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2024 / 07 / 23
摘 要随着信息技术的快速发展,计算机软件广泛应用到社会的各个领域,对计算机软件工程的管理越来越重视,在软件项目开发的过程中遇到很多问题,文章分析了计算机软件工程管理的内容,它包括组织机构、开发人员、用户以及文档管理等,并在此基础上探究计算机软件工程管理的主要策略,并且简析了计算机软件工程的相关应用。
关键词计算机软件;工程管理;项目开发;科学;应用
0 引言
近年来开发成功的计算机软件越来越多,计算机软件工程发展取得一定的成绩,但软件工程在国内仍是一门新兴的学科,用户对软件的要求越来越高,加上软件产品得特殊性,其有关的管理工作存在的很多问题与不足,对于行业的发展具有一定的限制。所以如何更加深入了解计算机软件工程,让计算机软件给我们带来更大的便利, 推动中国计算机软件管理发展更上一个层次,成为社会关注的问题之一。
1 计算机软件工程管理的内容
组织机构管理
软件开发的组织结构不是简单的计算机开发人员集合,一个良好的组织强调的是整体性和人员分配的情况,而且科学的分工,没有重复和交叉,确保责任能够落实到人,同时信息传达的及时、准确。但是在现实的软件开发进行管理时,每个工程都有其不同的要求,组织结构也呈现出不同的管理形式。所以对从事软件工程开发及相关企业的组织结构没有一个标准的模式[1]。
开发人员管理
在计算机软件开发过程中,开发人员是主体,主要包括项目经理、系统分析师、系统设计师、程序设计员及资料管理员等。开发项目的规模大小不一,需求及特点不同,需要各个部门、不同专业的工作人员的团队合作。只有合理分配工作人员,职责明确,根据各种专业人员所具备的不同技能进行科学管理,培养开发人员的团队合作意识,互相帮助,加强人员之间的信息交流与沟通,提高工作的积极性和主动性。只有这样才能使复杂的软件开发 管理工作正常高效的开展。
用户管理
计算机软件最终的使用者是用户,是为用户服务的,使用户满意。因此在实际的开发工作中,软件分析人员要和用户进行交流沟通,详细了解用户需求、操作习惯,针对用户的标准进行相应的设计,同时也可以让用户参与软件的分析设计过程,设计出用户满意的软件产品,提供个性化和人性化服务,为用户创造最大利益,确保用户满意。用户的满意是软件开发前进的动力。
文档资料管理
文档是生命线,贯穿于软件的整个开发过程,每一个阶段的文档资料都是极为重要的。它是对于每个阶段工作的总结,也是下一个阶段工作开展的依据,项目开发是一个复杂的社会过程,投资大、历经时间长、风险大、涉及人员广,一定要有相应规范的文档资料记录开发的过程,为软件的使用和维护提供便利,所以要充分重视文档资料的管理[2]。对所有的文档资料做好标准化的存放与管理,建立一整套文档管理制度和方法,确保软件产品的完整性、统一性。
项目管理
在软件开发中,项目管理起着重要的作用。软件开发中存在太多的不可预知性,这些不可预知的事物就是潜在的风险源。只有合理的规避这些风险,有效的控制这些不可预知的事物,软件开发才能一步一步走向成功。一个完整的项目管理体系则主要包括项目的质量管理、进度管理以及成本的控制管理等。其中成本管理是核心,质量管理是软件工程顺利实施的基本保证,进度管理是定期完成开发工作的保证[3]。只有这三个部分相互联系,才能保证软件工程的开发能够高效且保质保量的完成。
2 提高计算机软件工程管理效率的策略
完善体系建设
完善软件工程体系建设,才能够提高计算机软件工程管理效率。首先建设长期、有效的制度体系,用制度规范人,用制度约束人,让制度成为习惯,提高技术人员的工作效率。其次构建人才培养体系,企业竞争的本质是人才的竞争,建立人才培养的标准与发展的方向,定期开展相关培训工作,改进他们的专业知识,了解最前沿的软件技术,理论与实践相结合 知识与能力共提升。最后建立合理科学的奖惩制度,奖惩分明,激发起员工的积极主动性,使其工作得更有效率,也更出色。
加强团队协作意识
软件开发是一项“智力密集型”的工作,这项工作需要由软件开发团队来完成,软件开发团队是基础,直接影响和制约着软件开发的最终效果。因此要建立高效的开发团队,需要团队成员间的协作。良好的团队协作往往可以事半功倍,最大限度的提升工作效能,必须培养和加强团队协作的意识,首先对员工进行必要的教育,树立较强的合作意识,以团队的工作目标为个人工作的动力,努力完成自己的工作,体现在团队中存在的意义和价值,积极营造融(下转第134页)(上接第146页)洽的合作气氛,其次团队领导者要带头鼓励合作,领导者是团队的核心,学会熟练地与员工一起完成更多的工作,采用科学的团队管理方式,保证每位员工发挥自己的水平,最大程度发挥团队的潜力。
加强风险管理
有效的实施软件风险管理是软件开发工作顺利完成的保证。软件开发是一项高风险的活动,在项目开发过程的任何一个阶段都可能存在风险。在日常软件开发的工作中,软件企业应充分重视企业内部外部风险,加强员工的'风险意识,学习相关的风险管理知识,定期的对计算机软件工程进行预测和识别,对潜在的风险可以客观的进行判断和处理。同时建立相应的风险控制管理机制,制定风险的预防措施和应急方案,从而来避免或降低风险。
3 计算机软件工程应用的分析
由于我国信息技术的快速发展,计算机的应用领域也越来越广, 计算机软件的功能丰富、效率高,满足了人们生活和工作的需要,人们也越来越依赖于计算机软件,同时计算机的软件开发和使用得到了人们更多的关注。
例如远程教育软件,为不同地方的教师和学生架起来沟通的桥梁,可以共享教学资源,充分体现教育的公平性;同时在各高校使用计算机软件管理学生信息和學生档案,会使得复杂工作量大的工作变得简单容易,管理效率得到了很大提升,而且可以进行信息查阅,为数据挖掘等工作提供了较为可靠的参考。除此之外,计算机软件被普遍应用于很多领域,例如工程、通讯、旅游等,方便了人们的生活,也推动着各领域的发展。
4 结束语
总之各个领域的发展几乎都离不开计算机软件,为了使计算机软件更好的发挥作用,只有建立合理的组织机构,对开发人员和档案进行科学管理,建立有效的计算机软件工程管理体制,强化软件工程的风险管理,是软件开发工作顺利开展,保证计算机软件的质量,才能更好的为大众服务。
参考文献
[1]雷炎挺.计算机软件工程管理与应用解析[J].无线互联科技,20xx(1):42-43.
[2]高欣.计算机软件工程管理与应用分析[J/OL].电子技术与软件工程,20xx(5):73.
