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篇1
目前,冶金工業現場已經很少使用模擬式控制儀表,取而代之是模擬數字混合式的智能控制儀表,其傳輸信號是4~20mADC和HART或(Foundationfieldbus、Profibus)等,近年全數字式的現場總線控制儀表也得到了應用。要實現生產過程自動控制,必須由變送器、控制器和執行器等三種核心儀表,再附加某些輔助儀表構成過程控制系統。下面根據對十幾家企業的調查,主要介紹冶金工業生產過程中控制儀表的應用情況。
2.1變送器類控制儀表
冶金工業應用變送器檢測的物理參數主要是溫度、壓力、流量、物位等四大熱工參數。一般來說,壓力類變送器可以實現壓力、差壓、液位、流量等參數的檢測。目前,冶金企業采用的壓力類變送器多數是橫河川儀、威爾泰、西儀、北京遠東、德國E+H、Honey-well、ROSEMOUNT、YOKOGAWA等儀表生產廠家生產的智能壓力/差壓變送器,這類儀表一般輸出4~20mADC模擬信號,同時采用HART協議以數字信號輸出現場儀表信息,可以通過支持HART協議的手持終端或現場通信器與變速器進行數字通信,實現遠程設定零點和量程等組態操作。有些儀表除了支持HART協議,還支持其他通信協議,如橫河川儀的EJA系列差壓變送器還支持BRAIN協議、FF和PROFIBUS協議,可以通過BRAIN手操器或CENTUMCS/μXL或HART275手操器相互通訊,通過它們進行設定和監控等;Honeywell的ST3000/900系列全智能在線式壓力變送器還支持FF、DE協議,可與霍尼韋爾的ExperionPKSTM集散控制系統和智能現場通訊器(SFC)實現雙向數字通訊,消除了模擬信號傳輸誤差,方便了變送器的調試、校驗和故障診斷。鑒于生產過程對流量精確測量的要求,有些企業選用多參數流量變送器,在測量流量的同時實現對流量的壓力和溫度補償,如中冶京誠(營口)裝備技術有限公司使用的加拿大SAILSORS的智能壓力變送器是V10F多參數質量流量變送器,傳輸信號是4~20mADC和HART,采用實時全參數動態數字補償技術(實現溫度補償功能)和滿量程靜壓補償技術,實現更高精度和寬量程比。企業使用的溫度變送器主要是一體化溫度變送器、普通溫度變送器和變送器模塊。重慶迪洋的DAD系列變送器、深圳萬訊的溫度變送器都屬于普通溫度變送器。SBWR/Z系列一體化的熱電偶/熱電阻溫度變送器,它是DDZ-S系列儀表中的現場安裝式溫度變送單元,它采用二線制傳送方式,輸出與被測溫度成線性的4-20mA電流信號。變送器可以安裝于熱電偶、熱電阻的接線盒內形成一體化結構,也可單獨安裝于儀表盤內作轉換單元。南京菲尼克斯電氣有限公司的MCR-SL-PT100-UI,是可組態的3端隔離溫度測量變送器,適用于根據IEC60751,采用2,3和4線連接技術連接Pt100熱電阻,可輸出4種模擬電壓和模擬電流信號。西儀集團等儀表生產廠家生產了多種類型的智能溫度變送器,具有HART協議和FF通信功能,便于連接現場通信裝置和組成DCS系統,具有較好的應用前景。
2.2控制器類控制儀表
目前,多數企業主要使用DCS和PLC實施控制,常用的控制器有SIEMENS的S7-300、400系列PLC,AB公司的PLC,Honeywell的PKS、TCS型DCS,YOKOGAWA的DCS,浙大中控的SUPCON,和利時的DCS等。有些企業還使用國產的智能調節器及普通的顯示調節儀等,如,中冶京誠(營口)裝備技術有限公司使用上海島電自動化控制系統工程有限公司PID調節器、江陰眾和電力儀表有限公司的智能溫度調節儀,天津市中環溫度儀表有限公司的XMTW4000系列智能顯示調節儀,百特XMB52U6P智能溫度調節儀等。
2.3執行器類控制儀表
各企業使用的執行器比較繁雜,某煉鐵廠目前使用的DKJ型電動執行器約占44%,奧托克的IKM系列執行器(德國技術)約占18%,其他國內不同廠家如鞍山熱工儀表調節閥有限公司、鞍山拜爾自控有限公司、大連新科執行器廠等生產的不同型號的執行器占38%。目前,電動執行器的生產廠家較多,產品的質量標準良莠不齊,特別是存在仿冒產品,企業在選用執行器時,往往選擇有規模、有資質、知名度高的企業產品。有些企業最近設計選用的執行器主要有英國Rotork、德國四門子公司SIPOS、重慶川儀等廠家的電動執行機構和氣動執行機構。當用戶對閥門控制精度要求高,或者工作環境復雜、以及需要實現遠程控制,一般都選擇智能型閥門電動執行器。
2.4輔助控制儀表
要構成過程控制系統,除了變送器、控制器和執行器等核心儀表外,還需要配置顯示記錄儀表和其他輔助控制儀表,輔助控制儀表主要有電源箱、配電器、隔離器、操作器、安全柵、閥門定位器等。目前,企業使用的各類輔助儀表主要是國產的DDZ-Ⅲ/S型儀表,有些企業選用了智能操作器和HART安全柵,如包鋼集團使用國產DFP配電器約占47%,現場評價很好。有些企業選用國外的安全柵和閥門定位器,如本鋼煉鐵使用P+F公司Z787H齊納安全柵和SIMMENS的6DR50系列電氣閥門定位器,包鋼集團使用日本koso的EPA/EPB系列電氣閥門定位器和SIMMENS的Ps2、6DR50系列電氣閥門定位器,現場評價很好。
篇2
1·1·2可加快林業植物檢疫技術成果的轉化,提高林業有害生物科學防控的水平標準不能遷就或滿足于落后的生產水平在植物檢疫標準制修訂過程中,通過吸納國內外的新成果、新技術和新經驗,并隨著標準的實施,成為促進科研成果轉化的紐帶和橋梁,對加快成果轉化、提高林業植物檢疫和有害生物科學防控水平都具有重要意義。
1·1·3可提高林業植物檢疫工作的效率,節約人力物力資源標準的重要特征之一就是重復性。在生產實踐中,標準化就是要對重復發生的事物盡量減少或消除不必要的勞動消耗,這對提高工作效率,節約人力、物力資源具有重要作用。通過新標準的實施,不僅可以推進林業植物檢疫工作制度化、規范化、科學化,而且可以減少檢疫工作的盲目性,節省工作經費,提高工作的整體效率。
1·2重要性
1·2·1林業植物檢疫工作特殊性的需要林業植物檢疫是融行業管理、行政執法、技術指導和技術服務于一體的工作,具有工作程序復雜、內容繁多、技術性和規范性要求高、涉及面廣、社會責任大等特點,是我國控制有害生物傳播擴散的一項最為重要的工作。植物檢疫相關的法律法規只對宏觀的工作及主要的方面作了規定,難以兼顧技術、管理等具體細節問題,而這些工作則需要一系列完善的標準來補充和規范。
1·2·2國際化新形勢的需要隨著經濟全球化和科學技術迅猛發展,技術性貿易壁壘已成為一個國家保護本國產業,促進對外貿易和經濟發展的重要手段。應對技術性貿易壁壘,直接取決于技術標準體系完善和精密程度。當前,我國參與國際化貿易的程度越來越高,但一些林產品在進出口貿易時屢屢遭受檢疫方面的技術性貿易壁壘,進口林產品的安全性也得不到保障。要解決這些問題,必須提高我國林業植物檢疫標準的技術水平,完善標準體系,同時積極參與國際性的標準化工作,加強與國際標準化組織合作和交流,以適應國1·2·3當前我國行政管理的需要自《行政許可法》實施后,國務院各部委(局)出臺法律、法規規定之外的強制性部門規章受到限制,而制定和出臺標準將及時補充部門在行政管理過程中需強制性執行的一些法律、法規規定之外的規范、要求。在林業植物檢疫工作方面,《植物檢疫條例》修訂相對滯后,一些生產中急需強制性統一的規范、要求很難在短期內實施,而及時制定和出臺林業植物檢疫標準,強化林業植物檢疫標準化工作,是解決這一問題的有效途徑。
