智能控制儀表范文
時間:2023-03-19 09:09:07
導語:如何才能寫好一篇智能控制儀表,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:智能控制儀表系統(tǒng);農業(yè)電氣自動化;應用
引言
現(xiàn)階段,我國科學技術發(fā)展飛速,帶動了各行各業(yè)的經(jīng)濟增長,尤其是對于農業(yè)的發(fā)展,先進的科學技術起到較好的促進作用。這主要是因為我國在發(fā)展農業(yè)的過程中引用微電子技術和計算機技術,并不斷結合我國農業(yè)發(fā)展的情況,對儀表結構進行改造。在改造儀表的過程中,我國農業(yè)部門將儀器檢測技術和相關的科學技術融入到其中,制作出新的智能化儀表。智能化儀表的產生有效地彌補了傳統(tǒng)儀表的缺陷,并且智能化儀表的功能也隨之增加。先進的科學技術可以簡化儀表的電路,讓儀表更加穩(wěn)定可靠,進而實現(xiàn)精度高、功能多的目標。新的智能化儀表具有自動檢測、處理數(shù)據(jù)的作用,而且也具有一定的控制功能。本文主要對智能控制儀表系統(tǒng)在農業(yè)電氣自動化中的應用進行分析。智能化控制儀表系統(tǒng)主要是由微型計算機和檢測技術組成,微型計算機為核心組成部分。如今,我國農業(yè)較為常用的是TFW-VIII型智能化農業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀表。該檢測儀器具有較強的安全性能,而且在測量數(shù)據(jù)的過程中可以保證數(shù)據(jù)的精準性,操作起來十分簡單便捷。該監(jiān)測儀表可以自動監(jiān)測農業(yè)生態(tài)環(huán)境的變化,提供土壤、氣候、水資源的實時信息。該監(jiān)測儀表中安裝了GPS全球衛(wèi)星定位裝置,在運行的過程中可以實現(xiàn)準確的定位,也能確定海拔的高度,為我國農業(yè)發(fā)展提供了較為可靠的保障。
1智能化控制儀表系統(tǒng)
1.1智能化控制儀表概述
智能化控制儀表系統(tǒng)主要是由傳感器和單片機組合而成。傳感器在智能化控制儀表系統(tǒng)中主要作用是采集測量的數(shù)據(jù)和信息,并運用分析軟件將這些數(shù)據(jù)信息轉換為電信號。單片機的作用是對電信號進行相關的處理,最終形成控制信號。實際上,分布式測控系統(tǒng)就是由智能化控制儀表組建而成的。分布式測控系統(tǒng)在運行的過程中通常是由PC機對其運行程序進行管理。在管理過程中,單片機會對收集的數(shù)據(jù)進行有效的測量,實現(xiàn)PC機和單片機的融合。如今,我國科學技術發(fā)展迅猛,智能化測量控制儀表逐漸被改造,性能越來越強。市場上也開始出現(xiàn)不同類型的智能化控制儀表。農業(yè)部門在選擇智能化控制儀表的過程中需結合實際情況,有針對性地選擇質量高、穩(wěn)定性強的智能化控制儀表,從而推進我國農業(yè)的發(fā)展[1]。
1.2智能化控制儀表的特點
(1)具有較好的自測功能。智能化儀表系統(tǒng)運行時,會對其運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)自動進行調整,并校準相關的數(shù)值,以保證儀表系統(tǒng)正常運行。而且,智能化控制儀表系統(tǒng)會自動地進行全面檢測,可以及時地發(fā)現(xiàn)故障的位置,從而形成信號快速通知工作人員對其進行維修。在運用智能化控制儀表系統(tǒng)過程中,相關的工作人員只需要對其進行監(jiān)管即可,該系統(tǒng)降低了相關工作人員的工作壓力[2]。(2)具有自動操作的性能。如今,智能化控制儀表系統(tǒng)逐漸從現(xiàn)代化轉為自動化,其自動操作的性能進一步推進了我國農業(yè)領域的發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn),智能化控制儀表系統(tǒng)在操作測量環(huán)節(jié)時都會運用微控制器,有效增強了農業(yè)自動化的能力[3]。(3)具有數(shù)據(jù)處理性能。智能化控制儀表系統(tǒng)是由單片機和微控制器構成,當智能化控制儀表系統(tǒng)在運用時相關的構建出現(xiàn)了問題,系統(tǒng)中的軟件邏輯技術就會對問題進行處理。如,數(shù)字萬用表雖然具有測量電壓和電流的功能,但是不能處理數(shù)據(jù),智能化控制儀表系統(tǒng)則會根據(jù)具體測量的數(shù)據(jù),對平均值和統(tǒng)計分等相關數(shù)據(jù)進行計算,不僅為工作人員節(jié)省了時間,而且所測量的數(shù)據(jù)具有較強的精準性[4]。(4)具有可操控能力。智能化控制儀表系統(tǒng)在運行的過程中會對通信接口進行規(guī)范,對儀表系統(tǒng)進行控制。該系統(tǒng)的可操控能力十分有助于農業(yè)的發(fā)展.(5)人機對話功能。人機對話功能是智能化控制儀表系統(tǒng)中最為顯著的功能。農戶可以直接通過語音輸入搜索內容,也可以使用鍵盤輸入關鍵詞,與傳統(tǒng)的操作方式相比較更加簡單便利,而且信息查詢效果較為準確可靠。此外,該系統(tǒng)還具有較強的靈活性。
2關于智能化控制儀表系統(tǒng)在農業(yè)中的應用的研究
2.1智能化控制儀表系統(tǒng)在農業(yè)中的應用
在運用智能化控制儀表系統(tǒng)的過程中,我國農業(yè)部門需要明確主要發(fā)展的目標和運用智能化控制儀表系統(tǒng)的目的,從而設計智能化儀表控制系統(tǒng)應用的方案。我國農業(yè)部門需要不斷研究新的產品,并將其融入到儀表系統(tǒng)中,增強儀表系統(tǒng)的性能。如今,我國農業(yè)已經(jīng)開始廣泛運用TFW—VIII型智能環(huán)境監(jiān)測儀表。該儀表的特點和內部的GPS定位設備,可以為我國農業(yè)部門提供大量豐富的數(shù)據(jù)信息,十分有利于對土壤的分析,檢測土壤中的化學成分,測試土壤中的酸堿值。TFW—VIII型智能環(huán)境監(jiān)測儀表還可以檢測出土壤中的鹽分、溫度等,對農作物種植具有較為良好的促進作用。TFW—VIII型智能環(huán)境監(jiān)測儀表還具有儲存、打印、操作功能,與計算機網(wǎng)絡技術相互連接,即可記錄儲存相關的數(shù)據(jù)信息,以便于農業(yè)部門日后的測試[5]。
2.2應用對策
(1)優(yōu)化智能化控制儀表系統(tǒng)。我國農業(yè)部門在運用智能化控制儀表系統(tǒng)的過程中,應采用合理的方法對儀表系統(tǒng)進行優(yōu)化,有效提升智能化控制儀表系統(tǒng)的判斷性能。農業(yè)部門要慎重選擇儀表設備,確保儀表設備的微處理器具有良好的數(shù)據(jù)加工處理作用,降低測量誤差[6]。在優(yōu)化智能化控制儀表系統(tǒng)的過程中,相關的工作人員要對其進行低功耗的設計,提升系統(tǒng)的效率。在設計低功耗的過程中,設計人員應遵循以下原則:深入分析智能化控制儀表系統(tǒng)同電壓之間的聯(lián)系,這樣即使電壓升高,工作人員也能有效地對其進行控制,從而延長系統(tǒng)的使用期限;設計人員應運用分區(qū)分時的方法對系統(tǒng)進行供電,可有效節(jié)省電力成本;設計人員應嚴格遵循相關的要求,選擇電路功耗低、抗干擾性能良好的CMOS集成電路,可有效保證儀表系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保證儀表系統(tǒng)在運行過程中處于安全狀態(tài)。(2)控制干擾智能化控制儀表系統(tǒng)的因素。對智能化控制儀表系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)在運動的過程中會受到很多因素的干擾,這些因素不僅會阻礙智能化控制儀表系統(tǒng)的運行,還會導致儀表系統(tǒng)運動數(shù)據(jù)缺乏準確性。干擾智能化控制儀表系統(tǒng)運行的因素主要有外部共模干擾和差模干擾。工作人員要對智能儀表的設備進行合理的選擇,確保儀器設備的質量達標,保證系統(tǒng)在運行過程中受到外界干擾后,儀器設備能夠自動進行安全防護。而且在對儀表設備進行安裝和結構設計時,必須要保證其具有較強的可靠、穩(wěn)定性。若系統(tǒng)受到外界干擾,數(shù)據(jù)的精準性會降低,須深入檢測儀表設備的故障位置,并對誤差進行計算。為了有效地控制這些干擾,工作人員可以采取抗干擾的方法,提升外部噪聲源、印制電路板的運行效率。
3結語
農業(yè)部門應根據(jù)智能化控制儀表系統(tǒng)的特點,有針對性地選擇、運用智能化控制儀表系統(tǒng),推動我國農業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
[1]葉和友.電氣自動化技術在農業(yè)水利中的應用[J].農民致富之友,2013(18):12-34.
[2]林鶴,朱俊龍.淺析我國電氣自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].黑龍江科技信息,2016(33):55-77.
[3]文建強,羅美鳳.水電廠電氣自動化設備的可靠性探討[J].建材與裝飾,2016(46):60-89.
[4]朱后泉,劉建東.淺析電氣自動化技術對電廠的重要性[J].山東工業(yè)技術,2017(05):24-67.
[5]肖勇.智能技術對我國發(fā)電站電氣自動化控制的重要性[J].數(shù)字技術與應用,2017(01):30-90.