1机械专业毕业设计课题的选择
课题内容要尽可能多地涉及本专业的教学内容
(1)不同于科研和工程的实际需要,毕业设计的课题首先考虑满足教学要求。因为,学生没有多少实践经验,与实际生产接触机会很少。因此,课题内容要贴近本专业的教学内容,尽可能地通过毕业设计,来总结学生在大学四年内所学的理论基础知识,把这些专业知识有效的结合起来,不能让学生仅仅停留在课本内容基本上都懂,作业也都会做,考试也都不挂科,但就是不能做到应用的状态。(2)课题不能太大、太空。例如,提高机械效率的优化设计、世界先进机械的研究等,类似课题学生的经验和能力暂时还无法把握。
难易程度适中、工作量适宜、适当提前毕业设计开始时间
黄河科技学院工学院的毕业设计安排的是12周时间。但实际上,对于学生来说,真正用来做毕业设计的时间也就一两个月甚至更少,因为在这个时间里,有的学生已经开始去找工作,或者进入工作实习期,不能很好地保证用于毕业设计的时间。因此,如果课题难度太难,或者工作量太大,会造成学生失去信心,进而出现随便抄袭应付的现象。不能达到毕业设计的真正目的。所以,为了保证学生保质保量完成毕业设计,所选的项目难度、工作量要适中。毕业设计的开始时间,可以安排在机械设计的课程结束后。这时候,学生基本具备了设计的初步知识,可以选择适当难度的课题,让部分学生开始试住做些大体跟毕业设计内容基本一致的工作,到真正毕业设计的时候,一是可以把课题做深,二是学生也不感到时间紧张,三是有可能的话还做出实物。给学生的创造性的发挥空间,留够申请专利和论文的时间,提高毕业生的整体素质能力。近年来,我校每年有数十名学生,是用这种方式完成毕业设计的,毕业时他们已经申请好国家实用新型发明专利,并做出了实物。从创意、设计、制造到装配调试和改进过程,对学生来说收获很大,毕业后,学生在企业很快就进入岗位角色,企业也比较欢迎这样的学生。
选题要灵活
课题所涉及的行业要多种多样。例如,装备制造、矿山设备、农业机械、食品加工及特种设备等。这样既满足了不同学生的兴趣要求,又减少了雷同现象,指导教师也可以把难度相对大的课题,按照工艺或结构分成几个小课题再分配给不同的学生,使他们之间既有明确分工又有合作,增加学生的团队协作能力。除指导教师按照自己的工作经验和要求命题之外,可以与企业联系,设计一些在现实工作过程中实际应用的课题,增加项目实用性的同时,也允许学生根据自己的观察与爱好,由自己提出课题。部分学生已经参加了工作,也可以根据其所在的企业的行业性质和产品特点,设计有关产品。最后由教师和学生商议共同提出课题,以提高学生的学习兴趣,对其将来或现有的工作有着直接的帮助。
减少论文在整个毕业设计课题中所占比例,增加机械结构设计的要求
国家教育部20xx年教育改革的一项重要内容,就是将600多所大学本科学校转向职业技术教育。因此,大部分大学本科生将来的就业岗位将是生产一线。因此,倾向于理论研究的论文题目在课题中的比例应当减少,更多地增加和体现生产实践中实际应用的课题。同时,也是由于论文内容是学生更容易抄袭,降低了教学质量,达不到学校开展毕业设计的真正目的。
2机械专业毕业设计过程中的几个具体问题
参考资料的收集
拿到设计题目后,学生最直接想到的是从网络中搜集资料。学生无疑能够很快地找到与自己题目相关的各种资料,但涉及到具体技术问题和具体结构问题的内容,网络中可参考的资料很少,能够具体解答的更少,这时学生就会感到很茫然,无从下手,这就是现代大学生的通病。之所以有这种惯性的思维,是由于现代的教学模式和教学理念不当造成的。在大学学期期间,学生们遇到问题后就去查找课本上的现在公式,只要套用就可以了,然后实际的设计却并非这样简单,要靠学生自己去思考,去查找相关文献。因此,在此期间建议学生到图书馆,到企业去,更广泛地搜集资料。另外,随着标准化的完善,有许多设备的设计制造都已经有了国家或行业标准和规范设计。例如,特种设备、食品加工设备、制药设备和计量设备等其设计方法和过程,甚至结构等都有详细的规定和要求,建议学生在查阅有关资料的过程中,学会查阅相关的国家标准或行业标准。
设计方案的确定
学生在经过了资料的搜集和总结后,根据自己的课题的要求,绘制出机构运动简图。然后对机构的运动部分进行初步的设计计算。此时,机构的选择,前提是要满足课题要求和机器功能的实现。但是,很多学生不重视这个过程,基本上在这个阶段都是画草图,懒于计算,导致在真正的结构设计过程中出现返工的现象。而且在方案设计时,要设计出不同的方案进行比较,甚至要做一些简单的模型进行实验比较。比较的过程中,不仅考虑机构是否达到生产率的要求,还要考虑机构的运动的平稳性,最终确定出更合理的方案,并绘制出正规的机构运动简图。
设计计算
毕业设计中的计算主要包括执行机构和原动机所需的功率、运动学计算、动力学计算。
类比法确定执行机构所需功率
首先,确定直接参与工作的执行机构所需要的力、力矩、速度、加速度和位置等技术参数,从而计算出执行机构的功率;然后,计算出整个传动系统中的传动功率。很多种情况下,执行机构所需的功率比较容易确定,例如,起重机起吊重物所需要的力、钢筋的弯曲切断所需要的力等。然而有时,这些重要的参数无法用简单的方法来确定,因为这些参数与其机器加工的对象和加工工艺有关,例如,压球机的设计。压球机压制过程中的径向压力是要通过模型试验而测定的,对于学生来说,这个环节有困难。因此,这种情况下,就要去找似的工况所耗用的功率,总之就是要用类比的方法来确定执行机构所需要的功率。确定了使用功率就可以确定原动机的功率,按国家相关标准选取电机类型,如三相(或单相)交流异步电机、直流调速电机、步进电机、伺服电机等。其中步进电机和伺服电机的主要参数是根据扭矩确定的。
运动学计算
在确定了电机转速之后,设计者需要对传动系统的各机构进行速比的分配。在速比分配的过程中,学生一般是按照课本推荐的数据来分配的,例如,带传动,课本上推荐的传动比是2~7,但在大功率带传动的机器中,小带轮基准直径确定后,如果按照传动比2~7来设计大带轮时,大带轮的直径会很大,有可能不满足实际的结构要求。在实际的设计过程中,速比的大部分应该是由减速器来承担,所以先确定减速器的型号。具体的步骤是:首先根据速比,对应的功率查到减速器型号,再根据型号(一般其主要结构参数是中心距)查得其联系尺寸。机器其余的速比部分再由其传动形式来补充。
动力学计算
在载荷计算中有时候会遇到较复杂的力的分析,如风载荷,雪载荷,地震载荷等,学生有时候不能够很好地将这些力进行简化,做出受力分析。因此,在此时建议学生去查找相关国家或行业标准里有无所规定的计算过程要求,若设计题目属于特种设备的卷扬机,起重机设备等,国家标准里都规定有计算内容和推荐公式,以及各种参数的选择,这时学生就必须按照标准进行;若标准里没有规定的就得查阅相似情况有没有其他设计人员发表的论文或者专著等,作为计算时的参考;若没有标准规定的,没有资料的,就得做模型试验,来确定相关参数。学习程度比较好的学生建议借助于分析软件进行计算,如Ansys、Creo、Adams、Recdyn等,其计算的目的是确定结构主要零件的尺寸,同时还是要保证机器运动过程中的平稳性与可靠性,为下一步的机构设计打下基础。在此阶段里,许多学生甚至个别老师误解地认为设计就是计算,也就是要把包括结构在内的所有零部件的尺寸都计算出来,才能开始绘图,其实这是错误的。计算是基础,有了基础计算数据,就可以开始绘制结构图,很多结构和一些零件的尺寸是在绘图的过程中去确定的。