2我國林業植物檢疫標準化工作的現狀和問題
1993年,我國公布了林業植物檢疫領域的第一項國家標準《林木引種》和第一項林業行業標準《松材線蟲病檢疫技術》,拉開了我國林業植物檢疫標準化工作的序幕[1]。隨后13a來,我國林業植物檢疫標準化工作在標準制修訂、組織機構建設等方面取得了一定的成績。
2·1現狀
2·1·1林業植物檢疫體系框架已初見端倪截止2007年4月,我國已制定并公布的林業植物檢疫方面的標準共4項(包括正在修訂的標準1項),其中國家標準3項,行業標準1項;正在制定的標準28項,其中國家標準27項,行業標準1項。這些標準涉及了林業植物檢疫領域的檢疫檢驗技術、除害處理、檢疫性有害生物根除、檢疫管理等多個方面,林業植物檢疫標準體系框架已現雛形。
2·1·2建立了林業植物檢疫標準化機構2005年在國家標準化管理委員會的大力支持下,全國植物檢疫標準化技術委員會林業分技術委員會(以下簡稱林業植物檢疫分委會)正式成立。這是林業植物檢疫工作中的一件大事,林業植物檢疫標準化工作從此有了自己的組織機構。這是從事全國林業植物檢疫標準化技術工作的組織,負責全國植物檢疫專業技術領域的標準化技術歸口工作。
林業植物檢疫分委會成立以來開展了卓有成效的工作:正式立項國家標準17項,完成國家標準1項;召開了3次分委會全體會議,審議通過了4項國家標準;同時在黑龍江等省開展了培訓活動,加大了宣傳力度,有力地推動了林業植
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物檢疫標準化工作的開展。
2·2存在的問題
2·2·1林業植物檢疫標準化工作起步晚,標準數量少我國林業標準化工作開始于1952年[2],但林業植物檢疫標準化工作直到1993年才起步,在隨后的13a中,工作基本處于時斷時續狀態。僅于1999年公布了第三項國家標準《林木種子檢驗規程》,2006年公布了第四項國家標準《松材線蟲病發生區松木包裝材料處理和管理》。林業植物檢疫標準化工作起步晚,工作不連續,公布標準數量少,直接影響了我國林業檢疫性有害生物防控工作的開展。2·2·2新標準制定滯后,已制定標
準不能及時公布
我國加入WTO后,林業植物檢疫工作的重要性日益突出。制定林業植物檢疫工作全過程的各項標準,使之連接貫穿并形成系列,并與國際標準接軌成為當前植物檢疫標準化工作的一項最為重要的內容。但在這方面我國的新標準制定滯后,絕大多數林業檢疫性有害生物的檢疫技術標準仍未制定,基礎性、管理性等方面的標準更是寥寥無幾。而已制定的松材線蟲、美國白蛾檢疫技術規程等標準雖已上報國家標準化管理部門,但尚未公布。2·2·3植物檢疫標準體系急需建立和完善標準體系不完善導致標準制修訂缺乏系統性。目前,林業植物檢疫標準體系框架雖已建立,但科學、系統、適合當前林業發展形勢的標準體系還未建立,以至每年標準的制修訂沒有“體系”這一綱的規范,對申報和制定什么標準帶有盲目性,缺乏系統性。
2·2·4參與林業植物檢疫標準化工作的人員少,水平參差不齊目前,林業植物檢疫標準化制修訂項目中,有三分之二是由國家林業局森林病蟲害防治總站承擔,浙江、安徽等省的林業有害生物防治檢疫部門的業務人員及中國林科院等科研院所、高等院校的科研人員承擔了部分項目,參與標準化工作的人員少,水平不一,甚至一些承擔制修訂標準的人從未參加過任何培訓,很難保證標準制修訂的質量。
2·2·5標準化工作經費嚴重不足,工作舉步維艱當前,國家下達的每項標準制修定經費明顯不足,有時甚至連基本的標準調研所需經費也無法滿足,很難保證標準制修訂的質量。此外,植物檢疫標準的實施、宣傳工作的經費也無任何來源,相關工作幾乎為空白。經費的不足嚴重制約了林業植物檢疫標準化工作的正常開展。
3加快我國林業植物檢疫標準化的建議與對策
3·1盡快建立和完善林業植物檢疫標準體系林業植物檢疫標準化體系應是在一定范圍內相互聯系、相互制約的一系列林業植物檢疫領域內標準的集合體,它是按照“統一、簡化、協調、優選”的原理,以國際先進標準為參照,通過制定標準和實施標準,將林業植物檢疫工作的全過程納入標準化軌道上來。因此,我國林業植物檢疫部門應根據植物檢疫工作的實際情況,盡快構建包括基礎標準、檢疫檢驗技術標準、除害處理技術標準、風險分析及管理等內容的林業植物檢疫體系框架,并按照工作的輕重緩急有計劃地制定標準項目的規劃,逐步建立起科學完整、層次分明、具有前瞻性、開放性的林業植物檢疫標準化體系,并在“體系”這一綱的規范下,科學、系統地開展林業植物檢疫標準化制修訂工作。
3·2進一步加大標準的制修訂力度和標準公布進程要針對我國林業植物檢疫標準化工作起步晚,標準數量少等突出問題,全面加快標準的制修訂速度,著力解決當前制修訂速度慢、標齡老化的問題,改變標準數量少,種類分布不均的現狀。應重點應開展基礎類、檢疫檢驗技術、除害處理技術、檢疫管理等一些急需標準的制修訂,以滿足當前林業植物檢疫工作發展的需要。同時要加快標準公布的速度,以發揮這些標準在控制有害生物擴散蔓延中的作用。
3·3建立林業植物檢疫標準數據庫,實現標準管理的網絡化,提高標準使用率可利用林業植物檢疫分委會掛靠單位的信息網絡資源,建立林業植物檢疫標準數據庫,逐步實現標準服務的網絡化,使標準使用者能查得到、找得準、用得上標準,以進一步推
動標準的普及,為全社會提供及時、準確、高效、權威、便捷的標準信息服務;在經費等條件允許的情況下,還可建立林業植物檢疫標準化管理的信息化平臺,實現林業植物檢疫標準制修訂項目的網上申報和信息反饋,優化標準制修訂程序,提高標準化工作的效率和透明度。
3·4充分發揮林業植物檢疫分委會的作用,加快標準化人才隊伍的建設通過分委會組織培訓等方式,吸收一些學習意識強、服務意識強、思想意識超前、專業技術扎實、業務和外語水平高的林業植物檢疫領域的工作人員及相關專家加入到林業植物檢疫標準化工作中來,使其成為我國林業植物檢疫標準化工作的主力軍。
3·5加大采標工作力度,積極參與國際標準的制修訂工作和交流活動在深入調查、研究和分析的基礎上,應積極采用當前林業植物檢疫工作中急需的國際標準和國外先進標準,加快國際標準和國外先進標準向國內標準的轉化,提高我國林業植物檢疫標準化水平。同時還應加強與國際組織及區域化國際組織如聯合國糧農組織、國際植物保護公約組織等的合作,積極參與國際植物檢疫標準的制修訂工作。通過采標、參與國際標準的制修訂工作和國際交流活動等,不僅可以了解國際林業植物檢疫標準化工作的進展情況,還可以國內的相關要求反映到國際標準中,甚至可以把我們的標準上升為國際標準,從而反映我國整個林業植物檢疫行業的要求,維護國家利益,為我國進出口貿易營造良好環境。
3·6加大宣傳,增加投入,優化林業植物檢疫標準化工作的環境要充分利用報紙、新聞媒體、互聯網、培訓班等形式進行林業植物檢疫標準化的宣傳和引導,讓更多的人了解、認識和掌握林業植物檢疫標準化的知識。同時,還要建立多元化、多層次、多渠道的資金投入機制,千方百計地擴大經費渠道,增加標準化工作經費的來源。
參考文獻:
[1]國家林業局科學技術司,國際竹藤網絡中心.林業標準化工作實用手冊[M].北京:中國林業出版社,2006.
