距离控制（精选11篇）
距离控制 篇1
许多人在设计电路时, 根据《工业与民用配电设计手册》 (第三版) 《以下简称手册》中表6-19, 首先验算一下是否能满足启动的要求, 如果能满足, 就按照常规模式进行设计。现场实际证明了这种做法往往会造成现场电机无法正常启动。这种做法存在三个问题:第一, 没有验算末端电机端的末端压降, 可能电机无法获得必要的启动转矩, 无法正常启动, 且形成的堵转电流可能会烧毁电机线圈;第二, 没有验算控制回路的临界长度, 线路上的电容电流将维持接触器的吸合, 可能会无法停泵;第三, 没有验算控制线路的压降, 接触器可能无法获得足够的吸合能量, 会造成设备无法启动的故障。
1 长距离电机启动及控制相关计算
下面分别从一次回路及控制回路对电机启动及运行过程进行分析计算。以某场站为例, 站内设一台500kVA变压器 (电源引自系统电, 高压侧短路容量按100MVA考虑) , 有一台37kW的电机距离配电室400m, 37kW电机额定电流为69.8A, 启动电流为488.6A。接触器采用CJ20-100, 线圈启动功率175W, 吸持功率21.5W。接触器内阻按300Ω考虑。控制电缆采用KVV22-5004×1.5, 动力电缆采用YJV22-1K4×16。
1.1 一次回路电机端子压降的计算
根据《手册》表6-19, 允许启动电机最大功率=100kW>37kW, 可以直接启动。根据《手册》表6-16, 计算电机端子电压及母线电压相对值如下:母线电压相对值:uq m=0.9 8 7 2;电动机端子电压相对值:uQm=0.644而一般电机制造厂家要求直起的端电压要求不得小于0.65 (主要是满足启动转矩) , 所以不满足要求。若把电缆增加截面, 选用YJV22-1K4×25, 可得端电压相对值:uq M=.07196, 满足一次回路直接启动的要求。
1.2 二次控制回路临界长度的计算
相互靠近的两平行电线间存在着电容。当线路较短时, 电容值非常小, 可忽略不计;线路很长时, 电容值不能忽略。电缆线间的电容值C1与电缆长度成正比, 电缆越长, C1越大, 流过电容和接触器线圈的电容电流越大。当电容电流大到足以使接触器维持吸合状态 (即线圈两端电压大于接触器的释放电压, 一般在额定电压的20%~70%时能可靠释放) 时, 用停止按钮不能切断控制回路。如果线路更长, C1更大, 启动按钮处于断开状态时, 此电流足以使接触器吸合, 造成误动作。
如果采用两线制 (按钮为自锁按钮) 控制线路起停, 一般采用经验公式计算控制回路导线的临界长度Le (单位:km) , 公式如下:
hP为接触器线圈的保持功率W;Ue为控制回路的额定电压V。
如果采用三线制控制电机起停, 一般采用经验公式计算控制回路导线的临界长度Le (单位:km) , 公式如下:
如果控制导线实际长度超过临界长度, 按钮就不能有效的对电机实施起停控制。
例子中的控制回路采用交流220V的控制电压, CJ20-100的线圈保持功率为2 1.5 W, 三线制控制, 根据式 (2) 计算:C J2 0-1 00的临界控制距离为:Le=5 0 0×2 1.5/ (0.6×2 2 0 2) =0.37km<0.4k m, 即电容电流足以维持接触器触点吸合, 按钮发出停泵信号时, 将不能有效停泵。若电机采用带自锁功能的按钮控制, 控制电缆改成两芯, 根据式 (1) 计算, 控制范围为:Le=500×21.5/ (0.3×2202) =0.74km, 控制范围扩大了一备。
1.3 控制线路电压的计算
若控制线路压降过大.当发出发动命令时, 接触器无法吸合 (额定电压的80%~110%能可靠吸合) , 会造成设备无法启动的故障。根据控制原理图可以看出, 线路的压降主要是接触器线圈的电阻及控制线路的电阻形成的压降, (接触器线圈的电阻按300Ω计算) 计算过程如下:
接触器线圈两侧电压下降了, 接触器能可靠吸合。
2 分析与解决措施
根据计算电动机端子的电压的计算得知, 对于长距离电机的一次回路启动的关键是能否满足电动机端子的电压, 即获得必要的启动转矩。而一般近距离电机启动的关键是对配网母线的冲击而引起的压降系统是否能够承受。要提升电动机端子的电压, 既要降低电缆引起的压降, 在启动方式已定的情况下, 就是要减小电缆的电阻。根据R=ρL/S (ρ为电导率, 只与材料有关, L为电缆的长度, S为电缆的截面) , 在长度已定的情况下, 选电导率低, 截面大的电缆, 能有效的减少电缆引起的压降, 提升电机的端电压。
控制电缆过长引起的电容效应, 造成线圈分不开的原因, 主要由以下几个因素造成: (1) 控制电压过高; (2) 线圈吸合保持容量过低; (3) 过低的线圈释放电压。可见要解决这种情况, 可以从减少电容电流及扩大控制范围入手。为了降低电容电流, 最简单的方法就是减小控制回路中的电容。根据电路知识可知, 电容值的大小与电容两极之间的距离成反比, 所以加大控制电缆芯线之间的距离能有效的减小线路的电容。最简单的方法, 就是采用两根控制电缆, 一根里面取一根芯, 组成控制回路, 并适当加大电缆之间的距离。根据电路知识, 在直流电路里, 线路的电容可按开路考虑, 即直流回路里没有电容。这样, 能有效的回避电缆的电容问题。根据式 (1) 及 (2) 可知, 要扩大控制的范围, 可以采用增加接触器线圈的保持功率, 即选载流量大一点的接触器。
由于线路压降过大, 造成接触器线圈吸合不上的原因, 主要与控制电缆长度及截面、线圈吸合容量、控制电压大小等有关系。
3 结语
为了对长距离的电机实施有效的起停控制, 采取以下措施最为简单有: (1) 在满足电机额定载流量的基础上, 动力电缆再放大一级; (2) 采用自锁控制转换开关控制电机起停, 控制回路采用两线制; (3) 控制电缆的截面应适当的加大; (4) 接触器适当的放大一级。
参考文献
[1]中国航空工业规划设计研究院等.工业与民用配电设计手册[M].3版, 中国电力出版社, 2005 (7) .
[2]《工厂常用电气设备手册》编写组.工厂常用电气设备手册.
