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2024 / 07 / 23
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:文章主要就通风空调节能减排技术进行深入的研究和分析,力求通过一定的有效措施和技术手段达到通风空调系统最优化的目的。
关键词:通风空调;节能减排技术;技术
通风与空调工程是最重要的工程。在中国的建筑行业,通风与空调工程的设计,施工质量直接影响着人们的生活、生产、娱乐环境。我国大力提倡节能减排政策的实施。抓好工程设计、施工质量、设备的质量、操作和管理等方面是节能减排关键。同时,我们应该建立科学、合理、简单的建筑节能措施。下面就通风空调节能减排技术浅谈。
一、 通风空调节能减排现状及存在的问题
所谓的节约能源,减少排放,减少能源浪费。建设环境友好型社会,不可避免的要选择资源节约型。是彻底实施的科学概念的发展,构建社会主义和谐社会的唯一方式,以促进中国的调整经济结构,改变增长模式的。在经济和社会的快速发展的今天,要实现经济社会又好又快发展,我们必须坚持清洁发展,节约发展,安全发展的理念,实施节能减排。但在目前,在中国建筑设计行业将更多的经济利益摆在首位,忽视了对环境的影响,而不考虑环保和节能。对节能减排我们一定要足够重视。这是我们应该承担的责任,也是一个迫切需要解决的问题。全球气候变化,节能减排工作,在未来相当长的一段时间,是一项艰巨的任务,本文将浅谈建筑通风空调节能和减排。
设计理念为基础的高效节能建筑通风与空调工程,是决定建筑高效能源的有效节能的指导思想,通风和空调节能可以提高但需依赖于一个精心的设计,由于目前的设计师在建筑通风和空调的设计,很少考虑环境效益,节约能源使。通风和空调的工程节能并不合理的。由于时间紧张,加上工程设计,运行能源消耗也是巨大的,国家规定的标准,远远抛在后面。
具体设计实现时,有许多设计师忽略了国家规定的标准,没有严格按照标准设计。忽视规定的国家设计规范。现实中,设计师往往会忽视这些设备的安装在入口处,只专注于室内的设计。目前,国内众多设计师的理念,调整和优化意识的缺乏,使他们的系统设计往往不能满足要求。大型建筑没有基础研究和监测功能,在涉及到建筑节能时,很多公司经常考虑自己的经济利益,拒绝建筑改造,这是不利于节约能源的。
二、 通风空调节能减排的运行管理
在日常生活中,大部分家庭能源都消耗在加热和冷却上。只要有效地使用自然通风和避免房间过于热,你的费用成本和二氧化碳排放量可减少10%。检查屋顶和隔墙墙材料的绝缘质量。在冬季,检查门和窗口是否被关闭。当夏天的天气不是很热,最好是使用一个或多个风扇代替空调。使用空调时,不调到过低的温度。空调安装,根据一定的施工图纸,标准建造和安装,尤其是在处理连接缝是非常重要的,以避免接缝处腐蚀线管的泄漏和其他问题,使热源浪费。
设计合理的风口局部阻力较小,节能空调的建筑物入口设计时,主入口大门设计在公共建筑远离北方部位,因为北方的冬天,可以避免了大量的冷空气入侵。在建筑物入口的设计,不仅要考虑门厅美丽,且不增加热空气幕门,设计师必须增加空调系统风量,提高送风温度。要做到这一点,将是浪费能源,也不能完全解决供暖平衡,节能的问题。因为它违反了设计规则。通风空调应该是防止冷空气渗透,入侵,而不是加热。建筑设计太注重形式,浪费了大量的精力,是不可取的。特别是在严寒和寒冷地区,冷空气通过门进入,是一个非常重要的问题。风扇,管道节能排气风扇通常兼作排风扇,离心风机,以免噪声太大。轴流风机正压送风时,应考虑风机的压力可以克服阻力的风道。混凝土风洞风速为15m / s 时,钢板风道风速在20米/秒,节省能源的角度来看,建议采用阻力较小风道。节能户外采风口和通风口的通风和空调系统,设备,节能已经引起人们的重视。室外的采风口和通风口节能,合理的系统设计,也有着重要的意义,是不容忽视的。设计合理的出风口,并有效地利用室外空气压力,以达到节能的目的。
室外风压是一个值得注意的影响因素,使用的合理与否很大的影响系统的阻力。为了充分利用风的压力,你必须先了解出口,这是进风的类型,可以利用引风系统的抗风压。排风型,可以起排气风压力的作用。在实践中发现,无风的影响,能获得最佳性能。风机出口可始终随着风的方向而灵活调整的。压力风帽的弯头在正风压下很好的起导流作用。使室外气流进入系统。公用部分房间空调设计高效节能包括饭店,体育场馆和其他公共活动入口大厅,休息室,餐厅,多功能厅,卡拉 OK 厅,商店。通常情况下,公用部分的空间大,有很多工作人员,和使用的时间集中。于室内人体,照明大量的散热,室内的污浊空气和烟气浓度,因此要求室内通风,设计多为单管机组空调系统,部分客房也可用于风机盘管加新风系统或变风量系统。不同用途的公共房屋的使用时间往往是不一样的,应该分别采取独立的空调系统,单独进行调整。有利于室内温度控制,有利于节能。风机盘管可以设计高效节能,易于使用的空调系统,有高度的热舒适性和室内空气质量,可接受的投资费用和维护成本,运营成本更低,灵活性高和机组适应性更高。