篇3
一、自動化儀器儀表的簡介
1. 自動化儀器儀表的定義
自動化儀器儀表是用于化學、物理方面的技術工具和設備,可以檢出測量各種物理量、物質成分。從廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞等功能。顯微鏡、望遠鏡能使人們擴展自己的視野,體溫計能讓人們測量自己的身體的溫度;此外,還有一些儀器儀表如磁強計、射線計數計具有特殊功能,可以感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的數據因子。
自動化儀器儀表又被稱作信息機器,因為它的主要功能是信息形式的轉換,可以將輸入信號轉換成輸出信號。信號按時間域或頻率域表達,信號的傳輸則可調制成連續的模擬量或斷續的數字量形式。
2. 自動化儀器儀表的分類
自動化儀器儀表是多種科學技術的綜合產物,有很多種類,有的按用途分類,有的按功能分類,不同的分類方法對應著不同的產品,本文主要介紹兩種分類方法。
(1)按不同用途來分類
儀器儀表有各種用途,有的用在運輸上,比如汽車儀表、拖拉機儀表;有的用在航空上,比如船用儀表、航空儀表;有的用在地質上,比如地質勘探測試儀器、地震測試儀器;另外隨著科學技術的發展,很多儀器儀表應運而生,比如教學儀器、醫療儀器、環保儀器等。
(2)按不同功能來分類
隨著我國自動化技術的成熟和各種行業的需要,產生了各種功能的儀器。比如工業自動化儀表按功能可分為檢測儀表、記錄儀表、計算儀表等;檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表等。
二、我國自動化儀器儀表行業發展的現狀
自動化的內容在近10 年來隨著電子信息技術和光電技術等相關學科的發展而發生了許多變化。從縱深上講,可以涵蓋從最底層的自動化感應部件、各種檢測傳感器、變送器、各種間接測量設備、各種執行機構等到自動回路調節器、自動控制單元、各種大中小型裝置控制系統到綜合優化調度與協調系統和企業綜合管理信息系統等。從應用的行業性質上分,自動控制系統可以分成以流程過程控制為主的過程控制系統(如各種DCS、回路調節系統等) 和以運動和傳動控制為主運動控制系統( 各種邏輯控制PLC 和傳動控制系統如CNC 等,工業自動化儀器儀表主要是針對自動控制系統而言。
2002 年我國工業自動化儀表制造業共有309 個企業,實現工業總產量136.24 億元,銷售收入133.75 億元,利潤總額8.99 億元。行業綜合水平總體上達到國際八十年代水平。30%的產品實現了數字化,達到國際八十年代末期水平; 約15%的產品實現了智能化,達到國際九十年代水平。品種門類較為齊全,有一定的成套能力。可能承接60 萬千瓦火電站、核電站、30 萬噸合成氨、30 萬噸乙烯、500 萬噸煉油、10000 立方米空分、4000 立方米高爐、120 噸轉爐、日產30 萬立方米城市煤氣站、日處理40 萬噸污水、日產5000 噸水泥等大型工程的控制系統和儀表成套項目。
三、當前的儀器儀表技術存在的主要問題
儀器儀表行業技術發展雖然迅速,但較國外先進的高性能、高實用性的領先技術比起來,我們還存在著10~15年的差距,當前的儀器儀表技術還存在著一定的問題:
1、自主創新成果比例過少,應用技術不足
我國儀器儀表行業的初期是通過引進國外的先進技術,近幾年,也有不少科技型企業加大了自主研發力度,但從總體上說,自主創新的成果還是非常少,并且技術的實用性欠缺。對于一些關鍵核心工藝加工制造技術力量非常薄弱。產生這種現象的原因是因為中外合資與先進技術引進與自主研發嚴重脫軌。
2、中低檔產品居多,研發投入不足
我國現階段的儀器儀表產品較國外比較,大部分都屬于中低檔產品,產品創新能力弱,高端精準儀器儀表數量非常少。其原因是現階段的儀器儀表行業缺少對于高端檢測、數字化精進技術人才,限于各大企業和單位的指導思想和投入規模,研發投入也不夠,包括設備資金、人才培養等各方面的投入。
四、我國自動化儀器儀表的發展趨勢
近年來,經濟全球化的發展要求技術的全球化,計算機和智能機器的發展對儀器儀表的發展有很大的促進,我國應該在現有的技術基礎上,借鑒國外的微電子技術,掌握關鍵技術,生產更多國有品牌,提升國際競爭力。我國自動化儀器儀表技術的發展前景廣闊,與國際自動化儀器儀表的發展相比,可以分為智能化、高精度化和網絡化等趨勢。
1. 智能化
智能化技術是儀器儀表的一種發展趨勢,與國外產品相比,國內產品在智能化方面有很多不足,我國儀器儀表在智能化方面與國外存在明顯差距,因此,我國應該加大創新力度,改變創新模式,在智能化方向改革創新。自動化儀器儀表的智能化是指采用大規模集成電路技術、接口通信技術,利用嵌入式軟件協調內部操作,使儀表具有智能化處理的功能。采用智能化的產品可以很好的自主調節控制,利于信號的傳遞,提高了工業效率,更能適應國際技術的發展。
2. 高精度化
自動化儀器儀表對技術要求很高,只有高度精密化才能提升我國產品的核心競爭力。國外很多儀器儀表產品具有高精度化的特點,我國的產品在這方面明顯落后,因此提高儀器儀表的精密是大勢所趨,也是應對國際激烈競爭的必然選擇。當前的重點是研究和發展多維精密加工工藝,精密成型工藝,球面、非球面光學元件精密加工等工藝。
3. 網絡化
在國外市場以現場總線技術為代表的數字通信網絡技術得到了快速發展,但是我國自動化儀器儀表在總線技術方面還不完善,許多產品功能還不完備,核心技術的掌握也差強人意,因此,網絡化是我國自動化儀器儀表的發展趨勢和方向。發展網絡化就要充分利用計算機數字化通信技術,完成信息的轉換,構造一個龐大的信息化網絡,這樣信號流通順暢,更能提高生產效率。
總結
自動化儀器儀表是很多自動化元件組成的,包括各種功能的自動、智能和微型技術工具。儀器儀表有不同的用途,對應的功能也不同,有的具有測量、顯示功能,有的具有記錄、報警功能。近年來隨著經濟的發展和科學技術的進步,微電子、計算機、網絡通信等日新月異發展的新技術對自動化儀表產生了深遠的影響。我國自動化儀器儀表發展歷史久遠,隨著新技術的出現不斷出現新的儀器,對我國經濟的發展起了很大的促進作用,從目前來看,我國自動化儀表技術發展迅速,但與國際上比起來還是有一定的差距。自動化儀表的改進有重大的應用前景,我國應該加大資金扶持力度,轉變創新方式。
【參考文獻】
[1]杜天旭.謝林柏儀器儀表的發展歷程及趨勢[期刊論文]-重慶文理學院學報(自然科學版) 2009(4)
[2]趙群.張翔.謝素珍.李輝自動化儀表與控制系統的現狀與發展趨勢綜述[期刊論文]-現代制造技術與裝備2008(4)
[3]唐公濤.尹升寶淺談工業自動化儀表的發展趨勢[期刊論文]-科技創業家 2011(4)
篇4
主辦單位:中國儀器儀表學會;上海工業自動化儀表研究所
出版周期:月刊
出版地址:上海市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1000-0380