距离控制 篇2
驾驶员反应时间及制动响应时间
1.驾驶员反应时间
驾驶员接到紧急停车信号时，并没有立即行动，而要经过T1秒以后才意识到应进行紧急制动，并开始移动右脚，再经过T2秒以后到才开始踩到制动踏板。
这一段时间T=T1+T2，称为驾驶员反应时间。
这一段时间，一般为0.4-1.Os，它与制动系的性能无关。
反应好的驾驶员一般的反应时间在0．4—0．6s之间。驾驶员受危急惊吓时反应时间大多会大于1s，甚至产生把油门当刹车踩的错误。反应在1．5s以内属正常，当超过2s时被认为不正常。
当汽车以50／h的速度行驶时，反应快的驾驶员在6-7m左右可以作出正确的判断，并采取了制动的动作；而反应慢的，则需在12-14m以上才能作出正确的判断和动作，许多突发事故在这样反应慢的情况下，往往已来不及防止了。
2.制动系统响应时间
驾驶员开始踏下制动踏板到制动结束，汽车制动的全过程包括:Ta制动系统的反应时间、Tb制动器起作用时间(协调时间)、Tc持续制动时间、Td放松制动器四个阶段。
A.制动系统的反应时间
随着驾驶员踩踏板的动作，踏板克服自由行程、制动器间隙所需时间，一般液压制动系统的反应时间为Ta为0.015s-0.03s。这一时间汽车没有减速运动。
B.制动器起作用时间
制动器起作用时间经过Tb后，制动压力迅制速增加到最大值，一般液压制动系统的起作用时间Tb为0.15s-0.3s。这一时间汽车有减速运动。
C． Tc为持续制动时间，在该段时间内制动减速度相对稳定，Td为放松制动器时间，在该段时间内驾驶员放松制动踏板，制动过程结束。制动释放时间不得大于0.8s。
此主题相关图片如下：
3.安全车距
汽车的制动距离随车速的增加而成正比的增加，所以车速越快，跟车距离越要大。
集中精神，提早判断采取有准备的刹车动作，效果会好很多，千万不要把自己归入“反应好的驾驶员”一类，100km/h的速度，1秒钟汽车行驶就有28m，普通刹车距离40－50m，28＋50＝78m。
也就是说100km/h的速度意识到应进行紧急制动时，汽车要在80m外停下。
4.案例问题分析
A.车友提出ls刹车踏板行程长造成刹车软的原因，比其它车多了个0.5秒。
解答
0.5秒常人都可跑3-4米，人脚跺踏下速度20-30米/秒。
若LS刹车踏板行程就算比其它车多5cM是用长多少时间。
5／2000＝0.0025秒，即刹车踏板行程比其它车多用了0.0025秒。
120km/h速度，即每秒走33.3m，0.0025秒行走8.3厘米。
另外，当你轻轻慢踏，5cm可能要用2秒都不够。
整个制动系统的反应时间为Ta为0.015s-0.03s，所以，踏板行程时间所占比例很小。
B.车友评论：
刹车调教帕萨特很灵敏，轻轻一点就很强烈，但深踩刹车刹车力量增加的不明显。对于控制刹车平稳停车来说不舒服，控制的比较累。我不喜欢（新手喜欢，主要是心理感觉踏实）。旗云和QQ的刹车是一类的，就是刹车随刹车踏板被踩下的幅度逐步提高，特别是后半程，刹车力度呈跳跃性增加。新手可能觉得软刹不住。但我喜欢，对刹车力度好控制。
点评：刹车踏板行程长造成刹车软的论点不成立。不管刹车踏板行程长短，刹车力不足时刹车距离很定长。设计调校刹车踏板行程长点与短点不是造成刹车软的原因，是两种风格，各自喜欢就好。
B.车友：昨天差点跟PASSAT亲密接触了.我跟前车间距差不多5-6米,三挡刚挂上没有半分钟,也就50迈左右,前车突然紧急刹车,一脚停在了原地,我也随即踩了下去,TMD要是晚1-2秒钟踩刹车,我TMD肯定就追上它了,LS这刹车什么玩意啊? 当时也加上我踩的狠点,刹车感觉一点都不灵,肉的要死,ABS一启动,我感觉我的脚跟踩到了路面上是的,如果刹车要老是这个样子,没有改进的话,我想此类事情在发生一次,LS就必追前车无疑了.郁闷
解答
不知道是讲LS刹车好还是不好，算你是“反应好的驾驶员”一类，驾驶反应时间＋制动器起作用时间＝0.5秒，已知数速度50KM/H=13.9M/秒、车间距差不多5-6米。
驾驶员反应时间车的行程：
13.9M/秒×0.5秒＝6.95M。
奇迹，未算50KM/H刹车距离，这车都未撞。
或者正解：“前车突然紧急刹车,一脚停在了原地,”不是事实，应是前车急刹向前走了10多米，你的刹车距离比前车短。
距离控制 篇3
【关键词】带式输送机；长距离；大运量
1、前言
长距离、大运量的带式输送机通常情况下需要多电机驱动，而多电机驱动的带式输送机除了要考虑单电机驱动的带式输送机的要求，例如启停过程当中尽量减小输送带负荷变化，避免输送带所承受的张力突变等；还要解决各电动机启停和运行过程中的功率平衡。否则，会造成各电机的拖动电流不平衡，出现其中某台电机过载或过流故障，严重时甚至会发生电动机或滚筒断轴、输送带崩断、机身变形、张紧装置拉翻等事故，威胁到设备和现场工作人员的安全。因此，长距离、大运量带式输送机的电气及控制要解决2个关键问题，一是带式输送机的启动问题，通过适当延长启动时间或降低启动加速度来降低输送带上张力；二是带式输送机的各驱动电机输出功率平衡问题。
2、工程实践
下面以山西煤炭运销集团阳泉公司常顺矿至上社矿长度为5km的管状带式输送机（以下简称为管带机）工程实践为例，从几方面对其电气及控制系统进行探讨分析。
2.1配电系统
管带机的10KV供电采用机头、机尾配电点分别供电的方式，由矿方将10KV电源分别引至机头、机尾的高压进线柜。机头、机尾高压配电系统除高压进线柜外，还分别配置PT柜1台、馈线柜3台。其中，2台馈线柜给高压变频器供电，1台馈线柜给10KV/0.4KV变压器供电。变压器出现引至低压配电装置，再由低压配电装置配电至所需用电设备。
管带机系统用电为头、尾分别供电，由此带来一个问题就是，如果头尾两路供电中有一路电源失电而另一路电源正常，会造成机头或机尾电机单独驱动输送机。若此情况持续较长时间则会引起正在运行驱动电动机的高压变频器报过流、过负荷故障；严重时会导致输送带断带、管带机机架拉翻等严重后果。必须在控制系统中加以监控，做到一路电源失电管带机系统整体停车，以提高系统可靠性。
2.2变频器系统
如今的长距离、大运量带式输送机使用比较普遍的驱动方式有鼠笼电动机差动式轮系液粘调速装置（CST）、鼠笼电动机调速型液力耦合器、变频调速装置加变频电动机，本管带机选用高压变频器加高压变频电动机的方式，在轻载及重载工况时，均能实现带式输送机的软启动、软停车过程、实现各驱动电机之间的功率平衡，并且可调整输送带运行速度满足实际需要。由于管带机的驱动电机采用头2台、尾2台的方式布置，所以系统设计时，分别在机头、机尾各放置3台变频器，其中各有1台变频器为备用，且在3台变频器中要选择使用其中任意两台。为更好实现管带机头部和尾部变频器的调速、功率平衡以及各变频器的投入或切除选择状态，系统在头部和尾部分别设置一台控制箱，此控制箱以PLC为核心控制周围变频器，头部与尾部变频器控制箱之间通过光缆连接，让变频器成为灵活、有序的一个整体。
变频器系统对于管带机是至关重要的组成部分，对管带机的启动和驱动电机的功率平衡两个关键问题均起决定性作用。首先，在管带机的启动阶段先启动头部两台变频器，待延时一定时间后启动尾部两台变频器，然后四台变频器在低速段运行一段时间后再加速至设定速度，这样可以有效降低管带机启动阶段输送机上的张力突变、延长管带机使用寿命。其次，在管带机启动到停机的全过程中，4台变频器均以其中设为主机的变频器为基准调整其运行频率，确保各电动机的输出功率平衡。
2.3控制系统
除变频器系统的使用PLC以外，常顺矿至上社矿管带机的控制系统也是以PLC为核心的，在机头设置PLC控制柜一台、控制操作台一台；机尾设置PLC控制柜一台。
机头位置的1#PLC控制柜采用西门子S7-300 PLC的CPU作为控制器，配置以太网通讯模块与控制操作台工控机进行通讯；通过Profibus通讯与机头变频器系统柜连接，采集变频器状态信号、控制变频器的启停；与机头位置的综合保护主机通过Modbus通讯采集实时状态，实现对管带机的全面保护；与配电馈线柜通过硬线连接，控制对应配套设备的启停、采集相应运行信号；并且采集机尾附近的主电机温度信号、滚筒温度等等信号。控制操作台以工控机、液晶显示器为主，外加按钮、选择开关及指示灯，显示和控制带式输送机及内部各配套设备的运行状态、运行参数，并完成主要的操作任务。机尾位置的2# PLC控制柜以西门子ET200远程I/O站为中心，通过Profibus通讯与机尾变频器柜连接，采集变频器状态信号；与380V低压馈线柜通过硬线连接，控制对应配套设备的启停、采集相应运行信号；并且采集机尾附近的主电机温度信号、滚筒温度等等信号。每台PLC控制柜均设置一台UPS不间断电源，给网络设备、PLC控制设备等设备供电。UPS电源可向计算机系统提供30分钟以上电能，可在断电情况下完成对管带机其必要的操作。在机头的1#PLC控制柜和机尾的2#PLC控制柜中均配置光电交换机，交换机之间通过光缆连接，将机头和机尾部分的控制、监测统一。
管带机控制系统控制各配套设备自动、顺序启停，预留与上、下游设备的联锁接口，可实现“逆煤流启动、顺煤流停止”；在管带机内部能做到各配套设备的必要逻辑联锁。同时，控制系统对管带机输送线整个运行过程中各配电设备的状态及参数进行实时自动检测，对检测到的异常或超限信号记录并报警。如果出现严重故障或某信号严重超限，管带机控制系统会自动报警、停机；还有，系统预留工业以太网接口，支持标准的TCP/IP协议，能够实现远程控制，可与全矿网络联网。
2.4保护系统
为使管带机系统安全生产运行，预防机械部分的损坏，保护操作人员的安全，便于集中控制和提高自动化水平，设置了综合保护装置。综合保护装置能对管带机整个运行过程中可能出现的故障进行自动检测：
1、运行速度：速度传感器安装在管带机机头、尾的下皮带，可实时检测输送带的运行速度，防止管带机出现超速、打滑、断带等事故。
2、环境温度：温度传感器检测机头位置的环境温度，当环境温度高于设定值时会报警信号并接通洒水电磁阀进行洒水工作。
3、烟雾：安装于机头卸载滚筒的下风处，检测环境烟雾含量；当传感器动作后发出停机信号并接通洒水电磁阀进行洒水工作。
4、堆煤：安装于机头卸载处，防止卸载处出现堆煤而发生事故。
5、跑偏：跑偏开关安装在管带机头部和尾部展开段两侧并成对安装，当输送带发生跑偏时发出跑偏信号，实现管带机跑偏自动报警或停机功能，以防管带机因过量跑偏而发生事故。
6、急停闭锁：安装在管带机沿线，当管带机出现意外情况时，操作人员可在管带机的任何部位拉动急停闭锁开关，动作后，自锁并发出停机信号，使管带机立即停机。
7、料流检测：用于检测管带机尾部的上煤量是否发生超限，当煤量超过允许值时，立即发出信号停机，以防事故发生。
8、纵向撕裂：安装于管带机尾部受料点承载胶带下面，能随时检测出输送带纵向撕裂故障并及时发出停机信号，防止故障扩大，减少损失。
3、结论
通过以上探讨分析及实践证明，本管带机电气及控制系统的设计是合理且行之有效的，可实现对长距离、大运量带式输送机的可控启停、可靠运行。
参考文献
[1]张旭，孙力，王秀华.大功率长距离带式输送机智能控制方法应用研究[J].沈阳工程学院学报：自然科学版，2010（03）.
