输发展难题、推动交通运输可持续发展的有效手段,也是实现“智慧城市”的重要部分,必将给整个人类社会带来质的飞跃。
浅谈自动化机械制造
摘 要:自动化制造系统(FMS)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。
关键词:制造规模;关键技术; 发展趋势
随着 社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,FMS发展颇为迅速,并且由于微电子技术、 计算机技术、通信技术、 机械与控制设备的发展。
一、自动化机械制造规模
按规模大小FMS可分为如下4类
(一)自动化制造单元
FMC:的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及 应用阶段。
(二)自动化制造系统
通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及 管理。
(三)自动化制造线
它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于FMS,但生产率更高。
(四)自动化制造工厂
FMt是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行 联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(C1MS)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统IMS)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。
二、自动化关键技术
(一)计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
(二)模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经 网络的自学方法更起人们极大的关注。
(三)工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、 计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及 经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为FMS的诸方面 工作增强了自动化。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造 环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自 组织能力。
(四)人工神经网络技术
人工神经网络fANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、启动控制技术发展趋势
(一)FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而 经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
(二)朝多功能方向发展
由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。日本从1991年开始实施的“智能制造系统”frms)国际性开发项目,属于第二代FMS:完善的第二代FMS正在不断实现。智能化机械与人之间相互融合、自动化地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。
进入新世纪,FMS获得迅猛发展,几乎成生产自动化之 热点。一方面是由于单项技术如NC加工中心、工业机器人、CAD/CAM、资源管理及高度技术等的发展,提供了可供集成一个整体系统的技术基础:另一方面,世界市场发生了重大变化,由过去传统、相对稳定的市场,发展为动态多变的市场,为了从市场中求生存、求发展,提高企业对市场需求的应变能力,人们开始探索新的生产方法和经营模式。
摘 要:目前被广泛应用于公共安全、环境保护、工业检测等方面的物联网技术已随着时代的发展变的举足轻重起来,特别是现代这种充分满足了个人生活追求与精神追求开始向着个人健康重视的倾斜。物联网这种快速便捷的实时监控功能也将得到迅速与广泛的应用,但就像大多数信息产业浪潮一样,物联网的安全问题也日趋突出,对物联网信息安全技术的研究也就成为重中之重。