國內刊號:31-1501/TH
郵發代號:4-304
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1957
期刊收錄:
SA 科學文摘(英)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙百期刊
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主辦單位:天津市工業自動化儀表研究所;天津市自動化學會
出版周期:月刊
出版地址:天津市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1001-9944
國內刊號:12-1148/TP
郵發代號:6-20
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1981
期刊收錄:
SA 科學文摘(英)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
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期刊簡介
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工業垃圾是指工業生產過程所產生的廢棄物。與生活垃圾相比,工業垃圾的破壞性更強,且工業垃圾處理過程有可能對生活環境造成破壞,因此必須高度重視對工業垃圾的處理。常見的工業垃圾處理技術包括焚燒處理、固化處理、衛生填埋等,但工業界往往把焚燒技術看作工業垃圾處理的最終選擇。若想有效控制工業垃圾焚燒處理的效果,則必須提高對工業垃圾焚燒過程的控制。隨著計算機技術的發展,自動化技術也呈現出迅猛發展的勢頭,同時工業垃圾焚燒自動化運作對熱工儀表功能及性能的要求也越來越高,如此便要求熱工儀表必須盡快從技術角度及設備角度進行改進。為此,文章作者結合實踐經驗,淺析工業垃圾焚燒熱工儀表自動化技術的應用。
1 工業垃圾焚燒熱工儀表自動化技術的概況
熱工儀表是指熱工控制儀表,此乃工業垃圾焚燒的中樞系統,同時也是實現熱工自動化的重要部件。工業垃圾焚燒的熱工儀表是指用來捕捉及調控工業垃圾焚燒運作參數的控制性儀表。此熱工儀表是由高智能型設備儀表、現代電子信息技術及熱能控制理論有機結合而成,具體包含程控儀、變換器、傳感器等部分,同時各部經電纜線連接起來,由此確保連接線路的完整性及控制系統的可靠性。據此可知,工業垃圾焚燒熱工儀表的最大優勢是把高新熱能工程理論與智能化監管能力結合起來,由此實現工業垃圾焚燒運作的科學性、可靠性、經濟性。目前,市面銷售的熱工儀表的種類較多,比如氣動型、電動型、液動型、混合型、自力型熱工儀表(按能源分類);DCS型、組裝型、單元組合型、基地式熱工儀表(按結構分類)。工業垃圾焚燒熱工儀表自動化運作是指工業垃圾焚燒過程,對數據的測量及信息的計算處理進行自動化調控,同時實現自動預警等。實踐證實,工業垃圾焚燒的熱工自動化僅依靠熱工控制儀表及相關自動化設備便可實現。因為工業垃圾焚燒運作過程,熱工儀表發揮著關鍵性的作用,因此熱工儀表的選擇必須慎重,同時必須確保所選熱工儀表的質量及性能,由此改善熱工儀表的自動化條件。為此,下文著重談論工業垃圾焚燒熱工儀表自動化技術的應用現狀。
2 工業垃圾焚燒熱工儀表自動化技術的應用現狀
跨世紀以來,我國工業經濟呈現出迅猛發展的勢頭,同時對工業垃圾的高效處理也變得十分迫切。除此以外,工業垃圾焚燒技術的改進也帶動著熱工儀表的更新換代,比如自動化控制技術,進而實現熱工儀表性能更好且運行更可靠,并最終實現工業垃圾焚燒效率最大化。
據調查結果顯示,DCS系統現已被廣泛應用到工業垃圾焚燒領域,且此系統對提升熱工儀表自動化控制的安全適用性及經濟可靠性非常重要,同時也對提高熱工儀表自動化控制水平意義重大。DCS系統(又稱集散型或分布式控制系統)是指采用計算機技術把全部二次顯示儀表集中顯示到電腦上,同時全部調節閥及一次儀表等依然分散安裝到生產現場的對應位置。由于現場控制站是DCS系統的核心,所以控制站發生的任何故障均有可能引發嚴重后果,而若想避免此情況的發生,最好采用在線冗余技術來對DCS系統進行優化升級。DCS系統采用的基礎技術包括計算機技術、控制技術、通信技術、CRT顯示技術,即DCS系統經某種通信網絡把控制室及現場控制站的工程師站和操作員站等連接起來,由此實現對現場生產設備的集中操作管理及分散控制。截至目前,DCS系統與個人計算機(PC)已經能夠經可視化操作平臺實現完美結合,因此工業垃圾焚燒熱工儀表調控過程,DCS系統的操作變得更加方便。除此以外,隨著DCS系統與PLC間共通性的增加,DCS接入PLC通訊接口的難度越來越低,如此便可實現信息參數的再加工或共享,進而方便對工業垃圾焚燒熱工儀表運作的信息化管理。然而,隨著DCS系統功能的增加,DCS系統的應用也遭遇諸多尷尬局面,例如把開關按鈕設在控制臺上會影響到DCS控制與主控室間的融洽度,進而影響到自動化控制技術的應用效果。DCS系統被廣泛應用的同時,FCS系統也被逐漸應用到工業垃圾焚燒爐熱工儀表控制領域。盡管DCS系統的應用使自動化控制系統的穩定可靠性明顯改善,但就上位機體對信息的需求而言,DCS依然存在諸多缺陷亟待完善。考慮到DCS系統的分散控制性制約著現場整體的控制,因此FCS系統的應用能夠實現上位機與熱工儀表間的數據信息交換。
3 結束語
跨世紀以來,我國工業經濟的發展持續呈現出高速發展的勢頭,但同時工業垃圾的處理也日漸緊迫。比較多種處理方法后發現,焚燒垃圾具有垃圾減量最徹底及回收熱能的優點,因此焚燒已成為處理工業垃圾的主要方式。考慮到工業垃圾焚燒過程存在諸多不確定性,因此必須切實控制好工業垃圾焚燒的運作效率,尤其是對熱工儀表運作效率的控制。由此可見,對熱工儀表自動化技術的研究具有現實意義。長期以來,DCS系統就被廣泛應用到工業垃圾焚燒控制領域。研究表明,DCS系統的應用對提升熱工儀表自動化控制的安全適用性及經濟可靠性非常重要,同時也對提高熱工儀表自動化控制水平意義重大。但是,隨著工業垃圾處理量的增加及處理要求的提高,DCS系統的應用應從兩方面進行改進,即對DCS系統進行優化升級;實現DCS系統與其他先進技術的融合,進而實現工業垃圾焚燒效率的提高。
參考文獻
[1]李大中,王晨穎,婁云,等.垃圾與煤、秸稈混燃鍋爐污染物排放優化[J].農業機械學報,2012,43(7):117-123.
[2]秦宇飛,白焰.機械爐排式城市生活垃圾焚燒爐焚燒特性的仿真[C]//2009全國博士生學術會議――電站自動化信息化論文集,2009:85-92.
[3]羅嘉.大型垃圾焚燒發電廠燃燒控制策略[J].電力自動化設備,2009,29(7):146-148.