[2]刘晶.高压变频器在管状带式输送机上的应用[J].变频器技术应用，2003（S1）.
[3]赵松，陈东轩，陶瑞生.煤矿带式输送机综合保护装置的应用探讨[J].煤矿安全，2005（02）.
距离控制 篇4
随着社会经济的快速发展,高层建筑也越来越多。目前,我国已经成为全球容量最大、增长最快的电梯市场,电梯保有量已超过100 万台,且保持每年20% 的递增速度,市场前景乐观[1]。电梯作为一种必不可少的运输工具也在飞速发展中,电梯的运行速度、运行距离在不断的变快、边远,运行的效率也在不断地提高。乘客除了要求电梯有良好的运行性能、安全性能除外,对电梯的舒适度层面也提出较高的要求[2]。
目前国内绝大部分VVVF电梯都采用电梯专用的变频器对电动机的调速控制,因此对电梯速度变频控制系统的设计和研究具有重要的社会经济意义和学术意义[3]。通过研究和开发高效率、高稳定性的电梯速度控制系统,适应于当今电梯速度控制系统的发展趋势,更能提高我国的电梯控制技术的核心竞争力。
针对上述问题,本研究在基于模拟量输出方式速度控制模块上,采用绝对剩余距离为则的电梯速度控制方式实现对电梯的变频调速控制。
1电梯速度控制方式的选择
电梯运行能否舒适、安全、高效地性运行,在很大程度上是取决与对速度控制方式的选择[4,5]。目前国内外主要的速度控制方式为以下几种:
以时间为原则的速度控制方式是电梯主控制器依据理想的速度曲线按时间原则发送速度指令给变频器进行控制。该控制方式实质上是一个开环控制系统,因此该运行方式的运行效率低,平层精度和舒适性差[6,7]。
以相对距离为原则的速度控制方式是通过安装在曳引机轴上的增量编码器间接获得轿厢位置从而精确计算轿厢走过的相对距离来对电梯运行速度进行控制[8]。但是由于钢丝绳打滑、增量编码器脉冲丢失等干扰的存在,都容易使电梯丢失自身的正确位置。
以绝对剩余距离为原则的速度控制方式是通过绝对值编码器可以实时测得轿厢在井道中的绝对位置信息,并反馈给电梯速度控制模块。电梯速度控制模块根据反馈回来的电梯位置信号实时地计算出电梯到目的楼层的绝对剩余距离,并通过剩余距离来设计出电梯的运行曲线。由于绝对值编码器返回的是二进制编码的位置信号,不会存在丢失脉冲的情况。
考虑到以绝对剩余距离为原则的速度控制方式在理论上能够消除前两种控制方式的缺点,实现无爬行停靠,故本研究选择以绝对剩余距离为原则的速度控制方式作研究。
2电梯速度控制软件及算法实现
2. 1 电梯余弦速度曲线公式分析
为了保证电梯有良好的舒适性,本研究所设计的电梯运行速度曲线必须是平滑的。目前常用的电梯理想速度曲线为抛物线-直线型和余弦-直线型速度曲线[9,10,11]。由于余弦-直线型速度曲线能够消除抛物线-直线型曲线在抛物线往直线段过渡时产生加速度变化率突变的问题[12],本研究把余弦-直线型速度曲线作为理想速度曲线。
根据电梯的运行距离不同,理想余弦-直线型速度曲线可以演化成3 条速度运行曲线,电梯运行速度曲线模型图如图1 所示。
由速度曲线1 可知,OAC″G″是一条标准的余弦曲线,速度曲线2 和3 都是在该曲线基础上演化而来。该曲线也是理论上电梯运行最小行程时的速度曲线。
曲线2OAB'C'G'和曲线3OABCG分别为电梯运行中间非额定速度时的速度曲线和电梯运行额定速度时的速度曲线,两者的区别在曲线3 在电梯运行的额定速度但是还未到减速点的这段时间内作匀速直线运动,曲线2 和曲线3 的加减速过程都是一样的,因此,本研究采用速度曲线2 进行分析。
曲线OA段: 该段为标准余弦曲线的前四分之一部分,所以曲线公式与标准余弦曲线公式相同,如下:
其中: 0≤t≤tA。
曲线AB段: 该线段为匀加速直线段,斜率为曲线OA段A点切线斜率,其公式如下:
其中: tA≤t≤tB。
曲线BC段: 该段曲线是由标准余弦曲线的第2个四分之一部分平移得到,其公式如下:
其中: tB≤t≤tC。
式( 1 ~ 3) 中: tA,tB,tC—A、B、C 3 个点时刻; sA,sB—电梯在A点和B点走过的总路程; V0—曲线1 所能达到的最大速度。减速段曲线DEFG段与加速度曲线对称,因此速度公式类似。
2. 2 电梯速度曲线算法实现
电梯速度控制软件实现的一个难点在软件和硬件将数字量转模拟量输出的实时性。由于上述公式包涵大量的三角函数和浮点数的运算,如果采用软件计算的方法会使得单片机在计算过程需花费大量时间,降低了整个系统的实时性,本研究选择将曲线离散化。速度曲线具体各段曲线的实现算法流程如图2 所示。
OA段速度曲线中,按时间步长( 1 ms) 制成一个数据表sin_data[nsin],存于单片机的Flash里,再通过查表的方式实现OA段的速度值输出。
AB段速度曲线,则根据上文公式( 4 ) 进行简单四则运算,按一定的时间步长( 1 ms) 给出想要的速度值。
BC段速度曲线,其与OA段速度曲线对称相反,因此也可以通过查询数据表间接实现模拟量输出。
式中: nmax—四分之一余弦段总步长; Vm—运行最大速度,如果是运行额定速度,最大速度可以用额定速度代替。
2. 3 绝对剩余距离给定算法实现
绝对剩余距离是指当前电梯轿厢所在井道的绝对位置与电梯欲前往的目标楼层的绝对位置之间的距离,电梯的绝对位置都是通过绝对值编码器实时测量并反馈给电梯主控制器并经过计算得到。
本研究设计的电梯剩余距离给定算法如下: 当电梯启动时无论电梯目标楼层为几楼层,电梯速度模块给出的第一个剩余距离均为运行到下一个楼层的剩余距离,即运行一个楼层的剩余距离。随着电梯运行,给定的剩余距离将逐渐减小,直到电梯运行到下一楼层的减速点时检查下一楼层是否为目的楼层,如果不是则将下一楼层的距离加到剩余距离中,如果是目的楼层则不再增加剩余距离,直到电梯运行到目的楼层的平层位置。其算法如图5 所示。
图5 中,纵坐标为电梯运行过程中电梯速度控制模块计算给定的绝对剩余距离,横坐标为电梯运行过的距离,C1、C2等点表示电梯的减速点,也被称为“拐点”。当电梯的减速距离大于计算出的剩余距离时电梯进入减速段运行。因此在电梯在本楼层和目的楼层之间插入同向呼梯时,只要电梯运行未达到呼梯楼层的减速点时,本研究设计的电梯运行算法就能实现顺向截梯功能。
3电梯速度控制系统硬件设计
3. 1 LPC1114 主控制器
本研究电梯速度控制系统模块中的主芯片采用了ARM Cortex-M0 内核的32 位微处理器LPC11E14。该芯片性能高、功耗低,支持简单指令集和内存寻址,特别适用于工业控制领域。LPC11E14 以高达50 MHz的CPU频率工作,并具有高达32 KB的Flash存储器和8 KB SRAM数据存储器,其中的闪存能够代替外设EEPREOM芯片用于存储自学习参数、电梯运行速度值、电梯速度曲线频率值和各楼层的绝对位置值等。同时有一路USART,能够与电梯主控制板通讯。并有2 个可编程16 和32 位定时器能够给主芯片提供精确的定时计数和PWM波输出。
3. 2 RS485 通讯电路
RS485 通讯电路主芯片采用NXP公司的高速CAN收发器TJA1050,芯片具有以下几个特点: 理论最大通讯距离可达1 219 m,传输速率为1 Mb /S; 内部具有短路保护、瞬态高压保护和温度保护电路; 芯片采用差分总线,具有很高的抗噪性,并能兼容RS485 电气特性,同时其电路反向耐压可达30 V。
3. 3 DAC模拟量输出电路
DAC模拟量输出电路主要包括二阶滤波放大电路和电压跟随电路,其原理图如图3 所示。
LPC11E14 主芯片不带有DAC输出外设,故本研究通过硬件设计PWM滤波电路放大电路来实现DAC输出功能。
