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其運(yùn)作機(jī)理主要如下:首先,通過重力的作用,工件會(huì)從料倉(cāng)中落下,同時(shí),送料缸中的活塞桿向外伸出,并由此對(duì)工件進(jìn)行一定程度的推動(dòng),工件在推動(dòng)力的作用之下,會(huì)向右進(jìn)行運(yùn)動(dòng)并最終實(shí)現(xiàn)定位;當(dāng)相應(yīng)的工件被定位之后,夾緊缸二代活塞桿就會(huì)向外伸出,夾緊工件,這一操作完成之后,鉆削缸的活塞桿會(huì)對(duì)刀具進(jìn)行一定程度的帶動(dòng),隨即刀具就會(huì)向下供給,從而對(duì)其進(jìn)行一定程度上的鉆削加工。而如果此時(shí)料倉(cāng)之內(nèi)并沒有工件存在,那么在這種情況之下系統(tǒng)必須停在起始位置,同時(shí)還應(yīng)該互鎖以此來對(duì)再啟動(dòng)進(jìn)行有效的防止。如果在操作的過程之中出現(xiàn)了緊急情況,應(yīng)當(dāng)及時(shí)按下復(fù)位按鈕,將所有氣缸都回復(fù)到起始位置之上。
2氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在充分結(jié)合鉆床設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)之上,我們采用了不同的氣缸對(duì)送料、夾緊以及切削進(jìn)行一定程度上的控制,值得注意的是,這三個(gè)氣缸的動(dòng)作有著一套固定的運(yùn)行順序,需要對(duì)此進(jìn)行充分的結(jié)合,其動(dòng)作順序主要如下:?jiǎn)?dòng)按鈕①送料缸進(jìn)送料缸初始退送料缸全退同時(shí)夾緊缸進(jìn)鉆削缸快進(jìn)鉆削缸工進(jìn)延時(shí)停留鉆削缸快退夾緊缸退①氣動(dòng)原理主要如下所示:從整體角度來看,這一氣動(dòng)系統(tǒng)就是對(duì)三個(gè)氣缸的動(dòng)作進(jìn)行一定程度上的控制,對(duì)于氣缸而言,其往復(fù)頻率相對(duì)較高,因此對(duì)于氣缸類型的選擇十分重要,一般情況下選擇緩沖氣缸較為適宜。同時(shí)為了對(duì)氣缸到達(dá)行程終點(diǎn)時(shí)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)并由此來完成預(yù)定的動(dòng)作進(jìn)行一定程度上的控制,在氣缸之中還需要對(duì)磁性傳感器進(jìn)行利用,并由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于氣缸工作行程的有效控制。在主控閥方面,采用的主要是二位五通雙電控先導(dǎo)式電磁閥,通過對(duì)這一類型的電磁閥進(jìn)行一定程度的使用,可以有效避免因突然斷電而造成機(jī)械損傷的狀況。為了能夠?qū)飧椎乃俣冗M(jìn)行有效的調(diào)節(jié),還應(yīng)該對(duì)單向節(jié)流閥進(jìn)行一定程度的設(shè)置。除此之外,在這一系統(tǒng)當(dāng)中,為了對(duì)鉆削力的相關(guān)要求繼續(xù)擰有效的保證,鉆穴鋼可以采用合適缸徑的氣缸。同時(shí),還在料倉(cāng)內(nèi)對(duì)微動(dòng)開關(guān)進(jìn)行了安裝,這樣一來,就可以對(duì)倉(cāng)內(nèi)的工件進(jìn)行一定程度上的監(jiān)測(cè)。
3PLC控制設(shè)計(jì)分析
PLC,全稱為可編程邏輯控制器,其運(yùn)作機(jī)理如下:通過對(duì)可編程的存儲(chǔ)器進(jìn)行有效的使用,并由此來是實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部的存儲(chǔ)程序,然后在此基礎(chǔ)之上執(zhí)行一系列的操作指令,例如執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)以及計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等。執(zhí)行相關(guān)的餓指令之后,有效運(yùn)用數(shù)字或模擬式輸入/輸出對(duì)各種類型的機(jī)械或者生產(chǎn)過程進(jìn)行一定程度的控制。對(duì)于PLC控制系統(tǒng)而言,其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:具有較高的可靠性、抗干擾的能力相對(duì)較強(qiáng)、功能的適應(yīng)范圍較廣、編程簡(jiǎn)單容易掌握、在使用與維護(hù)上具有較大的便利性。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)取得了較大程度上的發(fā)展,它已經(jīng)由原先的控制開關(guān)量階段逐漸向進(jìn)行順序控制或運(yùn)算管理的方向發(fā)展。目前狀況下,PLC已經(jīng)具有連續(xù)不間斷的HD控制等多項(xiàng)功能,它可以將一臺(tái)PC機(jī)作為主站,同時(shí)也可以使用一臺(tái)PLC作為主站,并運(yùn)用同種型號(hào)的PLC與之連接,作為其從站,共同組成一個(gè)PLC網(wǎng)絡(luò)。我們將以PC機(jī)作為主站與以PLC作為主站,并與從站共同組成的PLC網(wǎng)絡(luò)這兩種方法進(jìn)行一定程度的比較,不難發(fā)現(xiàn)后者比前者更為方便,主要表現(xiàn)在當(dāng)用戶進(jìn)行程序編輯時(shí),不再需要先對(duì)通信協(xié)議進(jìn)行一定程度的了解,而是按照說明書的格式直接編寫即可。除此之外,對(duì)于PLC網(wǎng)格來說,它不僅可以作為獨(dú)立的DCS/TDCS,同時(shí)也可以將其當(dāng)做DCS/TDCS的子系統(tǒng)進(jìn)行使用,PLC大系統(tǒng)與DCS/TDCS具有一致性。
在本文的PLC自動(dòng)化程序的設(shè)計(jì)中,主要是對(duì)STL指令的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了采用。對(duì)于STL指令而言,它其實(shí)是一種,其操作元件主要是編號(hào)S0至編號(hào)S499的狀態(tài)寄存器。當(dāng)滿足了相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件之時(shí),就說明了下一步序的狀態(tài)寄存器被置位,當(dāng)前步序的狀態(tài)寄存器自動(dòng)復(fù)位。
4結(jié)論
在社會(huì)發(fā)展的多個(gè)領(lǐng)域,都能夠發(fā)現(xiàn)智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)具有綜合性的特點(diǎn),包含著多種學(xué)科內(nèi)容,例如控制學(xué)。從字面的理解來看,智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是借助一定技術(shù)手段的實(shí)施,完成人工智能的機(jī)器操作目標(biāo),并且解決一些人力不能完成的問題。在較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐應(yīng)用中,智能化技術(shù)逐漸走向成熟,在各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域發(fā)揮的作用更加明顯。在電氣工程領(lǐng)域,利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)較好的自動(dòng)化控制,經(jīng)過了較長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐,應(yīng)用了多方面的電氣工程內(nèi)容,才得出了較強(qiáng)的實(shí)用性結(jié)論。因?yàn)橹悄芑夹g(shù)的應(yīng)用術(shù)語屬于高端的計(jì)算機(jī)技術(shù),所以,自動(dòng)化控制工作中引入智能化技術(shù),必須有一定的計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ),否則將影響智能化技術(shù)的作用發(fā)揮。在智能化技術(shù)的不斷實(shí)踐應(yīng)用中,極大提高了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度,較好改善了電氣自動(dòng)化控制工作,降低了工作成本,減輕了工作壓力,實(shí)現(xiàn)了人力資源配置的合理優(yōu)化。