篇2
關鍵詞:測量;微處理器;智能監(jiān)控
1、概述
自從1971年世界上第一種微處理器(美國Intel公司4004型4位微處理芯片)問世以來,微計算機技術得到了迅猛的發(fā)展.測量儀器在它的影響下有了新的活力,取得了新的進步.電子計算機從過去的龐然大物已縮小到可以置于測量儀器之中,作為儀器的控制器、存儲器及運算器,并使其具有了智能的作用.概括起來說,智能儀表在測量過程自動化、測量結果的數(shù)據(jù)處理及一機多用(多功能化)等方面取得了巨大的進展.到了20世紀90年代,在高正確度、高性能度、多功能的測量儀器中已經(jīng)很少有不采用微處理器的了。
2、測量系統(tǒng)現(xiàn)狀
隨著儀表功能的越來越強以及科學技術的進步,人們的生產行為、生活方式都發(fā)生了重大的變化,作為生活生產中非常重要的一項技術即監(jiān)控技術的重要性正在逐漸被人們所認識和重視。監(jiān)控系統(tǒng)的演變,是一個從集中監(jiān)控向網(wǎng)絡監(jiān)控的發(fā)展歷史。
3、設計目的
該項設計的目的是設計一種集多種測量功能為一身的并具有遠程數(shù)據(jù)采集與控制功能的智能化監(jiān)控儀表,力在消除多種儀表混用不兼容的現(xiàn)象。又由于引入了微處理器與總線技術,使得本次設計不僅可以測量多個量,而且具有聯(lián)網(wǎng)實施遠程控制方便檢測的特點。本設計儀表具有以下特點:
①常規(guī)儀表與微處理器的結合組成智能化的監(jiān)控檢測儀表;
②可以測量交流電壓、交流電壓有效值、直流電壓、直流電流;
③采用485總線芯片實現(xiàn)儀表遠程操作;
④具有自動開關量輸出與手動開關量輸出;
⑤采用PC對各個儀表進行監(jiān)控并對儀表測量數(shù)據(jù)進行采集。
4、系統(tǒng)總體設計思路
微處理器的發(fā)展使儀表具有智能化,智能化儀表有很多功能與特點。但是在現(xiàn)實生活中,常規(guī)儀表依然大量存在,比如,現(xiàn)在日常生活中大量存在的分立的電壓表、電流表,這就使得同一采集點同時使用兩個測量儀表甚至更多,在遠程數(shù)據(jù)采集時,一個儀表就需要一個數(shù)據(jù)采集通道,使線路變的極其復雜,如果儀表的類型不一樣則采集到的數(shù)據(jù)也各不相同,嚴重影響上位機的處理工作,更別說實現(xiàn)遠程控制了。因此,一種可以將常規(guī)儀表融合到一起的儀表,并且具有總線功能與遠程檢測控制的儀表成為生活生產中迫切需要的一種設備。本文介紹的是為滿足用戶的這種需求而設計出來的一種智能化儀表―智能數(shù)字萬用表的硬件設計過程。
智能數(shù)字萬用表是將幾種常規(guī)的儀表融合到一起的儀表。由于加入了微處理器使儀表具有了一定智能化功能,又由于加入485總線芯片便使得儀表具有了遠程數(shù)據(jù)采集與控制的功能。
4.1智能數(shù)字萬用表的系統(tǒng)框圖
數(shù)字萬用表是測量交流電壓、直流電壓、電流和電阻等參數(shù)的數(shù)字測量儀器。智能數(shù)字萬用表是在數(shù)字萬用表的基礎上嵌入微處理器,且具有測量軟件的多功能數(shù)字測量儀器,其結構為:
4.2系統(tǒng)結構分析與硬件框圖
4.2.1系統(tǒng)結構分析
4.2.1.1測量電路:測量分4部分――直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電壓有效值,
①交流電壓測量部分。
測量交流電壓必須將其轉化為直流,所以交流電壓經(jīng)過分壓后需要整流電路將其轉化為直流,這里整流電路使用由運放組成的有源濾波整流電路。這部分測量的是交流電壓的平均值即我們所說的交流電壓值。
②交流電壓有效值測量。
在實際應用中,交流電壓的有效值比電壓平均值更為常用,而對于理想的正弦波的有效值等于平均值乘以波形因數(shù)1.11,然而有時測量的不是正弦波而是方波、三角波或者是不規(guī)則波形,它們的有效就不能用平均值乘以波形因數(shù)的方法求得,就必須用真有效值轉換電路才能測量。本設計使用真有效值轉換芯片AD637。
③直流電壓的測量。
直流電壓比較容易測量,分壓后直接測量即可。
④直流電流的測量。
測量直流電流必須將其轉化為直流電壓,通常的方法是在電路中加入采樣電阻,將電流轉化為電壓再運用測直流電壓的方法直接測量。
4.2.1.2控制電路分為3部分――A/D轉換部分、主控制部分、超量程保護部分。
①A/D轉換部分。
A/D轉換器選擇ICL7135,ICL7135具有數(shù)碼管動態(tài)顯示輸出,不用單片機就能顯示測量結果,而且用串行數(shù)據(jù)采集的方法與單片機連接相當簡單,這就有利于減輕單片機的負擔。
②主控制部分。
微處理器是智能儀表的核心部分,它對儀表的性能影響很大?,F(xiàn)在常用的有8位和16位單片機,這里我們使用ATMEL的AT89C51。
③超量程保護部分。
好的儀表都有一整套的保護體系,本設計有輸入鉗位保護與超量程保護。輸入鉗位保護使用二極管實現(xiàn),超量程保護使用運放組成窗口比較器,對A/D轉換前的電壓信號進行監(jiān)控保護。
4.2.1.3通信電路:
通信功能是智能儀表的基本功能,為了簡單起見使用RS485通信,485總線通信是一種比較簡單的通信總線技術,RS485采用差分信號負邏輯,+2V~+6V表示“0”,- 6V~- 2V表示“1”。RS485有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實現(xiàn)點對點的通信方式,現(xiàn)很少采用,現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓樸結構在同一總線上最多可以掛接32個結點。485通信芯片使用MAX485。智能儀表還要能夠與PC通信,由于PC使用RS232通信,要想與485總線上的儀表通信就必須加232/485轉換電路。
4.2.2 系統(tǒng)硬件框圖
圖2-1為系統(tǒng)的硬件結構框圖,交流電壓、交流電壓有效、直流電壓三部分共用一個分壓電路,分壓電路靠單片機控制繼電器實現(xiàn)自動換檔。直流電流的測量使用單獨的電流采樣電路將電流信號變?yōu)殡妷盒盘栐龠M行測量,四個量的測量靠繼電器進行切換,繼電器由單片機控制。前級輸出的電壓信號經(jīng)過具有自動穩(wěn)零的斬波穩(wěn)零第四代運放ICL7650放大后送入A/D轉換器ICL7135進行AD變換再送LED顯示與送單片機進行數(shù)據(jù)處理。儀表具有通信功能,7135處理后的測量數(shù)據(jù)由單片機發(fā)送出去,經(jīng)過485通信芯片傳送到遠端的監(jiān)控PC上,PC經(jīng)過處理將這些數(shù)據(jù)顯示到顯示器上,實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控。
篇3
關鍵詞:單片微控制系統(tǒng);智能儀表;C51;匯編語言
中圖分類號:TP368 文獻標識碼:B
文章編號:1004-373X(2008)06-045-02
Application of MCU Control System in Intellectualized Meter
SUN Xiangguang,CHENG Jibing,SHI Chengjiang
(Mechanical Engineering College,Liaoning Shihua University,F(xiàn)ushun,113001,China)
Abstract:This article introduces the chief component of MCU control system,with the design of one kind of force′ testing device this article also introduces the data acquisition,data processing and keyboard dispose parts particularly.Some parameter and operating principle of the chief slug is given by this article.The software of this system is designed by using C51 and assembler.Some program of the software is given.With the testing showing this system has a stable performance and a high sensitivity.