该硬件电路的主芯片采用LM358,该芯片内部具有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器。电路的前端电路为一个简单的二阶低通滤波放大电路,当输入低频信号时,该电路可视为同相比例放大器。电路的后端为一个1 ∶ 1 电压跟随器,其具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗,能够有效地提高电路带负载能力。
4实验仿真
本研究采用电梯主控制板TSBK,安川变频器VS-616G5,电梯速度控制模块、绝对值编码器AWG-05、增量编码器CWG-03、380V三相异步电机等搭建实验平台。通过测量电机的转速输出,可以得到实际环境下电梯的速度。其中电梯在本研究优化策略控制方式下( 即基于绝对剩余距离速度控制方式) 测得的速度曲线图如图6 所示,多段速速度控制( 即基于时间原则的速度控制方式) 下测得的速度曲线图如图7 所示。
通过比较图6 和图7 可以发现,基于时间原则的速度控制方式运行时明显存在一段低速爬行段,而本研究采用的基于绝对剩余距离的速度控制方式则没有这段爬行段,虽然在实际测量过程中会会有干扰影响系统运行,但是明显可以看出该模式下电梯运行时间更短,电梯运行效率更高,与传统模式相比本研究采用的速度控制方式更具优势。
5结束语
本研究介绍了一种基于模拟量输出的速度变频控制模块,并基于绝对剩余距离速度控制方式,进行了相应的硬件模块和速度控制算法软件的设计。最后并进行了相关的实验研究和数据测量。通过实验测试并分析两组实际速度曲线数据得出研究结果,研究结果表明,该基于绝对剩余距离速度控制方式能够减少低速爬行段,在乘坐舒适性和电梯运行效率上有明显改进,同时本研究采用绝对值编码器获取电梯位置信号,能有效消除增量式编码器丢脉冲的缺点,电梯运行效果更佳。
参考文献
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距离控制 篇5
再次创设情境：老师到房产公司看了房子。出示两套房屋的平面图（大小一样）。老师想买大一点的，你能帮我选择一下吗？学生在帮忙选择的过程中发现很难知道到底是哪个大一点。在学生有争议的时候，出示两套房屋的比例尺，告诉学生老师发现每个平面图下面都有个这样的标志，问学生你知道这个什么吗？并让学生尽情说说比例尺的作用。
距离控制 篇6
朋友的企业是老总加上几个老业务员组成的销售团队，用他的话说是“每个人都是老油条，做计划和总结时每个人都是一套一套的”。出差都是跑出去维护下经销商的关系吃吃喝喝玩玩，没有一个人愿意深入到终端市场。年初，产品一车一车从公司仓库拉往经销商仓库。年末，产品完好无损地从经销商仓库拉回公司仓库。往年忙活一年还能挣些钱，但08年的遭遇却让他们不敢再往下想了。
这样的企业， 2008年大大小小不知道已倒闭了多少，但时至今日依然还有很多这样的企业在市场上苟延残喘。当我们把这些企业当作案例进行分析时会发现，他们死因五花八门，但有一样是相同的，那就是他们的营销和市场相隔十万八千里，营销没有通过市场这个载体创造出价值。
能否找到一个有效的方法把这些垂死挣扎的企业救活呢？答案是肯定的，那就是根据每个企业的实际情况，找到一条架起营销和市场的桥梁。通过这个桥梁，把企业的营销方案和策略切实落实到市场上，通过市场这个载体创造企业想得到的价值。
市场细分，精耕细作
上文笔者朋友的企业无疑还是采用原始的粗放型营销方式，几个业务员个个不是“省长”就是“区长”，每个人可谓都是“位高权重”。相信这样的企业目前在我们农资行业已越来越少了，因为随着市场竞争的不断升级，这样的管理和销售模式已经失去了发展和存活的优势。
与之相对的是，在农资行业已逐渐出现了拥有庞大规模销售团队的企业，市场细分到了市县甚至是一个县的一个镇。这些企业的销售人员不但能够管理和维护好经销商，还可以对终端零售商做好管理和维护。由于市场较小，他们能专心地将公司的各项营销策略在市场上发挥得淋漓尽致，并在降低市场费用和解决市场问题的基础上，使企业的品牌知名度和美誉度得到极大的提升。当然，营销在市场落地的结果，也使他们收获了丰硕的业绩。
大家可以看到，凡是现在做得好的农资企业，没有一家公司还是采取传统的粗放式营销。凡是现在发展较快正在崛起的企业，无不是进行了市场的细分，才实现了以量作为杠杆到质的飞跃。
管好基层推广员，
让企业营销落地
很多农资企业都有自己的基层推广员，但同样是推广员，在不同公司发挥的作用却有着天壤之别。笔者见过很多企业的推广员，跟经销商下乡只会帮经销商车上车下搬货，到终端零售店站店只会帮助零售商拿药称肥，忙了一天也挺辛苦，但就是业绩没有什么明显的提升。
与之相对，笔者也见过一些企业的推广员，每到经销商处就到仓库去统计库存跟踪进销存，然后就和经销商业务员沟通哪里的零售商货还没有铺到位，哪个零售商铺了货却销售得不好等等。等下到终端零售店，先是和零售店老板沟通近期情况维护客情关系，然后理货点库存、张贴POP、写植保知识和产品宣传推广海报，解决零售商以及农民提出的相关问题等等。而且晚上回去后还会对一天的工作做一个总结，将有效信息反馈给公司和经销商，把自己好的经验总结好建议给自己的团队。
两者对比，相信大家很容易推断出哪个公司业绩更好。可是有些公司就开始郁闷了，我们的推广员也培训了，也制定模式化的推广流程了，怎么还老是做不好呢？笔者认为，问题的关键还在于推广员的管理。流程规定和培训都解决不了根本问题，根本问题是执行力问题。庄子说“君子的力量是行动的力量，不是语言的力量”，笔者认为，营销的各个方面都要切实执行，才能产生力量，进而创造价值。
企业营销高管要经常下基层
笔者认为，在一定程度上，一个公司营销与市场的距离可以理解为这个企业营销高管与市场的距离。很多企业的营销高管怀揣着“运筹帷幄之中，决胜千里之外”的伟大理想，坐在总部豪华的办公室里进行营销方案的制定以及市场销售人员的调遣和管理。可是，市场是不断变化的，仅凭原来的经验和下面反映的情报，营销高管很难长时间做出切合市场的胜策。只有能够经常深入市场最前线的营销高管，才能够指挥出常胜之师！
与优秀经销商沟通交流，
共定“赢销”大计
很多企业人员也深入到了市场最前线，但到前线未必等同于有最贴切的体会，因为你毕竟不是直接服务于这个基层市场的。所以，很多时候企业自认为已经很了解市场了，可制定出来的营销策略却得不到经销商的认可。想来想去想不出个所以然来，干脆就给经销商扣了顶帽子“赖皮客户”。对此，经销商怎么会领情啊，于是干脆也送企业一面锦旗“奸商”。
很多企业宣扬企业和经销商是夫妻关系。可是每年在制定关乎厂商共同未来的营销大计时，怎么就忘记和“爱妻”商量一下了呢？笔者认为，企业每年制定次年营销策略和计划时应多和经销商沟通，共定来年”赢销”大计,如产品布局、促销策略和方案、优秀经销商扶持方案等等。
……
最后，祝愿我们所有优秀农资企业在新的征程中,做到营销与市场零距离，实现财富与企业零距离！
长距离管状输送机的集中控制 篇7
霍州煤电集团公司辛置煤矿选煤厂设计能力3.40Mt/a,生产系统中的矸石通过管状输送机进行运送,该管状输送机栈桥全长1 074 m,起、终点高差85 m,带速1.6 m/s,皮带管径Φ300 mm,小时运量300 t,驱动方式为机头、机尾各一台200 kW电机驱动。由于该管状输送机线路布置长,各类保护较多,人员不能时刻对设备的全程沿线进行全方位检查,而且设备机头机尾双驱动电机的运行需要进行同步控制,依靠人工进行设备操作,不能满足设备安全运行的需要,为了确保输送机的安全运行,设备采用了集中控制方式,对整个运行过程进行自动化控制。
1 管状运输带集中控制系统
1.1 集中控制系统的组成
管状运输带集中控制系统由上位机管理系统、PLC控制系统、视频监控系统三部分组成。
上位机管理系统采用的是组态王力控Foreecontrol6.1,它是整个自动化系统的核心,是命令下达与发布的中心,作为集中控制系统的主站,可以对管状输送机及给料阀门、给料皮带的运行操作、参数调整、预警报警等进行操作控制,并可以用动态图形显示管状运输带的运行情况、故障报警情况。