二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中,自動(dòng)化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是,在實(shí)際的操作中,被控制對(duì)象往往需要十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設(shè)計(jì)對(duì)象模型的環(huán)節(jié)中,經(jīng)常會(huì)遇到無法科學(xué)預(yù)測(cè)、無法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而,智能化系統(tǒng)的出現(xiàn),使這些困難得到了較好解決,極大促進(jìn)了工作效率的提升,同時(shí)對(duì)于一些不可控制的因素,也實(shí)現(xiàn)了較好的控制,大大提升了自動(dòng)化控制器的準(zhǔn)確性。
(二)實(shí)現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制,隨時(shí)都可以完成對(duì)系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整,極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能,是對(duì)自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步保障。從這一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)中就可以看到,和傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能,在電氣工程的自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
(三)實(shí)現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動(dòng)化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),智能化控制器可以實(shí)現(xiàn)一致性的智能化控制,很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且,在自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上,即使遇到陌生的數(shù)據(jù),也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計(jì)。但是,如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實(shí)際的應(yīng)用中沒有發(fā)揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個(gè)細(xì)節(jié),細(xì)致地進(jìn)行分析,不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
(一)系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,雖然對(duì)工作人員要求十分嚴(yán)格,但是也無法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過程中經(jīng)常會(huì)遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時(shí)性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得自動(dòng)化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時(shí)檢測(cè)診斷應(yīng)用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中,傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)需要工作人員進(jìn)行多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作和改良,而且,在這一工作過程中,對(duì)工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí),還需要工作人員能夠很好的將知識(shí)理論應(yīng)用于實(shí)踐工作中。但是,在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經(jīng)常會(huì)漏掉一些具體的問題。所以,一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問題,很多情況下都不能做到及時(shí)解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn),較好解決了這一問題。設(shè)計(jì)工作可以借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成,也可以借助于相關(guān)的軟件完成,既保證了設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)樣式的豐富化,更能夠做到對(duì)復(fù)雜問題的及時(shí)處理,較好保證了自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性。
(三)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制
在電氣工程中,智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個(gè)控制環(huán)節(jié),能夠很好的實(shí)現(xiàn)整體性的自動(dòng)化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實(shí)現(xiàn)的,一是模糊控制,二是專家系統(tǒng)控制,三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運(yùn)用這三種控制手段,極大提升了自動(dòng)化控制效率,使遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化控制成為可能,增強(qiáng)了對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí),在信號(hào)處理方面得到了較大應(yīng)用。
四、結(jié)語
論文摘要:文章根據(jù)現(xiàn)實(shí)中企業(yè)普遍存在的新舊勞資問題,對(duì)管理學(xué)意義上的懲罰原理的不足以及用人單位處罰勞動(dòng)者存在的問題進(jìn)行剖析,針對(duì)現(xiàn)實(shí)中勞動(dòng)關(guān)系管理中新的亟待規(guī)范的問題,突破了傳統(tǒng)處罰性管理思維,運(yùn)用勞動(dòng)法和企業(yè)管理實(shí)務(wù)的雙重視角,提出了相對(duì)可行的勞資關(guān)系新思路和新方案。
論文關(guān)鍵詞:勞資關(guān)系;改善;思路
處罰意味著主體違反了某種受強(qiáng)制保護(hù)的規(guī)則后的社會(huì)代價(jià),或者說是報(bào)應(yīng)的成本。我們現(xiàn)在主要討論的是用人單位對(duì)勞動(dòng)者的處罰,即資本對(duì)于勞動(dòng)力的控制的表現(xiàn)形式。
一、勞資關(guān)系存在的問題
目前用人單位處分勞動(dòng)者的合憲性、合法性、人道性、合理性以及科學(xué)性都不同程度的存在問題,作為兩個(gè)利益并不完全重疊甚至相對(duì)對(duì)立的利益范疇,實(shí)務(wù)中的不規(guī)范現(xiàn)象亟待解決,這是我國(guó)各種使用勞動(dòng)力的經(jīng)濟(jì)實(shí)體所面臨的共同的人力資源的管理難題。
1、處罰的范圍存在的問題。在我國(guó)的各類企業(yè)中,企業(yè)對(duì)員工實(shí)施罰款司空見慣。
2、處罰的依據(jù)存在的問題?!镀髽I(yè)職工獎(jiǎng)勵(lì)條例》、《國(guó)營(yíng)企業(yè)辭退違紀(jì)職工暫行規(guī)定》、《關(guān)于〈企業(yè)職工獎(jiǎng)懲條例〉若干問題的解答意見》、《全民所有制公司職工管理規(guī)定》、《關(guān)于貫徹執(zhí)行〈企業(yè)職工獎(jiǎng)懲條例〉的實(shí)施辦法》以及勞動(dòng)部關(guān)于《企業(yè)職工獎(jiǎng)懲條例》有關(guān)條款解釋的復(fù)函作為企業(yè)處罰勞動(dòng)者的依據(jù),但是由于年代久遠(yuǎn),其不適應(yīng)性早已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。