Keywords:single chip microcontroller system;intellectualized meter;C51
1 單片微控制系統(tǒng)的主要模塊
單片微控制系統(tǒng)是一種集數(shù)據(jù)的采集與處理、鍵盤、顯示以及控制信號的輸出為一體的微型控制系統(tǒng)。具有體積小、性價比高、穩(wěn)定可靠、通用性強等優(yōu)點,廣泛應用于工業(yè)生產的各個領域。一個典型的單片微控制系統(tǒng)由如圖1所示部分組成。
2 便攜式力測試儀的開發(fā)
便攜式力測試儀體積小、攜帶方便,變送器受壓或受拉后將信號傳入該測試系統(tǒng),要求該系統(tǒng)有自動校零及能夠存儲多組數(shù)據(jù)的功能。要實現(xiàn)該測試儀器的功能,需完成以下幾個模塊的設計,如圖2所示。
2.1 鍵盤顯示接口的設計
該測試儀的鍵盤顯示接口采用專用芯片HD7279實現(xiàn),使用該智能化芯片可以縮短產品的開發(fā)周期,減化電路和應用程序的設計。HD7279A采用串行接口方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù),采用動態(tài)掃描的方式顯示數(shù)據(jù),可直接驅動8位LED數(shù)碼管及64鍵鍵盤,內部含有譯碼器。該芯片控制指令十分豐富,能夠滿足多種LED顯示狀態(tài)的需要,典型的鍵盤顯示連接圖如圖3所示。串行數(shù)據(jù)從DATA引腳送入芯片,并由CLK端同步。當片選信號變?yōu)榈碗娖胶?,DATA引腳上的數(shù)據(jù)在CLK引腳的上升沿被寫入HD7279的緩沖寄存器。KEY引腳用來檢測是否有鍵按下,當有鍵按下時,KEY引腳自動置低,如果此時接收到“讀鍵盤”指令,HD7279將自動輸出按下鍵的代碼,代碼以10進制表示,鍵號即為鍵盤代碼。鍵盤顯示模塊因實時性要求不高,故采用C51語言編程,可移植性好,經(jīng)修改后可方便用于其他系統(tǒng)的鍵盤顯示處理模塊。
2.2 A/D轉換接口的設計
該測試儀為量具類儀器,所需測試精度較高,應選用高精度A/D轉換芯片ICL7135來實現(xiàn)該部分的設計。
2.2.1 ICL7135主要技術指標
(1) 在6 MHz晶振下,ALE輸出穩(wěn)定的1 MHz頻率(不使用MOVX命令),經(jīng)CD4040B芯片4分頻后,對ICL7135輸入250 kHz的穩(wěn)定頻率,此時ICL7135的轉換速率為每秒6.25次;
(2) 分辨率為 4位半,相當于14位二進制數(shù),百分數(shù)表示為1/(212-1)*100%=0.006%;
(3) 轉換精度為±1字;
(4) 轉換形式為雙積分形式。
2.2.2 ICL7135接口電路
ICL7135接口電路如圖4所示。
2.2.3 轉換過程及程序設計
ICL7135的BUSY信號接至單片機的(INT0)引腳上,并且將定時器T0的選通控制信號GATE置1。此時定時器T0是否工作將受BUSY信號的控制。當ICL7135開始工作時,ICL7135的BUSY信號自動跳高,定時器T0開始工作;當轉換完成后,BUSY信號自動置低,在此時間內定時器T0的TH0,TL0所記錄的數(shù)據(jù)與ICL7135的測試脈沖存在一定的比例關系。ICL7135在積分過程中的時間是固定的10001個時種脈沖,反積分過程的時間由測試的脈沖信號絕定,因此將TH0,TL0所記錄的數(shù)據(jù)減去10001個脈沖即為所需數(shù)值。對ICL7135轉換部分的程序設計,為了提高顯示的靈敏度,要求該部分的程序代碼最少,運行最快,因此采用了C51語言與匯編語混合編程的方式,對于關鍵的轉換子程序部分采用匯編語言編寫,并將其改寫成可被C51語言調用的子函數(shù)形式,具體改寫方式如下:
(1) 匯編語言程序必須以C51的方法建立參數(shù)傳遞段和全局變量段,并向其他模塊公布局部數(shù)據(jù)段和局部數(shù)據(jù)位段的別名和全局變量名;
(2) 在C51語言程序中,必須將被調用的匯編子程序聲明為外部(extern)函數(shù),將所引用的由匯編語言程序定義的全局變量聲明為外部變量;
(3) 建立項目工程文件,將上述可調用的匯編語言子程序以及調用匯編語言程序的C51高級語言程序都引入其中。進行編譯、匯編和鏈接,即可生成可執(zhí)行文件“*.HEX”文件。匯編程序改寫部分如下:
NAME ICL7135;定義模塊名
?PR?_a_func?ICL7135 SEGMENT CODE;定義程序代碼段
?DT?_a_func?ICL7135 SEGMENT CODE OVERLAYABLE
?DT?ICL7135;定義全局數(shù)據(jù)段段名
;定義公共符號
PUBLIC chai;全局變量chai
PUBLIC ?_a_func?BYTE;局部數(shù)據(jù)段段名
PUBLIC _a_func;函數(shù)名
RSEG ?DT?_a_func?ICL7135;可覆蓋局部數(shù)據(jù)段
?_a_func?BYTE:
RSEG ?RP?_a_func?ICL7135;程序代碼段
_a_func:;超始地址
3 結 語
應用單片微控制系統(tǒng)研究開發(fā)的力測試儀是一種便攜式的測試儀器,具有體積小、重量輕、測試結果精確、抗干擾能力強等特點。由于采用混合語言編程的方式設計系統(tǒng)的軟件因此產生的目標代碼小、運行速度快。用該測試儀器在學校的壓力機上進行實際測試實驗,實驗結果表明,測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠、重復性好、顯示敏捷、測試精度符合要求。
參考文獻
[1]徐愛鈞.智能化測量控制儀表原理與設計[M].北京:北京航空航天大學出版社,2004.
[2]張大明,彭旭昀,尚靜基.單片微機控制應用技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.
[3]李華.MCS-51系列單片機實用接口技術[M].北京:北京航空航天大學出版社,1993.
[4]朱祥賢,葛素娟.單片機應用系統(tǒng)的抗干擾技術\[J\].現(xiàn)代電子技術,2007,30(11):151-153.
作者簡介
孫祥廣 男,1982年出生,遼寧瓦房店人,碩士。研究方向為化工機械。
篇4
關鍵詞:費控智能電表;電價異常;原因;辦法
當前社會,國家逐步對民企用電采取分類處理的措施,截止目前為止,已經(jīng)完成了對供電企業(yè)用電信息采集系統(tǒng)的建設工作,費控智能電能表也已經(jīng)應用在用戶終端的計量裝置中,這種裝置充分表現(xiàn)其智能電能的一面,尤其以其分時電價功能、階梯電價功能、全面預付費功能的設計讓“全采集、全覆蓋、全預付費”成為現(xiàn)實。但是在人們都在享受此功能的同時,出現(xiàn)了退費或者欠費的現(xiàn)象,用戶無法理解這種現(xiàn)象的產生,為究其原因,作者在文章中將詳細闡述出現(xiàn)退費及欠費的原因,而且還為用戶找到解決方法及計算方式。
1 分析退補電費原因
1.1 不統(tǒng)一的規(guī)約,早期出產的智能電表無階梯電價功能
階梯電價和顯示電價的功能在早期一部分工程建設智能表中是不存在的,因為在試點工程建設中的智能電能表是按照需要逐步完善其功能的,而不是按照當前的規(guī)約來制造的。
1.2 通信技術的不夠完善,導致系統(tǒng)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場真實數(shù)據(jù)不一致。在用電信息采集工程建設過程中出現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)不同步的現(xiàn)象是常有的,只因通信設備和系統(tǒng)設施還有待完善,尤其是還無法實現(xiàn)遠程控制下發(fā)現(xiàn)場參數(shù)。由此導致大量工作還是需要人工來完成,在這樣的情況下出現(xiàn)疏漏是不可避免的,當SG186系統(tǒng)已經(jīng)開始執(zhí)行,但是電價仍未設置,由此引發(fā)隱性欠費的現(xiàn)象。
1.3 設置錯誤的電價或者未設置電價
1.3.1 人工設置電價存在“零”電價。工作人員在設置電價過程中未按規(guī)定操作,將用戶費控智能電能表的電價設置為“零”電價。
1.3.2 如何形成“疊加”電價
(1)下面將分析出現(xiàn)在居民用戶中的“疊加”電價是何原因。有關階梯電價切換時間節(jié)點,某電力公司做出規(guī)定,規(guī)定2012年8月1日為時間節(jié)點,在這個時間節(jié)點之前很多新用戶已經(jīng)在營銷系統(tǒng)SG186購電,此系統(tǒng)沒有在用戶使用的費控智能電表上輸入電費,而是自動帶入費率電價;然而,在切換了節(jié)點之后,原本現(xiàn)場表計已經(jīng)被設置為階梯電價,固然形成費率電價與階梯電價的重疊。
(2)關于非居民用戶形成“疊加”電價的原因,是居民用戶的階梯電價和非居民用戶的分時電價相互疊加所產生的。
1.3.3 居民用戶沒有設置階梯電價。通常情況下,如果沒有設置階梯電價,每年清算電量時電量多于2040度以上的用戶就會出現(xiàn)欠費的情況。
1.4 系統(tǒng)操作流程不完善,雖然更換表計,仍有欠費問題
1.4.1 更換表計時,舊表計上剩余金額未在SG186系統(tǒng)內發(fā)行負電費或者給用戶寫卡金額大于實際表計余額,造成系統(tǒng)內用戶欠費。
1.4.2 如果舊表計為機械表計,將舊表計止碼發(fā)行電費,沒有在坐收方式收取這部分電費,而是從新表計預收中自動沖抵該部分欠費,造成系統(tǒng)余額小于表計余額,造成欠費。
2 基于欠費情況下的計算處理辦法
為確保全額追補用戶所欠電費,首要是重視當前電價執(zhí)行政策的宣傳工作和解釋工作,不能忽視輿論的影響力。尤其是當用戶不接受電價執(zhí)行政策,不配合工作人員的追補工作時,更要做好安撫工作,這樣才不會給電力企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟壓力。
2.1 計算處理宗旨,將現(xiàn)場處理時間作為依據(jù)
將系統(tǒng)與表計算費系統(tǒng)設定相同時間點,這是營銷系統(tǒng)賬戶預收余額就會與表計剩余金額相同。由某電力公司規(guī)定得知,居民用戶執(zhí)行的是階梯電價,使用費控智能電能表執(zhí)行的階梯電價按月結算,而SG186營銷系統(tǒng)是以年為單位計算用戶電費,由于結算周期的不同使得在退補用戶電費時要將包括階梯部分的電量電費考慮在內。故而得出一個正確的退補電費的計算方式,即采取現(xiàn)場抄錄費控智能電能表數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)包括:峰電量、平電量、谷電量、當前總用電量、剩余金額、執(zhí)行電價等等。
2.2 具體問題具體分析,不同的欠費原因有不同的計算方式。接下來作者將詳細講解由費控智能電能表執(zhí)行異常電價形成欠費的退補電費方法。
2.2.1 欠費原因分析中1.2、1.3.2(1),1.4.1,執(zhí)行分時電價的非居民用戶,時間節(jié)點按2011年12月1日00點,現(xiàn)場更換表計或作清零處理,該類計算依據(jù)以SG186營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)為主,退補電費計算方法:
X=(表計當前峰段電量-系統(tǒng)最后一次發(fā)行峰段電量)*峰段電價+(表計當前平段電量-系統(tǒng)最后一次發(fā)行平段電量)*平段電價+(表計當前谷段電量-系統(tǒng)最后一次發(fā)行谷段電量)*谷段電價
Y=SG186營銷系統(tǒng)帳戶預收余額
X:表示系統(tǒng)最后一次發(fā)行電量到現(xiàn)場更換表計或清零處理時產生的電費。
以下判斷依據(jù)必須是用戶正常購電且中間無異常處理記錄。如果:X>Y,有兩種可能,一是該用戶在采集系統(tǒng)建設中更換表計時系統(tǒng)內已將剩余電度發(fā)行負電費。則該用戶必須補繳因電價異常(表計電價執(zhí)行舊版本分時電價或只執(zhí)行一種電價)所產生的電費差額;則:補繳電費金額=X-Y。二是該用戶在采集系統(tǒng)建設中更換表計時系統(tǒng)內未將剩余電度發(fā)行負電費,則只是補發(fā)負電費后再進行判斷,如果繼續(xù)大于系統(tǒng)預收余額,則:補繳電費金額=X-新的系統(tǒng)預收余額。如果:X=Y則:該用戶電價正確,不需作任何處理。如果:X
2.2.2 欠費原因分析中1.3.1、1.3.2(1)、1.4.1,執(zhí)行居民階梯電價的用戶,時間節(jié)點按2012年8月1日00點,現(xiàn)場更換表計或作清零處理,該類計算依據(jù)仍以SG186營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)為主,以費控智能表計數(shù)據(jù)為付。
3 結束語
通過對費控智能電能表形成退補電費產生的原因進行分析,判斷依據(jù)進行了解釋說明,并提出退補電費的計算方法。以上分析原因及處理異常電價的辦法,必須以用戶在購電過程中無異常發(fā)生或無故障處理事件為先決條件,如有異常記錄,處理過程中,需要根據(jù)實際情況具體問題具體解決。
參考文獻
篇5
關鍵詞:智能控制技術;車輛工程;應用
目前,汽車已經(jīng)成為了人們出行必不可少的代步工具,對人們的生活帶來了極大的影響。而隨著人們生活水平的不斷提高,人們對于汽車的要求也越來越高。智能控制技術在車輛工程中的應用,極大的提高了汽車運行的智能化,提高了汽車的舒適度和安全性。而到目前為止,這一技術在車輛工程中的應用還沒有得到普及,要想實現(xiàn)汽車智能化控制,還需要我們不斷的努力。
一、智能控制技術在車身上的應用
汽車車身的智能控制技術對于汽車的行駛安全有著重要的影響。車身的控制主要包括安全、通信、儀表、舒適度等四個方面。首先,安全控制主要包括安全氣囊、安全帶和防盜系統(tǒng)。當車輛遭受撞擊或者其他不安全因素時,智能控制系統(tǒng)會控制安全氣囊和安全帶,使他們一起工作,安全帶會迅速收緊,防止車上人員在慣性的作用下身體被拋出或者受到猛烈撞擊;而智能防盜系統(tǒng)能夠自動發(fā)出警報,如果有人強行進入汽車并發(fā)動汽車,智能控制系統(tǒng)便會發(fā)出指令,打開汽車指示燈并發(fā)出警報,同時切斷點火,制止汽車啟動。通信控制主要是車輛導航及車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制。智能導航能夠自動識別車輛位置,并在地圖中顯示。儀表控制是通過智能控制實現(xiàn)對車輛顯示屏和儀表的控制,通過智能傳感器感應車輛行駛的速度、里程、油耗等等,然后傳給主系統(tǒng)通過儀表和顯示屏顯示出來。一般在安裝系統(tǒng)時會規(guī)定車輛的最高時速,如果車輛在運行時速度超過了規(guī)定的時速,控制系統(tǒng)便會發(fā)出相關指令控制車輛的運行。舒適度控制是保證汽車的行駛速度控制在人們可接受的舒適的范圍內,盡可能的讓汽車的行駛速度保持在定值范圍內,減少了因人為超速造成的不安全性,并通過智能操作降低了人為操作的勞動強度,大大的提高了車輛運行的安全性和舒適度。
二、智能控制技術在車輛發(fā)動機上的應用
發(fā)動機是汽車的心臟,傳統(tǒng)的發(fā)動機一般使用汽油和柴油作為汽車的動力原料。而現(xiàn)在已經(jīng)開始使用電能、混合動力、生物乙醇、氫能、燃料電池等新能源作為汽車發(fā)動機的燃料。智能控制技術在車輛發(fā)動機上的應用,主要是對汽車點火系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)的控制,以及對其他輔動力系統(tǒng)的控制。智能點火控制系統(tǒng)實現(xiàn)了點火的提前控制,系統(tǒng)會對汽車的運行過程進行監(jiān)測,選取最合適的時間點火,這樣能夠極大的節(jié)約人們的時間,在最短的時間內發(fā)動汽車,同時避免燃料的浪費。同時,智能燃油噴射系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對燃油溫度的整體控制,并自動檢測燃料存量。輔動力系統(tǒng)能夠保證汽車的動力系統(tǒng)在運行時能夠平穩(wěn)的安全的運行,盡可能避免汽車動力系統(tǒng)故障的發(fā)生,能夠進行自診斷,一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)動機故障,便會自動將信息傳輸?shù)街骺刂葡到y(tǒng)中。而隨著新能源的推廣,智能控制技術在發(fā)動機中的應用具有更加重要的作用。它能夠實現(xiàn)對點火系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)、提前角智能化控制,并且能夠對新能源的燃燒情況進行監(jiān)測,從而保證新能源的有效利用,減少能源燃燒中污染物的排放以及能源的消耗。
三、智能控制技術在車輛防撞系統(tǒng)中的應用
目前我國的交通事故頻發(fā),而一般發(fā)生交通事故時,車輛都會受到猛烈的撞擊,甚至很多駕駛人員在受到撞擊前來不及反應便失去知覺。要想減少車上人員由于受到撞擊而死亡的幾率,提高車輛運行的安全性,必須要開發(fā)車輛防撞系統(tǒng)。部分國家在很久以前便開始研發(fā)這一系統(tǒng),但是成效甚微。而汽車智能控制技術的應用,使得這一系統(tǒng)的開發(fā)取得了重大的進展。將智能控制技術應用于車輛防撞系統(tǒng)中,能夠自動識別附近可能與車輛發(fā)生碰撞的物體,并計算兩者之間的距離,提醒駕駛人員做好準備,盡可能減少因駕駛人員疲勞駕駛或者疏忽大意沒有防備而導致的安全事故的發(fā)生。一般是通過雷達、激光、聲納等自動測出車輛的運行速度,并且測出周圍車輛或者行人以及其他物體的運行速度,然后根據(jù)兩者之間的距離以及碰撞在一起所需要的時間調節(jié)報警時間,如果報警后司機沒有采取任何措施,系統(tǒng)便會自動采取措施,如關閉車窗、自動剎車等,對車輛的運行進行控制。這一技術能夠對車輛周圍的物體進行探測,并且根據(jù)周圍情況自動調整安全距離,當前方出現(xiàn)水洼、石塊等影響車輛正常運行而司機又沒有做出任何反應時,控制系統(tǒng)便會自動報警并減速。
四、智能控制技術在汽車輪胎及車燈中的應用
車輛行駛時間過長或者外界溫度過高,都會影響到汽車的性能,嚴重者可能導致爆胎。而智能控制技術在輪胎中的應用,能夠對汽車輪胎的溫度進行監(jiān)測,當輪胎的溫度超過規(guī)定的范圍時,系統(tǒng)便會自動報警,同時,當輪胎的氣壓過低時,系統(tǒng)也會發(fā)出警報,制止汽車繼續(xù)運行,這樣能夠極大的減少汽車運行中安全事故的發(fā)生。這一技術在車燈中的應用,主要表現(xiàn)在系統(tǒng)能夠自動控制汽車的車燈,當司機倒車時,系統(tǒng)會自動打開后車燈,提醒車后人員注意躲避;而當光線較暗時,系統(tǒng)也會自動打開車燈。這樣便極大的減少了因司機疏忽大意導致的安全事故的發(fā)生。
五、智能控制技術在汽車可視倒車系統(tǒng)中的應用
目前汽車的后視鏡往往難以反映汽車后面的情況,當司機在后視鏡中觀察車后情況時,往往只能看到兩邊的情況,而汽車的正后方處于視覺盲區(qū)。這樣的技術障礙已經(jīng)導致了很多安全事故的發(fā)生。司機在倒車時沒能看到車后的情況,而車后的人又沒有注意到前方的情況,便導致了悲劇的發(fā)生。將智能技術應用于系統(tǒng)中,在車后安裝遠紅外廣角攝像裝置,司機在車內通過顯示屏便可以看到車后的情況,這樣便能夠解決困擾司機們的一大難題。
總之,智能控制技術在車輛工程中的應用,對于汽車行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。它能夠在很大程度上提高汽車的智能化,提高汽車運行的安全性,減少交通安全事故的發(fā)生。目前我們對于智能控制技術在汽車中的應用研究主要包括安全氣囊、安全帶、防盜系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、儀表、舒適度、發(fā)動機、車輛防撞系統(tǒng)、汽車輪胎、汽車車燈以及可視倒車系統(tǒng)等方面的內容。雖然已經(jīng)取得了一定的研究成果,但是到目前為止還沒有得到實際的應用。在未來的研究中,我們要不斷的掌握這些新技術,并且將其應用于實踐之中,這樣才能夠逐步實現(xiàn)我國汽車的智能化控制,進而提高汽車運行的安全性。
參考文獻:
[1]陳勝.汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)智能控制技術研究[J].科技與生活,2011,(2)
篇6
真空燒結爐是在抽真空后,在充惰性氣體保護狀態(tài)下,利用發(fā)熱體加熱的原理,使物料箱保持均勻溫度,通過熱輻射傳導進行燒結,并通過溫度智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)溫度的自動控制。燒結作為粉末冶金過程中的一道重要工序,其溫度的控制決定著最終產品質量的好壞,傳統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)多是采用手動控制、溫度儀表結合繼電器型的位式控制或者是PID連續(xù)控制,隨著科技的不斷進步,智能化技術開始應用于燒結溫度的控制,雖然溫度智能控制系統(tǒng)有多種類型,但它們都有著一定的局限性,并不能實現(xiàn)對粉末冶金燒結復雜過程中溫度的有效控制,對于溫度智能控制系統(tǒng)的研究還有待深入。
1 真空燒結爐溫度控制研究現(xiàn)狀
PID控制是實現(xiàn)真空燒結溫度自動控制的最早方法,在諸多領域均有應用,但在時變、大滯后、非線性系統(tǒng)中其性能較差,且穩(wěn)定性較差,單純的PID控制方法已經(jīng)無法滿足燒結溫度控制的精確要求。
伴隨著科學技術的進步,諸如預測控制、魯棒控制、模糊控制、智能控制、專家控制等先進的控制方法應運而生,這些方法已被成功應用于實際的溫度控制中,起到了較好的效果,而智能化技術的出現(xiàn)更推進了溫度智能控制的發(fā)展,智能化技術包括人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、進化算法、預測技術等,可對一些非線性、快時變等復雜系統(tǒng)進行全局控制,較其他溫度控制技術來說,有著明顯的優(yōu)勢。
2 燒結溫度控制過程及傳統(tǒng)控制方法
粉末冶金燒結控溫過程一般包括自由升溫段、恒溫升溫段、保溫段、恒溫降溫段以及自由降溫段,溫控要求示意圖見于圖1,從圖中可看出除自由升降溫階段,其他階段要求溫度控制的精確性。