结构设计
作为机械专业的毕业生,常见机械和机构的设计与机械识图和制图的能力是最基本的要求,但由于绘图过程相对比较繁琐,需要一定的三维透视能力,学生们害怕画图已成为一种普遍现象。如果在此之前没有进行充足的绘图训练,所画的机械图纸问题较多,与正规图纸的要求有很大差距。虽然此阶段必要的计算已经结束,但大部分学生对绘图仍然感到茫然,无从下手。这个阶段指导老师应该在与学生共同分析结构的特点、视图的合理布置、标准件和外购件的选用、润滑的选用以及安全措施的应用等,重点指导结构设计和图纸的绘制。结构设计一般从执行机构先绘出,然后,逐渐向其他部分展开,边画图边修改,直到完成整个装配图的绘制。相对于装配图的设计,零件图的绘制设计、更多的要求是视图的正确表达、尺寸及加工要求的准确标注、零件材质的合适选择、合理加工工艺性等。所以,零件图要求的完整性和准确性更高。大部分毕业生觉得零件图好画,但结果往往不令人满意。有许多学生仍然还是画了几张在课程设计时的零件图,比如传动轴、齿轮、带轮等,反应出学生对零件设计工作的欠缺和不自信;也有一些同学,先用三维软件建立一个三维的模型,让软件自动生成二维的工程图纸,又不加于修正,致使零件图表达不完善,不能作为实际生产用图纸。所以,在整个结构设计阶段,指导教师要不断地检查学生的进度情况,及时指出图纸表达中的错误和不合理,避免设计出现重大的返工现象。
3结束语
应用型本科生的毕业设计是一个非常重要的实践教学和学习阶段,做好毕业设计,就是要给学生,把在学校的学习知识与就业的岗位要求之间,架起一座畅通的桥梁。因此,在教师指导毕业设计以及学生做设计的过程中:要求指导教师科学、严谨、务实地命题;提前将课题布置给学生,让学生有更充足的时间去调研和实验,并提出更高的要求;广泛多渠道地搜集相关的技术资料;进行多方案设计和比较和优化,正确地按工作量要求完成绘制装配和零部件图纸;规范格式化地撰写设计计算说明书;整个毕业设计过程,师生要定时见面沟通,及时发现问题,及时改正,避免重大返工现象。
摘 要:在日常生活经常需要连续恒温控制,这对于温度控制提出了新的要求。这里专门为其设计了一套恒温控制系统。系统以单片机为核心配以控制简单、运行可靠的双向二极管、双向可控硅、固态继电器作为驱动部件。并采用新型的接近开关和温度传感器作为系统的检测部件,检测精度高,为系统提供准确的反馈信号。人机对话采用简易的小键盘、单色数码管和蜂鸣器让系统的操作方便、人性化。
关键词:单片机;恒温;控制
在现代中医治疗过程中,经常采用中药熏蒸疗法,对骨关节的治疗起到很好的辅助治疗作用。由于熏蒸的特殊性,要求温度控制系统必须提供定时和恒温。其工作过程是:
1、 将配制好的中药液体放在容器中。
2、 开启电源,通过面板的小键盘设定好定时值和定温值。
3、 病人平躺在熏蒸床上,调节行走车对准需要熏蒸部位。
4、 系统进入正常工作。
一、 系统功能介绍
根据病人的实际需求,通过键盘设定好时间和温度,系统按照设定值开始工作,对患病部位进行定时、定温巡回熏蒸,当行走车走到最左端时,由左限传感器发出信号,单片机控制行走车向右行走。当行走车走到最右端时,由右限传感器发出信号,单片机控制行走车向左行走。时间显示采用倒计时方法,当所定时间减至0时,停止加温、行走车回到起点位置。蜂鸣器和光二极管发出结束的声、光提示信号。
二、 系统工作原理
要实现上面介绍的功能,科学地设计系统硬件是系统可靠运行的保证。本着设计合理、运行可靠、易于实施和价格低廉的原则对硬件系统进行了通盘考虑。经过反复实验后被确定下来。硬件系统工作原理图如下图所示。
其中:S1作为修改增加键、S2作为修改减少键、S4作为修改定时/定温选择键、一旦确定是修改定时还是修改定温后,由S1或S2键完成增减。S3作为行走和定位选择键。
当按键压下时,单片机通过、、或接收“0”信号。采用“0”作为有效信号主要是出于这样的考虑:当小键盘接触不良时,避免系统产生误动作而造成对病人的伤害。因为键盘接触不良必然导致“浮空”现象,从单片机的接收角度看,有可能将“浮空”当成“1”信号。所以选择“0”有效是必要的。
若时:为定时时间增1、为定时时间减1
若时:若为定温值增1、时定温值减1
若时,查看和的状态,如果二者均为0,将和中的1位置
1,行走车巡回;如果二者的逻辑“或”不为0,将和均清0,行走车停(即定位)。
左、右转的驱动由型号为C9013三极管和型号为DAI4002D固态继电器组成。由于控制巡回的过程实质是控制电机,而拖动行走车的电机的功率比较大,所以这里的电机属于强电范畴。DAI4002D固态继电器的最大优势是隔离作用,他能有效地将强电与单片机的逻辑弱信号隔开,使驱动变得简单而且可靠。
当或为1时,C9013导通,固态继电器导通,送出左右转信号。反之,固态继电器断开,不送左右转信号。即行走车停实现定位。
左限与右限的信号输入是将左限和右限的位置信号由接近开关检测后送到单片机的INT0和INT1,在单片机内将二者设置成中断方式,上升延有效。当INT0或INT1有效时,通过单片机的中断系统快速作出反应,由中断服务子程序将相应端口置1或清0改变行走车的运行方向,到达巡回的目的。通过D2和D3可以直观地在系统面板上看出行走车是在向左还是向右行走或者是定位。
温度检测输入是将温度传感器18B20通过接入单片机,在程序的入口处对18B20进行初始化后就可以适时读出当前实际温度并送温度显示输出显示。
温度控制输出由R1(压敏电阻)、R2、RW1(电位器)、C1、D1(双向二极管)、SCR1(双向可控硅)组成,旋转RW1(电位器)改变C1的充放电时间通过D1(双向二极管)改变SCR1(双向可控硅)的导通角达到改变加热部件的电压,从而达到调节温度的目的。RW1(电位器)电阻有效值大,输出电压低;反之输出电压高。将单片机的控制信号经过积分器的输出控制RW1(电位器)的旋转角度来决定输出电压的高与低。这样一来,虽然加热元件端是强电,单片机提供的控制信号是弱电,但二者之间的耦合体是机械,杜绝了强电起、停时对单片机造成的工作不稳定的威胁。
通过以上对于系统原理的分析可以看出该系统有如下特点:
1、 系统硬件结构非常简单、合理、实用。
2、 操作方便、简单、明了。
3、 由于系统中采用了有效的隔离措施,使系统运行非常可靠。
4、 硬件价格低廉。
5、 该系统可以引入如果需要定时和恒温控制的场合使用。
关键词:运动控制系统 教学模式 工程师培养 工程应用性 MATLAB仿真
摘 要:本文从培养卓越工程师的需求出发,对运动控制系统课程的教学改革进行探索。课堂教学采用以学生为主,以问题为导向的探究式教学模式,同时课堂教学和实验、课程设计教学实践环节相呼应,为毕业设计打下基础。
教育部提出的“卓越工程师培养计划”是我国高等教育中长期发展规划中的一个重要计划,通过教育和行业、高校和企业的密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,使学生在走出校门后,具有分析问题、解决问题、将好的设想和概念转化为现实的能力[1]。而现行的教学方法,在培养高素质综合能力人才方面,还有着种种的不足,高校教育内容及方式方法的改革势在必行。