3、處罰合理性存在的問題?!丢?jiǎng)懲條例》第十二條規(guī)定,對(duì)職工的行政處分分為:警告,記過,記大過,降級(jí),撤職,留用察看,開除。在給予上述行政處分的同時(shí),可以給予一次性罰款。但是沒有嚴(yán)格的實(shí)施界限,企業(yè)自由裁量的范圍較大,有的企業(yè)只是選擇性的將這些懲罰措施變通使用,甚至有的企業(yè)與行政處罰法中的人身罰,行為罰、申誡罰、經(jīng)濟(jì)罰的處罰方式混同,這些模仿國(guó)家機(jī)關(guān)工作人員的內(nèi)部處分條例有著明顯的行政痕跡,且各企業(yè)中普遍存在獎(jiǎng)懲不對(duì)稱的問題。
4、處罰的程序存在的問題。雖然我國(guó)《勞動(dòng)法》第4條規(guī)定:“用人單位應(yīng)當(dāng)依法建立和完善規(guī)章制度,保障勞動(dòng)者享有勞動(dòng)權(quán)利和履行勞動(dòng)義務(wù)?!钡偟膩砜?,我國(guó)勞動(dòng)法律對(duì)用人單位如何“依法”制定內(nèi)部規(guī)章制度規(guī)定的較為簡(jiǎn)略,對(duì)于內(nèi)部規(guī)章制度的調(diào)整缺乏一整套的法律規(guī)范,如應(yīng)遵循哪些原則、應(yīng)包括哪些內(nèi)容、如何保證法定程序得到遵守、違法責(zé)任等問題,我國(guó)目前的勞動(dòng)立法都存在著空白。
5、懲罰的救濟(jì)存在的問題。對(duì)于勞動(dòng)者而言,勞動(dòng)仍然是謀生的手段,而不是可有可無的活動(dòng)。因此勞動(dòng)者只能通過與生產(chǎn)資料相結(jié)合,以獲得生活的條件。而對(duì)于生產(chǎn)資料的所有者,其不存在謀生的問題,而存在獲利與否的問題。
6、處罰的主體存在的問題。勞動(dòng)者實(shí)施處罰的主體,是指法律規(guī)定有權(quán)設(shè)定處罰規(guī)章以及執(zhí)行處罰的主體或部門。
二、縮小處罰范圍
首先,因?yàn)榻?jīng)濟(jì)懲罰手段一方面會(huì)對(duì)員工心理造成沖擊,一方面企業(yè)和勞動(dòng)者對(duì)當(dāng)時(shí)情景是很難進(jìn)行舉證的,在這種勞資糾紛中,事實(shí)很難澄清,容易引起勞資矛盾。其次,本文前面已經(jīng)分析了企業(yè)員工管理處罰系統(tǒng)的具有可替代性的。再次,應(yīng)當(dāng)立即讓罰款和經(jīng)濟(jì)性處罰淡出用人單位對(duì)勞動(dòng)者處罰的范疇,嚴(yán)禁侮辱歧視性的處罰手段。我國(guó)勞動(dòng)法應(yīng)當(dāng)明確禁止用人單位對(duì)勞動(dòng)者采取罰款和經(jīng)濟(jì)性處罰措施。最后,應(yīng)當(dāng)吸收行政處罰法的處罰原理禁止用人單位對(duì)勞動(dòng)者的同一個(gè)錯(cuò)誤行為進(jìn)行兩次處罰,并規(guī)定雇員錯(cuò)誤免除處罰的期限。
三、再造對(duì)勞動(dòng)者處罰的流程
逐步取消或者集中收回處罰勞動(dòng)者的權(quán)力戰(zhàn)略。首先應(yīng)改變對(duì)勞資矛盾樂觀和放縱的態(tài)度,貫徹《勞動(dòng)法》不利于企業(yè)發(fā)展和生存的想法。有的片面認(rèn)為《勞動(dòng)法》只替工人說話不顧企業(yè)利益。地方政府不同程度的存在僅考慮企業(yè)對(duì)地方經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)以及個(gè)人的政績(jī)的問題,將勞資關(guān)系事實(shí)上交給了勞動(dòng)力市場(chǎng)供求制約以及依賴于企業(yè)主的自律,事實(shí)上這是非常不可靠的。
【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;控制設(shè)備;穩(wěn)定性;對(duì)策
在科技技術(shù)發(fā)展迅速的今天,電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的穩(wěn)定性將成為衡量我國(guó)電子行業(yè)發(fā)展水平的其中一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。它能夠最大程度的降低人工勞動(dòng)的強(qiáng)度,減少了安全事故發(fā)生及保證生產(chǎn)活動(dòng)的正常運(yùn)作。
一、控制設(shè)備穩(wěn)定性的重要意義
隨著電氣自動(dòng)化程度、智能化程度、復(fù)雜度的不斷提高,控制設(shè)備穩(wěn)定性技術(shù)逐漸成為了各大企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中獲取市場(chǎng)份額的得力工具。但由于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備常需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,及經(jīng)受各種不利自然條件考驗(yàn),電氣自動(dòng)化控制設(shè)備必須具有高度的可靠性才能夠保證生產(chǎn)運(yùn)作的穩(wěn)定性。
因此,我們需要不斷加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的穩(wěn)定性,提高設(shè)備正常運(yùn)行率,才能推動(dòng)電氣自動(dòng)化的全面進(jìn)步和發(fā)展。減少在實(shí)際操作之中諸多故障的發(fā)生,更好地保證產(chǎn)品安全、人身安全以及經(jīng)濟(jì)效益。
二、影響控制設(shè)備的穩(wěn)定性因素
電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的快速發(fā)展對(duì)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著不容小覷的影響,其穩(wěn)定性是一切器械正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。但散熱、氣候、電磁波、機(jī)械作用力、人為因素都容易導(dǎo)致控制設(shè)備出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。除此外,控制設(shè)備的元器件質(zhì)量不符合要求也是都是導(dǎo)致控制設(shè)備穩(wěn)定性指標(biāo)偏低。只有對(duì)控制設(shè)備實(shí)行科學(xué)及時(shí)的保養(yǎng)及維護(hù)才能夠進(jìn)一步有效地提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行中的可靠性、可靠性使其運(yùn)行更系統(tǒng)、更準(zhǔn)確、更快捷。
三、提高控制設(shè)備的穩(wěn)定性措施
影響電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的穩(wěn)定性因素是復(fù)雜多樣的,若想要提高控制設(shè)備的穩(wěn)定性,就必須根據(jù)控制設(shè)備的特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)挠行Т胧?,將一切有可能?dǎo)致控制設(shè)備穩(wěn)定性指標(biāo)偏低的原因扼殺于搖籃中。
3.1采用相應(yīng)方案措施加強(qiáng)穩(wěn)定性
(1)要提高設(shè)備使用壽命,在應(yīng)該在控制設(shè)備設(shè)計(jì)階段,謹(jǐn)慎分析產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)保證產(chǎn)品性能及使用條件,按照設(shè)計(jì)要求對(duì)設(shè)備正確安裝使用,并在運(yùn)行之后對(duì)設(shè)備作出定期的檢查,確保設(shè)備的穩(wěn)定性;
(2)按實(shí)際情況,根據(jù)產(chǎn)量合理地來設(shè)定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式以及產(chǎn)品類型。生產(chǎn)方式類型、批量的不同對(duì)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性也有不同的影響和差異,故應(yīng)由產(chǎn)量的大小決定生產(chǎn)批量的規(guī)模;
(3)在保證產(chǎn)品穩(wěn)定性的前提下,運(yùn)用價(jià)值工程理念,以最經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)零部件產(chǎn)品的生產(chǎn)和維護(hù),控制生產(chǎn)成本同時(shí)降低產(chǎn)品的維護(hù)使用費(fèi)用;
(4)在滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的條件之下,采用最經(jīng)濟(jì)合理的原材料和元器件,以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,維護(hù)公司利益。
金輝公司在二三期建設(shè)中,在設(shè)計(jì)階段就根據(jù)公司實(shí)際情況統(tǒng)一變頻器和某些低壓元器件的使用牌子,這大大方便了以后的維護(hù),并且降低了維護(hù)所需備件的費(fèi)用。