傳統(tǒng)溫控方法主要有以下幾點:
2.1 儀表控制
傳統(tǒng)的儀表控制是通過溫控器、繼電器、接觸器的二位式調節(jié)實現(xiàn)對溫度的控制,將溫控器的TC調至“自動”,即可進行自動控制。但這種溫控方法存在控制精度低、穩(wěn)定性差、電能利用率低等缺點。
2.2 PID控制
PID控制是目前應用最廣泛的一項燒結溫控技術,PID控制系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對象組成,PID控制器是一種線性控制器,控制規(guī)律為u(t)=Kp[e(t)+1/T1∫t0e(t)dt+TD×de(t)/dt],其中Kp為比例系數(shù)、T1為積分時間常數(shù)、TD為微分時間常數(shù)。在實際生產中,PID控制器多存在參數(shù)整定不良、性能較差、適應性差等缺陷。
2.3 純滯后補償控制器
純滯后補償控制器即Smith預估器是針對被控對象的純滯后性提出的,雖然可對參數(shù)進行有效控制,但這種控制方法的實現(xiàn)必須建立于被控對象的數(shù)學模型上,不適用于一些數(shù)學模型難以構建的系統(tǒng)中。
2.4 工控機和PLC過程控制系統(tǒng)
這種控制方法是由PLC進行現(xiàn)場控制,并由微機進行控制運算,在圖形化的過程控制界面上實現(xiàn)溫度自動控制的操作,這種方法受環(huán)境條件影響,且成本較高。
3 溫度智能控制系統(tǒng)分析
3.1 模糊控制系統(tǒng)
模糊控制技術是通過模糊條件語句,利用模糊邏輯推理對系統(tǒng)的實時輸入狀態(tài)數(shù)據(jù)進行處理,對被控對象實施相應的控制決策,從而來達到精確的控制效果。
模糊控制器一般由模糊生產器、模糊規(guī)則庫、模糊推理機、模糊化消除器四部分組成,將實際溫度與溫度給定值之間的溫差e及其變化率ec作為模糊控制器的輸入語言變量,并將系統(tǒng)控制通過加熱裝置的電流的可控硅導通角的變化量Ki、Kp、Kd作為輸出變量,包括模糊化、模糊推理、解模糊三個過程,其結構框圖見于圖2。
模糊控制器的工作流程為采樣求得系統(tǒng)的輸出值和輸入變量,再將輸入變量的精確值變?yōu)槟:浚⒏鶕?jù)輸入變量及模糊控制規(guī)則,通過迷糊推理合成規(guī)則來計算出控制量。
3.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的溫度智能控制系統(tǒng)
基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的PID控制器(圖3)擺脫了對于被控對象數(shù)學模型知識的依賴,其控制功能的完成取決于神經(jīng)網(wǎng)絡的學習算法。借助BP神經(jīng)網(wǎng)絡可實現(xiàn)PID的Ki、Kp、Kd3個參數(shù)的在線調整。
3.3 基于OPC技術的溫度智能控制系統(tǒng)
OPC是一項用于過程控制的對象鏈接嵌入的技術,這種技術提供了一種規(guī)范,通過這種規(guī)范,系統(tǒng)能夠以客端/服務器標準方式從服務器獲取數(shù)據(jù)并將其傳遞給任何客戶應用程序,實現(xiàn)對被控對象的實時控制?;贠PC技術的溫度智能控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要由PLC主控制系統(tǒng)、熱電偶傳感器、主回路可控硅裝置及電加熱器EH組成。
系統(tǒng)軟件方面主要包括主程序、PID控制算法程序、溫度采樣程序等,主程序在初始化程序中完成抽真空,充惰性氣體后進行真空燒結,在燒結過程中再有PID控制溫度,燒結完成后,進行氣壓冷卻,當爐溫低于800攝氏度時結束程序,完成燒結。
4 結語
粉末冶金真空燒結具有非線性、大滯后等特點,其復雜性加大了燒結過程中的溫度控制難度,在實際的真空燒結爐溫度控制系統(tǒng)中,由于其自身的局限性,無法實現(xiàn)溫度的精確控制,這也直接影響到了最終產品的質量,智能化技術的應用使得溫度智能控制系統(tǒng)得以建立,溫度智能控制系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定、溫度控制精度高、適應性強等優(yōu)點,在粉末冶金真空燒結爐中具有很大的應用價值及發(fā)展空間。
參考文獻
[1]汲亞娟.粉末冶金電加熱燒結爐的溫度控制系統(tǒng)[D].石家莊:河北科技大學,2014.
[2]周建華.基于模糊CAMC與PID復合控制的DMK-240真空燒結爐控制系統(tǒng)研發(fā)[D].長沙:中南大學,2012.
[3]葛偉偉.基于PLC的燒結爐溫度控制系統(tǒng)設計[D].杭州:浙江工業(yè)大學,2015.
[4]周金峰.基于OPC技術的燒結爐模糊溫度控制系統(tǒng)[D].株洲:湖南工業(yè)大學,2011.
作者單位【關鍵詞】粉末冶金 真空燒結爐 溫度智能控制系統(tǒng)
真空燒結爐是在抽真空后,在充惰性氣體保護狀態(tài)下,利用發(fā)熱體加熱的原理,使物料箱保持均勻溫度,通過熱輻射傳導進行燒結,并通過溫度智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)溫度的自動控制。燒結作為粉末冶金過程中的一道重要工序,其溫度的控制決定著最終產品質量的好壞,傳統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)多是采用手動控制、溫度儀表結合繼電器型的位式控制或者是PID連續(xù)控制,隨著科技的不斷進步,智能化技術開始應用于燒結溫度的控制,雖然溫度智能控制系統(tǒng)有多種類型,但它們都有著一定的局限性,并不能實現(xiàn)對粉末冶金燒結復雜過程中溫度的有效控制,對于溫度智能控制系統(tǒng)的研究還有待深入。
1 真空燒結爐溫度控制研究現(xiàn)狀
PID控制是實現(xiàn)真空燒結溫度自動控制的最早方法,在諸多領域均有應用,但在時變、大滯后、非線性系統(tǒng)中其性能較差,且穩(wěn)定性較差,單純的PID控制方法已經(jīng)無法滿足燒結溫度控制的精確要求。
伴隨著科學技術的進步,諸如預測控制、魯棒控制、模糊控制、智能控制、專家控制等先進的控制方法應運而生,這些方法已被成功應用于實際的溫度控制中,起到了較好的效果,而智能化技術的出現(xiàn)更推進了溫度智能控制的發(fā)展,智能化技術包括人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、進化算法、預測技術等,可對一些非線性、快時變等復雜系統(tǒng)進行全局控制,較其他溫度控制技術來說,有著明顯的優(yōu)勢。
2 燒結溫度控制過程及傳統(tǒng)控制方法
粉末冶金燒結控溫過程一般包括自由升溫段、恒溫升溫段、保溫段、恒溫降溫段以及自由降溫段,溫控要求示意圖見于圖1,從圖中可看出除自由升降溫階段,其他階段要求溫度控制的精確性。
傳統(tǒng)溫控方法主要有以下幾點:
2.1 儀表控制
傳統(tǒng)的儀表控制是通過溫控器、繼電器、接觸器的二位式調節(jié)實現(xiàn)對溫度的控制,將溫控器的TC調至“自動”,即可進行自動控制。但這種溫控方法存在控制精度低、穩(wěn)定性差、電能利用率低等缺點。
2.2 PID控制
PID控制是目前應用最廣泛的一項燒結溫控技術,PID控制系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對象組成,PID控制器是一種線性控制器,控制規(guī)律為u(t)=Kp[e(t)+1/T1∫t0e(t)dt+TD×de(t)/dt],其中Kp為比例系數(shù)、T1為積分時間常數(shù)、TD為微分時間常數(shù)。在實際生產中,PID控制器多存在參數(shù)整定不良、性能較差、適應性差等缺陷。
2.3 純滯后補償控制器
純滯后補償控制器即Smith預估器是針對被控對象的純滯后性提出的,雖然可對參數(shù)進行有效控制,但這種控制方法的實現(xiàn)必須建立于被控對象的數(shù)學模型上,不適用于一些數(shù)學模型難以構建的系統(tǒng)中。
2.4 工控機和PLC過程控制系統(tǒng)
這種控制方法是由PLC進行現(xiàn)場控制,并由微機進行控制運算,在圖形化的過程控制界面上實現(xiàn)溫度自動控制的操作,這種方法受環(huán)境條件影響,且成本較高。
3 溫度智能控制系統(tǒng)分析
3.1 模糊控制系統(tǒng)
模糊控制技術是通過模糊條件語句,利用模糊邏輯推理對系統(tǒng)的實時輸入狀態(tài)數(shù)據(jù)進行處理,對被控對象實施相應的控制決策,從而來達到精確的控制效果。
模糊控制器一般由模糊生產器、模糊規(guī)則庫、模糊推理機、模糊化消除器四部分組成,將實際溫度與溫度給定值之間的溫差e及其變化率ec作為模糊控制器的輸入語言變量,并將系統(tǒng)控制通過加熱裝置的電流的可控硅導通角的變化量Ki、Kp、Kd作為輸出變量,包括模糊化、模糊推理、解模糊三個過程,其結構框圖見于圖2。
模糊控制器的工作流程為采樣求得系統(tǒng)的輸出值和輸入變量,再將輸入變量的精確值變?yōu)槟:浚⒏鶕?jù)輸入變量及模糊控制規(guī)則,通過迷糊推理合成規(guī)則來計算出控制量。
3.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的溫度智能控制系統(tǒng)
基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的PID控制器(圖3)擺脫了對于被控對象數(shù)學模型知識的依賴,其控制功能的完成取決于神經(jīng)網(wǎng)絡的學習算法。借助BP神經(jīng)網(wǎng)絡可實現(xiàn)PID的Ki、Kp、Kd3個參數(shù)的在線調整。
3.3 基于OPC技術的溫度智能控制系統(tǒng)
OPC是一項用于過程控制的對象鏈接嵌入的技術,這種技術提供了一種規(guī)范,通過這種規(guī)范,系統(tǒng)能夠以客端/服務器標準方式從服務器獲取數(shù)據(jù)并將其傳遞給任何客戶應用程序,實現(xiàn)對被控對象的實時控制。基于OPC技術的溫度智能控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要由PLC主控制系統(tǒng)、熱電偶傳感器、主回路可控硅裝置及電加熱器EH組成。
系統(tǒng)軟件方面主要包括主程序、PID控制算法程序、溫度采樣程序等,主程序在初始化程序中完成抽真空,充惰性氣體后進行真空燒結,在燒結過程中再有PID控制溫度,燒結完成后,進行氣壓冷卻,當爐溫低于800攝氏度時結束程序,完成燒結。
4 結語
粉末冶金真空燒結具有非線性、大滯后等特點,其復雜性加大了燒結過程中的溫度控制難度,在實際的真空燒結爐溫度控制系統(tǒng)中,由于其自身的局限性,無法實現(xiàn)溫度的精確控制,這也直接影響到了最終產品的質量,智能化技術的應用使得溫度智能控制系統(tǒng)得以建立,溫度智能控制系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定、溫度控制精度高、適應性強等優(yōu)點,在粉末冶金真空燒結爐中具有很大的應用價值及發(fā)展空間。
參考文獻
[1]汲亞娟.粉末冶金電加熱燒結爐的溫度控制系統(tǒng)[D].石家莊:河北科技大學,2014.