运动控制系统是自动化专业的一门核心专业课程。该课程集电机及拖动基础、检测技术、电力电子技术、自动控制原理和计算机控制技术等课程相关基础知识于一体,课程的理论性和实践性都非常强,因此课程的教学难度较大,学生理解和接受知识困难多,不能很好地掌握和进行实际系统的设计,所以有必要从教学理念、教学内容、教学方式等方面进行改革,达到学以致用解决实际问题的目的。
一、课堂上建立探究式的教学模式
课堂教学由单纯的教师讲授方式转化为以问题为导向的探究式、讨论式的教学模式。讲课中教师始终以学生为主体,激发学生学习的主动性。课程讲授方式贯彻由浅入深、循序渐进的原则,如讲矢量控制系统,首先给出静止三相坐标系下异步电动机的动态数学模型,让学生思考如何转化为直流电动机物理模型,提出解决方法,引出坐标变换的方法。引导学生推导同步旋转坐标系下异步电动机的动态数学模型,引出矢量控制系统原理。建立矢量控制系统结构,通过仿真实验分析系统性能。使学生不断的思考,思维紧紧跟着课程内容进行,参与到教师的讲课中。
二、理论教学内容和教学方法的组织
1.合理安排与更新教学内容
随着交流调速技术在实际中广泛的应用,交流调速有取代直流调速的发展趋势。因此,在教学安排上,交流调速内容应占主导地位,在学时上应占课程的60%以上。课程教学内容改革不仅要淘汰陈旧落后的调速方法,还要适当补充新的内容。例如在交流调速中,转差功率消耗型系统只做简要介绍,重点介绍高性能的异步电动机矢量控制和直接转矩控制系统。
2.多媒体教学和板书教学相结合的教学手段
利用多媒体教学手段,一方面可加大课堂信息量,节省课堂现场画图时间。另一方面也可从网上下载实际案例的彩色实物图片和原理图进行讲解[2],使“运动控制系统”的抽象概念和复杂过程形象化,采用动画技术可以生动地将概念和复杂过程讲清楚。但多媒体课件在需要回顾前面内容时不太方便,这时可用板书来弥补,将一些关键公式写在黑板上,与课件上内容相结合,有助于学生抓住重点、更好地衔接新内容。
3.充分发挥Matlab在教学中的作用
将Matlab/Simulink仿真软件引入教学活动中,可增强教学效果。仿真实验尤其是用于交流调速系统可起到事半功倍效果,如矢量变换仿真、转差频率控制的矢量控制系统仿真和直接转矩控制系统仿真等,使学生对交流调速系统变频控制内容感到不再抽象,容易理解。
三、实践教学环节的探索
运动控制系统课程的实验教学环节包括实验教学、课程设计和毕业设计。实验教学有助于增进学生对理论的理解。但是传统的实验多是验证性的,为提高学生的创新能力,应引进开放实验设备,适当增加综合设计性实验,培养学生动手能力和工程实践能力。课程设计环节弥补了理论教学和实验教学在系统设计方面的不足,使学生初步体验运动控制系统的设计过程。课程设计的题目可有两个方向:(1)分析设计:根据控制对象模型和性能指标要求进行方案确定、原理电路设计、元器件参数计算和选择、控制电路图等[3],提高学生运用理论知识解决实际问题的能力;(2)仿真验证:如交流调速系统的矢量控制和直接转矩控制,建立仿真模型对控制算法进行仿真,加深对SVPWM控制技术和坐标变换的理解,提高学生计算机仿真能力。
毕业设计环节要求学生综合运用本专业各课程的理论知识,通过查阅有关文献,确定设计中计算机类型,选择转速、电流传感器,设计数字PI调节器,完成调速系统硬件电路设计及元器件选型。在实验室对调速系统关键部分进行调试,编制出调速系统程序并调试通过,最终独立设计出一个符合实际生产需要的调速系统。注重校企合作,教师和企业工程师联合指导毕业设计,与实际紧密结合,为工程应用性提供保障。
四、结语
运动控制系统课程涉及的专业基础课多、综合性强,实验教学手段落后等实际情况,导致教与学的难度较大,本文针对传统的教学模式存在的问题,在课程教学模式、课程内容、教学实践环节、教学方法等方面做了一些探索,提出了一些有益的方法。
近些年来,我国经济一直保持高速增长的态势,计算机信息技术也获得了较快发展,在各个领域都得到了极其广泛的应用,农业领域也不例外。传统的农业发展模式已经很难适应农业实际发展了,必须从耕种、规划、决策向着现代农业的方向发展和转变,计算机技术将会发挥至关重要的作用,在种子质量检测,计数等方面都有比较广泛的应用。本文笔者将结合自身工作经验,就计算机技术在现代农业中的应用进行深入分析。
1计算机技术在精准农业中的应用
精准农业的思想就是通过将计算机技术与相关地理软件结合起来使用,从而构建一个精准的农业技术体系,精准农业阐述的就是一种现代先进的农业理念。精准农业出现最早是在欧美发达国家机械化农业生产中产生的,经过不断研究和发展逐渐演变成当前的先进农业理念,在实际农业生产中应用广泛。精准农业能够通过对土壤的精准分析把握住作物种植信息,从而对作物产量潜力大小加以了解,以达到农业产量进行精准控制的目标。同时,在整个种植过程中,精准农业能够实现对施肥的精细化管理,控制好施肥的时间、施肥量,尽可能地降低农业生产相关成本,最大限度地促进产量提升。此外,精准农业能够对农业生产各环节做到精确把握,分析和研究每个步骤,进而对整个农业发展动态有一个全面的把握,这样能够有效提高农作物的产量,促进农业经济效益的提升[1]。在播种阶段,计算机检测技术就在精准农业中应用比较广泛,主要是检测种子的数量和质量,进而从整体上把握种子的特性,从而大幅度提高播种效率,能够有效播种方式的工作强度。如果种子存在重叠的情况,借助于计算机技术,利用图像分割法进行计数,进而通过分水岭分割法对种子进行深入分析,可以通过对种子的大小、形状等因素的判断后实现精准技术,这对农业播种效率的提高是极为有利的。
2数字技术在现代农业中的应用
通过将数字化技术应用于现代农业中,就能够真正实现农业生产的可控性。依托计算机技术的辅助作用,就能够完美的将现代化农业生产与信息技术紧密结合在一起,从根本上提高我国的农业生产水平。进入21世纪以来,我国就不断进行农业变革,不断加快推进现代化农业生产数字化发展,并将其作为推动信息化农业发展的科研项目,在多年实践和研究之后,极大地促进了我国数字化农业的发展,尤其在数字化控制领域,取得了重大成果,对于我国农业生产水平的提高具有很强的促进和推动作用。在数字化农业发展过程中,能够实现对植物成长阶段的实时监控,还将计算机视觉技术运用到农业生产领域中,通过对植物生长的实时监控,及时把握植物生长状态,进而进行准确的分析和判断,能够通过对植物叶片生长参数的分析判断植物肥料是否充分,水量是否足够。实际上,计算机视觉技术还能做到对昆虫的有效识别,具体在应用时,可以将计算机视觉技术与昆虫数字形态相结合,并通过“声测”和“诱集”等相关方法有效识别昆虫,从而采取相应的防治措施。还可以依托计算机技术的有利优势,专门建立一个完备的多媒体昆虫专家系统,这样在采取防治策略时就能有的放矢,以利于作物生长[2]。
3计算机模拟技术在现代农业中的应用
通过在现代农业中应用计算机模拟技术,不仅能够有效促进农业科学的研究,而且还能有效提高农业生产方法选择的有效性,能够有效避免高成本实验,有效降低实验成本和实验时间。很多农业相关实验往往由于外界条件的限制很难顺利开展下去,而计算机模拟技术就能很好的弥补这一缺陷,能够模拟现实中不能完成的实验,这样才能保证实验预测结果准确有效。对于某些重大实验项目,在前期预备时,往往需要做一些预备性实验,以降低实验风险,那么就可以通过模拟技术来进行,既能有效节省预备实验所花费的时间,从而为现实实验的.开展提供有利依据。
4现代农业与计算机技术