3.2正確選擇與使用元器件
在選擇與使用電氣自動(dòng)化控制設(shè)備中的零部件、元器件上,我們應(yīng)當(dāng)盡量使用由正規(guī)廠家生產(chǎn)的通用零部件或著產(chǎn)品。并避免修配和選配的情況發(fā)生,盡量地減少裝配工人的體力消耗,加強(qiáng)自動(dòng)流水生產(chǎn)。
對(duì)同類元器件在品種、型號(hào)和制造廠商等參數(shù)進(jìn)行比較并根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件優(yōu)先選用質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高的標(biāo)準(zhǔn)元器件,最大限度地壓縮元器件的品種規(guī)格和減少生產(chǎn)廠家。
3.3控制設(shè)備散熱防護(hù)的作用
影響電子設(shè)備穩(wěn)定性因素里,溫度是尤為關(guān)鍵。當(dāng)控制設(shè)備產(chǎn)生散熱不良的現(xiàn)象,輕則影響控制設(shè)備的穩(wěn)定性重則損壞控制設(shè)備,導(dǎo)致生產(chǎn)停機(jī)。影響控制設(shè)備散熱的一個(gè)原因是環(huán)境溫度過高,當(dāng)控制設(shè)備長(zhǎng)期在此異常的環(huán)境溫度下工作時(shí),就容易出現(xiàn)失效問題,我司的一臺(tái)在線測(cè)厚儀曾出現(xiàn)環(huán)境溫度過高影響而測(cè)量的一個(gè)問題,當(dāng)時(shí)的情況是,該測(cè)厚儀安裝在縱拉區(qū)域,縱拉區(qū)域在生產(chǎn)時(shí)由于加熱溫度特別高,約為50-60oC,測(cè)厚儀通信控制板卡的適宜工作溫度為20-40oC,運(yùn)行時(shí)間一長(zhǎng)導(dǎo)致工控機(jī)無法和測(cè)厚儀連接,無法讀取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),后來在該測(cè)厚儀機(jī)柜內(nèi)加裝了冷卻空調(diào),降低了控制設(shè)備的環(huán)境溫度,該測(cè)厚儀通信就一直能正常工作了;影響控制設(shè)備散熱的另一個(gè)原因是控制設(shè)備自身產(chǎn)生的熱量散熱不良而積聚,此類問題很好解決,在設(shè)計(jì)時(shí)需注意有足夠的空間供其散熱,必要時(shí)加裝散熱風(fēng)扇或散熱器,這都對(duì)控制設(shè)備散熱有良好作用,從而提高控制設(shè)備的穩(wěn)定性。
3.4電子設(shè)備的氣候防護(hù)
氣候條件對(duì)電子設(shè)備影響是很大的,特別是在低溫高濕條件下,空氣濕度達(dá)到飽和時(shí),電子設(shè)備容易受到潮濕空氣的侵蝕,使機(jī)內(nèi)元器件、印制電路板上產(chǎn)色和凝露現(xiàn)象,極容易造成絕緣材料表面電導(dǎo)率增加,及零部件電氣短路、漏電等等情況的發(fā)生。甚至?xí)?dǎo)致覆蓋層起泡至脫落,失去其保護(hù)功能。
針對(duì)于這種情況,一般采用密封、浸漬、灌封等等措施進(jìn)行維護(hù),而我司就在控制電房安裝了工業(yè)除濕機(jī),使控制電房的濕度保持在安全值以內(nèi),提高了控制設(shè)備的穩(wěn)定性。
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)已建成的污水處理廠自動(dòng)化主要是通過PC+PLC系統(tǒng)、FMS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。PC+PLC系統(tǒng)是PC端和PLC端通過局域網(wǎng)絡(luò)所連接的,形成分布式控制系統(tǒng)方式。此種方式所具備的優(yōu)勢(shì):較高的性價(jià)比、操作靈活。很多大量數(shù)字量邏輯控制企業(yè)都是用此種方式,但是對(duì)于軟件以及硬件方面需要繼續(xù)開發(fā)配置。污水處理廠中心控制室主要工作內(nèi)容是對(duì)于污水廠進(jìn)行整體性管理、對(duì)于重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)視、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)試、參數(shù)運(yùn)行登記、故障報(bào)警等多功能。在中央控制中能夠觀察到整個(gè)污水處理廠各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)行情況,廠內(nèi)技術(shù)人員對(duì)于全廠運(yùn)行情況能夠及時(shí)掌握。污水處理中最困難的就是排水處理。排水有多種污染源,既有酸性、堿性排水,又有油、泥渣、有機(jī)物排水。排水處理的目的是將排放水中的污染物質(zhì)降低到最低限度,即最大限度地去除排放水中的污染物質(zhì)和考慮可回收的再利用水,以減少污水排放量并節(jié)約用水。但是,采取集中處理或分散處理,哪些水處理后回收利用,哪些水處理后排放,根據(jù)具體情況而擬定可行方案。排水處理自動(dòng)化工藝流程可據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)常性排水根據(jù)水質(zhì)分類,一般分為兩類,即除鹽設(shè)備的再生排水,正常時(shí)懸浮物含量較低,可中和后直接排放,另一部分予處理澄清池排水,因含污泥必須經(jīng)各級(jí)處理后才能排放;而非經(jīng)常性排水一般需經(jīng)各級(jí)處理后才能排放。
2污水處理的管理措施
2.1建立有效的資金保障機(jī)制對(duì)于污水處理有著很大的公益性,這樣的情況下就需要一定的資金投入。根據(jù)研究數(shù)據(jù)表明,就現(xiàn)在的污水處理相關(guān)資金有著一定的承受能力,但是確都不愿意承擔(dān),多數(shù)地區(qū)內(nèi)污水處理費(fèi)用有一定的不明之路。各個(gè)地區(qū)內(nèi)政府可以結(jié)合地區(qū)的建設(shè),可以使用國(guó)家扶持以及地方補(bǔ)助、或者居民支持以及企業(yè)參與等相關(guān)方式,將資金很好地籌集起來,這樣就能形成多元化的投入。相關(guān)的地區(qū)也可以參考西方先進(jìn)的運(yùn)營(yíng)模式,對(duì)于污水處理建設(shè)以及運(yùn)行資金提供保障,推行污水治理的優(yōu)惠政策,例如增加優(yōu)惠政策、稅收優(yōu)惠等等,對(duì)于社會(huì)各種力量以及資金投入農(nóng)村污水治理要積極的鼓勵(lì)以及指導(dǎo),這樣污水處理才能順利的實(shí)施以及運(yùn)行。
2.2建立完善的水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施管理機(jī)制由地方聯(lián)合當(dāng)?shù)氐乃畡?wù)行政部門以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)關(guān)部門進(jìn)行一定的指導(dǎo)以及監(jiān)督下,成立一定的水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施管理部門,對(duì)于污水處理的基礎(chǔ)建設(shè)積極的配合。水務(wù)處理部門可以根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況制定適合地區(qū)的水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施方式,明確居民的權(quán)利以及義務(wù),同時(shí)可以建立專門的賬號(hào),對(duì)于日常污水排放的日常維護(hù)費(fèi)用以及相關(guān)管理費(fèi)用等資金進(jìn)行統(tǒng)一的管理。
2.3員工意識(shí)轉(zhuǎn)變?cè)谖鬯詣?dòng)化處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,工程技術(shù)人員也要積極參與進(jìn)來。在項(xiàng)目開發(fā)、安裝、調(diào)試過程中,對(duì)于系統(tǒng)所具備的自動(dòng)化性能要完全掌握,這樣在系統(tǒng)后期運(yùn)行過程中對(duì)于設(shè)備維護(hù)才能做到得心應(yīng)手。需要定期對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn),員工的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面都需要不斷的提升。員工參與到系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)所存在的問題,對(duì)于系統(tǒng)進(jìn)行完善。員工對(duì)于自動(dòng)化控制的觀念也要有所轉(zhuǎn)變,工作不能全部依賴系統(tǒng)控制,在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行情況下,就地控制柜作用以及繼電信號(hào)回路問題才能降低,保證隨時(shí)隨地的掌握污水處理廠運(yùn)行狀況。