篇8
控制理論是自動化及工業儀表專業的重要專業基礎課,理論性極強,它的基本概念及理論貫穿于許多后續課程中,該門課程也是許多學生報考碩士研究生的一門專業課程,因而控制理論的教學顯得非常重要。為了加強學生對理論知識的理解與應用,根據多年教學經驗,對控制理論中幾個難點問題的解決提供一些簡便的方法。
1 Nyquist穩定判據中D形圍線的推廣
分析一個實際系統的運動,大家都知道首先要判別它是否穩定,因為不穩定的系統在工程實際中是沒有任何意義的。奈魁斯特穩定判據由于它主要靠作圖,計算量小;不僅能判斷閉環系統是否穩定,而且還可判定系統的穩定裕度;可以提示改善系統穩定性的辦法;可以方便的判定帶時滯環節系統的穩定性等優點使其在控制系統穩定性的分析中有十分重要的地位,事實上它是整個控制理論頻率域的基石。論文格式。根據多年關于控制理論的教學與研究,本文對奈魁斯特穩定判據D形圍線(奈魁斯特軌跡)提供一種新的較為實用的選取方式。
篇9
一、目前冶金行業中的自控儀表的應用程度
自古我過在冶金領域就具有領先地位,然而由于我國工業革命時間較晚,加之斷代時間長,更重要的是現代冶金工業中自動化的廣泛應用,使得我國的冶金工業,與之國外企業競爭力逐年下降的趨勢。我國自控儀表在冶金工業中已經廣泛使用,然而在自控儀表的使用中依然存在著一些問題,如操作人員同時監控幾個區域,導致工作過于繁重,維修人員難以維修國外生產的自控儀表等等,現將存在的主要問題做如下陳述:
(一)是發展自主創新的自控儀表有所限制。首先,在自控設計中,我們經常由于自控儀表本身存在的一些問題,給儀表的尋永和自控系統的設計都帶來了重重的麻煩,雖然這些問題都是可以解決的,但是由于這些問題的存在,在時機的應用中給生產帶來了一些不安全的因素,而且阻礙了很多自控儀表的應用。由于,自控儀表的設計和制造,需要企業有一定的投入,尤其在研發方面投入較產出高,而且收益不明顯,研發時間較長,研發人才缺乏等等原因,再加之國外水平較高,技術較成熟,不需要企業大量投入,只需引進技術,培訓人力。所以國內企業大多選擇國外的自控儀表,對中小企業來說,選擇國外企業的自控儀表對企業的快速發展壯大有這積極的意義,然而在企業的長期展望和大型企業增強國際競爭力等方面來說,自主創新是必然道路,依靠國外企業的時代必然要結束。
(二)是自控儀表改革中的問題。如上所述,由于我國的工業革命時間較晚,加之我國有大量的廉價勞動力,這就對我國冶金業企業對自控儀表的改革形成了阻礙。自控儀表在實現全自動操作,減少人工操作環節等方面有著重要的地位,然而改革前期,對企業而言,更換自控儀表等,需要大量資金投入,而當時的政企不分家的中國冶金企業來說,改革是需要層層審批,專家反復論證,政府決策者支持的。而對企業工人而言,自控儀表的使用必然導致大量的人力被機械所代替,工人面臨下崗的危險。所以,企業和企業工人在客觀的和主觀的因素影響下都部愿意進行改革,就導致自控儀表的改革步履艱難現象。
(三)是企業對自控儀表的重視程度不夠。在中國還未加入WTO之前,中國冶金企業可以說自視甚高,國內競爭壓力校,國內大型的冶金企業基本為國企,故而,企業領導者對企業的發展和行業的創新沒有足夠的認識,對自控儀表的使用只能是在國外參觀而實際工作中并不應用。這導致了中國冶金工業的長期不進步,和國外企業的競爭力逐年拉大。
(四)是在實際工作需要操作和維修儀表的人員較少。事實上,自控儀表在實際的冶金應用中遇到的最大的問題便是人才短缺,企業在改革初期,大量的輸出人力到國外學習,但是,由于企業使用的是國外的自控儀表,所以導致很多維修操作人員的語言文字障礙,需要維修人員不僅懂得使用和維修,而且懂得自控儀表的生產國的語言文字,使得很多企業不得不聘請外國人員長期駐國內,導致人力投入過大。
二、自控儀表在冶金工業中的應用
在中國改革開放和加入WTO以后,自控儀表已經在冶金工業中得到廣泛的應用,國內企業越來越重視自控儀表的使用,大多數有實力的冶金企業組織人力,物理成立專門的自控儀表研發部門,而且有些企業已經在研發方面取得了可喜的成績,越來越多的企業在使用自控儀表中的到越來越多的實惠。企業也在這種實惠中體會到自控儀表的重要性,對次本文分幾方面敘述如下:
(一)是學術界對自控儀表的發展的期望很高,中國加入WTO以后,不僅國內企業與國外企業間的合作加多,而且學術方面國內也和國外有了更多的交流和學習。在自動化控制儀表方面,國內有更多的專家支持企業加快自動化的腳步,不僅在理論學術上指導企業改革發展,并且在實踐中能夠給予更多的幫助。在學術方面的成長也帶動了我國自動化人才的培養和發展,國內高校自控儀表應用研發型人才的培養也的到了改善,涌現出一片自動化熱,有很多企業單獨成立了自控儀表部門,負責研發和指導使用自控儀表。
(二)是企業對自主創新的積極性很高。隨著現代企業的發展,市場經濟的瞬息萬變,冶金工業也不能不再只停留在對企業的簡單管理控制上,而是要加強自身的獨立的發展體系,而這種宏偉的目標并非朝夕所成,這需要大量的時間的考驗,和資金的投入。在冶金企業自動化改革后,企業生產力得到大幅度提升,企業效益蒸蒸日上,各大企業也將創新自控儀表當作發展目標,并且取得了可喜的成績。但是大量的資金投入對企業將有一定的回報風險,所以我們應該將創新的工作價值化,以創新帶動發展,使其更加經濟高效,為企業提供全方位的服務。而企業自控部門的職能定位的改變,主要體現在兩個方面:1)原有的引進理念的變化。去除掉我們內心的拿來主義,樹立自主創新的一時,把創新發展的關注點從企業內部移到企業的整體發展上來。2)明確創新發展的目標。創新理念的的改變也可以從側面促使企業或個人增強責任感,為企業創造更高的經濟效益,自控儀表的研發也不可忽視對成本的控制,在投入與產出之間形成良好的經濟性,自控儀表的使用加之更加接近企業本身的價值鏈。
(三)是政府對企業改革的支持。有意識的培養一些創新型的企業。鼓勵自控儀表企業的研發,給予政策的支持。在使用自控儀表的過程中我們應當積累更多的經驗,與好的企業進行聯合,技術交流,為企業生存增加籌碼。
結語
總之,冶金企業在創新發展上主要的就是創新和自動化的使用,并且增加自動化的附加價值,例如自主創新的自控儀表不僅可以壯大企業自身的生存能力和競爭能力,并且可以將創新技術銷往國外企業。自控儀表的使用,可以大大減少企業的人力投入,生產工藝越高則自動化水平越高,而且現代的自控儀表操作較為簡單,需要監控的人員少,對企業提高生產效率非常的重要,一個企業的自動化水平代表著企業的競爭力。故此,如本文所述,自控儀表在冶金工業中的作用顯著,企業應更好的利用自控儀表為自身帶來經濟效益。
參考文獻
[1] 李梁.吳先文CIMS在冶金企業中的應用研究[J]-機電工程技術 2011(1).
[2] 孫彥廣,中國冶金自動化和信息化技術進展[N].電氣應用.2011.