[2]周建華.基于模糊CAMC與PID復合控制的DMK-240真空燒結爐控制系統(tǒng)研發(fā)[D].長沙:中南大學,2012.
篇7
關鍵詞:多智能儀表;DCS系統(tǒng);分析;研究
DCS有兩個作用,一個是控制,另一個是監(jiān)控,同時利用聯(lián)網(wǎng),讓工作穩(wěn)步開動起來,它最基本的內涵是在生產工作中起到讓控制過程更加科學,人員操作更便捷,組織架構更靈活,管理思路從而科學化。
1 多智能儀表內部的控制系統(tǒng)體系結構
1.1 常規(guī)的DCS 體系的結構
為什么DCS又叫做“4C”,這一稱呼的起始時間在上世紀70年代,互聯(lián)網(wǎng)時代到來,即“電腦”、“控制”、“通信”、“CRT顯示”,由于這些技術在互聯(lián)網(wǎng)時代有著較為突出的顯現(xiàn),這一時間集散型控制系統(tǒng)重點有三:第一,操控管理系統(tǒng);第二,通信系統(tǒng);第三,集散控制系統(tǒng)硬件。
三部分之間的數(shù)據(jù)和信息控制的關系如圖1 所示。
從這份圖中可以看到,每個部件的作用和聯(lián)系都非常清晰,控制系統(tǒng)的集散控制一目了然,因果聯(lián)系明確,如果更進一步研究,能夠看到多智能控制系統(tǒng)中的邏輯關系,控制站――控制級――過程控制――生產管理。這需要特別注意。
1.2 多智能的儀表控制系統(tǒng)的體系結構
通常多智能儀表控制在中小企業(yè)中有更高的利用率,在每一份方案中都有不同的細節(jié)設置,但總的結構仍可作為借鑒,圖2能夠清晰反應基本的組織結構,如下:
在該系統(tǒng)中,主要部件有現(xiàn)場級的智能儀表、利用現(xiàn)場總線進行分隔的控制級以及其中的好幾臺控制PC 機還有處于管理層面的管理PC 機,這些需要溝通的裝置以網(wǎng)絡的互動為基礎,彼此之間有一定聯(lián)系,類似于人體的各個器官,器官之間的健康相互影響,所以,在挑選部件的時候需要注重質量選擇,否則一個部件出問題可能牽連到整體功能,進而引起故障。MIS系統(tǒng)正是這樣的系統(tǒng),管理和控制都相互聯(lián)系,在這一系統(tǒng)中PC機的位置更為關鍵,要在操作以及分散控制方面起到啟動作用,所以對裝置的硬軟件選擇要更加注意。
2 通信協(xié)議在多智能儀表系統(tǒng)中的重要性
通常,DCS能在智能儀表的通信過程中發(fā)揮顯著作用。在之前系統(tǒng)協(xié)議的基礎上,能夠對多智能儀表系統(tǒng)進行改善,改善的主要內容就是軟件和硬件??刂茀f(xié)議發(fā)生效用不是馬上進行,而是提前有一個緩沖時間,時間通過預留時間片來控制,這些時間片和主機連接在一起,完成該系統(tǒng)的預約。在該設計里以OSI協(xié)議為基礎,實現(xiàn)了現(xiàn)場總線儀表控制的通信擴散。OSI協(xié)議的網(wǎng)絡層,應用層,物理層,數(shù)據(jù)層等,都是利用儀表系統(tǒng)網(wǎng)絡整合起來,從而數(shù)據(jù)傳遞有了相應的物理介質,信息得以快速及時地到達所需地點――數(shù)據(jù)層,在數(shù)據(jù)層二次分解,并將誤差縮小到最小范圍。
再來分析數(shù)據(jù)層中的傳輸幀。地址幀以及數(shù)據(jù)幀都屬于傳輸幀的范疇,地址幀與數(shù)據(jù)幀的主要差別,就在于兩者的第9位數(shù)據(jù)不同,地址幀為“1”,而傳輸幀為“0”。
在進行誤差校驗時,檢驗方法可以用CRC。地址幀的控制是用PC機來控制的,從而數(shù)據(jù)位的穩(wěn)定得以實現(xiàn),此外,上述工作完成之后,PC機指令發(fā)出之后,數(shù)據(jù)幀工作開始,可將信息傳達出去,從而一個較為全面的智能儀表系統(tǒng)通信。之后,PC機遇智能儀表完成信息復幀工作仍要有應用層的幫助。
下表即為應用層協(xié)議情況。
3 實例
這一智能儀表的設計是針對SEU-211型號溫控儀進行優(yōu)化,型號為USTS-100,因此在分析本次設計時必不可少對SEU進行分析,需要了解的是SEU-211智能控制儀表設計平臺為DCS 應用系統(tǒng),能夠對電加熱爐進行專項控制,控制原理為通過將熱電偶充當溫度傳感設備,輸入方式采用熱電偶信號進行輸入,信號通過晶閘管發(fā)送。其通信協(xié)議為RS-485,是一種主動呼叫和應答的傳輸結構模式。USTS-100 具有以下的改進:
(1)信號流通的基礎是電壓的穩(wěn)定,通過穩(wěn)定電壓的輸入,完成信號整合工作,通用性很強,從而工業(yè)過程控制效果更好,有效提升DCS系統(tǒng)實際應用價值。(2)這一儀表獨具32kb 的內存掉電保護服務,能夠配置任意程序的存儲空間和數(shù)據(jù)內存。(3)通信部分的固件為MAX485,在電路設計上具有優(yōu)勢,具體優(yōu)化主要在網(wǎng)絡應用等軟件方面,能夠增強儀表對環(huán)境的適應性。除了上述優(yōu)點,通信功能工作的分解也是其中一個優(yōu)點,數(shù)據(jù)緩存服務于通信的測算,對觸發(fā)以及啟動機制有調節(jié)作用,完成該系統(tǒng)的設計制造是一個浩大和瑣碎的過程,不過一旦完成,將給后來的工作帶來不少便利。
4 結束語
本文研究結果能為平日工作提供理論依據(jù),是DCS系統(tǒng)的內容結晶,在實踐應用中有一定指導意義,可繼續(xù)擴展智能儀表的工作思路。在中小企業(yè)的業(yè)務操作中有現(xiàn)實指導意義。對于智能儀表的研究者,更有研究效用。
篇8
關鍵詞 機電一體化;系統(tǒng)結構;特點;應用
中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)20-0020-01
隨著微電子技術和自動控制技術的迅速發(fā)展,出現(xiàn)了在傳統(tǒng)的機械控制基礎之上,引入微電子技術和自動化技術,實現(xiàn)了機械部分和電子部分的有機結合,從而形成一個新的學科領域——機電一體化。機電一體化技術的產生,是對傳統(tǒng)機械工業(yè)的一次革命,為機械產品注入了新的內涵,其技術上的先進性、創(chuàng)新性和可靠性滿足了人們在生產生活中的需要。機電一體化技術的產品涉及的領域有日常生活、工業(yè)生產、軍工業(yè)、航空航天等,非常廣泛。隨著與之相關的各學科的發(fā)展,機電一體化技術將具有更加廣闊的發(fā)展空間。
在現(xiàn)在的工業(yè)當中,機電一體化系統(tǒng)的核心就是微處理器,并與工控裝置、顯示裝置、通訊裝置、電工電子裝置等組裝在一起,來實現(xiàn)對于精度、質量和可靠性的保障。而對于機電設備來說,使機電設備更加小型化、輕量化,使控制過程更具智能化、高速化、精準化和系統(tǒng)化,是機電設備發(fā)展的必然趨勢。從而產品更具有靈活性和適應性。機電一體化技術在現(xiàn)在工業(yè)中的應用很廣泛,其主要表現(xiàn)如下。
1 智能化控制系統(tǒng)
智能化控制系統(tǒng),其控制系統(tǒng)的核心是自動化控制智能化,具有高速化、連續(xù)化的特點,使機電一體化產品具有“思維”,是控制理論發(fā)展的必然產物,主要用來解決比較復雜控制系統(tǒng)的問題。使機電設備有了一定的人的行為。例如:產品自動裝配控制系統(tǒng)、智能機器人控制系統(tǒng)、生產自動化控制系統(tǒng)等。主要的智能技術包括數(shù)字模擬量控制、智能網(wǎng)絡控制、數(shù)據(jù)自動處理、故障自我診斷控制等。當今世界上,比較先進的智能控制主要針對整個生產過程的自動化,包括整個操作工藝流程的控制、整個系統(tǒng)的故障診斷、處理并優(yōu)化過程操作異常等,解決了傳統(tǒng)控制技術的不夠完備和不夠精度帶來的一系列問題。
2 分布式控制系統(tǒng)
分布式控制系統(tǒng)是由一臺中央控制系統(tǒng)計算機指揮若干單元計算機或智能控制單元,來實現(xiàn)對生產過程的監(jiān)控、操作、管理,優(yōu)化生產制造過程的控制系統(tǒng),其中包括數(shù)據(jù)獲取控制系統(tǒng)、計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)和計算機多級控制系統(tǒng)等。而且系統(tǒng)中存在保護功能,使系統(tǒng)的安全性、可靠性更強。分布式控制系統(tǒng)的特點是功能更強、具有更高的安全性,其優(yōu)點遠比集中控制系統(tǒng),是現(xiàn)在的大型機電一體化系統(tǒng)的重要組成部分。
3 開放式控制系統(tǒng)
開放式控制系統(tǒng),是基于市場對制造系統(tǒng)具有適應中小批量生產、良好的柔性、多功能的特點,并結合計算機技術的發(fā)展,所出現(xiàn)的一種新的結構體系。開放式控制系統(tǒng)具有標準的信息交換規(guī)程,具有互聯(lián)的工業(yè)通信網(wǎng)絡,具有軟件的擴展等特點。通過開放式控制系統(tǒng),可使不同的廠家的產品具有可互換性和兼容性,顧客可以在不同廠家的產品中進行選擇。開放式控制系統(tǒng)同時提供了標準的通信協(xié)議。在工業(yè)中有利于實現(xiàn)分布式控制系統(tǒng)的構建。基于開放式控制系統(tǒng)的特點,使產品的選擇性更廣,銷售透明化,并利于網(wǎng)絡化管理。
4 計算機集成制造控制系統(tǒng)