3結(jié)語
現(xiàn)階段,化工行業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,出現(xiàn)了很多種類工藝,各個(gè)化工企業(yè)具有不同種類的生產(chǎn)工藝,相比較于以往的安全化工生產(chǎn)工藝來說,我們研究和分析的安全生產(chǎn)工藝具有以下特點(diǎn):一是,安全化工生產(chǎn)過程中具有一定的連續(xù)性,并且生產(chǎn)規(guī)模較大;二是,安全化工生產(chǎn)過程中具有很長(zhǎng)的周期,而且始終處于滿負(fù)荷運(yùn)行的情況,在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候具有一定的安全性和穩(wěn)定性;三是,化工安全生產(chǎn)過程中需要一定的工藝條件,很難全部滿足高壓、高溫、易燃易爆、真空以及有毒害等條件,應(yīng)用在生產(chǎn)過程中的介質(zhì)種類很多;四是,化工安全生產(chǎn)過程中需要很復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境,一般來說都是處于易燃易爆、具有腐蝕性的環(huán)境下[1]。
2自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用
(一)自動(dòng)化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用
自動(dòng)控制實(shí)際上就是依據(jù)規(guī)定指令或者程序自動(dòng)進(jìn)行化工生產(chǎn)的一種新技術(shù),依據(jù)運(yùn)行過程中的自動(dòng)化程度可以合理的分為全自動(dòng)化控制和半自動(dòng)化控制兩大類。這種新的控制技術(shù)可以合理的運(yùn)用到機(jī)械制造、生產(chǎn)控制過程以及管理過程控制等多方面。我國(guó)運(yùn)用這種自動(dòng)控制技術(shù),在化工生產(chǎn)過程中已經(jīng)發(fā)展了幾十年,主要包括創(chuàng)新和引進(jìn)兩種開發(fā)方式。在發(fā)展的過程主要經(jīng)歷了三個(gè)階段,主要有手工操作、機(jī)械控制以及自動(dòng)控制。自動(dòng)控制技術(shù)從簡(jiǎn)單的生產(chǎn)系統(tǒng)逐漸發(fā)展成為復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)[2]。目前,在國(guó)內(nèi)大部分化工企業(yè)中,分散控制系統(tǒng)(DCS)、邏輯控制器(PLC)以及現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)應(yīng)用的相對(duì)比較廣泛。其中邏輯控制器和分散控制系統(tǒng)是比較常見的。邏輯控制器是一種可以進(jìn)行存儲(chǔ)的設(shè)備,一般來說是一類編程,可以適當(dāng)作為內(nèi)部存儲(chǔ)程序,執(zhí)行邏輯、執(zhí)行定時(shí)、執(zhí)行順序控制以及執(zhí)行計(jì)算和算數(shù)的過程是基本主要功能。主要控制形式為模擬輸入、輸出方式或者數(shù)字輸出、輸入方式。邏輯控制器的主要特點(diǎn)有:一是具有很大性價(jià)比,功能比較強(qiáng);二是維修過程比較方便和簡(jiǎn)單;三是具有一定的抗干擾性和可靠性。主要適用于中小規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)控制過程中以及間歇性生產(chǎn)的控制過程。一般來說,具有比較大規(guī)模的化工生產(chǎn)控制過程主要使用的是分散控制系統(tǒng)。主要特點(diǎn)就是可以適當(dāng)?shù)娜诤贤ㄓ崱⒂?jì)算機(jī)、自動(dòng)控制,從而很好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)生產(chǎn)、自動(dòng)管理、自動(dòng)操作以及分散控制,相比較于邏輯控制器來說,具有更加強(qiáng)大的功能,但是也具有很大的設(shè)備成本。分散控制系統(tǒng)的主要形式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為多層分散、分散、自治合作以及危險(xiǎn)分散,比較適合使用在化肥、石油以及大型空分制氧的生產(chǎn)過程中[3]。以上的運(yùn)行系統(tǒng)應(yīng)該保持與生產(chǎn)過程一致,從而全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,以便于可以科學(xué)、有效地進(jìn)行設(shè)備的智能化、微型化、開放化、數(shù)字化的自動(dòng)管理,這種現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)逐漸成為未來化工企業(yè)生產(chǎn)與管理的主要發(fā)展方向[4]。
(二)安全聯(lián)鎖在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用
安全聯(lián)鎖實(shí)際上是屬于一種安全技術(shù),可以阻止排除安全隱患之前接觸存在危險(xiǎn)區(qū)域的行為,或者在出現(xiàn)接觸危險(xiǎn)區(qū)域的時(shí)候可以自動(dòng)排除安全隱患?,F(xiàn)階段,在化工安全生產(chǎn)過程中比較常用的就是緊急停車系統(tǒng),可以讓設(shè)備在瞬間就能夠停止運(yùn)行,從而保證不會(huì)發(fā)生一定的安全事故,為了有效地增加系統(tǒng)的安全性,一般把緊急停車系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合PLC系統(tǒng)、FCS系統(tǒng)、DCS系統(tǒng),可以在系統(tǒng)出現(xiàn)壓力、溫度或者液位超過規(guī)定范圍或者毒害氣體超過標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警,適當(dāng)啟動(dòng)安全聯(lián)鎖作用。
3結(jié)束語
設(shè)計(jì)任務(wù):
PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)設(shè)計(jì)
二、設(shè)計(jì)要求:
1.水位控制:高水位 25S 中水位進(jìn)水 15S 低水位進(jìn)水 10S2.程序選擇:全程序 簡(jiǎn)易程序(1)全程序過程:(循環(huán)3次)進(jìn)水-洗滌(正轉(zhuǎn)3S,反轉(zhuǎn)2S,停1S,200次)-排水(20S)-脫水(10S)-停止(2)簡(jiǎn)易程序:(循環(huán)2次)進(jìn)水-洗滌(正轉(zhuǎn)3S,反轉(zhuǎn)2S,停1S,200次)-排水(20S)-脫水(10S)-停止
三、設(shè)計(jì)期限
目錄
PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的研究意義…………………………………………………………………4
二.PLC機(jī)型……………………………………………………………………………………………..4
三.程序設(shè)計(jì)要求…………………………………………………………………………………………..5
四. 設(shè)計(jì)流程圖 ……………………………………………………………………………………………6
五. 課程設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………………………………………………..18
PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的研究意義
PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的編程語言容易掌握,是電控人員熟悉的梯形語言,使用術(shù)語依然是"繼電器"一類術(shù)語,大部分與繼電器觸頭的連接相對(duì)應(yīng),使電控人員一目了然.PLC控制使用簡(jiǎn)單,他的I/O已經(jīng)做好,輸入輸出信號(hào)可直接連接,非常方便,而輸出口具有一定驅(qū)動(dòng)能力,其輸出觸頭容易達(dá)220V.2A.PLC是專門應(yīng)用手工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制裝置,再系統(tǒng)軟硬件上采用抗干擾措施.當(dāng)工作程序需要改變時(shí),只需改變PLC的內(nèi)部,驚醒重新編程而無需對(duì)外圍進(jìn)行重新改動(dòng).從這些方面突出了使用PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的優(yōu)越性.