篇10
引言
城市污水處理廠自動控制系統非常重要,它擔負著全廠電氣設備及儀表的監測和控制以及生產工藝流程的實現。擁有性能可靠、穩定的自控系統網絡可以充分發揮網絡通信優勢,實現信息資源共享,改善操作環境,減輕勞動強度等,實現工藝處理優化運行和生產運行的智能化調度、從而達到節能降耗經濟運行的目的。目前大多數污水處理廠設立中央控制室通過自控系統通訊網絡實時采集、傳輸、監控現場的設備信號。由于污水廠現場設備分布比較分散,離中控室距離較遠,信號傳輸網絡較長,受周圍惡劣環境影響現場干擾源較多,加之通訊線路老化,容易出現網絡不穩定通訊中斷等問題。本文以天津紀莊子污水處理廠為研究對象對其自控系統進行研究與并提出了改造方案,以實現污水廠高效穩定的運作。
污水處理廠自控儀表系統描述及升級改造的具體內容
紀莊子污水處理廠現有一套集散型二級分布式計算機控制系統。這種控制系統在國內外污水處理廠已廣泛應用,并有良好效果。實現了全廠生產運行的集中管理、分散控制、資源共享。集中管理層主要是對全廠的生產過程進行監視、數據存儲和分析;分散控制層主要是通過現場PLC完成各自轄域內的自動控制。自控系統通過現場檢測儀表和網絡設備完成對主要工藝參數的數據采集并對生產流程進行監控。現有自控系統設有1座中央控制室和4個分控站。采用光纖環形工業以太網連接,通訊速率為10Mbps。
升級改造工程自控儀表的主要內容有:
1) 生物池改造部分自動化儀表檢測和過程控制的調整、增補;
2) 新增工藝過程要求的自動化儀表檢測和過程控制;
3) 增補污水廠進水和出水水質在線監測儀表,更新部分已損壞的儀表;
4) 污水處理廠原分控站更新或修改、擴容;
5) 污水處理廠原中央控制系統的修改、擴容;
6) 升級光纖環形工業以太網;
7)污水處理廠原有自控內容的調試整改,實現遠程監控。
3.自控儀表系統設計方案
仍然采用集散型二級分布式計算機控制系統,充分利用現有硬/軟件資源。
升級改造后,紀莊子污水處理廠自控系統仍然由一個1個中央控制室和4個分控站構成。但是,中央控制室(CCR)與分控站(PLC)之間的光纖環形工業以太網升級為10/100Mbps自適應網絡。具體設計方案如下:
1) 中央控制系統
數據庫服務器和監控工作站冗余配置,采用具有C/S(客戶機/服務器)結構形式100M交換式的計算機局域網絡,并可與上級系統或周邊系統鏈接。
中央控制系統可部分利用原有的數據服務器、監控工作站、工程師操作站、閉路電視監控系統、圖像投影裝置、數據圖表打印記錄裝置等。
2) 現場監控系統
具有PLC的可視化分控站,可以獨立運行。現場控制站采用高速總線網絡連接遠程I/O單元及現場總線型測控設備。
3)控制方式
主要電控設備的控制采用就地控制、現場控制、中央控制的三層控制模式,控制級別由高到低為:手動控制、遙控控制、自動控制。
4) 可靠性設計
采用集散型二級分布式控制,使得整個污水處理廠的自動化控制不依賴于中央控制系統,有利于提高控制系統的整體可靠性。即使中央控制室因故障停止運行,各現場監控系統仍可按照原來的模式獨立運行。
采用穩定的先進的智能化的儀表和控制設備,利用其具有的自檢、自校和故障隔離功能,進一步提高設備故障的檢出率,縮小局部故障的影響范圍。在極端情況時,如控制系統出現故障,造成局部設備運行失控,通過現場的手動操作仍可以維持全廠的生產過程。
5)測控儀表
根據工藝改造和生產要求,在改造生物池、新建加藥間、新建接觸池、新建碳源投加間、新建污泥均質池、新建污泥脫水機房等新增和補充相適應的儀表檢測控制系統。增配的儀表有流量、壓力、液位、溶解氧、硝氮、氨氮等檢測或分析儀表,還有自動調節閥門等控制儀表。
由于這些儀表的優劣直接影響到計算機控制系統的可靠性,所以本工程中的自動化儀表均選用國內外先進的、成熟的產品,以使自控系統有良好的保證。
儀表選用帶現場顯示變送器的智能化儀表。各儀表的標準電流信號送至各分控站(PLC),再轉送至中央控制室監控計算機。
4.升級改造工作中自控系統維護管理方案的選擇
在我國,對于自控設備的管理存在著空白,在紀莊子新建自控系統中,通過恰當的措施對其維護方法的改善,可以最大限度的提高自控產品的運行性能,增強單位設備效能,增加企業的經濟效益。
總的來說,維護方案主要包括:預防型、響應型兩種,企業根據自身的實際情況不同,采取不同的維護方案,找出自控安全穩定運行性與費用投入的最佳結合點。
我們在具體應用上可以采用與廠家聯合實行全過程預防性維護方案的形式,下面結合本廠的實際情況,就全過程預防性維護方案基本操作程序作如下分析。全過程預防性維護方案通常包括三個主要步驟:對使用單位自控系統現場狀況綜合分析一制定完備的即時備件庫存管理方案一全方位的維護服務。
(1)與廠家一起對自控系統現場運行狀況分析,主要包括:所有自控設備系統詳細列表;同類系統的一般工作壽命周期;基本的通常庫存情況分析;潛在的設備故障可能造成的生產損失分析;現場工作環境對自控系統運行的具體影響分析;同類產品發生故障的歷史記錄;年度維護費用概算及費用增減情況分析等,通過上述各項要素的分析,對目前系統狀況作一基本了解,并可以通過相關關鍵參數計算出目前系統的危險指數,作為一步工作的基礎。
(2)即時備件庫存管理方案是由目前流行提出的新型管理方案,是指生產廠家在一定區域內或客戶廠區范圍內建立專用的備件存儲區,廠家對該備件存儲區擁有所有權,客戶支付固定的服務費用,一旦發生故障,客戶即時提用備件,然后再支付備件費用,廠家隨時補充,再根據客戶使用情況每年重新更換補充備件的管理方式。
(3)全方位的維護服務是指所用產品的廠家技術人員通過全方位跟蹤維修部件使用情況;定期與客戶技術人員進行溝通,持續了解新的情況的發生;向客戶提供必要的技術支持和軟件支持等手段,讓使用產品的客戶生產效率更高,以達到降低費用的目的。
5.結束語
總之,污水處理廠對自控系統的升級改造不僅提高了污水處理廠生產運行的管理水平和科技含量,同時降低運營成本、節約能源、利于環保.污水處理技術的優化改良和新技術的開發研究,將為人們的生活帶來更多的綠色和清新。
參考文獻:
章文華.翟健.徐曉建 城市污水處理廠自控系統設計分析[期刊論文]-魅力中國2010(20)
篇11
隨著機電裝備的復雜化,現在的機電設備,不僅體積大,規模大,內部結構復雜,而且其實現的功能非常多,往往需要同時完成若干多項功能,因此對于這一類機電裝備的監測,其監測控制系統也必須具備較為復雜的控制功能。隨著網絡技術和遠程控制技術的發展,逐漸對于大型機電裝備的控制提出了遠程網絡化和無人值守控制的要求,這就要求必須利用網絡控制技術實現對機電裝備的遠程控制和無人值守,因此,必須要對遠程機電控制中的網絡接入技術加以研究,以確定最適宜的遠程網絡接入和遠程控制技術的應用。
1 遠程控制技術發展概述
過去應用最為廣泛的遠程控制技術主要有以下幾種類型。
1.1 集散式遠程控制