PLC控制系统共有两部分组成,在管状输送机机头、机尾各设置一个PLC分站,由于管状输送机运行距离长,为了确保数据的可靠、及时通信,在中部设有1个控制信号中继箱。PLC分站采用的是西门子S7-200系列可编程控制器,主要执行上位机管理系统的各项命令,并通过模拟量、数字量模块对现场各种联锁信号实时采集,在PLC控制器内进行运算处理和逻辑控制,然后快速、准确地输出控制响应,使系统安全稳定地运行[1]。
监控系统共设置10个监控点,可以对管状运输带机头、机尾及沿线各点的设备运行情况进行全方位监控,监控图像通过光纤网络传输至监控主机,可实时监控设备的运行状况,确保设备、人员的安全。
1.2 集中控制系统的工作方式
管状带式输送机控制系统分为集中和就地两种控制方式。就地控制是由现场的就地控制箱进行单一设备启停操作,上位机管理系统只能监测设备运行状态,不能进行任何控制,该方式主要用于设备检修及调试。集中控制又分为集中非联锁手动操作和集中联锁自动操作,由上位机管理主站进行选择,对设备进行远程操作,集中非联锁手动操作是对单一设备进行操作,设备运行中,只对设备的故障信号报警停机,系统联锁保护信号不参与控制;集中联锁自动操作是设备正常运行的控制方式,由控制室的PLC系统进行自动联锁保护控制[2]。集控上位机发出启停指令,通过PLC系统给出控制信号,启停机头机尾电机、给料皮带及阀门,管状运输机运行过程中,系统实时监控设备联锁保护信号、电机电流及故障等信号,若出现联锁信号及电机电流及故障信号报警,系统马上给出停车指令,并在上位机上显示具体报警内容,待排除故障或报警后,需按下上位机组态画面中的复位按钮,故障消除后才能重新启动,否则启动无效。
需要注意的是设备采用的是机头机尾双电机驱动,设备运行时双电机必须同步运行,所以就地与集中非联锁手动两种操作方式,不能对管状输送机单一电机进行启停操作,在设备检修时必须采取相应措施方可进行操作。
1.3 控制回路设计
管状输送机的控制结构如图1所示,首先集控进行响铃信号触发PLC中断,处理器先确定安全回路工作是否正常,以避免发生危险,在确认安全回路正常情况下,处理器发出信号可以驱动电机运行,设备启动正常后,开启入料阀门,开始物料的运输,在电机运行过程中,处理器一直监控系统的安全状态,各保护是否有动作,如果发生异常,处理器发出信号,迅速关闭闸门,停止管状运输带的运行。
根据集控控制要求,集中控制系统包括PLC控制部分、低压配电系统、就地控制箱、现场信号采集部分。PLC控制部分主要由机头机尾PLC分站、信号中继箱组成,两个PLC分站通过Profibus-Dp通讯电缆及信号中继箱与集控上位机主站连接[3],上位机主站通过PLC分站采集信号及执行程序动作,PLC分站具有运行、故障、联锁装置保护、启动预警、急停自锁等功能。参控的设备以硬接线方式与低压配电系统连接,并在每台参控设备附近配备对应的就地控制箱。低压配电系统分别连接PLC系统和现场就地控制箱,PLC系统为每台设备提供独立的控制回路,它将设备的电源信号、启车命令信号、现场保护信号等通过继电器隔离后送入PLC模拟[4]、开关信号输入通道,由软件实现各种逻辑控制功能,并通过PLC模块输出通道,经继电器隔离控制相关设备的运行。现场信号主要有远程允许、运行反馈、设备运行电流、料流检测、电子秤瞬时流量及运输机的安全保护信号等。以上就构成了完善的回路控制系统。
2 集中控制系统的技术特点和应用效果
由于采用了集中控制系统,上位机主站作为工作数据显示及设定,实时工作数据一目了然,报警信息清晰明了,系统运行状态实时把控,大大降低了系统的维护和检修难度,操作非常方便。
2.1 技术特点
a)控制系统电气线路简洁明了。独立控制回路的设计减少了故障检查时间,在参控设备发生故障时,可按照相应回路的控制节点进行查找[5],缩小了故障点查找范围,提高了处理故障的速度;
b)设备运行安全可靠,全自动的运行方式,可以控制设备按照工艺流程要求,正确运行以完成所需的生产任务,杜绝了人为误操作设备造成的设备及人员的安全事故,使系统的可靠性大大提高,能够实现设备的安全高效生产;
c)上位机系统可以显示整个生产系统的工艺流程图及各设备的运行状态,存储有关的工艺参数,完备的保护功能能够确保系统运行中出现故障时,立即进行故障报警,显示故障的发生部位,实现故障设备闭锁,杜绝了事故扩大的可能;
d)完善的监控系统可以对设备进行全方位监控,由于设备布置线路长,对沿线各点的设备运行情况进行监控,可以实时了解设备运行情况,及时发现问题,确保了设备、人员的安全。
2.2 应用效果
生产实践表明,霍州煤电集团公司辛置煤矿选煤厂长距离管状输送机投用以来,集中控制系统使用良好,系统安全可靠,完善的监控及保护系统确保了设备的安全高效运行,参控设备的独立控制回路提高了设备故障的处理速度,提高了设备的使用率,全自动的控制方式,确保了设备按照要求顺序启、停车,杜绝了人为事故的发生,使系统的可靠性得到了保证,能够实现设备的安全高效生产。
3 结语
集控系统的使用,简化了设备改造的流程,为了降低电力消耗,辛置煤矿选煤厂对长距离管状输送机进行了变频改造,对机头机尾大功率的电机安装了变频器,并增加了速度同步控制系统,改造仅更改了部分线路,就达到了设计要求。通过改造进一步提高了设备功效,降低了电力能源消耗,实现了设备安全高效、环保节能的使用效果。
摘要：阐述了霍州煤电集团辛置煤矿选煤厂管状输送机集中控制系统的组成、工作方式及控制回路设计,并介绍了系统的特点和应用效果。
关键词：集中控制系统,控制回路,系统设计
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距离控制 篇8
1.1 工程简介
该项目设计位置选择在兰州市城关区中立桥以东约315米处, 管线南端位于体育公园黄河风情线东北侧绿地内, 穿越南侧护堤、黄河底、经黄河北侧河漫滩, 止于黄河北侧中心滩防洪堤, 顶管法施工南侧连接线由607#路次高压管道接入, 北侧连接线连接到现状北滨河路DN400次高压管道, 由城关黄河大桥西侧的截断阀井沿北滨河路南侧向东至会展中心南侧绿化带。
顶管地下顶进长度337米, 勘探期水面宽160米。设计C50钢筋混凝土顶管内直径1650毫米, 管壁厚165毫米, 直线水平设计。顶管管位标高为1490.0-1495.0之间。管道最大埋深约19.8米左右, 最小埋深约9.8米左右。
1.2 工程地质
经查阅岩土工程勘察报告 (2010-勘-63) , 该工程高河谷处地下水位20米左右, 低河谷处地下水2-5米。勘察报告揭示, 顶管管位大部分穿越中风化砂质泥岩, 少部分穿越强风化泥质砂岩, 中间有泥岩断裂带, 夹层为砂卵石。黄河河床由千百年来河水的冲刷堆砌而成, 地质极为复杂。
2 存在的质量问题
由于在黄河下施工, 地下水丰富, 地质情况复杂, 顶管工程容易出现姿态偏移、管节及洞口处漏水等质量问题。
3 引起质量问题的因素
引起质量问题经现场调查分析主要有以下3点原因:
3.1 橡胶法兰密封不严
对橡胶法兰进行检查, 发现橡胶法兰与管道不能严密接触, 存在0.5-1mm缝隙地下水从管道外壁渗流至工作井内。
3.2 纠偏不及时纠偏幅度过大
对纠偏过程进行检查, 发现纠偏过程存在纠偏不及时纠偏幅度过大情况, 最大纠偏量达70mm。
3.3 土体特性不均匀
通过螺旋输送机出土土体土质情况分析, 土质为部分为中风化砂质泥岩, 少部分穿越强风化泥质砂岩, 中间有泥岩断裂带, 夹层为砂卵石。
4 控制的对策与措施
4.1 对橡胶法兰进行安装改良
洞口止水装置由一道更改为二道, 盘根止水装置能够通过螺栓进行压紧, 止水装置由钢法兰、橡胶止水法兰、中间法兰和钢压板组成。其中橡胶止水法兰采用钢丝编织橡胶法兰, 钢压板上设置腰型空, 可以径向收缩。具体构造如下图:
4.2 采取“勤测勤纠”原则
4.2.1 及时纠偏
制定严格的放样复核制度, 并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度, 坚持三级复测:施工组测量员→项目管理部→监理工程师, 确保测量万无一失。布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形, 必须定时复测并及时调整。顶进纠偏必须勤测量、多微调, 纠偏角度应保持在10′～20′不得大于1°。并设置偏差警戒线。初始推进阶段, 方向主要是主顶油缸控制, 因此, 一方面要减慢主顶推进速度, 另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。开始顶进前必须制定坡度计划, 对每一米、每节管的位置、标高事先计算, 确保顶进时正确, 以最终符合设计要求。
4.2.2 建立管外壁完整的泥浆套
工具管后开始每隔2米设一道共三道注浆环, 以后每隔6米设一道注浆环, 每个中继站前后两节管均设补浆环, 注浆环做法见图二。由注浆总管至每道注浆环的支管必须设一球阀, 每个注浆孔加设一道球阀。在正常顶进时, 只对第一注浆环的四个注浆孔注浆, 其余注浆阀门关闭。补浆时, 从工作井开始向机具方向, 逐道注浆环进行补浆, 在每道注浆环补浆时, 依次开启四个阀门进行补浆, 每补完一个孔即关闭球阀, 然后打开下一个。开启注浆孔阀门时, 一手握住注浆软管, 开启后即可感觉到注浆流动, 大约1分钟即可完成, 根据手感判定。在100米范围内, 每顶进2米, 补浆一次。在100米以后每顶进8米补一次浆。补浆必须在顶进的同时进行。注浆环断面见下图:
4.3 保证开挖面压力平衡
4.3.1 机头添加提高塑性添加材料
在开挖面注入膨润土, 改良开挖面土体, 使泥土的流塑性和抗渗性提高, 满足挖掘面稳定。
4.3.2 合理控制出土量
合理控制顶进速度, 控制出土量, 如果螺旋输送机出土量不变, 顶进速度与压力成正比, 使顶管机在顶进过程中与其所处土层的土压力和地下水压力在平衡状态, 排土量与顶管机刀盘破碎下来的土的体积处于平衡状态, 达到管道姿态稳定的目的。
5 工程实施效果
在施工过程中通过严格的过程控制, 顶管施工按计划顺利实施。经过对橡胶止水装置改进, 提高了洞口的抗渗性能, 施工后未出现洞口渗漏情况。经过及时纠偏和建立管外壁完整的泥浆套, 稳定了管道姿态, 满足轴线偏移≤30mm, 使原来由于管道姿态偏移造成的胶圈变形的而漏水漏浆情况不再发生。经过机头添加提高塑性添加材料和合理控制出土量, 保证了管道姿态稳定。
摘要：针对黄河下地下水丰富、地质情况复杂情况下顶管过程中容易出现姿态偏移、管道及进出口处漏水等质量通病, 并对遇到问题分析原因, 采取相应措施, 最终解决姿态偏移、管道及进出口处漏水等质量通病, 满足了工程施工要求。
距离控制 篇9
关键词：长距离输水,调流阀,控制技术,深入探讨
1 调流阀气蚀现象分析
调流阀的使用有效的解决了长距离输水过程中管内压力稳定和水量恒定的技术要求, 但是调流阀在使用的过程中经常会出现气蚀的现象, 而造成调流阀气蚀的主要原因是长距离管道在输水过程中管内水流在不同阻力的作用下产生闪蒸或者是空化的现象, 这些现象的产生都对调流阀产生着很大的腐蚀作用, 长期作用下调流阀会由于腐蚀而失去其原来应该具有的工作性。调流阀主要由可移动的阀瓣、阀体以及固定在管壁上的阀基组成, 当水流经过调流阀时, 阀瓣在水流的作用下而发生移动, 这对原本的水流是一种阻碍的作用, 而水流在阀瓣的阻碍作用下, 原本的流量没有发生改变, 而过水的断面却有所减小, 这就会导致水流流速的增加, 管内原本的静压力突然之间下降, 水流的动能有所下降, 而根据能量守恒定律, 原有水流具有动能的损失部分转移给了水流, 使得一部分的水流气化, 变成了饱和蒸汽, 如果此时水管出口的压力低于饱和蒸汽压力, 饱和蒸汽将会滞留在阀体部分, 这就造成在调流阀附近同时存在着水蒸气和液态的水流, 出现气液共存的状态, 而这种现象就是所谓的闪蒸现象。闪蒸现象出现后, 在蒸汽压力的作用下, 调流阀的阀瓣会继续发生移动, 水流的过水断面会增大, 水流的速度也会有所降低, 这就会造成调流阀后部的水压瞬间增大, 当压力增大到与饱和蒸汽压力相同时, 饱和水蒸气会在压力的作用下浮向管道的上部, 并在不断增大的压力作用下而发生爆裂, 这个过程就是所谓的空化过程。在水蒸气气泡爆裂的瞬间由于能量的爆发点非常集中, 因此会对整个阀体产生巨大的冲击力, 使得阀体在不断的冲击力作用下表面产生塑化现象, 随着塑化现象的不断加剧, 阀体也会产生形变, 进而形成严重的气蚀现象从而使阀体失去工作性。
2 调流阀控制技术分析
2.1 管道设置
在输水管道内设置调流阀前压力、后压力以及流量传感器, 在水流经过调流阀时将瞬时准确的压力以及流量信号传递到控制室, 控制室通过管内实际压力和流量的需要来控制调流阀的开启程度, 确保水流在经过调流阀时能够尽量减少对于调流阀的冲击作用。同时为了更好的获得管道内部稳定的压力状态以及流量状态, 需要在输水管道调流阀位置前端留出长度为管道直径3至5倍的长度, 阀后端留出5倍管道直径以上的管长。
2.2 设置进人检修口
长距离输水管使用的调流阀一般构造都非常复杂, 工况要求也十分严格, 一旦输水过程中水流中夹杂树枝以及塑料等杂物, 则阀体的出流孔就非常容易堵塞, 因此就需要在调流阀前端或者是后端分别设置一台蝶阀, 蝶阀与调流阀之间的位置能够进人的检修孔。蝶阀的作用是能够在检修的过程中切断管内的水流, 同时蝶阀距离调流阀的长度要满足调流阀对于阀体前后管道长度的要求。这样的设置方式除了能够有效的降低调流阀拆除修理的维修成本, 同时又能够有效的保证蝶阀与调流阀在正常运转过程中免于气蚀的威胁。
2.3 设置多台调流阀并联工作
多台调流阀并联工作能够适应流量变化范围较广的输水管道, 也能够最大程度的确保输水过程中的阀体的安全性和管道的稳定性。根据输水管道的实际要求确定调流阀并联数量, 选择其中一台作为备用阀, 在多组并联运行的状况下, 当水流流量一定时, 通过控制室来控制阀体的开启数量, 使得每一台调流阀都能处于最佳的工作状态, 这样不仅能够有效的降低水流输送过程中的噪音, 同时还能够有效的减少每台阀体受到的气蚀, 延长系统整体的运行寿命。但是如果在输水过程中水源水位低于设计允许的最低水位时, 这个时候输水系统不需要调流阀进行管内降压, 调流阀要保持最大的开启程度, 保证管内水流流速和流量。但是水流在经过阀体的时候仍会有水头损失, 这时需要设置超越管超越调流阀, 超越管段设置蝶阀。如果需要降压时就要关闭超越管部分的蝶阀, 让水流重新进入到主管道, 经过调流阀的降压控制。
2.4 合理确定调流阀与稳压塔的位置关系
稳压塔的设置是为了保证输水管道能够在各种不同的管道运行工况状态下, 整个管道输水系统处于静压状态下仍然保持预定的工作压力, 这种设置不仅能够有效的保证输水管道的正常运作, 同时还能够有效的节省整个输水系统的成本投入。但是由于地势要求的原因, 稳压塔一般设置在调流阀的下游段, 这样对于调流阀自身的基础高度要求就会大大降低, 从而也会相应的降低稳压塔的建造成本。
3 结论
运用长距离管道进行重力流输水是目前水利输水系统发展的必然趋势, 而解决好长距离输水过程中输水管道内压力和水流量的问题是促进水利输水系统发展的有效途径, 调流阀的使用有效的解决了这一技术难题, 但是调流阀自身在使用的过程中也存在着一定的技术问题, 气蚀问题的解决将会在很大程度上促进水利输水系统的发展。随着越来越多长距离调水工程的建成和投入使用, 调流阀的使用也会越来越广泛, 对于调流阀技术问题的研究也将会越来越具有重要的意义, 将调流阀的特性与工程的实际情况进行有效的结合将会对长距离输水工程产生更加积极的促进作用。