三、 通风空调节能减排的改进措施
空调广泛应用于通风与空气调节,为了让人们享受生活带来的便利。建筑通风和空调系统要达到这个目标就要空气的温度,湿度和风力,风速,风向等方面的变化,所以感到舒适。施工通风和空调控制并不仅仅局限于温度变化的影响让人们舒适。例如,在空调控制的基础上,研究在炎热和潮湿的环境下,使用的热舒适模型 PMV 的一个指标,对空调进行调试设置。在这种方式中,我们可以实现节能的目的,为整个系统节能的30%,并且不改变的人们舒适感。需要在设计时考虑的重要因素之一,通风与空调工程建筑围护结构与建筑围护结构和通风空调系统的负荷大小的密切联系。只有具有良好的隔热性能保温性能的建筑围护结构,才可以降低建筑通风与空调工程系统。鉴于此,国家在引入建筑节能设计标准条例时。对建筑围护结构的保温性能做了具体要求。
通风和空调系统是一个庞大而细致的工程设计,通风和空调系统合理性的提高,必须考虑设计全面。当设计者的设计,仅根据最大负荷的原则,所以考虑的是在操作的通风和空调中的最大负载。但是,在实际操作的过程中,通风和空调可达到的最大负荷几乎不会出现。因此,设计者在设计过程中,这种情况下必须被纳入考虑。不仅使设计的系统中满足它的最大的负载操作,而忽略的部分载荷运行状态。如果你不考虑到这一点,就会使工程系统增加能源消耗,与采用低质量的可再生资源为基础。目前,根据分析在这点已经取得了一定的成绩,如地源热泵系统。该系统是基于地下恒温层土壤热,以提高系统的 COP 值,也就是说转化率。从而显著地降低了系统的总的能量消耗。使用新能源会节能和环保,这也将成为后续系统的发展方向。增加控制系统的水平,使空调控制系统发挥作用,对于空调起着关键的作用。这是一个重要的部分调节整个工作系统的空气调,它直接决定了能源消耗的多少 。一个良好的和高效率的空调系统将在很大程度上降低基调碳。此外,也反映了良好的控制系统可以在一定程度上降低能耗。
夏季室随着室内温度升高,工程投资及能耗将增加。很显然在夏天适当增加室内空气的温度,将起到显着的节能效果。同时,为保证室内空气质量以及人们的需要,当前规范的对最小新风量作出明确规定,要求建设满足现行国家卫生标准。该研究表明,增加新鲜的空气,能够在一定程度上解决室内空气质量问题,但增加空调的能耗。我们采用的是新风按需求控制,值得注意的是,新鲜空气变化,排风量也变化,否则所造成的负面压力,可能会适得其反。
四、 结束语
通风空调工程节能减排是一个国家的重大事情。加强组织领导,倡导大家关注节能,发展循环经济,建设节约型社会的措施。从一开始,大家积极参与促进循环经济发展项目,节能减排工作的创新。建立和完善节约能源和环保体系,并长期实施,把中国建设成为一个富裕和强大的节能,环保和科学发展的国家。坚持节约发展,清洁发展,安全发展,以实现经济社会又好又快发展。进一步加强节能减排,应对全球气候变化的迫切需要,是我们应该承担的责任。
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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摘要:随着时代的发展,计算机网络控制系统的应用越来越广泛,本文对计算机和网络控制系统的工作原理进行了详细介绍,并根据目前社会计算机控制技术的发展水平,分析了计算机控制技术的应用,着重对计算机控制系统发展趋势进行了论述。
关键词:计算机;网络控制系统;工作原理;发展趋势
计算机网络控制系统是计算机技术和自动控制技术二者的结合,是二者发展到一定阶段上的产物。人们为了方便工作,用计算机来控制自动控制系统中的功能,于是就形成了计算机控制系统。它以计算机作为控制主体,并通过一些辅助部件将被控对象与计算机相连接,从而达到具有一定控制目的的系统。这里的辅助部件主要包括:输入输出接口、检测装置和执行装置等。它与被控对象的连接和部件间的连接通常有两种方式:有线连接、无线连接。以达到使被控对象的状态、运动过程达到某种指定的要求,也可以是使目标达到最优化。
一、计算机网络控制系统的工作原理
我们常说的计算机控制系统主要由硬件组成和软件两部分组成。在计算机控制系统中,一般都有专门的数字--模拟转换设备和模拟--数字转换设备。由于一般都是对系统进行实时控制,所以有时候对计算机硬件配置的要求并不是很高,但对于计算机可靠性、反应速度有着一定的要求。计算机控制系统的工作原理大致可分为以下三个阶段:(1)实时数据采集:对被控制对象工作的瞬时数据进行检测分析,并由传感器传输给计算机。(2)实时决策:对采集到的实时数据进行分析并与被控制对象的系统状态进行分析,并按已有的控制规律,决定下一步的控制过程。(3)实时控制:根据第二步的决策,适时地对执行部位发出信号,进而完成控制任务。这三个过程在一个控制系统中不断重复,使整个系统按照规定的标准进行工作,并对被控对象和设备本身的进行随时监控,一旦产生异常系统会及时作出处理。