二.PLC機(jī)型
日本三凌公司的F系列PLC
三.程序設(shè)計(jì)要求1.水位控制:高水位 25S 中水位進(jìn)水 15S 低水位進(jìn)水 10S2.程序選擇:全程序 簡(jiǎn)易程序(1)全程序過程:(循環(huán)3次)進(jìn)水-洗滌(正轉(zhuǎn)3S,反轉(zhuǎn)2S,停1S,200次)-排水(20S)-脫水(10S)-停止(2)簡(jiǎn)易程序:(循環(huán)2次)進(jìn)水-洗滌(正轉(zhuǎn)3S,反轉(zhuǎn)2S,停1S,200次)-排水(20S)-脫水(10S)-停止 注意:要求畫出控制流程圖四.I/O分配圖 啟動(dòng) X0 Y0 進(jìn)水 水位(高)X1 Y1 排水 水位(中)X2 Y2 電機(jī)正轉(zhuǎn) 水位(低)X3 Y3 電機(jī)反轉(zhuǎn) 全程序 X4 Y4 脫水 簡(jiǎn)易程序 X5 COM COM 五.軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.硬件組織 2.元件組成 (1)梯形圖及其分析 (2)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及其分析 (3)指令表
設(shè)計(jì)要求: 輸入點(diǎn): 輸出點(diǎn):?jiǎn)?dòng) 10001 啟動(dòng)洗衣機(jī) 00001停止 10002 進(jìn)水閥 00002高水位 10003 正轉(zhuǎn) 00003中水位 10004 反轉(zhuǎn) 00004 低水位 10005 排水 00005排空檢測(cè) 10006 脫水 00006高水位檢測(cè) 10007 報(bào)警 00007中水位檢測(cè) 10008低水位檢測(cè) 10009手動(dòng)排水 10010 手動(dòng)脫水 10011
全自動(dòng)洗衣機(jī)的I/O分配并設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路:
設(shè)計(jì)流程圖:
全自動(dòng)洗衣機(jī)的梯形圖:(由于版面限制,我只能把這個(gè)梯形圖分解成幾塊,標(biāo)志圖X)
圖(1)
圖(2)
bsp; 圖(3)
圖(4)
圖(5)
圖(6)
我這是使用步進(jìn)梯形指令(STL)編程方式,當(dāng)然也可以使用起保停電路編程方式。
I0.2 高水位I0.3 中水位I0.4 低水位I0.5 排空檢測(cè)I0.6 高水位檢測(cè)I0.7 中水位檢測(cè)I1.0 低水位檢測(cè)I1.1 手動(dòng)排水I1.2 手動(dòng)脫水Q0.0 啟動(dòng)指令Q0.1 進(jìn)水閥控制Q0.2 正轉(zhuǎn)及脫水Q0.3 反轉(zhuǎn)Q0.4 排水Q0.5 報(bào)警
圖片: 圖片:
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= M0.3NETWORK 3LD I0.2AN I0.6LD I0.3AN I0.7OLDLD I0.4AN I1.0OLDA M0.3= Q0.1NETWORK 4LD Q0.1EDTON T37, +20NETWORK 5LD T37O M0.2AN C1A M0.1= M0.2NETWORK 6 //正轉(zhuǎn)及脫水控制//正轉(zhuǎn)及脫水控制LD M0.2AN T38AN Q0.3A M0.1LD I0.5AN T40AN Q0.3A M0.1OLDLD I1.2AN M0.1OLD= Q0.2NETWORK 7LD M0.2AN T39TON T38, +300NETWORK 8 //反轉(zhuǎn)控制//反轉(zhuǎn)控制LD T38AN T39AN I0.5A M0.1= Q0.3NETWORK 9LD Q0.3TON T39, +300NETWORK 10LD T39EDLD T40EDCTU C1, +5NETWORK 11 //出水閥控制//出水閥控制LD C1LD I1.1AN M0.1OLD= Q0.4NETWORK 12 //脫水計(jì)時(shí)//脫水計(jì)時(shí)LD I0.5TON T40, +300NETWORK 13 //洗滌和漂洗計(jì)數(shù)//洗滌和漂洗計(jì)數(shù)LD M0.2EDLDN M0.1CTU C2, +3NETWORK 14 //報(bào)警輸出//報(bào)警輸出LD M0.1TOF T30, +30NETWORK 15LDN M0.1A T30= Q0.5
六:課程設(shè)計(jì)小結(jié)
課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異,PLC已經(jīng)成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng)域, 在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握PLC的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。
回顧起此次PLC課程設(shè)計(jì),至今我仍感慨頗多,的確,從選題到定稿,從理論到實(shí)踐,在 整整兩星期的日子里,可以說得是苦多于甜,但是可以學(xué)到很多很多的的東西,同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí),而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正為社會(huì)服務(wù),從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題,可以說得是困難重重,這畢竟第一次做的,難免會(huì)遇到過各種各樣的問題,同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,通過這次課程設(shè)計(jì)之后,一定把以前所學(xué)過的知識(shí)重新溫故。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)變頻;節(jié)能節(jié)水;灌溉系統(tǒng);研究
目前全球淡水資源日趨緊張,在我國(guó)有很多地方農(nóng)田和生活用水緊張的情況相當(dāng)嚴(yán)重,有的已出現(xiàn)斷水現(xiàn)象,因此節(jié)水問題已成為全社會(huì)共同關(guān)注的嚴(yán)重問題。
早在1997年,在桐鄉(xiāng)市政府支持下,經(jīng)市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)并在河山含村示范區(qū)等地建成低壓地下管道灌溉試點(diǎn)工程,由于田間用水量變化大,為了解決水量流量的實(shí)時(shí)調(diào)控,泵站的出水池新建了高大的蓄水池,蓄水池內(nèi)安裝了液位控制器,串接于電機(jī)控制柜的控制回路中,初步解決了用水量、出水量的實(shí)時(shí)調(diào)控?!耙何蛔詣?dòng)控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)”于1998年獲浙江省水利廳科技進(jìn)步三等獎(jiǎng),2004年獲浙江省水利廳優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。2005年秋,桐鄉(xiāng)市水利局在石門鎮(zhèn)民豐村明渠灌溉的廟橋浜泵站試用手動(dòng)變頻調(diào)速控制水泵運(yùn)行,取得較好地效果,受到當(dāng)?shù)厝罕姷母叨荣澴u(yù)。
一、“自控變頻節(jié)能節(jié)水灌溉系統(tǒng)”的總體設(shè)計(jì)