計算機集成制造控制系統(tǒng),是在通信信息技術發(fā)展到一定程度,對生產的全局進行統(tǒng)一控制的前提下形成的一種新的制造系統(tǒng)。在工業(yè)生產中,原有的單項自動化生產,缺乏信息資源的共享和生產過程的統(tǒng)一管理,形成了“自動化孤島”,在現(xiàn)在的工業(yè)當中不能滿足生產的需求。單一的自動控制系統(tǒng)和制造企業(yè)管理信息系統(tǒng),不能實現(xiàn)對于產品的生產、管理、銷售的統(tǒng)一控制,而計算機集成制造控制系統(tǒng),實現(xiàn)了產品從生產中的加工需求到市場銷售信息處理的統(tǒng)一,形成了完善的全局產品數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)管理。
5 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
由于傳統(tǒng)的控制結構缺欠,所以迫切需要一種新型系統(tǒng)體系結構來滿足綜合自動化控制,在近年來隨著工業(yè)自動化控制的迅速發(fā)展,出現(xiàn)了一種現(xiàn)場智能儀表與上位機和其他智能儀表之間進行串行的工業(yè)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線—現(xiàn)場總線。它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信,以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。智能儀表得到現(xiàn)場信息后,置入微處理器,經(jīng)過變換和運算得到結果,再傳遞給執(zhí)行調節(jié)器,形成各種適應實際需要的自動控制系統(tǒng)?,F(xiàn)場總線的特點:數(shù)字化;分布式;開放性;雙向串行輸出;互操作性;節(jié)省布局空間;智能自我診斷。
由于現(xiàn)場總線一系列的優(yōu)點,使其更加利于實現(xiàn)遠程控制中的數(shù)據(jù)的傳輸和處理、現(xiàn)場儀表的檢測等,因此受到更多廠家的青睞。
6 交流傳動技術
交流傳動技術,是一門綜合技術,其本質是牽引電動機采用了交流異步電動機,因此出現(xiàn)了一系列的優(yōu)點。由于交流傳動技術的成熟和優(yōu)越性,數(shù)字技術的發(fā)展,使復雜的矢量控制得以實現(xiàn),從而使交流傳動技術控制的電動機,從性能有了突飛猛進的提高。電氣傳動技術將逐步的由交流傳動取代直流傳動。交流傳動與直流傳動相比較其優(yōu)點:構造簡單,轉速高,可靠性高,維修簡便;功率大,牽引力大,可以發(fā)揮較高的輸出功率;粘著性能好;簡化了主電路;動力性能和制動性能較好;效率高,利用率高,使用靈活性強。
目前數(shù)控機床、大功率提升機和重型機械牽引系統(tǒng)中使用的高動態(tài)性能的矢量控制變頻器,使交流傳動技術已達到或超過了直流傳動技術。由于交流傳動技術的優(yōu)越性,使交流傳動技術在當今工業(yè)中占的比重越來越大。
總之,機電一體化技術從產生之初到現(xiàn)在,一方面從性能上和市場競爭力上有了極大地提高,提高了產品的可靠性;另一方面提高了產品的適應性,使人類的活動空間在不斷擴大,從原來的生活生產向太空探索發(fā)展。尤其在現(xiàn)在的工業(yè)當中體現(xiàn)的更加透徹,使工業(yè)生產向著高速化、精準化、智能化、高性能化、系統(tǒng)化方向發(fā)展,提高了產品的質量和精度,并有益于實現(xiàn)無人控制的全自動控制。
參考文獻
[1]唐懷斌.工業(yè)控制的進展與趨勢[J].自動化與儀器儀表,1996(4).
[2]王俊普.智能控制[M].合肥:中國科學技術大學出版社,1996.
篇9
關鍵詞:測控技術;溫度;智能測控系統(tǒng)
引言
物體的許多物理現(xiàn)象和化學性質都與溫度有關,溫度是工農業(yè)生產、科學實驗研究以及日常生活中需要普遍進行測量和控制的一個非常重要的物理量,如:在冶金、石油化工、機械、電力等工業(yè)生產中的溫度控制;在蔬果大棚、溫室花房、糧倉等農業(yè)生產中的溫度測控;高等院校實驗室微機測控系統(tǒng)中將溫度作為被測參數(shù),供學生做綜合實驗、實訓或課程設計等。溫度控制對于小到人民的日常生活、大到鋼鐵等大型工業(yè)生產工程都具有廣闊的應用前景。準確地測量和有效地控制溫度是優(yōu)質、高產、低耗和安全生產的重要條件,所以對溫度進行控制是非常必要且有意義的。
1. 現(xiàn)代測控技術的特點
1.1 網(wǎng)絡化
Internet 為代表的計算機信息網(wǎng)絡的快速發(fā)展和技術的逐漸完善,突破了地域和事件上的限制,使現(xiàn)代測控技術得到很大的進步?,F(xiàn)代測控技術具有網(wǎng)絡化的特點,測控技術與網(wǎng)絡技術的結合,使組建網(wǎng)絡化、分布式的測控系統(tǒng)變得十分方便快捷。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡信息技術的迅猛發(fā)展及許多相關技術的不斷完善,網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的規(guī)模得到越來越快的壯大?,F(xiàn)代測控技術的廣泛應用,使得國防、通信、氣象和航空航天等領域也得到廣泛、有效的運用。
1.2 智能化
現(xiàn)代測控系統(tǒng)中所應用的設備都是智能化的,具有方便靈活、快捷、功能多樣等特點,使得現(xiàn)代測控技術得到很大的提高。隨著人工智能技術的不斷引進和發(fā)展以及微電子技術的發(fā)展,智能化的儀器設備越來越高科化,其計算方法和計算能力都得到很大的加強和提高。
1.3 數(shù)字化
數(shù)字化的測控特點在現(xiàn)代測控技術中起著非常重要的作用。數(shù)字化在測控領域中的主要應用體現(xiàn)在多個方面:傳感器的數(shù)字化控制,控制器到遠程終端設備的數(shù)字化控制,信號處理、通信等過程的數(shù)字化控制等。
1.4 分布式化
現(xiàn)代測控技術設備可以分布設在多個地方,可以有效地檢測出最符合和最需要儀器設備的地方。分布式化測控技術是以網(wǎng)絡技術和微型計算機術為基礎的, 采用將系統(tǒng)內所使用設備分布式地連接起來,組合成為最符合要求的分布式測系統(tǒng)。在儀器設備生產過程的控制過程中,分布式的測控系統(tǒng)可以實現(xiàn)測量―控制―管理的全自動化,能夠在很大程度上降低測控成本,提高測控效率。分布式測試系統(tǒng)有許多優(yōu)點:安全可靠,某一部分出現(xiàn)故障不會影響其他部分系統(tǒng)的正常運作;可以不斷開發(fā)增加新的功能模板或者是新的接口,加強系統(tǒng)功能;采用并行處理,運行速度相當快速;使用方式靈活,可以單模塊系統(tǒng),也可以多模塊系統(tǒng)組網(wǎng)等。
2. 溫度測控系統(tǒng)控制方案
溫度測控系統(tǒng)常用的控制方案有以下三類經(jīng)典控制方案、基于現(xiàn)代控制理論的設計方案和智能控制方案。
2.1經(jīng)典控制方案
經(jīng)典控制方案采用常規(guī)氣動、液動和電動儀表,對生產過程中的溫度、流量、壓力和液位等進行控制,控制系統(tǒng)以單回路結構、PID 策略為主,同時針對不同的對象和要求,設計了一些專門的控制算法,如根軌跡法、模型跟蹤法、達林算法和 Smith預估器算法等。經(jīng)典控制方案能較好地解決生產過程中單輸入單輸出的問題,主要用于線性定常系統(tǒng),是目前工業(yè)過程控制領域中占統(tǒng)治地位的一種控制方案。
2.2基于現(xiàn)代控制理論的設計方案
現(xiàn)代控制理論以線性代數(shù)和微分方程為主要的數(shù)學工具,以狀態(tài)空間法為基礎來分析和設計控制系統(tǒng)。此類設計方案主要有:最優(yōu)控制、系統(tǒng)辨識、自校正控制等。這類設計方案適用范圍廣,適合于多輸入多輸出系統(tǒng)、某些非線性時變系統(tǒng)和一些具有隨機擾動的系統(tǒng)。該方法優(yōu)點是理論嚴謹,控制品質較好。缺點是需要知道被控對象確定的數(shù)學模型,對于許多結構復雜,隨機干擾因素多而不易獲取對象模型的系統(tǒng),此方法的使用受到限制。
2.3智能控制方案
智能控制方案無需人的干預就能夠針對控制對象的狀態(tài)自動地調節(jié)控制規(guī)律以實現(xiàn)控制目標。智能控制避開了建立精確的數(shù)學模型和用常規(guī)控制理論進行定量計算與分析的困難性,是一種無模型控制方案,具有判斷決策、信息處理、非線性、自尋優(yōu)、變結構等特點及能力,適用于含有復雜性、不完全性、模糊性、不確定性和不存在已知算法的生產過程。
總結
現(xiàn)代測控技術是現(xiàn)代工業(yè)技術中的重要支柱,現(xiàn)代測控技術的迅猛發(fā)展可以為整個社會技術的進步和產業(yè)的升級起到改造和推動提升的巨大作用,越來越多的創(chuàng)新、高科技測控自動化的成果得到廣泛應用?,F(xiàn)代測控技術的未來發(fā)展將朝著智能化、標準化、系統(tǒng)化及系統(tǒng)功能的綜合性等趨勢發(fā)展,并更加標準化、開放化和全球化推動技術水平的提高。隨著對生產效率的要求不斷提高,對溫度檢測的要求也越來越高,融合現(xiàn)代檢測技術和控制理論的智能檢測是當今溫度檢測的一大趨勢,研究和開發(fā)適用場合多樣化、測溫對象多樣化、檢測設備數(shù)字化以及檢測元件新型化的測溫儀表是國內外測溫儀表研究的重點。
參考文獻
[1] 劉志剛.現(xiàn)代測控技術的發(fā)展及其應用析[J].機電信息,2012(12):120-121.