二、计算机网络控制系统的应用
当今世界,要想提过一个国家的综合国力,就必须首先提高这个国家的科学技术上,尤其应该把重点放在提高产品的创新和开发能力上。在高科技信息技术应用方面,要充分将各种新技术、新材料、新能源相结合,并根据市场的需求来综合应用,力求工业设计与工程设计统筹兼顾的原则,使两者在实际应用中逐步融合,最终实现以为人服务为核心、控制一体化的智能控制体系。从目前工业发展的状况来看,随着CAD、人工智能、多媒体、虚拟现实等技术的逐渐发展和应用,使得人们对设计过程有了新的认识,对设计的.思维有了更广阔的发挥空间。从产品的设计与制造过程来看,并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法引领了现代产品设计模式的发展方向。随着科技技术的不断发展,在信息化的推动下,产品设计模式必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的趋势发展。
三、计算机网络控制系统的发展趋势
(一)网络控制系统更加先进化
为了方便工业环境应用,人们设计出一种可编程序控制器(PLC)的微机系统。它利用可编程序的存储器来存储用户下达的指令,并将指令转化为数字形式,通过对数字进行分析来完成预定的逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能。近年来可编程序控制器大多都采用计算机作为主要控制器,且存储器采均采用集成电路的形式,因为集成电路具质量可靠可靠、功能稳定、价格便宜、体积比较小等优点,且人们对集成电路的应用技术较为成熟。近些年来由于智能的I/O模块的出现,使PLC除了具备原来的逻辑运算、逻辑判断等功能外,还具备数据自动处理、故障自行诊断、PID运算及网络等新功能,从而大大地扩大了可编程序控制器的应用范围。
(二)网络控制系统更加集成化
计算机控制系统的核心是中央处理器,就像人的大脑一样,指挥真个系统的运行。人们把处理器、数据通信系统、显示操作装置、输入/输出接口、模拟仪表等众多原件有机地集成在一起,就形成了计算机控制系统,它的出现为生产的自动化提供了可能。在实际生产中采用集成化的控制系统,会使生产成本更低、生产过程更加便利、产品质量更加可靠。因此,在新时期计算机集成系统会朝着更加集成化的方向发展。
(三)网络控制系统更加智能化
智能控制一直是人们追求的目标,是指不需要人的参与就能够自主地驱动智能机器实现预期的目标,是用机器代替人工的前提条件。智能控制由众多系统综合形成,包括:识别控制系统、分级控制系统、综合分析系统、控制系统和神经网络控制系统等。以计算机级基础,将智能控制技术和自动控制技术有机结合,可以实现工业生产系统的自动化的要求,这对推动科学技术进步有着重大意义。计算机技术的进步直接影响了智能控制系统的发展。虽然目前智能控制只能较为浅显的模拟人类大脑的思维判断过程,但是随着计算机技术的不断发展,未来控制系统会更加的智能化。
(四)网络控制系统更加网络化
当今时代,计算机网络技术的全面应用,催动着控制系统的变革,也加速了新的控制理论的产生。控制系统更为网络化,已经成为当前控制技术发展与创新的主要方向。网络技术的应用不仅能够实现数据资源的共享,它还可以应用于控制现场,并将控制与管理综合化、一体化。因特网的应用已经不仅仅局限于传统的信息浏览、查询、发布,人们现在可以利用因特网技术跨越地理因素,直接对现场设备进行远程监测与控制。现代我们所用到的控制系统是由网络构成信息和控制综合网络系统两部分组成。现场控制网络是将工作中的设备通过网络连接,形成分布式控制系统。通过因特网实现远端计算机对现场控制设备的远程监测与控制。在科技迅速发展的今天,网络控制系统的发展不仅仅局限于此,在未来会朝着更加网络化的方向发展。计算机网络控制系统正朝着智能化、集成化和网络化的趋势发展。更为先进集成电路的引用,提高了网络控制系统的可靠性和工作效率,使计算机网络控制系统在生产生活中的应用也越来越普及,在计算机技术高速发展的今天,网络控制技术的发展将会有更为美好的前景。
参考文献:
[1]于海生.微型计算机控制技术[M].清华大学出版社,1999.
[2]何克忠主编.计算机控制系统[M].清华大学出版社,1998.
[3]熊静琪.计算机控制技术[M].电子工业出版社.
[4]潘新民,玉燕芳,微型计算机控制技术实用教程[M].电子工业出版社20xx年5月.
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。