一是引入變頻調(diào)速技術(shù)、壓力傳感技術(shù)、可編程控制技術(shù)于農(nóng)田灌溉。由變頻器、壓力變送器、壓力顯示器、可編程控制器、可編程時(shí)控器、相序保護(hù)器和空氣開關(guān)、斷路器、交流接觸器、時(shí)間繼電器、熱繼電器、按鈕、指示燈、儀表等電器集成(均為國(guó)產(chǎn))的智能型自動(dòng)控制柜“自控變頻節(jié)能控制柜”,作為“自控變頻節(jié)能節(jié)水灌溉系統(tǒng)”的指揮中心,能根據(jù)田間用水量的變化,自動(dòng)變頻調(diào)速調(diào)節(jié)水泵出水量,自動(dòng)進(jìn)行工頻變頻切換和單泵雙泵切換,自動(dòng)按設(shè)定時(shí)間開機(jī)停機(jī)。在泵站建設(shè)中,針對(duì)平原水網(wǎng)地區(qū)泵站規(guī)模較小的特點(diǎn),采用了涵洞式引水道、豎井式水泵室,使引水道和水泵井四周的土壓力相互平衡,比傳統(tǒng)的開敞式引水道有限地節(jié)省了工程量,減少了土方開挖和回填土,方便了施工。
二是將“液位自動(dòng)控制節(jié)水灌溉”中的高蓄水池,改為較小的地下壓力水池,建在泵房地面之下。既節(jié)省了工程量,又減少了耕地占用。水池壁上預(yù)埋安裝壓力變送器和水位觀察管的鍍鋅鋼管,水池邊上設(shè)置調(diào)壓溢流管。選用專門為本地區(qū)低壓管道灌溉研制且不需要加引水、適于自動(dòng)開機(jī)的HDB系列導(dǎo)葉式混流泵。用UPVC雙壁波紋管作為地下管道,用鋼筋混凝土預(yù)制接頭,施工方便,漏水少,管壁糙率小。干管和部份支管的進(jìn)口處安裝蝶閥控制,部份渠尾設(shè)置調(diào)壓管。用專利產(chǎn)品、工程塑料制造的FN-150(100)農(nóng)田灌溉節(jié)水閥作為田間放水閥,使用壽命長(zhǎng),不需維修,可做到滴水不漏。一只放水閥控制面積約5畝左右。
二、關(guān)鍵設(shè)備“自控變頻節(jié)能控制柜”的原理和工作過程
田間用水量的信息,通過管網(wǎng)壓力的變化,傳遞到壓力水池中,壓力水池中安裝的壓力變送器,把壓力信號(hào)變成電模擬量,輸入變頻器控制回路,變頻器根據(jù)輸入的模擬量,自動(dòng)將連接水泵電機(jī)的主回路的交流電頻率變化,使管網(wǎng)壓力不斷向設(shè)定的“控制壓力”接近,達(dá)到恒壓供水。從而使水泵根據(jù)田間用水量自動(dòng)調(diào)節(jié)供水量,達(dá)到節(jié)水節(jié)能目的。一個(gè)泵站安裝兩臺(tái)水泵,為了節(jié)省投資,采用一臺(tái)變頻器控制兩臺(tái)電機(jī),由于田間用水量的變化涉及到單泵供水或雙泵供水,需單泵雙泵切換和工頻變頻切換,用可編程控制器設(shè)定條件進(jìn)行控制,還要設(shè)置“最高壓力”、“最低壓力”等參數(shù)。
控制柜的電路,有變頻器-電機(jī)主回路和控制回路兩大部份,控制回路有壓力變送顯示電路、可編程控制器外接電路、可編程時(shí)控器外接電路、變頻器外接電路、交流接觸器互鎖電路、手動(dòng)控制電路、電機(jī)工況顯示電路、直流電源外接電路等,另外還設(shè)置了相序保護(hù)器、熱繼電器等。
控制柜的工作過程,以一臺(tái)變頻器控制兩臺(tái)電機(jī)的控制柜為例。首先合上電源空氣開關(guān),接通電源,按照“自控變頻節(jié)能控制柜使用維護(hù)簡(jiǎn)要說明”在變頻器控制面板上設(shè)置好“控制壓力”,在壓力顯示器上設(shè)置好“最低壓力”、“最高壓力”,在可編程時(shí)控器上設(shè)置好開機(jī)停機(jī)時(shí)間(或在時(shí)間繼電器上設(shè)置好停機(jī)時(shí)間),把“功能轉(zhuǎn)換旋鈕”旋到“自動(dòng)”,然后即可正常工作。其工作過程為:
當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)控器設(shè)定的開機(jī)時(shí)間,如果壓力變送器檢測(cè)到的壓力低于“最低壓力”,1號(hào)機(jī)組(兩臺(tái)機(jī)組中功率較大的一臺(tái))首先變頻軟起動(dòng),可見壓力顯示器中數(shù)值逐漸上升,水位觀察管中水柱同步上升,如此時(shí)田間用水量不多,一臺(tái)水泵水量已夠,則壓力上升到“控制壓力”以上,變頻器即自動(dòng)降頻,壓力降低到“控制壓力”以下,變頻器即自動(dòng)升頻,使水泵保持恒壓供水,田間用水量的變化反映在水泵轉(zhuǎn)速的變化上。
如果田間用水量逐漸增加,1號(hào)機(jī)組的出水量不夠了,此時(shí)盡管電機(jī)以最大頻率即50Hz運(yùn)行,但壓力顯示器中數(shù)值還是逐漸下降,待下降到設(shè)定的加泵壓力即“最低壓力時(shí)”,控制柜等待五分鐘,如果不是特殊的波動(dòng)造成,五分鐘的壓力都低于最低壓力,此時(shí)才將1號(hào)機(jī)組自動(dòng)轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行,將2號(hào)機(jī)組自動(dòng)變頻軟起動(dòng),可見壓力顯示器中數(shù)值逐漸上升,如此時(shí)兩臺(tái)水泵供水量已夠田間用水,則壓力上升到“控制壓力”后,即保持恒壓供水,田間用水量的變化反映在2號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化上。如果田間用水量繼續(xù)上升,兩臺(tái)水泵的供水量也不夠了,盡管兩臺(tái)水泵都以最高頻率50Hz運(yùn)行,供水壓力還是逐步下降,此時(shí),應(yīng)關(guān)閉或調(diào)小部份節(jié)水閥,用水量減少到二兩臺(tái)水泵供水量以下,供水壓力就會(huì)恢復(fù)到設(shè)定的“控制壓力”。
如果田間用水量逐步減少,管道和壓力水池中的壓力會(huì)稍微上升,正在變頻運(yùn)行的2號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)速隨即降低,水泵出水減少,以保持恒壓供水。如果田間用水量進(jìn)一步減少,小于1號(hào)機(jī)組的出水量,但仍大于2號(hào)機(jī)組出水量,當(dāng)供水壓力超過設(shè)定的“最高壓力”,這時(shí)首先將正在工頻運(yùn)行的1號(hào)機(jī)組自動(dòng)停機(jī),然后自動(dòng)將正在變頻運(yùn)行的2號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)成工頻運(yùn)行,再自動(dòng)變頻軟起動(dòng)1號(hào)機(jī)組。如果田間用水量進(jìn)一步減少,小于2號(hào)機(jī)組的出水量,這時(shí)即使1號(hào)機(jī)組頻率和轉(zhuǎn)速降到最低,水池壓力還是超過“最高壓力”,則正在工頻運(yùn)行的2號(hào)機(jī)組自動(dòng)停機(jī)。如果田間用水量再進(jìn)一步減少到接近于零,則1號(hào)機(jī)組以最低頻率(設(shè)置為15HZ)運(yùn)行,使管道壓力保持一定數(shù)值,以備田間可以隨時(shí)用水。
可編程時(shí)控器到達(dá)設(shè)定停機(jī)時(shí)間,正在變頻運(yùn)行的1號(hào)機(jī)組變頻軟停機(jī)。也可以將“功能轉(zhuǎn)換旋鈕”從“自動(dòng)”轉(zhuǎn)向“停止”。如果按下“緊急停車按鈕”,任何情況之下,兩臺(tái)機(jī)組都會(huì)立即停機(jī)。
三、該系統(tǒng)的改進(jìn)意見
任何技術(shù)都是在不斷改進(jìn)的,“自控變頻節(jié)能節(jié)水灌溉系統(tǒng)”也是在綜合許多先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的,今后也將隨著技術(shù)的發(fā)和進(jìn)步不斷改進(jìn)。經(jīng)過一個(gè)灌溉季節(jié)的實(shí)踐,筆者認(rèn)為應(yīng)對(duì)系統(tǒng)做如下改進(jìn):