关键词:物联网 信息安全技术 研究
1 物联网安全的重要性
众所周知,物联网的安全系统的安全性可以理解为其应用系统的安全性。从最基本的计算机网络安全到计算机自身的安全,操作系统的安全,数据库的安全等都与其安全性有着密切联系。简而言之,从技术角度来讲,作为建立在互联网基础上的物联网,其不可避免会出现互联网上出现的安全问题,当然其表现形式也有所不同。未来作为信息化社会必不可少的重要组成部分,物联网的安全问题对构建本国网络与信息安全防范将变得越来越重要。
2 物联网的安全问题
由应用层,网络层,感知层等组成的物联网。除了较为依靠稳定的像由数据服务器,计算机终端进行数据分析处理,重要安全问题还是集中在网络层与感知层,要知道虽然网络层基于因特网的基础之上具备相应的安全保护能力,但受经济利益的驱动,特别是近几年来物联网的大力发展,大量的企业经营的生产、销售、物流及相关的拥有大量价值的金融数据被放在网上。就为很多的不法分子创造了可乘之机,甚至在现在逐渐发展为有组织的国际化犯罪。所以在多元异构的物联网系统中,保证信息的加密与相应的隐私保护变得更加困难。
感知层面的安全防护技术
感知层面代表技术就是我们所说的射频识别技术(RFID),作为一种无线通信技术,其在具有快速精准的信息汇聚、融合、传输等方面的优越性的同时,因为其感知节点呈多源异构性,通常情况下功能的简易性,都决定了其无法拥有较为复杂的安全防护能力,最后因为其不同的数据传输标准,不能提供较为统一的安全保护体系。这里就必须提一下物联网安全性中存在的可感知性。当物品通过RFID技术与互联网相连接时,人们就可以在任何地方知道物品的位置与相关的周围环境,而这种以物品可感知为前提的应用,在进行数据化描述时,极容易被网络上的不法分子盯上。要知道,采用无线传播的节点之间,一旦攻击者在节点传播的信号途中获得了相对敏感的信息,对其进行伪造后就可以通过感知节点间相互的信号交流,以此来获取机密,比如说一些价值高的金融信息,部分用户隐私等。再来就是对物品上的标签或者相应的读写设备进行干扰,都很容易对一些重要物品造成损失,目前对这些情况的大多采用的是对信息进行数字水印,传输加密等办法进行防护。或者对一些较为重要的场合进行授权验证的加强等,还可以对一些阅读器进行指定授权管理,以此来控制信息的外泄。
第二种较为常见的就是因为感知层的节点与相关设备处在开放环境时,因为现有技术的局限性,其处理与通讯范围都是有一定的距离的,但由于物联网节点的庞大性,某些电脑高手会通过对节点进行破坏分析,以此篡改硬件,从而伪装成合法节点进行内部的信息搜集与破坏,但由于攻击者与数量繁多的节点间数量的不对称性,所以这些情况还是不可避免。因此,一般的做法是采用对汇聚节点与节点间的网络的认证,来对其进行合法性的却认工作,或者是采用相邻节点对其进行认证,对每个节点单独设置区域范围及访问次数,一旦发现有异常,就可以针对情况进行修正与封锁。
目前采用的还是对RFID的采集使用轻量级的加密处理后将其发送至相应的汇聚节点,即主要作用还是集中在对传感端物体身份的识别功能。相对成熟的技术就是基于虚拟光学加解密而出现的光学标签识别手段,其采用光波对多个维度进行加密处理,具有很高的防护性。对这些利用相关的欺诈性技术对物品的信息进行窃取,从而达到获取不法利益的方法进行防护。
网络层面的安全技术
要知道物联网作为一种多网络融合后的产物。虽然移动通信网与互联网的安全研究随着时代的进步逐渐完善,但相对的随着防护技术升级而来的是电脑高手攻击技术的升级。总的来说感知网络还是由于资源相对局限性,增加了其防护研究的难度,再加上由于跨越多类网络的物联网的路由,虽然有互联网的IP路由协议、和相应的传感网的路由算法。但这些或多或少的存在着安全隐患,目前常做的就是将网络中的身份识别选择相似的IP地址进行传输过程中路由体系的统一化。或者就是对路由器设置更加安全的算法,这里就不得不提到密钥管理机制。
由非对称密钥管理与对称密钥管理组成的密钥管理技术。目前代表技术就是ECC公钥密码体制,其在在同等强度的大整数域中,不仅存在硬件实现简单,对一些存储复杂计算难度高的有着很大的优势,相对于非对称密钥管理技术,对称密钥管理技术主要分为中心方式、预分配方式与分组分簇方式。
摘要:对太古集中供热控制系统进行了介绍,归纳总结了太古集中供热控制系统的故障,并通过分析其故障产生的原因,从控制服务器故障处理、通讯故障处理、UPS故障处理等方面,提出了针对性的解决措施,从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。