现如今,信息化已经占据社会主流,已经进入了信息化时代,计算机已经逐渐成为生活中不可少的一部分。在这个信息化的时代里,农业生产与计算机技术相结合是一种必然发展趋势。人们生活水平得到有效提高,人们对农业生产力提出了越来越高的要求,在促进农业生产发展的同时也在很大程度上影响力农产品的销售。在当今信息化高度发展的环境下,如何做到农业市场对农产品的需求进行准确把握,直接关系到能否实现科学化农业生产。在农产品销售遇到阻碍时,农产品滞销状况是必然出现的,对于农业生产将会造成巨大打击,实际上,要想准确把握农业市场的动态,在现代化农业发展大环境下,还是有实现的可能性的。通过将农业生产和计算机技术结合到一起,就能从根本上解决农业生产和销售之间的问题。根据计算机提供的农产品相关信息数据,农业生产就能对市场需求的变化进行准确把握,并做出准确合适的判断,这样就能对生产技术进行实时调整,这样就能及时跟上市场经济的发展变化潮流,实现农业生产经济效益最大化的目标[3]。从以上分析中可知,如果能够做到对农业生产的准确把握,将会在农业生产中发挥重要作用。只有及时准确的了解农产品市场需求,就能从市场需求出发合理安排农业生产。通过计算机技术,从事农业生产的农民就能准确把握市场动态,与农业市场进行直接接触,并从中发现农产品的市场需求和内在的商机,这样对农业销售是极其有利的,才能确保农业生产能够真正获得效益。
参考文献
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摘 要:武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建两台150t/h燃气锅炉控制系统采用浙大中控DCS控制软件实现了设备维护及生产操作人员的远距离访问和监视。本文介绍了燃气锅炉燃烧控制系统、汽包水位控制系统、锅炉送风自动控制系统及锅炉炉膛安全监控系统等的主要特点和控制流程。实践证明,该系统达到了锅炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求,且运行稳定可靠。
关键词:锅炉自动控制;燃烧双交叉控制;FSSS控制系统
1 概述
锅炉是一种产生蒸汽的热交换设备。它通过煤、油或气等燃料的燃烧过程释放出热能,并通过传热设备把热量传递给水,将水转变为过热蒸汽,过热蒸汽直接供给工业、生活等生产中所需要的热能。武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建2台150t/h燃气锅炉,锅炉燃烧产生的过热蒸汽部分送至汽轮机用于发电,部分送至外网满足其它用户生产、生活需要。
锅炉控制系统分为燃烧系统、汽水系统、烟风系统及减温减压系统,控制系统主要完成设备操作、设备状态及生产参数的监控功能,汽包水位自动控制调节功能,炉膛负压控制调节功能,锅炉送风风量控制调节功能及热风烧嘴和煤气烧嘴控制调节功能,锅炉上位系统实现了画面显示、设备操作、报警、历史趋势记录及报表打印等功能。
2 系统介绍
燃烧系统
锅炉燃烧介质由高炉煤气及焦炉煤气组成,分三层,每层四路进入锅炉本体混合一定量的热风参与燃烧过程。每个烧嘴处设计有火焰监视器,共12个,用于监视炉膛火焰的持续性及大小,在上层及下层各烧嘴处设计有点火器共8个,每条高炉煤气、焦炉煤气及热风管道上均设计有气动调节阀,通过调节调节阀阀门开度来控制炉膛温度,并在锅炉本体设计有热电偶用于监测炉温。
汽水系统
锅炉汽水系统流程如下:除氧器→高压给水泵→省煤器预热→锅炉汽包→生成不饱和蒸汽→I级过热器→I级过热器集箱→喷水减温器→II级过热器→II级过热器集箱→生成饱和的过热蒸汽→用户。
烟风系统
空气由送风机送至空气预热器进行预热成为热风,热风送至烧嘴与煤气混合燃烧,生成高温烟气,烟气由引风机牵引经过过热器、省煤器、预热器至烟囱排放,并将锅炉燃烧产生的不饱和蒸汽加热成高温高压饱和蒸汽。
3 系统配置
锅炉控制系统分为上位和下位两类系统组成,下位控制系统实现了L0级(现场控制设备级)与L1级(基础自动化系统级)间的网络连接,并预留L2级(过程控制计算机系统级),上位控制系统实现现场显示、储存、报警、打印等功能。
4 控制功能
燃烧控制系统
锅炉燃烧自动调节的基本任务,是使燃料燃烧产生的热量,适应蒸汽负荷的要求,且要保证燃烧经济和锅炉运行安全,为此合理的风煤比才能维持汽包内或出口蒸汽压力在需要的范围内。
对空气和燃料的控制
锅炉用水经省煤器预热后,注入锅炉内,在进水管道内,进行流量、温度、压力测量,送至调节器。在这一调节器中,通过减法器计算出温度差,将前面所测得的流量乘以温差,即可求得进水管道中所注入的水所需的热量。而出口测的热水温度信号送给温度调节电路,温度调节电路将它在与人工设定值水平SP之间进行控制计算,将输出信号作为结果输出,将前面原料加热所需要的热量加到该输出信号中,作为燃料流量的设定值,与燃料流量这一小闭环所检测出此时燃料的流量值,做一差值计算,从而调节燃料控制阀的大小,进而进行热量控制。
燃烧双交叉控制
双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段,达到燃烧时始终维持低过剩空气系数,从而保证了较高的燃烧效率,同时也减少了排烟对环境的污染。
双交叉燃烧控制实际上是以炉温调节为主回路,以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统,加上高、低信号选择器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化,以维持炉温在给定值上,而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。
汽包水位控制
锅炉汽包水位控制常用的有位式调节和连续调节两种方式。位式调节是根据汽包水位高、低两个位置进行控制的,适用于蒸汽量小于4t/h的燃气锅炉。本锅炉采用三冲量水位自动调节系统。汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成。汽包水位信号是主信号,任何扰动引起的水位变化,都会使调节器输信号发生变化,改变给水流量,使水位恢复到给定值;蒸汽流量信号是前馈信号,其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作,改善蒸汽流量扰动时的调节质量;蒸汽流量和给水流量两个信号配合,可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时,测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化,所以给水流量信号作为介质反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用。
炉膛负压调节
炉膛负压自动控制是通过调节引风机入口风门开度,保持炉膛负压在-20~-10pa的微负压状态,保证锅炉安全燃烧。引风机停止后,其风门执行机构需自动关闭。
锅炉送风自动控制
送风自动控制的目的是:使锅炉所投入的燃料在炉膛中燃烧时,自动投入合适的风量,以保证锅炉的经济燃烧。通过煤气压力调节送风压力,进而达到最高的锅炉热效率,烟气含氧量作为总风量的修正值,通过调节送风机变频器频率来调节送风压力。