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距离控制 篇10
天然气是优质高效、清洁环保的能源和重要的化工原料,广泛应用于工业、商业和民用各个领域,在经济社会发展和人民生活中具有十分重要的作用,因此,扶持开发天然气工业在国家经济发展中具有重要意义。“西气东输”是天然气工业引进实施的重要项目工程。“西气东输”工程是把我国西部地区富产天然气地方的气源通过管道输送方式传输到东部地区,“西气东输”天然气输送工程是我国距离最长、口径最大的输气道管工程,西起塔里木盆地的轮南,东至上海。全线采用自动化控制,供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲地区。在“西气东输”工程中,天然气主要通过管道线路进行长距离的传输,采用管线进行天然气输送是天然气运输的主要方式,天然气管线输送控制是“西气东输”工程关键技术问题。研究天然气管线输送控制优化方法在“西气东输”工程中具有重要的里程碑意义,相关的控制模型研究受到人们的极大重视。
传统方法中,对长距离输送天然气管线系统的调度控制方法主要采用模糊PID神经网络控制的长距离输送天然气管线控制方法、基于经验模态分解的长距离输送天然气管线负荷预测及控制方法、基于粒子群进化的长距离输送天然气管线控制方法和基于Qo S调度的天然气管线调度及控制方法等[1,2,3],上述方法是采用非线性时间序列分析方法进行管线中天然气流量的信号模型构建和重构,结合控制模型实现优化调度,提高天然气在管线传输中的均衡性能,取得了一定的研究成果,其中,文献[4]提出一种基于定量递归分析和天然气流量的状态矢量特征空间重构的天然气管线负荷数据预测算法实现长距离输送天然气管线系统的优化控制,对天然气管线负荷数据进行相空间重构,在重构的相空间中进行递归图的特征提取,采用自相关匹配算法实现对流量预测,提高天然气管道的控制性能,但是该方法存在计算开销较大,维数较高等问题,导致控制精度不高。文献[5]提出一种采用子空间特征分解的多输入输出的长距离输送天然气管线系统调度控制方法,通过覆盖概率高阶累积量切片的均衡控制处理,提高天然气管线的调度控制性能,但是该算法对干扰强度大和信噪比较低情况下的天然气管线的流量预测和控制的效果不好。文献[6]给出的控制模型采用模糊PID控制方法,当天然气管线传输节点出现自相关特征互扰时,对天然气输送的控制精度不高。
针对上述问题,本文提出一种基于自适应渐进约束加权闭环控制的管线长距离输送天然气控制模型。构建管线长距离输送天然气控制的控制对象模型,进行控制约束参量分析和控制目标函数构建,构建了多输入输出的天然气管线负荷的时间序列信号模型,采用闭环反馈校正方法实现管线长距离输送天然气的闭环控制算法改进。最后通过仿真实验进行了性能测试,得出采用本文设计的控制模型进行天然气在管线中的长距离调度和传输,具有较好的控制精度,天然气输送的传递误差收敛到零,提高了天然气储运效率与安全性,展示了较好的应用价值。
1 长距离输送天然气管线系统的控制对象模型和控制约束参量分析
1.1 长距离输送天然气管线系统的控制对象模型
为了实现对长距离输送天然气管线的可靠性控制,需要首先进行控制模型构建,首先构建MIMO多跳长距离输送天然气管线系统负荷数据时间序列分析模型[7,8,9,10,11,12],实现长距离输送天然气管线的控制对象模型模拟,假设将整条管线分成小段,在管线起点采用一个离散二元方程描述距离输送天然气管线系统的输入输出模型为:
其中,x(k)∈Rp表示输送管线的总传热系数,u(k)∈Rq表示系统的控制输入,z(k)∈Rm表示长距离输送天然气管线的输送天然气的目标属性控制输出,A,B,C为适当维数矩阵,采用四元素变量p,q,m表示长距离输送天然气管线的输送流量。
考虑系统在初始条件一定的情况下长距离输送天然气的流量负荷过渡过程表示为u(k)=Kx(k),在管线起始段,返回时延τk小于一个采样周期时,此时输送天然气的流量在失衡时的校正的反馈跟踪控制目标函数可描述为:
采用四元素方法求管线流量为150 m3/h的摩擦生热,考虑存在不确定时延和控制输入直接作用下的管线控制的小扰动性,得到长距离输送天然气管线的被控对象可以描述为:
由上面对长距离输送天然气管线的动态特性分析,考虑长距离输送天然气管线的不确定时延、未知扰动误差、输送起点油温等干扰问题,得到天然气管线的粘度与温度的关系曲线如图1所示。
对图1表示的天然气管线的粘度与温度的关系进行自适应特征分析,在控制状态方程引入干扰向量,得到引入干扰后加热输送时,流量越大,此时天然气管线中进行流量调度和控制系统状态方程描述为:
其中,w(k)∈Rn,表示管线采用大流量输送的未知扰动,即w(k)∈L2(0,∞),A、B、C、D、F1、F2为适当维数矩阵,变量n为正整数,ΔA1,ΔB1为流动摩擦热和良好的管道保温的原始数据的建模误差,在全线不加热下,得到一组不确定变量输入,根据上述分析,构建长距离输送天然气管线系统的控制对象模型,作为控制模型的输入数据。
1.2 控制目标函数构建和控制约束参量模型分析
在上述构建的长距离输送天然气管线系统的控制对象模型的基础上,将多输入输出的长距离输送天然气管线路由节点引入到分簇模型中,定义在t域的天然气管线负荷时间序列函数x(t)的p阶高阶累积量特征,在状态空间中确定控制目标函数Xp(u)和高阶累积量信息Fpx(u),并且在M层子节点中分析天然气管线系统信道阻抗的频谱特征为:
多输入输出的长距离输送天然气管线系统传输节点接收到的负载信息的功率为:
多时段信道均衡下管线输出的负荷时间序列在相空间中的相位角为α=pπ/2。Fα[·]为功率谱密度的算子符号,多输入输出多跳长距离输送天然气管线系统闭环控制的选择权值sw(u),得到Kp(t,u)控制约束下管线的摩阻损失变换核:
其中,n为多输入输出多跳长距离输送天然气管线系统中压气站的节点的个数,即n∈Z。将核函数代入上式,长距离输送天然气管线系统时延扩展Xp(u)可以表示为:
采用MIMO多跳长距离输送天然气管线系统负荷数据时间序列分析方法,得到天然气管线的排出压力和管道的工作压力负荷测量均衡后的控制目标函数为:
通过上述分析,实现了控制目标函数构建和控制约束参量模型分析,在此基础上进行闭环控制模型优化。
2 管线长距离输送天然气的闭环控制模型改进设计与实现
在上述进行了控制约束参量分析和控制目标函数构建的基础上,进行管线长距离输送天然气的闭环控制模型改进设计,传统的管线长距离输送天然气的控制模型采用模糊PID控制方法,当天然气管线传输节点出现自相关特征互扰时,对天然气输送的控制精度不高。为了克服传统方法的弊端,本文提出一种基于自适应渐进约束加权闭环控制的管线长距离输送天然气控制模型。构建管线长距离输送天然气控制的控制对象模型,构建了多输入输出的天然气管线负荷的时间序列信号模型,在天然气流量的特征子空间中,采用闭环反馈校正方法实现管线长距离输送天然气的闭环控制算法改进,改进模型算法设计描述如下,构建自适应渐进约束加权闭环控制算法,令qw、va、fkw分别表示多输入输出多跳长距离输送天然气管线系统通信系统的吞吐量Qw、Va、Fkw的均值,得到天然气管线的传输流量的约束控制的建模误差的表达式具体描述为:
其中,G∈Rr×l,A1∈Rl×p,B1∈Rl×q为长距离输送天然气管线系统负荷预测的确定成分参量矩阵,F∈Rl×l为未知扰动成分参量的矩阵,但满足条件FTF≤I,特征函数r,l为正整数。记特征约束遍历误差为:
通过上述描述,构建了长距离输送天然气管线失衡条件下的控制对象模型,对于每一个重构的广域子空间模型,空间矢量表示为:
对于裸露管线,只需增加厚度不大的保温层,提高调度控制传输过程中的特征匹配度,此时裸露管线的温降特征相关函数为:
对上式进行特征值分解得:
通过上述处理,实现对多输入输出多跳长距离输送天然气管线系统负荷的信号特征重构,从L+1到2L维进行长距离输送天然气的负荷预测,得到管线有保温层时的温降和压降特征分解过程为:
式中,多跳长距离输送天然气管线系统负荷传输距离、天然气传递的功率向量V=[V1,V2,…,Vm]∈Rm×m且正交,从而得到传热系数控制约束特征表示为:
上式即为提取的RTR的长距离输送天然气管线系统负荷值的功率谱密度,长距离输送天然气管线系统通信的多时段信道均衡强度Tkw服从分布,上述功率谱密度特征满足大小关系,为:
求得含有天然气管线负荷走势的所有状态信息,能有效表征研究的长距离输送天然气管线系统负荷数据的状态参量,进行多输入输出多跳长距离输送天然气管线系统的调度控制的线性时间预测,可得:
此时,在t时刻的管线的闭环控制信息度为N,闭环控制的子空间正交基集满足:
其中,xt表示多输入输出多跳长距离输送天然气管线系统数据包预测分析样本数据;wt表示于自适应渐进约束加权闭环控制的权值向量。
通过上述算法设计实现控制模型改进,改进算法实现流量如图2所示。
3 仿真实验与性能分析测试
为了验证本文设计的控制模型在实现天然气在管线中长距离传输中有效控制的应用性能,进行仿真实验。仿真采用Matlab 7作为仿真工具进行算法设计,选择了ADI公司的ADSP-BF537作为天然气管线的流量采集芯片,天然气管线运输的流量采样频率为13.63 k Hz,测试数据集分布的频率范围:22~28 k Hz天然气管线运输的脉宽34 ms,闭环控制的解调频率为20 Hz,干扰SNR=10 d B。在上述仿真环境和参数设定的基础上,进行管线长距离输送天然气的闭环控制仿真测试,为了定量分析性能,采用本文方法和传统方法,以不同温度和不同流量下的天然气传输的吞吐量为测试指标,得到仿真结果如图3和图4所示。从图可见,采用该控制模型进行天然气在管线中的长距离调度和传输,具有较好的控制精度,天然气输送的传递误差收敛到零,吞吐量较高,提高了天然气储运效率与安全性。
4 结束语
本文提出了一种基于自适应渐进约束加权闭环控制的管线长距离输送天然气控制模型。构建管线长距离输送天然气控制的控制对象模型,进行控制约束参量分析和控制目标函数构建,构建了多输入输出的天然气管线负荷的时间序列信号模型,在天然气流量的特征子空间中,采用闭环反馈校正方法实现管线长距离输送天然气的闭环控制算法改进。仿真结果表明,采用该控制模型进行天然气在管线中的长距离调度和传输,具有较好的控制精度,天然气输送的传递误差收敛到零,提高了天然气储运效率与安全性,应用价值较高。
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距离控制 篇11
输送机具有结构简单、输送物料范围广、运量大、效率高等一系列优点,被广泛应用于矿山、冶金、港口、化工等领域。伴随输送机技术的不断完善,长距离、大倾角上下运、双向输送、水平转弯和管状等多种输送机已成为市场主流。
目前我国的大型带式输送机在启制动过程和正常运行时,会出现启动困难、起动电流对电网的冲击较大、由于载荷不均衡而引起的电动机过载甚至是电动机烧毁的事故。当在一条带式输送机上布置多个驱动装置,常因启动顺序与时间控制不准确,出现输送带的低张力堆积、振荡、大冲击或者飘带,造成这些故障的根本原因就是驱动滚筒线速度不一致长期累积的结果。
在市场经济下,很多用户为了节省修整地形、挖隧道、架廊道等成本投资,不仅要求输送机能够绕过障碍物,更是要求修建在连绵起伏的地势上。现场恶劣的地形,千变万化的复杂工况及对设备稳定性的要求,无疑对长距离多点分散驱动输送机控制系统提出了更高的要求。
2 应用液粘软启动装置的控制系统
由于以前变频器价格昂贵,长距离水平输送机多点分散驱动多采用液粘软启动装置。液粘装置原理如下:液压系统比例阀线圈电流→控制油压的大小→油膜厚度→输出力矩→电机功率。下面以一条水平三点分散驱动为例进行分析,驱动形式见图2:液粘软启动装置多点驱动追求的是功率平衡调节。电控系统以一台驱动为主电机,并为电流差值设定一个阀值,当除主电机外的电机与主电机电流差值超过这个阀值,就开始进行功率调节,将输出功率大的液粘装置的控制油压降低以增大油膜厚度,反之同理。控制油压是通过改变液粘装置中液压系统的电磁比例阀来实现的。
上述液粘控制系统,对于各点驱动滚筒外径、减速机减速比和电机额定转速等先天差异可以进行适应调节。实际应用中液粘控制系统仍存在很多不足,如除主电机外的驱动滚筒容易出现打滑、驱动滚筒磨损严重、启动冲击大、稳定性差、不允许长时间低速运行等,这些不仅增加了设备故障率,同时大大缩短了驱动滚筒和胶带的使用寿命。笔者认为液粘控制系统中的功率平衡只适于物料均匀、连续且地形和工况并不复杂的较理想的长距离多点分散驱动输送机。
3 应用变频器的控制系统
近几年伴随变频器性价比的提高,其凭借优越的特性开始广泛应用于长距离多点分散驱动输送机。应用变频器的输送机能够实现缓慢启动、缓慢停车、重载低损伤启动和低速验带等很多优越的性能。
变频器一般具有速度控制和转矩控制功能,本身可以通过编码器反馈进行准确的速度闭环控制。对于应用变频器的多点远距离分散驱动,以图2为例:
3.1 采用速度主从控制:
选定头部驱动为主驱动,将速度给定送至头部驱动,读取头部驱动的实时速度送至中部驱动和尾部驱动作为速度给定,或者读取中部驱动的实时速度送至尾部驱动。调试初期,如果电机额定转速、减速器减速比和驱动滚筒外径大小,及启动顺序与时间控制不准确,输送带都会在某个分段出现低张力堆积或者飘带,见图3和图4。找到合适配比后,设备长期运行中由于各驱动滚筒磨损程度不同仍会出现上述问题。
3.2 采用驱动速度独立配比控制:
调试初期,选取头、中驱动,分别给两个驱动同样的速度运行,观察中部驱动转矩变化,通过调节中部速度给定至两个转矩基本不变,找到合理的速度配比来抵消由于电机额定转速、减速器减速比驱动滚筒外径带来的影响,同理再找到头部和尾部的速度配比,找到三驱动的速度合理配比后,分别给定三个驱动。设备长期运行中问题同上。
3.3 采用转矩主从控制,仍以图2为例:
选定头部驱动为主驱动,将速度给定送至头部驱动,读取头部驱动的实时转矩送至中部驱动和尾部驱动作为转矩给定,或者读取中部驱动的实时转矩送至尾部驱动。这种控制保证了各驱动转矩一致,但由于物料分布不均匀,主驱动的转矩变化很大,而从驱动的速度又处于不可控状态,因此输送带出现严重振荡甚至造成沿线撒料。
4 长距离输送机驱动控制系统展望
目前,上述的驱动控制系统能保证工况不复杂的输送机的运行。为了使多点驱动输送机能适应现场恶劣的地形、复杂工况、驱动滚筒的磨损等因素,我们需要通过对输送机进行动态分析,建立长距离分散驱动输送机的控制模型,借助现代传感技术,把模糊控制通过控制器实现,追求驱动滚筒线速度的同步。输送机系统还将会对启动、运行、制动过程中的实时数据参数进行分析,实现自学习,根据分析结果自动校正控制程序,使设备运行更加稳定、可靠。
结语
随着长距离送机应用的日益广泛,很多科研人员和技术人员定会致力于研究一个具有自诊断、自分析、自校正等更多功能的长距离输送机多点分散驱动平衡的控制系统,其必将推动输送机向更长距离、更大运量和更多中间点驱动的方向快速发展。
摘要：介绍长距离输送机的基本概况,对国内长距离输送机多点分散驱动应用液粘软启动装置和变频器的控制系统进行一般概述,并阐述个人对功率平衡的观点。在市场经济下,由于输送机需要适应现场恶劣的地形、千变万化的复杂工况、高稳定性的要求,本文通过对输送带的堆积、振荡、飘带等故障分析,提出对多点分散驱动控制系统的展望。
关键词：编码器,现场总线,Kubler,西门子Profibus-DP
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