集散式遠程控制,是為每一個監控對象,即每一臺機電設備都安裝監測儀表,將所有的監測儀表所采集到的數據全部發送到控制機上,由控制機實現對全部機電設備的集中控制。這種遠程控制模式應用方式簡單,組網成本較低,但是由于全部數據由控制機進行操作,實際上增大了控制機的負擔,導致整個系統的可靠性較低,健壯性較差。
1.2 分布式遠程控制
針對集散式遠程控制模式在實際應用中所出現的問題,逐漸出現了分布式遠程控制代替了過去的集散式遠程控制。分布式遠程控制是將所有被監測的機電設備的相關參數進行采集與監測,分別發送到幾個分站進行集中控制,通過通訊網絡實現分站與主站之間的數據通訊,從而完成主站對各個監測對象的遠程監測與控制。分布式遠程控制的最大優勢就在于客觀上降低了主站控制機的負擔,由各個分站控制機共同分擔,從而在一定程度上提高了系統的可靠性和健壯性。但是分布式遠程控制模式在應用中也存在一定的弊端,那就是組網復雜,組網成本較高,不適宜大規模應用。
1.3 現場總線式遠程控制
現場總線式遠程控制是近幾年新發展起來并得到大規模應用的一種遠程控制模式。這種控制模式能夠根據現場需要被監測的機電設備的具體數據通訊接口分別設計不同的現場通訊總線,從而將集散式遠程控制和分布式遠程控制的優勢集于一身。
2 基于工業以太網的遠程機電控制接入技術探討
2.1 面向工業以太網的網絡接入技術
目前機電設備接入工業以太網有以下幾種技術模式。
(1)通過傳感儀表接入。
機電設備的自動化控制,離不開傳感監測,因此很多機電控制系統都是通過傳感儀表實現狀態監測和數據的采集傳輸,利用傳感儀表的輸出接口,為其配置合適的網絡接入接口,從而實現將機電設備的狀態參數接入工業以太網。
(2)通過數據采集板卡接入。
在一些機電設備的自動化控制系統中,出于數據管理的需求,也會采用數據采集板卡的方式將機電設備接入以太網網絡。將傳感儀表所采集到的數據統一傳輸至數據采集板卡,由數據采集板卡的輸出接口,根據工業以太網的傳輸規范,為其配置合適的網絡通訊接口,例如普通的TCP/IP協議接口,串口轉以太網接口,Modbus-TCP協議接口等等,實現工業以太網對機電設備的網絡遠程化控制。
(3)通過以太網接口模塊接入。
有的機電設備,其數據通訊接口不是標準接口,這個時候就需要為其配置專用的以太網接口模塊,而這種以太網接口模塊并不是標準件,需要針對不同的機電設備的具體接口類型做有針對性的開發設計。但是不管用哪種類型的以太網接口模塊,模塊內部的以太網電路都是一樣的,目前基本上都是采用RTL8019AS以太網通信控制器實現的,再配合雙絞線驅動器和標準的以太網RJ45接口,從而完成由非標準的機電設備接口到標準的以太網通信接口的轉換,實現工業以太網對機電設備的遠程化控制。
2.2 實際應用中需要注意的問題
(1)網絡遲延問題。
工業以太網由于采用的是偵聽發送的機制,因此在進行數據交換傳輸的時候,會不可避免的產生延時的問題,而對于遠程機電控制系統而言,控制的實時性要求非常嚴格,有的機電設備其控制指令甚至要求必須在千分之一秒內完成,因此這就對工業以太網的實時性提出了挑戰。而事實上,工業以太網在實際應用中,也確實暴露出了遲延問題。為此,對于一些實時性要求較高的機電控制系統,必須采用合適的控制策略,比如VPN技術、流量管理策略等等,以提高工業以太網在機電設備自動化控制中的實時性。
(2)數據丟包問題。
由于工業以太網的遲延問題,所以數據丟包問題就不可避免,這也就造成了工業以太網的可靠性問題。對于此,必須要引入網絡數據監管機制,對數據丟包率進行嚴格控制,尤其是對有可能會引發大規模數據丟包的網絡載體和流量載體,必須單獨構建傳輸網絡,以提高工業以太網在機電設備自動化控制中的可靠性。
3 結語
基于工業以太網實現的遠程無人值守自動化控制模式目前已經得到了大規模應用,盡管工業以太網在數據通訊的實時性方面有待突破,但是就目前的技術應用而言,工業以太網應用于工礦自動化控制是完全可行可靠的。本論文在對比分析了目前幾種主流的遠程控制技術的基礎上,重點探討了基于工業以太網實現的遠程機電控制中的網絡接入技術,詳細探討了接口技術在實際中的應用,對于進一步提高機電自動化控制的遠程化、網絡化、信息化水平具有很好的指導借鑒意義。當然,要實現將工業以太網完全取代現有的現場總線技術還有很長的一段路要走,其中需要攻克很多技術難關,這有待于廣大網絡通信技術人員的共同努力,才能夠最終實現工業以太網在工礦自動化控制領域的大規模應用。
參考文獻
篇12
1.硬件設備的選擇
在選擇硬件設備時,往往要面臨的問題是,系統中哪些功能是可以設計的,哪些功能是可以直接應用成品的。筆者指導學生選擇硬件的原則是優先選擇工程中實際應用的設備或元器件,如果我們能夠選擇到合適的成品元器件,就可以節省一部分時間。以電源設計為例,電源設計是一個復雜而又簡單的問題,如果學生畢業以后想從事微電子行業,設計一個電源是很好的選擇。一個好的電源設計是很復雜的問題,主電路設計并不難,難點是相關保護電路、穩壓電路的設計。本設計中直接采用了模塊化電源。再如傳感器,現代工業中成型的傳感器產品很多,應用也很廣泛,本設計中部分傳感器采用了歐姆龍產品。在這個選擇的過程中,學生需要對整個系統進行認真甄別,想辦法利用現有的一些資源,如實驗室現有設備,選擇最合適的一些元器件。對于實驗室沒有的,就需要查找相關資料,這個過程也是學生學習的過程,尤其是學生進入各種專業網站和論壇,對學生的知識面的擴展和專業知識的自主更新有很大的促進作用。
2.簡單控制系統的安裝和調試
實際上,一個最簡系統的工作過程是將一個控制信號輸入給控制器,然后控制器輸出一個信號實現一個動作。如果一名學生能夠對最簡系統完全理解掌握,就可以對其進行有效擴展。如本設計中檢測環節的傳感器,最簡單的可以采用一個紅外接近開關,復雜一些的可以采用光纖傳感器,如想再擴展,可以引入掃碼器等。控制器可以采用PLC或單片機等,若三菱的PLC會用了,西門子的PLC也就基本沒有問題了;執行器可以控制一個簡單的繼電器,復雜一些的就可以控制電動閥。調試過程一定是基于對簡單系統的完整理解進行的,很多時候學生邁不開理論進入實踐的步伐,原因就是都卡在了這里。在學生完美地掌握了系統的原理后,根據每條線路、每條程序應該對現實系統產生的影響狀態,用相關儀器儀表進行調試,只有這樣才能保證系統的硬件成功。在簡單系統的設計與調試過程中,我們看見了很多的方向,這就給學生對所掌握的專業知識提供了很多的可能,對學生整體專業知識和基礎知識的自主更新提供了充足的引導作用和吸引作用,在主觀上引起學生對自身知識技能進行自主更新。
3.整個系統的綜合調試
整個系統的綜合調試是建立在系統的硬件全部選擇完畢并正確安裝之后進行的。在調試過程中,要充分利用上位計算機的監控功能,做到明白一步、編程一步、寫入一步、執行一步、觀察輸出,利用相關儀器儀表檢測電壓信號、氣壓信號,對電路進行調整,直到輸出正確,然后再進行下一步的調試。綜觀整個調試過程,由于學生對系統的基本原理和運行情況已經深入了解,所以側重點實際上是儀器儀表的使用。通過安裝、調試的過程,讓學生立足于常見儀器儀表的使用,并對一些先進儀器儀表,如壓力變送器、3型電動調節閥、3型控制器等,進行適當的引導性擴充,引導學生學習閱讀產品說明書,消除對陌生設備的恐懼感,從而適應對陌生領域知識的自主更新。