锅炉过热蒸汽温度自动调节
过热蒸汽温度自动调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围之内,并保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度。锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置,通过调节减温水调节阀门开度来控制集汽集箱和减温器出口蒸汽温度,保证集汽集箱中蒸汽温度在430~450℃范围内。
摘要:科学技术迅速发展,工、农、商各大产业都在积极引进先进的管理和控制系统来进行相关管理工作。在工业中,钢铁产业始终是重要的产业,为了提高生产效率,多种控制系统被采用,其中,电气自动化控制系统应用较为广泛,为了进一步完善并优化该控制系统的应用,文章进行了相关研究与探讨。
关键词:轧钢厂;电气自动化控制系统;应用优化
轧钢工艺,是指一种通过压力加工方法转变钢锭和钢坯形状的一种工艺[1]。该工艺对成形标准和产品质量要求较高。近年来,为了实现更好的轧钢效率,自动化控制系统逐渐的被应用到轧钢过程中,不仅监控了生产过程,同时起到了一定的操作功能,有效的提高了生产的安全性和可靠性,对此,文章进行了相关研究。
1电气自动化控制系统概述
电气自动化控制系统概述
所谓电气自动化控制系统,是一种利用信息化系统实现数据传输的系统,该系统以计算机技术为基础,在多种行业和领域被广泛的应用。其中,在交通、服务业和生产领域中应用最为广泛。该系统科技水平较高,服务范围较广,近年来,发展速度尤为迅速。在轧钢生产过程和管理过程中应用电气自动化控制系统可以对突发事件预设相关的紧急方案,降低生产事故的发生率,最终保障整个生产过程的顺利进行,提高生产效率,安全性能得以保障[2]。
电气自动化控制系统的特点
电气自动化控制系统之所以能够提高生产效率,降低安全危险性,主要是因为该系统具备以下几种特性:(1)集中化的监控管理;(2)现场化的监控管理;(3)远程监控管理;(4)智能化的监控管理。
2电气自动化控制系统在轧钢厂的应用优化措施
设备优化措施
(1)优化I/O设备优化I/O设备可以实现最佳的、可靠的电气控制方案,完善电气自动化控制系统。优化该设备即是对I/O的点分配进行重点把握,优化过程中要着重注意区分应用设备类型,然后细分电气控制节点,制定I/O的点清单[3]。此外对系统控制中的输入和输出模块也应该重点掌握和完善,提高节能效率,实现I/O控制价值。(2)PLC设备PLC是系统的主要组成部分,所以对该设备的优化势在必行。具体的措施为选用安全性能较高的PLC设备,积极建立设备优化策略,并高效落实。然后应用该设备有效的监控轧钢过程。在PLC设备优化过程中,要注意成本节约,尽量减少不必要的维护成本。(3)优化编程的工具电气自动化控制系统中实现程序编写的工具就叫编程工具。有效的编写系统程序才能最大程度上保障电气自动化控制系统的效率,实现计算机控制技术基础之上的自动化控制。所谓优化编程工具,就是尽量减化编程方法,提高编程的灵活性,为系统设计出最精准的、最有效的编程服务,最终实现软件应用水平的提高,保障轧钢过程中电气自动化控制系统的运行和监控状态。
硬件优化措施
在轧钢生产和管控过程中,实行自动化控制系统,首先就要高效的优化系统的硬件设计。而在硬件优化中,文章论述了三方面优化内容。一是输入电路。二是输出电路,三是防干扰设计。(1)优化输入电路优化输入电路,目的是为了在轧钢工艺中尽量减少电能的过多消耗,提高电能的供应水平和供应能力。具体的优化措施为对输入线路进行相关优化。例如,在线路中安装净化元件,减少电路运行中的脉冲干扰,实现辅助中性点接地的方式的作用。在优化输入线路时一定要充分保障输入电源的标准容量,同时定期检查线路,尽量减少短路现象,降低输入电路的损坏性。(2)优化输出电路优化输出电路的设计,应该以电气自动化控制系统的应用标准来进行。在轧钢过程中,一旦输出电路出现问题,则会直接降低线路的负载均衡性,造成浪涌破坏现象,最终影响电能的输出效率,所以,在电气自动化控制系统的输出部分使用二极管来吸收电路的浪涌,同时采取电路防干扰措施,稳定输出电压。在轧钢过程中,输出电路会对电荷负载的影响和对电磁的干扰较大,反复的输出线路的启动与停止会严重的干扰PLC的运行,造成一定的安全隐患,将二极管引入输出电路中,利于稳定输出电路,提高系统的安全性。(3)优化防干扰设计防干扰是电气自动化控制系统中硬件优化的重要环节,在对防干扰进行优化时一定要着重考虑外界对系统的干扰和影响。具体的优化措施包括以下几点:a.采用隔离方法进行设计,隔开系统中的变压器,使用中性点接地方式为变压器提供良好的运行环境,降低干扰风险的发生率。b.优化硬件布线系统,分离开可能出现干扰的线路,在相关线路的外部加装屏蔽电缆,提高可靠性和安全性,减少相邻线路之间可能会产生的干扰,确保电气线路的安全运行。c.优化电磁屏等硬件。采用防静电处理方法消除或降低电磁干扰,措施为采用外壳接地方法。
软件优化措施
(1)优化软件的相关程序软件程序,是电气自动化控制系统中的重要程序。要想提高系统应用价值,就必须对其程序进行优化。首先,重点优化I/O地址的分配值程序,因为该程序关乎软件程序的最终运行能力,所以,必须合理、科学的编制I/O地址,在前期的程序设计过程就要进行优化,在设计中结合PLC的应用合理分配I/O软件控制程序。此外,还应该同时对所有相关软件的控制部分进行优化设计。(2)优化软件的相关结构优化软件结构要结合系统运行标准来进行,还要确保满足轧钢工艺的需求。例如,调整软件结构,必须结合轧钢工艺中的切削加工和热加工来进行结构优化,采用应用模块化设计方法,最终的优化目标是实现最佳的系统运行效率,增长经济效益。在结构优化过程中要注意以下几点内容:a.将软件结构划分成多个运行单元,然后建立不同的规范化标准,系统的优化和完善模块的子任务。b.确立生产控制目标,调试不同的控制部分,对软件模块的控制程序进行优化,保障软件结构的完整性。c.加强结构调整的针对性和目的性,确保同轧钢操作的同步性。
3结束语
综上所述,优化电气自动化控制系统的应用可以有效的保障轧钢生产的顺利运营,减少不必要的安全事故,是钢铁产业发展的必然所需。近些年,随着科学技术的不断完善,电气自动控制系统得以不断的改造和优化,其应用水平逐年提升,已然成为了钢铁产业高效监控和长期运营的坚实基础,今后,应该进一步进行系统的相关优化和管理。
参考文献
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1.电子机械设备控制系统介绍
电子机械设备指的是晶体管、集成电路和其他电子管构成的,包括电子应用自动操作、自动发挥的智能型机械,其内涵还可以逐渐延伸为工业电子机械一体机、家用电器和机械生产设备等。
电子机械设备以计算机内编写的数据码为其运作和应用程序,在电子储存介质内输入该程序,并在各类配件组装的机械装备中进行装入,开启键启动后,则能够实现输入数据的动作,达成运作作业目标。
在传统工业领域中,计算机系统作业的稳定性和控制系统的完善性相对较差,随着直接型数字控制系统的引入,计算机演算效率实现了明显的提高,运作稳定性也相对更好。随着大规模集成电路的广泛应用,以及微型计算机的发明和应用,电子机械设备的控制系统也实现了飞跃式发展,其演算效率更高,规模相对更小,为繁琐、复杂演算目标的实现奠定了技术基础。这象征着小体积电子机械设备简易、便捷应用程序时代的到来,使得小体积应用程序操作巨大电子机械设备成为了可能。