关键词:集中供热;自动控制;故障处理
1概述
随着社会经济的发展和科技的进步,自动化控制设备在集中供热系统的应用更加广泛,集中供热系统的自控运行管理也趋于完善。通过自控系统的深入实施和热网的集中管理,使得热网资源的利用率得到持续提高。本文以太古集中供热系统为例,介绍了太古供热的自动控制系统以及总结运行以来常见故障以及处理方法[1]。太古集中供热系统涉及热源、热网、换热站和热用户,随着供热规模的扩大,供热系统复杂程度不断提高,原有的人工调整方式严重制约城市大热网的精细化控制。必须借助先进的自动化控制技术和设施设备来实现集中控制。集中供热系统热网自动化控制是在各个热网换热站、关键管线节点上安装自动控制设备,建设自动化控制总站,并对热网传递上来的数据信息进行综合分析研判,并执行相应的调整。太古集中供热自动控制系统包括机电设备层、就地仪表层、现场控制层、通信网络层、中央监控层、信息管理层(见图1),自动控制能够实现热网运行系统的自动精细控制,使得城市集中供热系统的热量实现均衡输出,减少了资源、能源的消耗,提升了供热服务质量[2]。
2太古集中供热控制系统
太古集中供热自动化控制系统包括高温网系统和一级网系统,一般涉及电动阀门的开度控制、变频器的频率调整等内容[3]。
2.1太古一级网系统
太古集中供热一级网系统通过全网平衡控制系统进行控制,以温度和热量为控制目标,通过调节阀门开度和分布式回水加压泵的频率进行流量控制,实现温度和热量的控制。在系统运行的过程中,现场PLC采集并计算二次循环水的温度变化,并上传计算结果,服务器对比目标参数与现场参数差异,下达阀门开度要求到对应的现场控制器上,现场根据接收到的指令信息来完成对电动阀门开度的调整。常规换热站自控设备设置见图2[4]。
2.2高温网系统
3太古集中供热控制系统的故障
太古集中供热控制系统已经安全平稳运行5个采暖季。对投运以来的故障进行统计分类,归纳如下。
3.1通讯故障
各泵站与调度中心之间的数据和操控指令传输通过电信城域网的通讯方式进行传输(如图4所示),通讯系统是整个系统的“传输神经”,如果在运行时期调度中心机房服务器与泵站发生通讯故障,调度中心人员无法实时监测生产数据,相当于失去了“眼睛”,不能做出及时准确的判断,并且操作指令无法下发,长时间通讯终端还会影响其他关联工作站、操作控制系统的运行。通过多年的运行观察,导致通讯出现故障的原因一般是交换机、路由器故障及通讯光缆中断。
3.2UPS故障
电是控制系统的动力之源。控制系统除了接入市电外,自控系统PLC柜、计算机、服务器和通信设备等均需要接入UPS,在市电发生故障时,电源无扰切换至UPS电源供电,确保系统可以继续稳定运行,不会骤然停车,保证有足够时间执行紧急停运和处理故障,UPS的常见故障有:1)UPS电池使用时间严重超过服役年限。2)UPS电池长期未进行充放电测试。3)误将UPS的极性接反,从而会导致逆变器的损毁。4)连接好电池后没有将电池的开关打开。5)线路维修更改了原本的相序,导致UPS电源不能正常启动。
3.3PLC模块故障
PLC模块是控制系统的“功能器官”,PLC模块故障是一种常规故障,一般PLC显示屏可显示模块故障代码。PLC模块常见故障有:1)外围电路元器件故障。自动控制系统的PLC模块控制一旦出现元器件损伤,整个控制柜系统就会停止工作。同时,PLC控制柜输出端子带负载能力是有限的,一旦超过了规定的最大数值,就需要及时对外接继电器或接触器才能够重新恢复工作。2)输入端烧毁或输入卡损坏。现场仪器或传感器送来PLC的模拟输入信号在显示屏上的数据不正常,用标准信号发生器替换模拟输入信号数据也显示不正常。3)输出卡出现故障。PLC或控制器的模拟输出有问题,利用显示屏的数据输入功能给该模拟输出端输出一个固定的模拟信号,如果还是有问题,即可初步判定该输出卡有故障。
3.4接线端子接触不良
接线端子是连接器的一种,是连接自控设备和导线的专用设备,外部的电压、电流、信号传递到与之匹配的连接器接触件上。因此,要求接触件具备优良的结构。但是由于接触件结构设计不合理、材料选用错误、模具不稳定、加工尺寸、表面粗糙等都会引发端子接线的接触不良。端子接线接触不良一般会在工作一段时间后显示出来。具体表现机理是控制柜配线出现缺陷或者使用中震动加剧会引发接触不良的问题。
3.5传感器故障