形成論文,進行答辯及競賽
學生畢業以后,除應具有優秀的專業素質以外,還應具有向其它行業擴展知識技能的能力。通過調查往屆畢業生得知,很多學生畢業以后,由于各種各樣的原因,從事了不同行業的工作,所以在畢業設計環節的最后階段,應該指導學生學會對其它陌生知識領域的探索精神,并利用自主更新的能力去適應新知識、新環境。
首先在形成論文方面。所有的畢業生均學過計算機基礎課程,也熟悉基礎辦公軟件Word及Excel,但綜合幾年來學生的論文情況來看,大部分的學生對論文的畫圖和排版都很頭疼。在這個熟悉的陌生環境下,如果學生能夠獨立完成論文的文本工作,那么該學生畢業后從事需要文本技能方面的工作時就會得心應手。這類知識的自主更新一般很容易,一是技術比較熟悉,二是查找資料方便,三是可以互相探討。所以形成論文的文本制作過程,是一個很好的向陌生知識領域擴展的過渡過程。
篇13
一、構建“一線三訓練”的實踐教學體系
在認真總結多年教學經驗的基礎上,針對以前教學計劃中實踐環節存在的問題,充分聽取專、兼職教師和畢業生的意見,加強了基本工藝技能、綜合應用能力和工程實際應用能力的培養,在此基礎上建立與課堂理論教學體系相互平行、相互聯系、相對獨立又相互滲透的“一線三訓練”實踐教學體系。“一線”是以技術應用能力培養為主線,“三訓練”為基本技能訓練(金工實習、電工實習、電子工藝實習、計算機實習)、綜合應用技能訓練(實驗、熱工綜合實習)、工程應用技能訓練(課程設計、畢業實習、畢業設計)。
基本技能主要通過金工、電工、電子工藝和計算機實習得到訓練。金工和電工實習要求學生達到一級鉗工和一級電工的水平;電子工藝實習要求學生掌握電子元件的識別和檢測技能、儀器儀表的使用技能、電子線路焊接的技能和整機電路的組裝、調試技能。嚴格把握工藝要求,電子線路焊接質量要好,焊點光滑、飽滿,任何焊點不出現虛焊、假焊,各種元器件要排列規整,安裝要遵守組裝工藝規程,調試要按調試工藝進行;計算機實習要求學生掌握計算機的基本操作與維護,掌握一種文字處理軟件的應用能力,掌握其他一些辦公自動化軟件的基本知識,并達到二級計算機操作員水平。
綜合技能主要通過實驗和校內專業綜合實習得到訓練。在實驗中,主要要求學生掌握實驗儀器的使用、實驗數據的選取與處理、實驗基本步驟和各種圖表的運用。校內專業綜合實習包括四個方面的實習:熱工過程控制系統仿真實習,主要培訓學生對控制系統的整定、計算、分析和解決系統問題方面的技能;熱工過程控制系統調試實習,主要培訓學生對控制系統安裝、調試和維護方面的技能;熱工開關量控制系統實習,主要培訓學生安裝(如接線、校線等)、設計和調試方面的技能;工程師工作站組態實習,主要培養學生設計、更改控制系統控制策略的組態技能。
應用技能主要通過課程設計、畢業實習和畢業設計得到訓練。課程設計是學生消化本門課程基本知識的綜合訓練,也是工程應用的基礎。畢業實習是培養學生應用技能的重要環節,學生下班組、跟師傅、熟悉就業環境,并把學院所學到的知識和技能應用于生產實踐中去;畢業設計是培養學生應用技能的關鍵環節,設計題目來源于生產、工程實際。通過畢業設計使學生獲得現場工程設計的基本訓練。
二、基于電力工業標準,強化實踐教學
(1)實驗單獨設課。實驗作為一門課程與理論課程同樣對待。對于實驗份量較重的課程單設實驗課,按能力培養和技能訓練的要求,規劃實施。一方面可以使實驗內容循序漸進,自成體系;另一方面,加大了實踐教學力度。
(2)變實驗、實習指導書為任務書的試點。可以使學生在明確任務前提下,進行獨立思考、獨立操作,發揮各自的創造性。如自動控制原理的二階系統響應上機實驗就是把任務和要求布置給學生,由學生自己思考、自己調程序、自己設置系統參數,自己寫出實驗結論。
(3)增加實驗組數,減少每組人數。保證基礎課一人一組,專業課2人一組。同時實行大循環,即一次實驗同時開出幾個實驗項目,有幾組學生同時做不同的實驗,做完實驗后進行輪換,以增加學生動手操作的機會。如熱工過程控制儀表實驗室可同時開出電動執行器、智能變送器和模擬變送器的實驗,就是采用這種大循環方式增加學生動手操作機會。
(4)實驗室對學生開放。學生可以利用課余時間自行實驗,為學生提供了自我開發的條件和場所。如計算機房全天開放,使學生上機時間大大加長。按計算機打卡統計,2008級自動化試點班平均上機時數約200學時左右,其中晚間開放上機時數約100學時。
(5)不斷更新實驗項目。專業教學改革開始以后開出了許多新實驗項目,淘汰了許多舊的實驗項目。
(6)強化實習教學。近幾年又完善了金工實習場、電子實習場和熱控實習場,其工藝操作訓練項目齊全,設施完善、較先進。熱工實習場擁有INFI-90分散控制系統(美國貝利公司產品)、MACS分散控制系統(和利時公司產品)、SIMATIC S7-300(德國西門子公司產品)可編程序控制器、LD301(美國斯瑪公司產品)電動基地式儀表和EQN智能變送器(美國貝利公司產品)等先進的控制儀表,根據教改方案和現場要求改革實習項目,其調試維修工藝與現場相同,學生畢業后能很快適應崗位要求。校外實習方面,建立了5個固定的校外實習基地,并從廠內聘請兼職教師,收到了良好效果。
(7)開展學生熱工技能競賽。在實踐教學方法改革中采用了熱工技能競賽法。熱工技能競賽法與電廠開展的熱工技術比武或熱工技能大賽有相似之處。在實訓室,也像電廠熱工技能大賽或比武那樣,擺上熱電偶、熱電阻、壓力表、變送器和執行器等熱工控制儀表,由學生進行安裝接線、校驗調試和故障排查,其動手操作技能訓練與生產現場相差無幾。
三、建設符合電力工業標準的實訓室和實驗室
2002年,自動化專業的前身——熱工檢測與控制技術專業被教育部命名為國家示范專業,那時投資了200多萬元建設了INFI-90實驗室;2008年,火電廠過程控制實驗室被評為沈陽市重點實驗室。2010年,又投資200多萬元建設了熱工控制系統組態維修實訓室和現場總線實驗室。這些一流教學實驗設備是實施基于電力行業標準人才培養模式的物質基礎和重要保障。
“熱工過程控制儀表”是2004年國家精品課(高職)。國家精品課程建設標準除了一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理之外,基于電力行業標準的實驗室標準還應增加一流教學的教學實驗設備。本科“過程控制儀表技術”與高職“熱工過程控制儀表”共用一個實驗室。實驗室標準是按國家精品課的標準制訂的,現根據電力行業標準對所有專業核心課實驗室標準進行了修訂或制訂。為保證“一流的教學實驗設備”,這些教學實驗設備還要隨生產設備的更新而不斷更新。
四、基于電力工業標準,提高畢業設計質量