一是對(duì)于只有一臺(tái)水泵的泵站,可以利用變頻器內(nèi)置簡(jiǎn)易PLC編程控制,可降低控制柜造價(jià)。
二是對(duì)于只有一臺(tái)水泵的泵站,可以取消壓力水池,以進(jìn)一步降低泵站造價(jià),逆止閥、調(diào)壓管仍舊保留。對(duì)于兩臺(tái)或兩臺(tái)以上水泵的泵站,壓力水池還是需要的。
三是針對(duì)現(xiàn)有泵站管理人員文化程度偏低的現(xiàn)象,建議今后選配泵站管理人員時(shí),最好文化程度能在初中以上,便于熟練掌握控制柜各種功能的應(yīng)用,最大限度地發(fā)揮先進(jìn)設(shè)備的功能。
[關(guān)鍵詞]自動(dòng)控制理論;Matlab;模糊控制;魯棒控制;最優(yōu)化控制
中圖分類號(hào):TP13-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)01-0310-01
隨著控制系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,不確定因素的增多,要求各控制理論分支有進(jìn)一步的發(fā)展,彌補(bǔ)各理論分支的缺點(diǎn)與不足,以滿足更高的控制性能指標(biāo)?,F(xiàn)有的控制理論在線性系統(tǒng)控制中大都能取得良好的控制效果,但對(duì)離散、非線性復(fù)雜系統(tǒng)領(lǐng)域的研究大都剛剛起步,或處于初級(jí)階段,遠(yuǎn)未達(dá)到人們的期望。而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程的模型一般都很復(fù)雜,通常具有非線性、分布參數(shù)和時(shí)變等特性。因此將控制理論的研究領(lǐng)域推廣到非線性復(fù)雜系統(tǒng)有重要的實(shí)際意義。另外與宏觀復(fù)雜系統(tǒng)控制相對(duì)的量子控制(Quantum Control)也正在作為一個(gè)全新的學(xué)科領(lǐng)域蓬勃崛起,它的發(fā)展也依賴于完善的控制理論和優(yōu)化控制策略。近年來隨著微電子、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的快速發(fā)展也強(qiáng)有力的推動(dòng)了自動(dòng)控制理論的發(fā)展。
一、現(xiàn)代控制理論的產(chǎn)生及其發(fā)展
控制理論作為一門科學(xué),它的產(chǎn)生可追溯到18 世紀(jì)中葉的第一次技術(shù)革命,1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī),應(yīng)用離心式飛錘調(diào)速器原理控制蒸汽機(jī),標(biāo)志著人類以蒸汽為動(dòng)力的機(jī)械化時(shí)代的開始,后來工程界用控制理論分別從時(shí)域和頻域角度討論調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性題,1872年勞斯(Routh E J)和1890年赫爾維茨(Hurwitz)先后找到了系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)據(jù),1932年奈奎斯特(Nyquist H)發(fā)表了放大器穩(wěn)定性的著名論文,給出了系統(tǒng)穩(wěn)定性的奈奎斯特判據(jù)。美國(guó)著名的控制論創(chuàng)始人維納(Wiener N)總結(jié)了前人的成果,認(rèn)為客觀世界存在3大要素:物質(zhì)、能量、信息,雖然在物質(zhì)構(gòu)造和能量轉(zhuǎn)換方面,動(dòng)物和機(jī)器有顯著的不同,但在信息傳遞、變換、處理方面有驚人的相似之處,1948 年發(fā)表了《控制論―或關(guān)于在動(dòng)物和機(jī)器中控制和通訊的科學(xué)》,書中論述了控制理論的一般方法,推廣了反饋的概念,確立了控制理論這門學(xué)科的產(chǎn)生。
1.經(jīng)典控制理論。第一代稱為“經(jīng)典控制理論”時(shí)期,時(shí)間為20 世紀(jì)40~50 年代。它研究的主要對(duì)象多為線性定常系統(tǒng),主要研究單輸入單輸出問題,研究方法主要采用以傳遞函數(shù)、頻率特性、根軌跡為基礎(chǔ)的頻域分析法,它的控制思想首先旨在對(duì)機(jī)器進(jìn)行“調(diào)節(jié)”,使之能夠穩(wěn)定運(yùn)行,其次是采用“反饋的方式,使得一個(gè)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)能夠按照人們的要求精確地工作,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)按指定目標(biāo)進(jìn)行控制?!?/p>
2.現(xiàn)代控制理論。第二代稱為“現(xiàn)代控制理論”時(shí)期,時(shí)間為20 世紀(jì)60~70 年代。經(jīng)典控制理論對(duì)線性定常系統(tǒng)可產(chǎn)生良好的控制效果,但是它對(duì)多輸入多輸出、時(shí)變、非線性系統(tǒng)的控制卻力不從心。所以50 年代末60 年代初,學(xué)者卡爾曼等人將古典力學(xué)中的狀態(tài)、狀態(tài)空間概念加以發(fā)展與推廣,將經(jīng)典控制理論中的高階常微分方程轉(zhuǎn)化為一階微分方程組,用以描述多變量控制系統(tǒng),并深刻揭示了用狀態(tài)空間描述的系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性如可控性、可觀性,從而奠定了現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)。
3.第三代控制理論。以上所提的經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論都是建立在數(shù)學(xué)模型之上的,所以統(tǒng)稱為常規(guī)(傳統(tǒng))控制。它們?yōu)榱丝刂票仨毥?,但許多實(shí)際系統(tǒng)的高維性及系統(tǒng)信息的模糊性、不確定性、偶然性和不完全性給基于數(shù)學(xué)模型的傳統(tǒng)控制理論以巨大的挑戰(zhàn)。是否可以改變一下思路,不完全以控制對(duì)象為研究主體,而以控制器為研究對(duì)象;是否可以用人工智能的邏輯推理、啟發(fā)式知識(shí)、專家系統(tǒng)解決難于建立數(shù)學(xué)模型的問題呢?智能控制的出現(xiàn)正源于這一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一詞,1971 年傅京孫教授指出,為了解決控制問題,用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法研究新的工具來對(duì)復(fù)雜的“環(huán)境2對(duì)象”模型進(jìn)行建模和識(shí)別以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制,或者用人工智能的思想建立對(duì)不能精確定義的環(huán)境和任務(wù)的控制設(shè)計(jì)方法,這兩者都值得試一試,而重要的是把兩種途徑密切結(jié)合起來協(xié)調(diào)的進(jìn)行研究。沿著這一思想出發(fā),現(xiàn)代控制理論將微分幾何、微分代數(shù)、數(shù)學(xué)分析與邏輯推理、啟發(fā)式知識(shí)建立和發(fā)展了智能控制理論相結(jié)合從而形成第三代控制理論大系統(tǒng)理論和智能控制理論。
二、Matlab工程軟件