传感器是控制系统的“感知器官”。集中供热系统中常见的传感器有压力、温度、流量、液位传感器,这些设备是热网运行的重要数据来源,在系统运行过程中常会出现的故障如下:1)传感器不显示数值。可能的原因为电源线路断路、电源故障、PLC模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏。2)数值误差大。可能的原因为量程设定、取源位置、PLC模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏,同时这些仪表要定期进行校准。
3.6电动调节阀故障
电动调节阀在系统运行过程中常会出现的故障有指令给定开度和阀门实际开度不一致、阀门反馈信号错误。故障原因可以从以下几方面进行判定:给定通道模拟量输出是否正常、反馈通道模拟量输入是否正常、阀体是否有异物卡住、重新上电复位阀门或者手动校准阀门、查看执行器与阀体是否匹配、阀门本体有没有进水、控制线缆有没有中断等。
4自动控制系统故障的解决对策
自动控制系统的正常稳定运行对太古集中供热系统尤其是太古高温网系统至关重要,因此在自控系统出现故障时,根据故障现象分析故障原因,快速找到故障办法,保证供热系统的正常运行。当出现因自控系统故障而导致系统停止,需要维保人员快速查找原因,采取相应的解决对策。结合近几年采暖季发生的故障,总结了以下几点故障处理措施[6-7]。
4.1控制服务器故障处理
控制服务器为整个供热自控系统的核心大脑,当发生故障时,不能正常反映现场的运行参数,操作指令无法下发。为防止故障的发生,控制系统服务器设置两台服务器互为冗余,当主服务器发生故障时,系统会自动切换至备用冗余服务器,待自控人员处理完故障时,再将服务器切换至主服务器,期间对控制系统不会产生任何影响。并且,在日常运行过程中,定期对服务器进行点检,检查服务器硬盘容量,保证服务器正常运行;定期对两台服务器进行手动切换,确保备用服务器一直处于工作状态,在主服务器故障时无缝衔接。
4.2通讯故障处理
当调度中心与各泵站发生通讯故障时,各泵站数据在调度中心丢失,但泵站本地控制计算机数据正常。此时,要求各泵站将权限切至泵站本地控制,并且报告调度中心目前的运行情况。维保人员检查相关设备,如果属于通讯设备故障或损坏,及时更换备品备件,如果经分析是运营商通讯故障,通知运营商进行处理。故障处理后,再将各泵站操作权限切至调度中心控制。
4.3UPS故障处理
UPS电池是易耗物品,按照规定每三年更换一次电池,以确保电池电量能够维持市电故障时的应急时间。为了保证UPS电池的使用寿命,电池保养必不可少。根据供暖行业的时间特殊性,每年的停暖之后和供暖前期都会彻底对UPS电池进行充放电,保持电池的有效利用率。在供暖期间,定期对UPS进行检查,如果发现UPS故障,将UPS的供电无扰切换到市电,根据面板上的故障信息进行对应的处理,处理完毕后将供电方式切换UPS供电,此操作对系统无影响。
4.4PLC柜及模块故障处理
根据5a的运行经验,PLC柜发生的故障大多数是柜内的模块与接线端子故障,当调度中心显示车间某台水泵就地PLC柜故障时,需将这台水泵的控制权限切换到变频器控制,然后根据报的故障情况进行PLC柜的维修,更换模块、尾纤或者紧固端子线。待处理完故障后,再将水泵权限切到调度中心控制。
4.5现场仪表与阀门故障处理
现场仪表主要包括压力、温度、热量表、液位计等。当调度中心显示某一仪表故障时,维保人员排查现场仪表的接线,与PLC柜的通讯,如仪表本身故障,需要及时更换备品备件。电动阀门故障处理需要先将阀门控制切到阀门本体控制,这样保证在阀门故障的情况下,阀门不会自动执行开关动作,然后对阀门控制器进行检查维修。
4.6及时更换备用件
自控系统的主要功能原件都是电子原件,工作环境中温度、湿度以及灰尘等都会影响电子原件的寿命。因此在发现故障的原因之后要及时替换备用件。需要注意的是,在更换备用件的时候要始终保持设备处于断电的状态,并在更换电子原件的时候及时记录和检查原件的开关状态,如果是需要区分正负极的供电设备,安装时要注意,避免电极反接损坏设备。
5结语
太古集中供热系统的自控系统能够实现调度中心与热源和各个热力站运行参数的一致性调节,实现了按需供热的精细化调整。为了能够更好的促进集中供热系统的稳定运行,自控维保要结合实际加强对集中供热自动控制系统运行故障的分析,快速判断故障原因,采取有针对的解决对策,从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。