随着集成电路的逐渐发展完善,计算机控制能力技术以及运算法都逐渐被人们所研究和探索,并在各个领域得到了广泛的应用。
2.电子机械设备控制系统的常见问题
第一,硬、软件的抗外扰性能。由上文进行的论述可知,外界的干扰能够通过磁场的作用,在无任何媒介的情况下直接介入。这一作用通常针对电子机械设备的软件和硬件而言的,其主要原因在于电子机械设备软件和硬件自身配件制作能够直接吸收外界的频率。所以,在抗拒电源扰乱的基础上,还会出现空间内的磁场电波,进而转变为振动模式,并影响设备硬软件的正常运行,也就是我们常说的信号和信息干扰。例如,在我们使用计算机的过程中,如果手机来电,则电脑会出现障碍频波反应,进而诱发接收障碍声响。
第二,抗外扰性能。在电子机械设备的探索与开发过程中,数据的计算通常是十分准确的,甚至可以视为完美编写的数据控制程序,在实际的应用过程中确实意外频发,甚至会出现实验装置设置基本完善的情况下,无法顺利开启该设备,分析其主要原因在于,在实验过程中常常存在较为明显的外界因素的干扰,而这也是肉眼无法预测的[6]。通常情况下,外部干扰能够经接电的线路进入电子机械设备内部,接地线与控制系统之间是反向的电压,这就造成了电路源对其控制系统核心职能产生阻碍的现象。不管是电子机械设备的供出方面还是其输入方面,以及电子机械设备的控制系统自身,都无法完全避免外界因素的干扰。
3.电子机械设备的未来发展
电子机械设备的发展趋势
随着我国数字信息技术的快速发展和完善,小型电子科技技术、计算机应用软件和电子网络技术的优势都得到了最大限度的发挥,并实现了电子机械设备外部操作技能与内部控制系统之间的良好结合,保证了其性能的准确性和稳定性。由电子机械设备控制系统的性质分析结果可知,传统的点子控制属于部分控制,也就是在工程作业过程中,不同的阶段存在相应的控制系统,而现阶段的电子机械设备则具有更加强大的功能,不同的作业阶段,可以通过相同的中心加以控制。原来应用的是分段的内部控制,而现阶段则是整体性的内部控制。
未来发展的潜在问题
随着近年来我国电子机械控制市场的逐步发展完善,电子机械设备控制系统的重要性也得到了人们的关注,但因其发展相对滞后,因而存在较大的研究空间。
随着我国电子科技研究人员对我国国情以及国外先进经验研究的逐步深入,以及各种外界干扰因素的排出,我国的电子机械设备也具有广阔的发展前景,但其中所表现出的问题,也是更加令人堪忧。
随着电子机械设备在人类生产生活各个领域应用的逐步深入,尽管产业链的发展仍然无法完全脱离人为因素的影响,但是,现阶段的很多活动均可以由电子机械设备加以取代,则传统的人类文明也将会逐步被摒弃,这就是电子机械设备发展表现出的主要问题,笔者希望,在电子机械设备控制系统的未来发展过程中,需要更加具有人性化特征,能够做到以人为本。
4.总结
综上所述,当今电子机械设备在人类生产生活的各个领域均发挥出了巨大的作用,而我国的电子机械设备控制系统领域仍然存在较大空白,有待于进一步的发展和研究,这就需要我国电子科技研究人员,立足我国国情,充分借鉴和分析国外先进经验,在数据分析的基础上,促进我国电子机械设备控制系统的逐步发展完善。
在计算机内编写、运作和应用数据编码,将程序输入电子储存介质内,并完成各类配件的完整组织,启动开启键后即能够进行相应的数据动作,这在一定程度上能够替代人类完成那些难度较高的工作,因而具有较大的科学意义和研究价值。
摘要:机械制造的数控机床电气控制技术的应用范围越来越广泛,该技术的应用有效提高了企业产业化的生产效率和质量,但是技术控制系统运行过程中会出现系统故障问题而影响企业日常的生产效率,因此,技术人员对系统故障诊断与维修工作非常重要。
关键词:数控机床电气控制系统;故障诊断;系统维护
1电气系统保证数控机床正常运行的基本要素
保证系统的耐磨性。保证系统的耐磨性就是要提高电气系统整体的使用寿命,加强系统零部件的质量,数控机床在日常的生产当中会连续不间断的进行运作,系统中零件会有相应的消耗,因此要选用质量好、耐磨性强的零件,这样一方面提高电气系统的功能品质,使数控机床的生产质量得到提升,另一方面提高电气系统的耐磨性可以延长系统使用的寿命期限,降低系统出现故障的概率。
及时更新系统技术。现阶段数字信息技术的发展速度非常快,数控机床电气控制系统也在不断地研发和更新,更新后的技术运行效果会有很大提高,可以大幅度提升数控机床的生产效率和质量,因此企业要及时更新电气系统的技术,保证企业的生产效果,提高企业的核心竞争力。
保证电气控制系统运行的稳定性。保证数控机床正常运行最关键的就是电气控制系统的稳定性,数控机床运行的过程中会受到外界的各种干扰,例如在生产过程中有可能会出现供电系统异常,导致电子控制系统受到噪音干扰,如果系统不能自行对干扰元素进行调整就会使数控机床的生产出现问题,因此保证电气系统的稳定性是非常必要的。
2数控机床电气系统故障诊断措施分析
系统故障直观诊断法。系统故障直观诊断法就是根据系统运行当中直接表现出的故障现象来判断系统的故障原因。在系统运行的过程中如果出现故障一定会有相应的异常现象出现,比如系统灯光、设备运转的声音变化以及器械电路或其它部位发热产生烧焦气味等。故障诊断人员根据这些表征现象就可以大致判断故障出现的位置,然后对该范围进行系统的排查找出故障的具体原因。直观诊断法一般是诊断技术人员最初排查故障的方法,可以有效帮助技术诊断人员缩小系统故障的范围。
参数特征检查诊断法。参数特征检查诊断法是利用机电测得的相关特征参数,分析参数进而分析、判断故障可能存在的位置。数控系统发生故障而无报警时应及时核对系统参数,通常这些数值不允许修改。数控机床电气系统一旦由于外界干扰或电池电量不足,会使个别参数丢失或变化而引起混乱现象,使机床无法正常工作,通过核对修正参数,就能排除故障。
系统自动故障诊断法。随着现代数字信息技术的发展,数控机床的运行都是采用电子数字化的管理方式,在系统运行过程中一旦出现故障,系统就会自动发出警报,同时在显示器中的相应故障部位发出红色报警的标志,诊断人员根据警报显示就可以确定故障发生的部位或原因。在数控机床的各个部位零件的运行当中都会设有相应的指示灯和数码显示设备,当零件出现故障时相应的指示灯也会有变化,根据指示灯的`变化也可以及时的诊断系统故障的零件部位,并根据数码设备显示的状态分析出故障原因。在系统故障时检测设备会根据故障情况自动停止数控机床的运行,故障的原因分为两种:一种是系统软件故障,另一种是系统硬件故障,在进行诊断排查时要根据系统自动诊断功能的显示来确定是软件还是硬件故障,软件故障一般都是由于操作不当形成的,硬件故障则需要对零件进行拆卸进一步确定故障原因。
3数控机床电气控制系统维护措施分析
提高操作维修人员的专业技术。大多数的数控机床系统故障都是由于人为操作不当而发生的,因此为了避免这种情况的发生,相关负责人员要重视系统操作人员和维修人员专业技术提高的工作。按照系统操作说明手册进行学习,严格按照规范要求进行操作,保证数控机床电器控制系统的正常运行。同时系统维护修理人员也要充分掌握系统的使用操作流程,定期对系统进行检查维护。