[2]李欣國.淺談現(xiàn)代測控技術及其應用[J].中小企業(yè)管理與科技,2010(16):247.
[3] 孫亮.現(xiàn)代測控技術的發(fā)展及應用[J].電子質量,2006(10):3-5.
[4] 呂輝.現(xiàn)代測控技術[M].西安電子科技大學出版社,2006,5.
[5]姜忠良,陳秀云.溫度的測量與控制[M].北京:清華出版社,2005.
[6]覃強.模糊 PID 溫度控制方案的仿真優(yōu)選及其實現(xiàn)[碩士論文].北京:中國科學院電工研究所,2002.
[7]吳為民,王仁麗.溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展概況[J].工業(yè)爐,2002,24(20):18-20.
[8]馮勇.現(xiàn)代計算機控制系統(tǒng)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,1997.
作者簡介:
篇10
【關鍵詞】電廠;儀表自動化;檢驗;智能化管理
引 言
電廠要想實現(xiàn)儀表的自動化校驗和智能管理,就要積極對自身技術水平、設備維護人員的技術水平、自動化控制人員的技術水平和員工的職業(yè)素養(yǎng)進行同時提升。通過對電廠儀表自動化校驗能力的提升,實施電廠儀表的智能化管理,可以把以往陳舊和落后的儀表檢驗指標進行改變,既實現(xiàn)了電廠機組在監(jiān)控和維護上的高效化處理,又對電廠的整體經(jīng)濟效益進行了提高,可謂一舉兩得。
一、電廠儀表自動化的校驗
現(xiàn)階段,自動化技術的持續(xù)提升使得電廠儀表的校驗工作正步入自動化技術時代。當前,許多電廠都是通過儀表綜合校驗系統(tǒng)來完成并實現(xiàn)儀表自動化校驗的,具體做法就是以計算機的檢測系統(tǒng)為中心來校驗儀表自動化中的基本溫度、空氣壓力、真空、熱電偶和電阻、電氣的電壓、電流、電阻以及頻率等。在綜合校驗當中只需要讓檢測員進行簡單的安裝和接線工作,剩余的工作就可以由計算機控制來自動完成,同時計算機控制系統(tǒng)還可以在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中直接存入所監(jiān)測到的數(shù)據(jù),以此實現(xiàn)電廠儀表的網(wǎng)絡化管理。在對電廠儀表自動化校驗進行運用的同時要有針對性的管理電廠儀表校驗,通過對儀表設備的使用、設備的校驗以及設備的養(yǎng)護記錄進行完善來對儀表的控制和管理以及儀表的檢驗時限管理等工作進行強化,以此減少在儀表的維護和養(yǎng)護當中對儀表的精確度所產生的影響,從而實現(xiàn)電廠機組安全運行的目的。從這點來看,電廠儀表自動化的校驗不只是通過對安全儀器的校驗進行保障來實現(xiàn),而且還需要運用科學有效的管理方式對校驗的質量進行有效保障,從而實現(xiàn)基礎電廠機組在安全與穩(wěn)定的狀態(tài)下運行。這就要求廣大電廠儀表工作人員要掌握科學的管理理念,對電廠自動化的校驗管理體系進行構建,積極依照電廠每一個系統(tǒng)的儀表特征實施有效的管理,以此對校驗的質量進行保障。
二、電廠儀表自動化的智能管理
1、轉變思想,加強培養(yǎng)化工儀表專業(yè)技術人員
要想培養(yǎng)出較為專業(yè)的化工儀表專業(yè)的技術人才,打破傳統(tǒng)不重視的觀念是首先應該做到的。除此之外,還應該建立一套科學合理的人才培養(yǎng)機制,以便化工儀表自動化人才能夠有更為廣發(fā)的發(fā)展空間,提高其工作積極性。
2、形成重視化工儀表專業(yè)技術人才的氛圍
主管生產工藝、設備的領導和部門的化工企業(yè)各級領導,應該把化工儀表自動化專業(yè)的技術人才管理上的工作等同企業(yè)建設的重要性上來,是管理工作主要得到組成部分之一,將發(fā)揮積極的作用。人力資源部門可以制定相關政策,對于有著豐富工作經(jīng)驗的專家,進行測評和認證,評選出首席技師等,增加他們的榮譽感和責任感,提高其收入水平的同時還可以起到激勵其他員工的作用。
3、加強培訓,提高專業(yè)人員素質
儀表自動化的管理受到體制機制的影響,管理儀表自動化的人員一般都是不懂行的,這就為儀表自動化的管理工作帶來了難度。所以培訓工作必須受到重視且強化。首先,應加強重點培訓。重點培養(yǎng)那些有學歷、有實踐工作經(jīng)驗、有一定管理能力的人才。其次,加強專業(yè)培訓。對于比較年輕的、工作在生產一線的、理論基礎比較強的技術人員應該加強培訓,打造復合型人才。再次,加強技能培訓。從企業(yè)實際的工作出發(fā),可以建立練兵臺、練兵卡,提高在考核考評當中實際動手操作的試題比例,為了更好地加強儀表自動化工作人員實際動手能力。
三、電廠儀表自動化檢驗以及智能管理的影響
電廠儀表自動化技術在火電廠的管理中被廣泛的運用,它不僅提高了電廠的經(jīng)濟效益,更重要的是,它減少了電廠安全事故的發(fā)生。與傳統(tǒng)儀表進行比較,儀表的自動化擺脫了檢測機構定期檢查的不穩(wěn)定性,并且消除了傳統(tǒng)儀表額外所需要的送檢費,為電廠節(jié)省了一筆巨大的開支,同時,它不需要機組停機,而能在機組正常工作之際進行檢驗,減少不必要的麻煩,大大提高了生產效率。
因此,電廠應注重對儀表自動化技術的引進和使用,及時的更新自動化的儀器設備,采用移動式檢驗設備進行電廠儀表的校驗,以此來提高電廠的的經(jīng)濟效益和保障電廠機組的穩(wěn)定運行。而經(jīng)過人們的不斷創(chuàng)新,一些自動化的智能儀器也相應問世。例如數(shù)字壓力校測儀器、數(shù)字活塞式壓力計、流量監(jiān)測校驗儀、熱電偶熱電阻聯(lián)合校驗儀、綜合校驗儀等等,這些儀器在自動控溫、自動檢定、自動數(shù)據(jù)處理、自動判定誤差、自動存儲打印報表、自動打印檢定結果方面,化繁為簡,不僅增加了數(shù)據(jù)的精確度,同時也相應的提高的電廠的工作績效。因此,電廠為了追求更大的經(jīng)濟效益,就必須引進更加先進的技術設備,從而引導企業(yè)走向壯大。
當然,儀表的自動化技術除了對電力企業(yè)方面有著重大影響之外,對整個國家的經(jīng)濟和科技發(fā)展都起著重大的影響?,F(xiàn)今,我們都離不開“電”,例如電話、電腦、電器、電圖等等,無論是在生活領域、社交場所、亦或是科技領域,"電"都以其不可忽視的影響力滲透進來,使得人們對它的依賴越來越大。因此,保障電力能源的供給是一個國家必須重視且理應做到的,它是一個國家進行科技發(fā)展的一個重要基礎,也是影響這個國家綜合國力的一個間接因素。
四、儀表自動化應用發(fā)展趨勢應對和建議
1、引進先進的新型傳感器技術
在儀器數(shù)據(jù)的采集中,傳感器是其中的關鍵環(huán)節(jié),傳感器性能的優(yōu)劣,關系到自動化技術的實際進展。在儀器監(jiān)控中,傳感器將非線性數(shù)據(jù)計算與材料配置進行了有機融合,實現(xiàn)復雜多回路的自動控制系統(tǒng)。同時引進先進的傳感器技術對于工具的集成也提供了物質基礎。
2、加強綜合智能儀表調節(jié)閥使用
隨著科學技術的快速發(fā)展,微處理器技術也日益成熟,在監(jiān)管機構中開始實現(xiàn)智能和數(shù)字監(jiān)管。智能化發(fā)展能夠促使管理模式更為完善,PID技術的自動化發(fā)展,多元化標準信號的傳輸和利用eepm技術,促使操作流程更為簡便,操作更易掌控。儀表控制的全自動開發(fā),應當以智能控制為主導,實現(xiàn)性能的不斷升級。
3、使用可編程序邏輯控制器,改善硬件和軟件的集成
傳統(tǒng)編程控制器在儀表自動化發(fā)展中存在一定的弊端,有些軟件已經(jīng)過時了,這時可以選擇可編程控制器來進行操作,通過傳感器發(fā)出的指控命令,進一步實現(xiàn)大規(guī)模電路控制,這就在很大程度上提高了儀表測量功能的多樣性和測試數(shù)據(jù)上的準確性。
結束語
電力企業(yè)的發(fā)展需要科技的不斷創(chuàng)新,因此,電力儀表自動化技術得以在電力企業(yè)中發(fā)揮其巨大的影響力。但是,在儀表自動化技術的智能控制下,也應不忘對電廠設備維護工作人員和自動化控制操作人員進行技術的培養(yǎng)和要求自身素質的提高,從而保障電廠機組器械的正常運轉,并及時的獲得數(shù)據(jù)資料,從而保障機組的安全穩(wěn)定運行。
參考文獻
[1]孟哲.淺談火力發(fā)電廠的儀表自動化安裝與故障分析[J].中國建材科技,2013(01).
[2]賈振華.淺議化工裝置建設中的儀表自動化工程[J].中國化工貿易,2012(09).