定期对系统硬件进行清理。外部的灰尘、杂物等进入系统硬件内部也会引起系统故障,维护人员要定期对系统的零件进行清洁工作。其中系统阅读机的使用是系统进入污染物的主要来源,要注重阅读机的清理工作,首先要增加阅读机的检查维护次数,一周进行一次清洁和维护,其次用酒精进行清洁阅读机表面及输入部位,并及时添满润滑油。维护数控设备的通风散热装置。定期清理数控装置的散热通风系统,经常检查数控装置上各冷却风扇工作是否正常。根据车间环境状况,一个季度应检查清扫一次,具体方法:拧下螺钉,拆下空气过滤器;在轻微振动过滤器的同时,用压缩空气由里向外吹掉空气过滤器内的灰尘;如果太脏,可用中性清洁剂冲洗后置于阴凉处晾干。
参考文献
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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】文章首先探讨了电气自动化控制系统,就电力系统等多领域发挥的重要作用进行的阐述,具体说明了电气自动化系统的实际应用。
【关键词】电气自动化;电网调度;应用分析
引言
随着全球经济的快速发展,高科技产业如雨后春笋,蓬勃发展。电气自动化系统作为高新技术产业的主导力量,已经逐渐成为各个尖端产业、领域不可缺少的技术支持。电气自动化系统已经被成功应用于国防、远程监控、机械行业加工、电网系统中,大力提升了这些领域的生产效率,同时也带来了非常大的经济收益。目前,电气自动化系统正在向着开放、信息化的方向发展,在经济发展中起着越来越重要的作用。所以,科学、合理的利用电气自动化系统是一项非常重要的任务,具有重大现实意义。
1.电气自动化及电网调度自动化
电气自动化(Electrical automation),专业名称是电气工程及其自动化,其应用非常广泛,设计到诸多领域,从航空航天到一个非常不起眼的儿童玩具,随处可见他的身影。
随着大规模集成电路、数字化技术和网格技术的发展,电网调度系统的自动化程度也显著提高。电网调度自动化主要是指变电站的自动化。变电站作为电力系统中的关键结构,其自动化的实现直接影响着整个电网调度的自动化程度,将电网调度与电网自动化完美的结合,以保证通过电气设备终端将电能成功的输出。电网调度自动化对于整个电网运行情况的监控具有重要的意义,实现电网调度的自动化运行可以帮助调度人员及时、准确的了解电力系统运行情况,有效提升了电网运行过程中的安全性和可靠性,保证电网系统经济运行。
现在,许多高校开设该专业,意在培养集计算机技术、电控技术、管理技术为以一体的高科技人才。电气自动化系统主要包括自动控制、信息处理、电子技术、试验技术、以及电子与计算机技术等诸多技术。一直以来,电网调度自动化的高水平人才需求量非常大。虽然,我国一直非常重视该领域人才的培养,但随着国际性大企业入驻我国,该领域的人才仍然紧缺。电网调度自动化控制系统是国家的经济发展的攻坚力量,是引领未来经济长期繁荣发展的决定性因素,并与人们的生活息息相关,现在其发展已相对成熟。目前,电气自动化已成为高新技术产业核心力量,在国防、农业、工业中被广泛使用,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
2.电网调度自动化的实际应用
现在,我们对电网调度自动化在电网系统中的应用进行研究,分析一下电网调度自动化控制系统在该领域的重要作用。
电气自动化系统在数据操作系统中的应用
随着信息化产业步伐加快,计算技术已经被成功应用与诸多领域,数据处理实现了质的飞跃,这其中离不开电气自动化系统发挥的重要作用。计算机由五部分组成,输入设备、存储设备、运算器、控制器和输出设备,是数据处理的硬件基础。比如,在电厂中的数据处理中,以电气自动化为技术支持的处理机可以处理所有的参数、报表打印、记录、输入显示、性能计算等数据,也就是所,电气自动化系统承当了电厂中所有数据处理工作,大大减轻了人员的负担,并提高了数据处理的速度和精确度。
变压器是电厂重要的设备,变压器一旦发生故障,对其故障检修是非常困难的。这时,如能够有效利用以电气自动化为依托的色谱分析方法,通过对故障时所产生的气体进行分析,并通过计算气体的含量比值,从而判断出故障的位置。当变压器内部出现故障时,其内部材料中会产生一氧化碳气体,在这种情况下。我们同样可以利用光谱分析方式进行检测,局部一氧化碳含量高的地方就很可能是故障产生的地方。所以说,电气自动化系统为多种数据处理方式提供了有力的硬件系统保障,不仅仅是电力供电系统中。现在之所以被称为是信息时代,就是说我们生活在一个充满数据的时代,而数据的处理都必须依靠电气自动化系统来实现,可见,电气自动化系统的重要性不可代替。
电器自动化系统在汽机旁路系统中的应用
汽机旁路系统的主要功能主要是是保证散热过多,解决锅炉最低负荷,协调汽轮机空载流量,这也是汽机旁路系统最初的设计目的。该系统由高压和低压两部分组成,在各个旁路上安装有截止阀,这些截止阀的控制系统就是电气自动化系统,电气自动化系统自动分析旁路系统中速度的大小和运行过程中所产生的力矩,来确定阀门的开度。
电气自动化系统在液压调节中的应用
随着科学技术的不断进步,电液调节系统已经渐渐被液压调节系统所控制,成为当前工业诸多领域中使用的重要技术。随着电器自动化系统的成功应用于液压调节系统中,电解液的转换速率有了明显提高,元器件的可靠性进一步得到了保证,稳定性也在逐步增强。电气自动化系统,成功的调节了汽机配套设备之间的协同关系。在电厂发电系统中,电气自动化系统有效调节了设备内的液压系统,实现了电网系统一次调频,改变了电网系统的负荷量,对整个设备的监控系统起着决定性作用。可见,电气自动化系统的应用,不仅保证了机组安全运行,并对延长机组寿命和系统经济运行具有重大的现实意义。
参数控制
目前,汽轮机的发电容量在不断提高,仪表的量程在不断增大,精确度也在日益提升,在这种情况下,保证系统的安全运转是一件非常困难的事情。这就需要在机组中设立专门的参数控制中心,以确保机组在正常运行过程中,各参数保持在合理值范围内,利用电气自动化设备合理有效的监控和处理异常情况。目前,随着监控系统功能的强大,所要控制的参数也在日益增多,系统对参数的准确度的要求也越来越高。机组所有的功能都是由参数所控制的,而参数又是由电气自动化控制系统所调节的,所以说电气自动化系统是整个机组正常运行的关键,相关人员,必须加强对该系统的检修和维护,切不可掉以轻心,而酿成不可收场的严重后果。
协调系统的电气自动化
在整个发电系统之中,锅炉和汽轮机作为整个机组的关键设备,其两者间的协调工作是非常重要的,这直接关系到机组能量的有效利用,对储能和蓄能具有总要的意义。一般来讲,电厂都会应用电气自动化的调节系统对二者的有序工作进行科学有效的控制和协调,合理存储输入能量,对能量输出严格控制,保证机组的有效工作。
3.结束语
做好电器自动化控制系统的应用工作,符合信息化、智能化是未来工业的发展方向,是是企业能够在未来的竞争激烈的市场中赢得发展先机的重要法宝。普及电气自动化控制系统在各个领域的应用,将被列为政府相关职能部门工作的重点,这也是加快地区工业快速发展,实现经济飞跃的重要途径。电气自动化控制系统虽然已经得到非常充分的发展,但是其发展潜力和前景是非常广阔的。其发展过程中必然存在一些问题,相信随着科技的进步和相关产业的飞速发展,电气自动化控制系统会不断得到完善,并为各领域的发展提供强有力的技术支撑和保障。
参考文献: