建设设备自动化系统（精选12篇）
建设设备自动化系统 篇1
1前言
目前, 串行通信广泛应用于自动控制系统中, 用来实现计算机与PLC工控机之间的数据传输, 也是发射机设备实现自动化控制使用的一种通信模式。由于OMRON C200HG PLC与计算机实现串行通信有特定的通信协议, 而要确保其能正常通信, 在编程时, 就须按照PLC通信协议编写通信程序, OMRON C200HG PLC通常利用自带MSComm通信控件就能实现串口通信。本文将以发射机自动化控制为例, 重点阐述如何使用VB6.0环境下的MSComm通信控件编写程序, 通过计算机串行通信协议, 实现与OMRON C200HG PLC的程序之间的数据传送。
2 串行通信
串行通信在现代工业控制领域有着广泛的应用, 由于有着数据传输电缆少, 一条数据线就可实现数据的相互位传送, 特别适合于需要长距离实现数据传送的系统中应用。在每台计算机上都有标准配置的串行端口 (RS-232) , 一般命名为COM1、COM2等, 在计算机的硬件设备管理器中可以看到端口说明。RS-232和RS-485是我们在实际应用中经常用到的两种串行通信方式, 通常在发射机设备自动化系统中, 采用的是RS-232方式, 由监控用的工控计算机以串口RS-232方式连接OMRON C200HG PLC的串行通信端口构成。工控计算机安装VB6.0程序编写的监控软件和数据通信卡, 主要完成发射机设备的状态监视和运行数据管理、控制操作指令的下发等功能;OMRON C200HG PLC主要完成响应系统控制操作指令、自动开关机和数据采集和数据处理等功能。
2.1 串行通信软硬件的连接
2.1.1 硬件选择
发射机自动化控制系统在硬件上, 主要由一体化工控计算机和OMRONC200HG PLC组成, 其中, 用于远程监控发射机运行状态参数的监控软件安装在一体化工控计算机上, 该计算机具备性能稳定、安全系数高等特点;而用于控制发射机的PLC控制系统选用OMRON C200HG PLC, 其具备联机编程简单、扩展方便等优点。
2.1.2 开发环境
监控系统采用Microsoft Windows 2000 Professional操作系统+Visual Basic 6.0程序语言+SQL SERVER 2000数据库系统开发, 采用C/S设计模式。此开发环境具有兼容性强, 稳定性高等特点。监控软件采用VB6.0编写, 其具备界面开发灵活、编程功能全面、语言简洁、数据库的编程管理能力显著等优点;PLC采用SYSMAC-CPT软件设计编写梯形图程序。
2.1.3 设备连接
本文介绍的发射机自动化所采用的是一体化工控机的串口与PLC的串口, 属于RS-232C标准连接, RS-232C采用DB9 (9针) 接口, 直接用电缆线连接计算机与PLC控制器串口的相应数据点, 即进行串口相应的点与点连接, 可实现通信。RS-232C串口各相应引脚功能定义及工控机与PLC的串口连接如图1所示。
2.1.4 串行信号传输距离
实际开发应用中, 串口实现通信只需2、3、5引脚, 即收、发和第3根线就能实现通信。RS-232标准规定:在用RS-232C端口实现串行通信时, 如果数据通信的速率小于20kb/s, 则通信连接的最远距离在15m之内。
2.2 MSComm通信控件的配置与属性
2.2.1 VB6.0集成开发环境
VB6.0在程序设计结构上, 采用了面向对象的方法, 它把设计用的程序和数据封装起来作为一个对象, 每个对象面对程序员都是可视的。作为程序员, 在设计时, 只需利用开发环境中现有对象工具以及程序界面设计的要求, 可直接在程序界面上选用窗口、菜单和按钮等不同类型的对象, 并对每个对象设置其属性;作为程序员, 其工作只是根据每个对象要完成的实际功能, 为每个对象编写出相应的程序。
2.2.2 串行通信控件MSComm的配置
VB6.0集成开发环境 (IDE) 中, 利用控件MSCoom实现串行通信。增加此控件的步骤为:在工程部件的“控件选项卡”中找到Microsoft Comm Control 6.0, 勾选加载即可。当完成MSComm控件的加载后, 在开发环境IDE中的常开控制栏, 即可看到MSComm控件, 界面设计中就可使用或拖用该控件了。
2.2.3 MSComm串口通信控件设计时常用属性
Comport:数据通信端口, 分别是COM1和COM2。
Setting:用于通信协议设置, 确定数据传输时的位数、速率、奇或偶校验及停止位。VB程序设置Setting时, 须与通信用的PLC的数据通信设置相一致。
Inbuffersize:用于确定输入数据缓冲区的大小。
Outbuffersize:用于确定输出缓冲区的大小。
Inputlen:用于确定数据缓冲区的字符串长度, 即一次可读取的字符数。
2.2.4 运行时常用属性
Portopen:用来设置串口的读取状态, 程序运行中, 在数据通讯时, 串口处于打开状态。
Output:用于串口的数据写入。
Input:用于串口的数据读取。
Inbuffercont:用于确定输出缓冲区的数据位数。
2.2.5 MSComm控件参数值初设
MSComm1.comport属性值设置为“1”, 用于确定打开那个计算机的串口 (COM1或COM2) 。
MSComm1.Settingst设置为“9600, E, 7, 2”, 确定数据传输格式参数。
MSComm1.Input Mode的值设置为“Com Input Mode Text”, 用来确定数据读取模式。
MSComm1.Portopen的值设为“True”, 即可读取。
初设W=“@00sc00000002”, 用于把PLC置位监控模式, 其中@为语句开始符号, “00”为节点号, 表示同时与其他PLC通信的数量, “sc”为PLC命令代码, 其后的“00”为PLC的模块命令地址, 再之后“0000”为PLC命令要执行的文本信息, “02”为FCS帧校验码。
MSComm1.Outport的值为fcs (w) +“*”+chr$ (13) , 表示调用FCS () 函数和回车换行符。
2.3 PLC通信数据帧
OMRON C200HG PLC实现与监控计算机的串行通信有着固定的命令格式。系统在运行过程中, 计算机首先向PLC发出一组ASCII码字符数据, 也叫命令帧, PLC会对计算机发出的命令帧做出响应, 首先对ASCII码字符数据进行校验判断, 并将得到的校验结果再返回给计算机, 提示操作者命令帧是否正确, 只有当命令帧正确时, PLC才会按照命令要求执行, 设备将响应命令。一组命令帧, 最多包含131个字符。下面就计算机发出的命令帧和PLC发出的应答帧格式结构说明如下。
2.3.1 命令帧的格式
如图2所示, 计算机按其命令帧格式向PLC发送命令。
@:帧开始符, 必须置于每个命令的开头。
节点号:指定与计算机通信的PLC, 用于识别PLC (在PLC的数据存储区DM6648中, 设置PLC的节点号) 。
识别码:设置两个字节的命令符, 对PLC操作的命令代码 (可参考PLC编程手册) 。
正文:设置命令参数内容。
FCS:两字符帧校验码。当计算机发出命令帧时, 在终止符前加一组FCS码, 它可以判断出命令帧数据字符是否有错误。FCS码由8位数据组成, 它是由一组命令帧从开始符到结束符逐位进行“异或”运算操作得到的结果。计算机必须有一个能控制命令和应答的传送或接收的程序 (即FCS的函数) , 这样PLC与计算机才能通过FCS, 检查数据的正确性。
终止符:设置“*”和“回车” (CHR$ (13) ) 两个字符, 表示命令结束。
2.3.2 PLC应答帧的格式
如图3所示, PLC按其命令格式返回应答数据。
@:开始符, 附在应答帧的首位。
节点号:PLC的数据存储区DM6648中设置的PLC的节点号。
识别码:是指计算机返回的2个字符的命令代码, 取决于接收到的上位机链接命令。
正文:返回命令的结果, 取决于上位机发送来的命令。
FCS:经PLC计算得到的校验命令, 其计算方法与计算机发出的命令帧中的FCS一致, 主要用来判断应答帧是否有错误。
终止符:用于表示命令结束。
3 计算机与PLC串行通信程序分析
3.1 FCS函数
为了确保串行数据传输的安全可靠, 减少误码率, 在数据传输的发送端和接收端都要对每一组命令帧数据进行校验, 校验采用自定义函数FCS () , 对数据逐位进行异或计算, 并将得到的结果通过函数转换为两位16进制字符。
3.2 从PLC中读数
下面以读取OMRON PLC的数据存储区DM中的数据为例, 阐述从PLC中读取数据的方法。
假设程序读取数据存储区DM000位内的前两个字节内容到字符串变量“sdata” (假定PLC节点号为00) 。在VB程序设计窗体中, 放入一个通讯控件MSCoom和一个定时器控件Timer, 分别取名为MSComm2和Timer2, 把Timer2的Interval属性设为500ms。
3.3 向PLC写数据
向PLC内写入数据, 即向PLC发出命令帧。本例以VB的串口通信控件MSCoom的通信编程为主, 如上所述, 一组命令帧有开始符, 也有结束符, 而PLC对结束符作出的正确判断, 也就预示着通信获得成功。
3.4 注意事项
(1) 首先应打开计算机通信串口, 并对通信控件MSCoom的属性进行设置, 可以在属性窗口设置, 也可通过编程窗口的Load事件中加入语句。
(2) 对OMRON C200HG PLC而言, 写入命令帧前, 必须先置于监控模式, 待写入成功后, 再把PLC置为命令格式, 这是因为其它模式不可写入。可以查看OMRON编程手册得出命令符格式。
4 结束语
利用串口通信技术改造完成的发射机自动化系统, 自运行以来, 通信稳定, 操作可靠。当前, 计算机和PLC的串口通信由于编程技术成熟, 信息数据传输安全、PLC模块控制可靠等特点, 已被台站大多技术人员所熟悉和掌握。伴随着广播发射技术的日益更新, 新业务、新技术也势必在设备技术改进和创新中得到越来越广泛的应用。
摘要：本文以OMRON C200HG PLC为例, 结合发射机自动控制系统的开发实例, 介绍了如何在Visual Basic 6.0编程环境下, 利用MSComm通信控件实现计算机和PLC之间串行通信的编程技术。
关键词：串行通讯,MSComm控件,PLC通信数据帧,程序实例
参考文献
[1]范逸之, 陈立元, 孙德萱, 程正孚.利用Visual Basic实现串口并行通信技术.清华大学出版社.
[2]VB和RS232串行通信控制.中国青年出版社.
建设设备自动化系统 篇2
（2009）
本在省人力资源和社会保障厅《关于在全省技工院校开展“创示范专业、讲精品课程、做名牌教师”活动的通知》精神指导下，在院党委、院长室的领导下，与全院各系部、职能处室紧密配合，层层落实年初下达的各项目标任务，以提高教师、班主任队伍质量为突破口，落实学院“两提高，一争创”工作；以为师生员工提供优质教育服务和良好工作环境为目标，开展各项工作。以校企合作为途径，以就业为导向，贯彻“能力为本位，职业岗位综合能力为中心，突出职业技能培养”的教学思想，进一步探索高技能人才教育模式。圆满完成了专业建设计划。
紧扣全年工作目标，努力完成工作任务
一、专业教学工作
1、加强教师队伍建设，特别是对青年教师，化大力气，真功夫进行培养，打造稳定的高水平教师队伍。
（1）有步骤有重点地逐步推行先进的教学模式和教学方法。由系主任牵头带领6名青年教师上《电工基础》与《电工仪表》两门课程相融合的同轨课程，集体备课、专门辅导，快速提高青年教师对课程改革精神的领悟能力和备课能力。
（2）由骨干教师任主编，青年教师参编符合课程改革要求的校本教材，在本公开出版的2本教材编写过程中，本系有8位教师都参与了编写工作。
（3）通过成立名师工作室和创新工作室培养主干学科和专业带头人。
（4）明确每个专业教师的发展方向，通过有意识地通过安排有关教学和培训任务，来提高教师的专项能力。
（5）着力培养年青教师一体化教学能力。通过老教师一体化教学传帮带；安排和学生一起跟班实习；减少教师理论课时，增加实习教学课时；全部参加技能强化训练和举办青年教师技能竞赛等手段，促进一体化教师队伍建设。
（6）推进多媒体教学手段应用，完成主干学科多媒体教学课件的编写和共享，本专业绝大多数课程都使用多媒体教学。
（7）以教研室为牵头部门，开展教师说课活动。说课是提高教师备课能力的有效手段，在说课中体现备课要求，提升教师教学准备能力，在竞赛的氛围中促进教师教学能力提高。
（8）通过组织教研活动、听评课、参加专题讲座、外出培训等形式，提高教师教学能力。每周定期开展教研活动，完成每学期规定的听评课任务。本共安排教师外出培训20人次。
2、加强教学研究，实施课程改革计划。本学期通过一体化教学模式的应用和推广、编写一体化教学课程教材、以及课程融合模式教学来推进课程改革工作。
3、实行学分制，完善学生学籍管理工作，提高管理信息化程度。实现了学生成绩数据电子化管理；建立了学生管理电子化数据台账。
4、做好理论教学常规管理工作，制定教学巡查表，加强日常检查，及时通报教学巡查过程中发现的问题，做好与老师的沟通工作。
5、督促检查教学各个环节的落实和教学工作规范执行情况，开学前检查教师教案，期中、期末教学 “三查”，做好教师工作量的统计上报工作，定期召开教师、学生座谈会，做好教学反馈工作。
6、严格考试纪律，整顿考工秩序。通过抓考风促进学风和校风建设。
7、开设好选修课程，进行分层次教学。组织学生参加单片机、PLC等第二课堂学习，通过学习提高学生专业方面的综合素质。
8、组织学生参加英语计算机和高新技术省级统考，完成学生技能鉴定考核组织工作，利用清明节和五一节组织已经离校的毕业生，返校进行技能鉴定补考工作。
实践教学工作
按计划完成了09学生实训和技能鉴定考核工作。实习教学常规管理工作，教学秩序良好、设备完好率达标。
编写有关的实习教学校本教材（讲义），完善以上工种实习课题。安排青年教师进行电子装配、protel电路图设计、PLC控制程序设计、柔性自动化生产线实习指导教学培训，为提高教师理论课程教学水平、一体化教学水平和参加各类竞赛打基础。
提高实习设备的利用率，完好率，在最大程度上发挥现有设备的作用，为学生创造更多更好的实习机会和条件。
开展技能训练“培优”工作。组织师生积极参加各类职业技能竞赛，以竞赛为平台，以赛促练，尽快提高师资水平和实习教学水平，减小与先进学校的差距，突出技能特色。今年暑假期间组织了60多名师生进行3个工种的技能训练。
省市技能大赛成绩显著。市级技能大赛共获得3个1等奖、6个二等奖、10个三等奖。
学生素质教育工作
1、落实学生管理常规工作。学生管理常规工作分工明确，责任到人，建立班主任例会制度和晚自习值班制度。
2、着力提高班主任的学生、班级管理水平，为提高学生综合素质奠定基础。
（1）提高学生管理人员对班主任的服务意识。由于新班主任没有学生管理经验，学生管理员能经常与新班主任进行交流，把一些好的建议和经验解释给他们，如对违纪学生如何做好转化工作，督促做一个有责任心的班主任等，努力做好班主任的后勤服务工作。
（2）安排有经验的班主任，对新班主任或业务能力较弱的年轻班主任进行传帮带，协助新班主任对学生进行日常管理，如思想教育、学习管理、纪律管理、生活管理等工作。
（3）安排班主任进行参观交流，在比较中学习和提升管理能力。如开展主题班会观摩活动，教室布置评比活动，宿舍卫生及布置观摩学习活动等。
（4）开展班主任能力讲座，在培训中提高理论水平和学习实战经验。邀请院领导以及学生管理经验丰富的老师进行了6次讲座，对提高班主任队伍质量起到明显效果。
（5）要求撰写班主任工作论文，通过总结来提高学生和班级管理水平。每学期要求班主任提交一篇学生管理方面的论文，从理论高度来促进实践能力的提高。
3、每天按时巡查，发现问题及时处理，对违纪学生认真教育，做好处理记录和转化记录，针对性格异常的学生做好思想转化工作。本学期对违
纪较严重的9名学生进行了处理,给予相应的处分，以严肃校纪校规，对多名违纪学生进行教育转化，取得了良好的教育效果。
4、对班级、班主任进行量化考核，及时公布在办公室外面的公布栏中，努力做到班主任、班级考核公开、公平、公正，有效地调动班主任工作积极性，促进各班级学生树立集体荣誉观。
5、完善学生管理资料电子化工作，建立学生管理台帐。
6、开展丰富多彩的学生活动，在活动中提高学生的综合素质。本开展了教室布置评比、宿舍评比、大专生辩论赛、拔河比赛、篮球比赛、“放歌青春、共筑和谐”大合唱比赛、“感恩”主题班会、中秋晚会、纪念一二.九宣誓活动、学生实训作品展、文化艺术节舞蹈专场、成立青年志愿者突击队等活动。
教学研究工作
1、以教研室来开展教学研究活动，组织教师参加听评公开课，说课等活动。
2、负责全院相关课程教师的配备和协调工作。
3、鼓励教师发表学术论文，共计在省级以上期刊上发表论文5篇。
校企合作工作
积极探索实质性校企合作的途径，在今年4月份与无锡华润华晶电子厂合作。通过让教师和学生深入企业，使教师深刻体会到校企合作的重要性，在教学理念和自身能力上都有很大收获，教学中的质量意识、成本意识和效率意识明显的到加强，这是平时闭门教学不可能体会到的。
设备采购和安装工作
本根据电气系发展规划，新采购并组装了25套西门子PLC实训装
置、车、磨、铣、镗床设备各10套，已经安装调试到位并投入使用。
主要经验和做法
1、团结全系教职工，创建和谐的工作环境，调动每个人工作积极性、主动性，依靠全体人员的力量，履行好教育教学工作职责。
2、理清工作思路，抓住工作重点，是做好工作的必要条件。本突出教师能力培养，教师是学院工作中的关键软实力；其次是努力调动教师工作积极性；再次是以课程改革为提高教学质量的推手，推动高素质技能型人才培养上台阶。
3、明确分工，责任到人。做到人人目标任务明确，责任明确，各负其责。
4、科学制定工作计划，按时完成工作任务。凡事预则立，不预则废，要求每个人制定科学合理的工作日程安排表，并认真实施，按时完成，确保工作效率和质量。
5、加强考核。本，电气系配合学院开展的考核工作，将考核工作做在平时，对每项工作都有一个评价。
6、教学工作把好教师入口关，对不能胜任教学工作的老师严格控制其教学工作，采取先辅导，合格后再安排教学工作，否则不予安排教学工作。
7、建立通畅的 教育教学信息收集渠道，严格管理，发现问题及时通报和处理。
形势和问题
1、一线教师和班主任工作热情不高，教师教育教学所花费的心思和精力还有很大的发挥余地。
2、教师的教育教学能力非一日之功，必须有长远打算和切实可行、有
效的方法来提高教师队伍的整体质量。培养高质量的学生在于师资，师资素质的高低直接影响学生的质量。教师整体素质偏低，特别是主干课程老师水平有待整体提高。
3、对后进生督促不力。随着生源质量下降，各班学生的学习层次参差不齐，一部分学生产生的厌学、不认真学习、知识掌握太少的状况转变的比较慢，各班级的后进学生跟不上学习步伐，影响班级整体学习效果。
谈高层建筑机电设备自动化系统 篇3
【关键词】高层建筑；机电设备；自动化系统
建筑机电设备自动化系统，即楼宇自动化系统，它以“舒适、安全、可靠、经济、节能”为控制目标，通过对建筑物内的机电设备实施自动化管理，使系统中的各个机电设备处在最佳运行状态，保证系统运行的经济性和管理的智能化。建筑机电设备自动化系统采用计算机、网络通信和自动控制技术，通过计算机、现场控制器、传感器和执行器对建筑物中的机电设备进行自动化监控管理的中央监控系统，其构成如图1所示。
1、建筑机电设备自动化系统的监控
建筑机电设备自动化系统一般包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防和安全防范等系统，它又可分为机电设备运行管理和监控系统、消防系统和安防系统等相对独立的系统，如图2所示。
1.1暖通空调系统
暖通空调系统按季节的变化，提供适合于人的空气温度、湿度、气流速度和洁净度，为室内人员营造良好的空气环境。暖通空调系统主要包括空气处理、制冷和热力等子系统。
（1）空气处理系统。它可对空气实施加热、冷却、加湿、干燥及净化处理，运用风机和通风管道把洁净的空气送至室内，将室内污浊空气排出。空气处理系统的监控范围包括风机状态显示、风机起停控制、风机转速控制、风机过负荷保护、室内温度和湿度测量、CO2浓度监测、室内风机盘管工作状态控制、风道风压测量、风门启闭、风量调节、冷热水流量调节、加湿控制、消防系统的联动控制等。
（2）制冷系统。它是空气处理系统的冷源，其监控范围一般包括机组起停控制和运行状态显示、冷冻水进出水温度、压力测量、水流量测量及制冷量记录、起动次数和运行时间记录、系统运行模式、设定值显示、机组台数控制、过负荷报警、水流状态显示、水泵起停控制及运行状态显示、水泵过负荷报警、冷却塔风机运行状态显示、冷却水进出口水温测量及控制、风机起停控制、风机过负荷报警等。
（3）供热系统。它是空气处理系统的热源，包括蒸汽和热水，由锅炉直接供热，也能由通过集中供热系统的交换站供热。监控范围一般包括锅炉台数控制，蒸汽、热水出口压力、温度、流量显示，运行状态显示，顺序起停控制，安全保護信号显示，燃料消耗统计记录，锅炉房可燃物、有害物质浓度监测报警，烟气含氧量监测及燃烧系统自动调节，热交换器进水量控制等。
1.2给排水及污水处理系统
多层建筑的给水由城市管网提供，而高层和超高层建筑需加压供水，通常要使用高位水箱给水、气压给水和水泵直接给水，这几种供水方式要使用水泵。在建筑物的排水和污水处理系统中，要使用污水泵，还应修建污水与废水集水池。给排水及污水处理系统的监控范围包括水泵运行状态显示、水泵起停控制、水泵过负荷保护、液位高低显不和水流状态显示等。
1.3供配电系统
此主要包括变配电所和应急柴油发电机组或蓄电池组，监控范围包括高低压主开关运行状况监视及故障报警，电源及主供电回路电流、电压、功率因数显示，电能计量，变压器超温报警，应急电源供电情况监视等。照明系统。此系统是对公共照明实施自动控制，它监控范围包括庭院灯，泛光照明，门厅、楼梯及通道灯及重要场所的照明等。
1.4电梯系统
电梯是高层建筑必备的安全、迅速、舒适和方便的垂直交通设备，其监控范围包括电梯运行状态监测、停电及紧急状况处理、语音报告服务等。
1.5消防系统与安防系统
在建筑机电设备自动化系统中，消防系统是独立的完整系统，消防控制室在总控制室中应占有独立区域，与其他系统相不能出现干扰，应做好与其他相关子系统的联动。在建筑机电设备自动化系统中，安全防范系统也是独立完整的系统，它监测范围包括入侵报警、电视监控、出入口控制、巡更、停车场（库）管理及特殊要求的子系统。
2、建筑机电设备自动化系统的功能
建筑机电设备自动化系统的重要特点是机电设备多且散。即被控制、监视、测量的对象数量较多；即这些设备分散在各层次和角落。建筑设备自动化系统的功能主要有以下方面。
2.1自动控制各类机电设备的起停、显示或打印运转状态，实现机电设备的管理，包括设备档案管理、设备运行报表和设备维修管理等。
2.2自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及变化趋势或历史数据，如：温度、湿度、压差、流量等，在参数超过正常范围时，实现自动越限报警。
2.3按外界条件、环境因素、负荷变化等情况，实现机电系统的自动调节，使各种机电设备始终处在最佳运行状态。
2.4监测并及时处理各种意外和突发事件，例如检测停电、煤气泄漏等偶然事件，应根据预先编制的程序迅速处理，防范事故状态扩大。
2.5对楼宇内各种机电设备进行统一管理、协调控制，在火灾发生时，供配电系统即刻自动切断电源，确保消防电源；空调系统自动停止通风，即起动排烟风机；电梯系统自动停止使用普通电梯，自动起动消防电梯；照明系统自动接通事故照明、避难诱导灯；有线广播系统自动转入紧急广播，指挥人员疏散等，使消防及相关系统实现一体化的协调运转，使火灾损失减少到最小。
设备维护管理自动化系统开发 篇4
关键词：Microsoft Visual Basic6.0,Microsoft SQ Lserver数据库,ODBC数据源
传统的报修流程, 是由操作人员或其它发现设备故障的人员根据故障的现象填写好报修记录单, 传递到维修人员手中。维修人员完成设备维修后, 要填写好完整报修记录单用以反馈维修信息, 还要填写好维修记录单, 保存维修信息作为维修资料。最后还要将已填写的维修记录单和报修记录单进行整理、分类、归档存放。这样的工作流程, 在记录归档之前, 要经过多次约质单据的人手传递, 而维修人员日常工作量较大, 多张报修单同时出现的情况非常普遍。易造成某些报修单被遗忘甚至丢失;而高强度的工作也使维修人员在完成维修任务后容易产生疲倦而延迟去填写维修记录及报修回执, 或没有及时将报修记录进行整理归档。以上种种都有可能造成设备档案的缺失。而设备维护管理自动化系统 (下文称为系统) , 正是针对传统的人工报修流程所存在的缺点设计的。它能有效地提高报修效率, 大大减少整个报修流程中的出错率, 而且这个系统的开发效为简单, 硬件需求低, 机动性大, 可根据不同的需要随时进行功能的变更、扩展。下文将对系统进行详细的介绍。
1 系统的结构
系统的结构是以一台服务器作数据库储存数据 (本系统中使用“Microsoft SQLserver”数据库) 。通过局域网作为传输媒介, 实现报修信息之间的传输。而整个系统是使用“Microsoft VisualBasic 6.0”编写。系统的基本操作流程为:中控室人员填写报修单, 上传至服务器, 而维修人员从服务器中查询到这份未处理的报修单, 完成后进出行填写维修纪录上传, 在服务器中与报修单整合成完整的维修纪录储档。而员工也可随时查询服务器中储存的报修单或维修纪录信息。
系统的数据库名称为“任务系统”, 主要分为以下各个表。人员, 包含的列:用户名 (char6) 、密码 (char6) 、部门 (char4) ;设备, 包含的列:安装地点 (char20) 、设备名称 (char40) ;报修表, 包含的列:设备安装地点 (char20) 、设备名称 (char40) 、故障现象描述 (char220) 、报修人 (char8) 、报修时间 (date tim e 8) 、是否解决 (char2) 、处理情况 (char220) 、更换备件 (char220) 、完成时间 (datetime8) 、维修人员 (char 80) 。其中 () 中表示数据类型及长度, “char”表示字符型数据、“datetime”表示日期、时间型数据。
2 系统的主要功能及其实现方法。
系统主要功能包括员工及设备信息录入、修改;员工权限的划分;报修信息的填写、上传、查询;待处理项目的提示;完成的项目的输出。
由于系统是使用VB编写、SQL进行数据存储的, 所以两者之间的通信正是系统所有功能基本。而这个功能是首先要通过在系统的ODBC中的系统DSN将目标数据库设置为数据源 (本系统中设定名称为rw, 帐号为rw、密码为rw) , 再通过的VB语句来实现的。VB与SQL连接的语句如下:
其中“ID”、“Password”是数据库登的帐号密码, “Source”是加入ODBC时设定的。这段程序是各个功能的基础, 下面所列举出来的程序在执行之前都必须先执行这个连接。
2.1 员工及设备信息录入、修改功能
人员录入的目的在于方便日后人员变更后的数据修改;而设置设备录入功能的原因有两个, 其一是为了统一设备名称、安装地点等信息。因为同一个设备, 同一个安装地点的称呼并不完全统一, 因人而异味。如鼓风机房亦可称为风机房、提升泵也有人称作潜水泵。所以不进行名称的统一录入, 会为日后数据查询造成很大不便;其二, 是方便日后设备变更后的修改。所以这两个功能的设定是非常必要的。信息的录入、修改功能由系统的管理员实现。管理员是系统篇写时在数据“人员”表中预先写入的。当使用管理员登陆系统时, 可以激活“人员录入”及“设备录入”功能按键, 对人员、设备两表中的内容进行录入、修改。此功能在VB中可简单地对按键的“visible”或“enabled”两个属性进行修改以实现。
2.2 员工权限的划分
他是按数据“人员”表的“部门”一列中内容划分, 内容则是由管理员在人员录入时按实际情况填写。VB中实现的方法是登陆后将人员的部门标识写入窗口的一个“visible=false”的“label”中, 再用“if then”来判断人员的部门标识并进行处理, 打开不同的工作界面。如部门标识为中控室的人员, 登陆后则打开报修填写、查询界面;而维修人员打登陆则打开待处理项目界面。这样就更有利于工作效率的提高, 也可以减少不太熟悉电脑操作的员工的操作量, 减少出错。
2.3 报修信息的填写、上传
报修信息主要有:设备安装地点、设备名称、故障现象描述、报修人、报修时间, 由报修人员填写;处理情况、更换备件、完成时间、维修人员, 由维修人员填写。其中报修时间和完成时间则是由填写报修表、维修表时系统时间自己生成, 填写人不得修改;设备安装地点、设备名称是在报修窗体中创建一个listbox控件, 填入数据库中设备表中的内容。
先将数据库表中的数据存于rs变量中, 再使用循环语名, 将非空的数据一条一条的填入lostbox控件中, 再由填写人员在其中选择。其它各项则是由填写人员根据实际情况人手填写。关于信息的上传则是调用“insertinto () values () ”写入。
在是否处理的判断上, “报修表”中已设定了一个名为“是否解决”的列作为标识。当中控室人员提交报单时, 该列内容自动记为n;当维修人员完成维修工作填写好维修纪录上传后, 则自动为y。这个标识同时应用于未处理项目的提示, 每当维修人员登陆系统时, 自动将标识为n的项目显示中桌面, 提示维修工作, 避免维修工作的遗漏。
另外, 在查询项目的显示方式上, 因为每个项目所需要显示的信息量都效大, 要能详尽地显示出来, 必须要占一个较大的版面。而每一项的查询都可以查询到不只一个项目, 不可能在一个页面中全部列出, 如分开多个页面显示又为查询带了很大的不便。为保证的查询的效率, 系统在查询时使用了MXFlex Grid控件, 将全部要显示的项的主要参数列于控件中。用户可以找到自己需要的项后双击点开选中的项, 即可在另界面中显示该项的全部详细信息。实现的方法类似写入listbox的方法, 利用循环, 先将符合条件的项逐个写进ADODB.Recordset中, 再逐个导出到MXFlex Grid控件的单元格中。
2.4 信息输出保存的功能实现
数据输出的方法很多, 可以从VB中输出, 也可以从SQL数据库直接输出。本系统采用从VB中输出成EXCLE文件的方法。系统中已事先做好一个与VB对应的EXCLE文件, 用户在用查询方式打开需输出的项目后, 点击输出, 所需数据会以EXCLE文件方式显示, 再将文件另存到用户指定的目录中即可。而输出的程序如下:
3 系统的扩展
本系统目前的功能设定在设备维护管理方面, 其实他的功能实现的方法在生产管理的各个方面都是可以应用的。而扩展的方法也并不困难, 只需在现有的系统中加入所需的页面窗口, 而功能与原系统中的实现方式相识, 开发难度也不大。所以根据生产的需要, 本系统还有着很大的扩展空间的。
参考文献
[1]梁普选.新编Visual Basic程序设计教程.北京:电子工业出版社, 2002.
建设设备自动化系统 篇5
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摘要: 随着电力系统自动化设备的迅猛发展和广泛应用,电力系统自动化设备的电磁兼容问题显得越来越突出。特别是电力系统继电保护、通信、控制和测量领域中应用的计算机系统(包括单片机系统),电磁兼容问题更为突出。文章就电磁兼容技术在电力自动化系统中的应用相关问题进行了探讨，供大家参考。
关键词: 电力系统自动化；电磁兼容技术；分析探讨
Abstract: with the rapid development and wide application of power system automation equipment, problems become more and more prominent EMC of power system automation equipment.Especially the application of computer system of relay protection in electric power system, communication, control and measurement in the field(including the MCU system), the electromagnetic compatibility problem more prominent.The electromagnetic compatibility problems in the application of technology in the electric power automation system is discussed, for your reference.Keywords: automation of electric power systems;electromagnetic compatibility;analysis and discussion
TM76A2095-2104（2013）
一．电力系统自动化设备电磁兼容问题
由于电力系统本身是众多一次系统设备和二次系统设备的集合体,因此电力系统自动化设备作为二次系统设备的一部分,其电磁干扰的来源十分复杂。外来电磁辐射、一次系统设备、二次系统设备、二次系统设备之间、自动化设备内部元件之间、各传送通道间的电磁干扰均对自动化设备产生干扰与破坏。
(1)电力系统自动化设备均包含有以微机系统为核心的大规模数字电路和模拟电路,其中应用最多的是二极管、集成电路块、A/ D 转换电路等,它们既是干扰源, 又是对干扰敏感的器件, 尤其以CMOS、D/ A 最为敏感。
(2)干扰信号在微机系统表现的形态有差模与共模两种形态。电磁干扰侵入微机系统的主要途径有电源系统、传导通路、对空间电磁波的感应3 方面(包括内部空间的静电场、电磁场的感应)。其中静电场、电磁场的感应在微机系统内部普遍存在,静电是CMOS 电路的大敌。由于微机系统工作于低电压大电流方式,电源线、输入输出线构成高速大电流回路,故有较强的电磁感应。
(3)微机系统之间的内部传输线有延时、波形畸变、受外界干扰等3 方面问题。
(4)脉冲干扰是研究的重点,因为微机系统是以识别二进制码为前题的,其组成以数字电路为主,数字电路传送的是脉冲信号,同时也易对脉冲干扰敏感。以开关模式工作的开关及开关电源变化频率高达几十万Hz ,容易在内外产生脉冲干扰。
(5)对电源影响比较敏感。电源对电子系统的影响有电源波动影响和系统作用影响两个方面。所谓电源波动影响是指由于电源波动引起的信号紊乱和系统失调。系统作用影响是指因电源是系统所有信号的交叉点而引起的系统各信号之间的相互影响。系统作用的大小与电源功率裕度、滤波能力及电源连线方式、分布形状有关。
二．电磁兼容技术的设计方法
影响微机系统电磁兼容性的因素见下式:
N(ω)= G(ω)C(ω)/ I(ω)
式中: N(ω)———干扰对系统(或设备)的影响;
G(ω)———干扰的强弱;
C(ω)———干扰传输的耦合函数;
I(ω)———受干扰系统(或设备)的抗干扰能力,即敏感度阀值。
显然,影响系统(或设备)受干扰严重程度的因素有3 个方面,他们都是频率的函数。该数学模型提示了提高抗干扰能力的原理是: ①切断干扰源, 即减小G(ω);②减小耦合, 即减小C(ω);③提高受干扰系统(或设备)的敏感度阀值,即加大I(ω)。在实际情况中,往往是3 个因素综合考虑,并按①②③的顺序去采取措施,以获得最佳的效果。
电磁兼容技术的设计要从电磁兼容的3 个基本要素着手,从原理的可行性、元器件的选择、加工生产工艺、安装运行环境等几个方面来考虑。把握不同类型电磁干扰的本质,对不同的干扰频率、频谱采用相应的滤波、隔离、接地、屏蔽等措施。
2.1滤波
滤波是利用滤波器来抑制电磁干扰,滤波器是由集中参数的电阻、电容和电感,或者是分布参数的电阻、电容、电感构成的一种网络,这种网络只允许有用信号的频率分量通过,阻止其他干扰频率通过,使电磁干扰减少到满意的工作电平上。滤波器是防止传导电磁干扰的主要措施,如电源滤波器解决传导干扰的问题;滤波器同时也是解决辐射干扰的重要武器,如抑制无线电干扰,在发射机的输出端和接收机的输入端安装相应的电磁干扰滤波器,滤掉干扰信号,以达到电磁兼容的目的。滤波器工作方式有两种:一种是不让无用信号通过,并把它们反射回信号源;另一种是把无用信号在滤波器里消耗掉。在采用滤波方法来抑制传导干扰时,首先要了解干扰源的频谱、干扰源在频带中的分布情况,干扰波幅值等。可以通过干扰仪器来检测,获得干扰源的频带分布和幅值,有针对性地选择滤波器的种类或者设计滤波器电路。
2.2隔离
隔离是干扰线路(馈线)周围存在干扰电磁场,当其他线路(导线)在其附近时,由于电磁耦合而形成干扰。防止这种干扰最简单而有效的方法是将干扰线路与其它线路隔离开来,以切断或削弱它们之间的电磁耦合。隔离的原则和方法是:
(1)干扰线路和其他线路尽可能不要平行排列,如必须平行,导线间距L 与导线直径D 之比应不小于40(L / D ≥40), 在可能情况下导线间距应尽量大些,并且平行部分的长度越小越好;
(2)敏感线路与一般线路如平行排列,其间距应大于50 mm;
(3)电源馈线与信号线应予隔离,当他们平行排列时,其间距应大于50 mm;
(4)高频导线是对其他线路干扰最大的线路,一般都要屏蔽;
(5)有些脉冲线路的脉冲功率较大,对其他线路构成严重干扰,应按干扰线路对待。至于电平较低,功率很低的数字电路可按一般线路处理,原则上按敏感电路对待,也可根据具体情况处理。
2.3接地
接地是指在系统的某个选定点与某个接地面之间建立导电的低电阻的通路,把系统中电子元件的零电位互相连接起来,再把它们同时与某个等价于“地”的参考点连起来。具体方法可以将理想的接地体作为一个零电位、零电阻的物理实体,作为与各有关电路中信号电平的参考点,任何不需要的电流通过它都不产生电压降,这种理想的接地体实际上是近似的,在设备上接地是为了使设备本身所流过的干扰电流经过接地线流入大地,减少干扰源所传播和发布的能量。接地的主要目的是防止电磁干扰,消除公共电路阻抗的耦合,也是为了保障人身和设备的安全。基本接地技术有浮地、单点接地、多点接地和混合接地4 种。
(1)浮地常用于电路或设备工作状态不能与公共地或大地相连接,它的原理近似于起到隔离变压器的作用;
2)单点接地是所有需要接地的引线全部接到一个点,再由这个点直接与地相连接。一般用于抑制频率在1 MHz 以下的干扰信号;
(3)多点接地是指系统或设备中所需接地的引线直接接到离它们最近的地上。一般用于抑制频率在10 MHz 以上的干扰信号;
(4)混合接地是在复杂情况下,设备或单元电路的接地难以通过一个简单的接地形式来解决而采取的混合形式,用于干扰信号频率在1～10 MHz 的情况。
利用接地的方式可以减少或衰减干扰源的能量,但应注意以下几点: ①接地线尽量短;②接地线阻抗要尽可能小;③应采用金属材料相同的导线作为接地线;④接地线的接地点应有良好的导电性能;⑤接地线的连接点要有足够的机械强度。
2.4屏蔽
屏蔽就是用导电或导磁材料制成的盒、壳、屏、板等将电磁能限制在一定空间范围内,使场的能量从屏蔽体的一面传到另一面时,受到很大衰减而防止电磁干扰的措施。有电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽3 种方法。
电力系统自动化设备的电磁兼容技术也是基于上面的理论,对不同功能、不同安装地点、不同结构的设备应分别有侧重点的采取不同的电磁兼容技术措施。
三．电磁兼容技术在电力系统自动化设备中的应用
电力系统自动化设备是由微机系统(或单片机系统),D/ A 转换电路、A/ D 转换电路、电源回路、外围驱动电路、外围电路、通讯电路等构成的一个系统或者一个网络。在研究电力系统自动化设备电磁兼容问题的同时,也要对其各个构成电路或系统的电磁兼容性加以重点研究。目前,我国电力系统自动化设备电磁兼容技术主要有以下几种:
(1)频率设计技术。频率设计技术要解决的是频率兼容的问题,也是微机系统设计中的比较复杂的技术之一。微机系统要能使用统一频率元,保证频率特性的要求。频率设计包括电平(幅度边沿和频率)核实、最高工作频率设计以及降频和谐波分离(低频信号的频率不与高频信号成整倍数,特别是A/ D 转换的速率)技术;
(2)接地技术。接地技术包括两个方面,一方面是电源内阻分析技术,另一方面是接地点和地线设计技术。电源内阻的分析实际上就是对电源最大瞬时功率的分析。接地点和地线分析设计的原则是做到频率隔离、功率隔离。频率隔离是指高低频系统分开, 功率隔离是指弱功率和大功率分开;
(3)电源技术。电源技术一方面包括了电源特性的设计,例如电源要保证有适当的容性电流吸收能力和一定的功率裕度,另一方面还包括系统电源性质的选择,如使用电池还是使用整流电源,所有电源的种类,电源之间是否需要交换,集中供电还是分布式供电等;
(4)布线技术。要降低各管脚和连线之间的相互影响,必须对分布参数加以限制。分布参数主要由系统的布线所决定,因此,布线是系统或设备电磁兼容技术的关键,也是系统或设备电磁兼容技术设计的基本体现。布线技术包括环绕布线、线径选择、分层处理等;
(5)降频控制技术。对输出的高频信号,在保证系统正常工作的情况下尽量降低频率,对某些输出信号采取平滑措施(例如L ED 驱动电路中加入适当的电阻和电容)。对功率较大的输出信号(包括低频阶跃信号, 如PWM 输出等)尤其要考虑降频处理;
(6)多层板去耦技术。随着微机系统的频率越来越高以及电路的几何尺寸不断缩小,多层板电路已成为印制电路板的主要模式。多层板的一个重要功能就是可以大大地降低系统各连线之间的分布参数影响;
(7)表面贴片技术。表面贴片是一种使集成电路与印制电路板形成一体的电路制作技术。集成电路出厂时不加封装,而是直接出厂裸芯片。电路制作时利用焊接技术把裸芯片粘贴到印制电路板表面,这种电路不仅体积小,而且电磁兼容的性能大为提高;
(8)软件技术方法。当外界干扰窜入并破坏了程序的正常运行时,就会产生程序“跑飞”,程序走,中断不响应和芯片内信息发生变化,从而产生误动作等。通常可以通过如下几种方法实现软件抗干扰: ①加入空指令,目的是使微机的指令地址纳入正规,以便执行下面的指令;②收留井法,即在空指令后再增加处理“跑飞”的程序;③定时监视主程序;④由主程序监视中断运行情况;⑤采取容错技术,用时间冗余或信息冗余方法进行抗干扰和提高可靠性。
由于电力系统自动化设备运行的电磁环境十分恶劣,因此,必须对其安装运行环境采取相应的抗干扰措施。目前,工程上采取的方法如下: ①良好导磁材料机箱的选用及合理设计(机箱的尺寸大小,接插件的合理布置,接线端子的引出方式等);②设备安装环境应采取的措施(主控室应采取屏蔽、接地等措施);③设备运行和管理人员必要的电磁兼容知识的培训;④其他措施。
四．电磁兼容的试验方法
检验电磁兼容措施实施的效果要通过一些必要的试验,常用的电磁兼容试验有:谐波试验、间谐波试验、信号系统干扰试验、阻尼振荡试验、快速瞬变试验、静电放电试验等。
五．电力系统自动化设备电磁兼容问题的新动向
微机系统是电力系统自动化设备的核心部分。随着计算机技术的高速发展,电力系统自动化设备必将向着高速度、高灵敏度、小型化、多功能、大系统的方向发展,这就使电力系统自动化设备电磁兼容问题有了一定的新内容。例如,高速度带来宽带噪声,高灵敏度使原可略去的弱小干扰信号不可忽略,小型化增加了内部的耦合干扰,大系统使干扰源增多,干扰问题更为恶化。预计今后的电磁兼容性将涉及如下问题:
(1)集成电路元件的封装材料含有微量的天然放射性同位素钍和铀,它们的原子裂变将产生α射线,使存储器误动作。因此,要从元器件的制造技术和系统的制造两个方面考虑电磁兼容的设计问题;
(2)数字逻辑电路与软件技术的微妙结合,正成为抑制干扰的有力武器。软件的应用将占越来越大的比重。例如,利用错误纠正码的软件手段检查并纠正错误,是去掉进入系统后的干扰的危害或切断干扰的有力手段;
(3)在抗静电干扰措施中,用“分布式的静电保护涂覆”弥补静电保护的不足。在CMOS ,A/ D等芯片板及印制电路板的接头上作静电涂覆,取得了很好的效果;
(4)随着干扰情况的复杂化,统计处理的方法将得以充分利用;
(5)采用光纤电路抗电磁脉冲干扰被认为是最理想的途径。目前,光纤通讯已进入电力系统自动化设备的实用阶段,随着纤维光学和光计算机技术的发展,电力系统自动化设备的电磁兼容技术必将提高到一个新的阶段。
六 结束语：
随着电力系统自动化设备的广泛应用,电磁兼容技术问题越来越突出,必须充分注意并加以研究。结合电力系统电磁兼容的特点,阐述了电力系统自动化设备的电磁兼容的特殊性,提出了几种实用的电磁兼容技术和电磁兼容技术的设计和试验方法,并对电力系统自动化设备电磁兼容的新问题做了预测，同时也说明，当前的首要工作是要大力推广现有的、成熟的电磁兼容技术,建立完善的试验、测试制度和检验标准,培养专门的研究电磁兼容技术的人才,研究电磁兼容技术的新问题、新方向,促进电力系统自动化设备电磁兼容技术的大力发展。
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建设设备自动化系统 篇6
【关键词】资源消耗；选矿行业；综合自动化系统；设备控制
随着我国矿产资源的枯竭，尤其是东部矿山浅部资源，不断增加了开采的深度，矿石细、贫、杂以及种类繁多，西部资源丰富，温度较低、缺少水资源等特点，同时再加上人们对环境的高度重视，对资源的综合回收利用提出了更高的要求。选矿工艺对电气、设备以及生产过程中的自动化要求日益提高，因此，本文对选矿综合自动化系统以及设备控制的探讨，具有十分深远且重要的意义。
一、选矿综合自动化系统的探析
从目前实际情况分析，选矿综合自动化系统主要由MES生产执行系统、ERP企业资源技术系统以及FCS工艺流程控制系统这三部分构成，其中FCS工艺流程控制系统在选矿综合自动化系统占有十分重要的位置，发挥着不可或缺的关键作用。其中，针对于ERP企业资源技术系统而言，其主要是利用两个服务体系，即浏览器/服务器、客户/服务器，影响着数据库的结构，是一种信息产业成果。将ERP企业资源技术系统中的重要软件产品与企业的管理理念、基础数据、人力资源、业务流程、计算机硬件以及计算机软件等进行有效的结合，从而形成一套完善的ERP企业资源技术系统；MES生产执行系统能够有效的解决生产或制造过程中产生计划与实际相背离的问题，加强了管理活动信息与生产活动信息这两者之间的沟通和联系；而FCS工艺流程控制系统具有网络化和全面数字化的特点。其与执行器、传感器、智能化、MCC数字化等通过现场总线，形成一个完整的控制网络，有效的连接了管理网、控制网、互联网等，促进了信息在真个网络中的有效流动。
二、设备控制
（一）开路破碎设备控制
原矿如果小于12000mm，便可以直接进入旋回破碎机的受矿仓。而超过12000mm的原矿需要通过旋回破碎机可碎成粗矿后，进入缓冲仓，并依次经过重型板式给矿机、皮带输送机、分配小车输送到粗矿仓进行储藏。旋回破碎机具有设备润滑系统和除尘系统，以此为促进自身的安全运行。而皮带输送机是一体化设备，能够对设备进行监控。当高地位报警发出信号的时候，运输车就会停止送矿工作，低报警发出信号的时候，是对重型板式给矿机进行控制。根据工艺条件，可以对生产流程实现顺流程开车、逆流成停车。
（二）磨矿设备控制
目前，很多矿山都采用SABC流程。在SABC流程中，除铁和脱泥是流程成功的关键。矿石在开采和运输的过程中，矿石中会含有铁件物质，这对碎矿设备产生着严重的影响。而除铁能够充分保证碎矿机的安全运行。如果矿石中含有铁件，在进入磨矿设备的时候，会比较容易卡住排矿口，从而造成事故，阻碍生产。为了避免上述现象的出现，必须要清楚矿石中的铁件，防止铁件进入破碎机中。洗矿是脱泥的主要手段，清洗矿石表面的粘土或污泥。由于受到长期风化，因此而产生矿床。在矿石的开采和运输过程中，会掺入许多杂物和黄泥，比较容易塞筛孔和分析仪取样器，从而影响分析精度，无法实现系统的控制目标，因此必须要进行洗矿工作。在粗碎仓中，矿石进入半自磨机，皮带秤与振动给矿机可以稳定给矿量，保证磨矿浓度在一个稳定的范围之内。磨机的充填率决定这磨机功率的消耗。电能的消耗量与填充量成正比，电能消耗量增加，填充量便会相应的增加，一旦超过稳定的充填率，磨机就会不按比例增加，甚至还会超过临界填充率，出现涨肚现象。磨矿细度是磨矿作业的重要标准，因此必须要保证磨矿产品的细度，充分保证磨矿设备良好的充填率。磨矿设备的填充率与冲击效率、衬板质量之间有着十分紧密的关系。磨矿设备的衬板率如果不符合要求，将会降低钢球的提升高度，偏离落点位置，音频信号变化，矿石密度变化，从而使得填充率也发生变化。如果磨矿设备的填充率由其静压力决定，会导致磨机内部料的底部位置发生变化，从而减小冲击力度。
（三）浮选设备的控制
在浮选正常生产过程中，需要合格的入选矿浆，产生相应的化学反应，并在化学环境下，提高泡沫层和泡沫速度的稳定性。在采用浮选药剂以后，浮选机中的矿浆便会进行混合以及涌过泡沫层的处理，科学的回收不同粒级的矿物。而入选中的矿物会根据其不同的粒级，在浮选的时候会具备不同的行为和反应。在进行粗选的时候，回收粒级比较细小的矿物收，以此提高剪切力，从而传递能量，对液体界层进行突破。清理粘附在浮选机上的气泡，提高泡沫的负载率。而对于粗粒级的矿物，不能出现跑槽的现象，保持半层流的运动，保证矿粒不从气泡上掉下来。矿石的成功选别主要取决于矿浆的药剂类型、酸碱程度、用药量等方面的选择，按照工艺要求g/t的标准，有效的控制药剂用量，是保证矿石成功选别的一种主要手段。浮选机具有可控性，其主要以现在泡沫性质的控制。颗粒在泡沫中停留的时间与泡沫层的厚度有着密切的联系。但是，如果泡沫层过厚将会出现塌陷，泡沫结构确定陷部分泡沫层的厚度，而泡沫结构和药剂用量又与矿浆的酸碱度以及可浮矿物的数量等相关。由此可知，浮选机中泡沫厚度和泡速度的稳定性可以在很大程度上提高浮选效果。浮选系统随着矿浆液位的变化而变化的，所以当浮选系统发生较大变化的时候，就需要控制浮选机的液位，避免出现泡沫箱溢出以及浮选机跑槽的现象。
（四）精矿脱水设备控制
精矿脱水流程主要由浓缩和过滤这两段脱水流程。为了确保设备的正常运行，就需要对设备进行稳定化控制，高分局扭矩报警的上限，使得浓缩机不会出现压把的现象；浓缩机不仅可以合理控制絮凝剂的添加量，而且还可以对底流流量进行适当的调整，以此提高底流流量密度的稳定性。浓缩机在整个运作过程中，保证了物料之间的平衡性，一旦打破了物料的的平衡，会出现压把、溢流跑混的现象，并且还能够在一定程度上降低固液的分离效果。北京矿冶研究总院信息与自动化研究设计所建立了一个关于物料平衡的数学模型，利用该模型合理设置底流流量的数值，并对其數值进行优化，实现对浓缩机的合理控制。
结束语
随着我国矿产资源的日益紧张，人们对有限资源的回收利用提出了更高的要求，而大型设备机电一体化、选矿过程中参数优化控制以及智能MCC成为了用户的迫切需求。
参考文献
智能建筑自动化系统设备安装 篇7
1 中央控制设备及其安装
中央控制设备包括以PC为核心, 中央管理界面和图形显示为目标的设备。建筑设备自动化系统的主机、分站、网关、网络控制器的安装施工时注意如下:
1.1 中央控制及网络通信设备应在中央控制室的土建和装饰工程完工后安装。
1.2 设备及设备各构件间应连接紧密、牢固, 安装用的坚固件应有防锈层。
1.3 设备在安装前应作检查, 并应符合相关规定。
1.4 有底座设备的底座尺寸应与设备相符。
1.5 设备底座安装时, 其上表面应保持水平, 水平方向的倾斜度允许偏差为1mm/m。
2 主要输入设备的安装
建筑设备自动化系统输入设备包括各类水管、风管、室内外温、湿度传感器、压力、流量等传感器。安装注意事项如下:
2.1 温、湿度传感器。
2.1.1室内外型。不应安装在阳光直射的位置, 远离有较强振动、电磁干扰的区域, 其位置不能破坏建筑物外观的美观与完整性, 室外温、湿度传感器应有防风雨防护罩。其位置不能破坏建筑。2.1.2风管型。温、湿度传感器应安装在风速平稳, 能反映风温的位置。应在风管保温层完成以后, 安装在风管直管段, 应避开风管死角和蒸汽放空口。2.1.3水管型。温度传感器应与工艺管道预制及安装同时进行。水管型温度传感器的开孔与焊接工作, 必须在工艺管道的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。
2.2 压力、压差传感器, 压差开关。
传感器应安装在便于调试、维修的位置。应安装在温、湿度传感器的上游侧。风管型压力、压差传感器的安装应在风管保温层完成之后, 并且应在风管的直管段。
2.3 水流开关。
水流开关的安装, 应与工艺管道预制安装同时进行。其开孔瑟焊接工作, 必须在工艺管道的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。应安装在水平管段上, 同时应安装在便于调度维修的地方。
2.4 流量传感器。
2.4.1电磁流量计。其应安装在避免有较强的交直流磁场或有剧烈振动的场所。流量计、被测介质及工艺管道三者之间应该连成等电位, 并应接地。2.4.2涡轮式流量传感器。其应安装在便于维修并避免管道振动、避免强磁场及热辐射的场所。涡轮式流量传感器安装时要水平, 流体的流动方向必须与传感器壳体上所示的流向标志一致。
2.5 电量变送器。
电量变送器通常安装在监测设备内或者在供配电设备附近装设一单独的电量变送器柜, 将全部的变送器放在该柜内。然后将相应监测设备的CT、PT输出端通过电缆接入电量变送器柜, 再将其对应的输出端接人分站相应的监测端。接线时, 严防其电压输入端短路和电流输入端开路。
2.6 空气质量传感器。
安装应选择能反映被监测空间的空气质量状况, 便于调试、维修的地方。安装应在风管保温层完成之后。安装在风管的直管段, 如不能安装在直管段, 则应在避开风管内通风死角的位置和蒸汽放空口。
2.7 空气速度传感器。
空气速度传感器应在风管保温层完成之后, 安装在便于调试、维修的地方。应安装在风管的直管段, 如不能安装在直管段, 则应在避开风管内通风死角的位置安装。
2.8 风机盘管温控器。温控开关与其他开关并列安装时, 距地面
高度应一致, 高度差应不大于1mm。与其他开关安装于同一室内时, 高度差应不大于5mm。
3 主要输出设备的安装
3.1 电磁阀。
电磁阀阀体上箭头指向应与水流方向一致。空调机的电磁阀旁一般应装有旁通管路。电磁阀的口径与管道通径不一致时, 应采用渐缩管件, 同时电磁阀口径一般不应低于管道口径两个档次。
3.2 电动阀。
电动阀阀体上箭头的指向应与水流方向一致。有阀位提示装置的电动阀, 提示装置应面向便于观察的位置。四管制风机盘管的冷、热水管电动阀共用线应为零线。空调机的电动阀旁一般应装有旁通管路。
3.3 电动风门。
电动风门上的开闭箭头的指向应与风口开闭方向一致。与风阀门轴的连接应牢固。风阀的机械机构开闭应灵活, 无松动、卡涩现象。风阀控制器安装后, 风阀控制器的开闭指示位应与风阀实际状况一致。
4 线路敷设
4.1 供电电源电缆。
向计算机监测与控制系统供电电源的电缆应选用KVV-3X1.0铜芯塑料护套绝缘电缆在电缆沟或电缆桥内敷设。向建筑设备监控系统设备供电的电源线一般采用截面积为2.5mm2以上铜芯聚氯乙烯绝缘线 (BV) , 或按设计要求确定供电电缆。
4.2 控制电缆。
用电设备或开关的控制回路电压一般为交流220/380V, 应选用1.0mm2铜芯塑料线或电缆。不能与测量回路以及直流信号回路共用一根电缆, 也不能与其在一根钢管或塑料管内敷设。
4.3 缆线敷设。
建筑设备自动化系统线路及高层建筑内通信干道在竖井内与其他线路平行敷设时, 均采用金属管、金属线槽或带盖板的金属桥架配线方式。网络通信线和信号线不得与电源线共管敷设, 若敷于同一金属线槽, 需设金属隔离。
5 系统接地
计算机监测与控制系统的地是指其直流电源地与地线、外部设备的直流电源地与地线、隔离型通信接口的直流电源地与地线。
5.1 系统地。
计算机监测与控制系统地线一般不引出计算机, 采用浮空地形式运行。当计算机的系统地与计算机金属外壳相连通时, 应选用绝缘铜芯线或电缆直接接到建筑物等电位体上。
5.2 现场地。
所有现场地地线必须用绝缘铜芯线或电缆, 不能用屏蔽电缆的屏蔽层、铠装电缆的金属铠装层以及穿钢管敷设的钢管作为现场地的地线。现场地只能有一点接地。
5.3 通信地。通信电源的地线一般不单独引出, 所以都采用不接地, 即浮空地方式运行。
5.4 电缆屏蔽层的接地。同一根屏蔽电缆的屏蔽层必须可靠连接, 然后只能在一端接地, 以防止形成回路产生电磁干扰。
5.5 保护接地。
建筑设备监控系统的所有设备都应做保护接地, 系统中选用屏蔽电缆、金属铠装电缆、套钢管或用金属电缆桥架单独敷设时, 也应做好接地。
结束语
智能建筑自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域, 随着更多智能建筑的出现, 将有更加先进的技术补充到这一领域中, 使这一技术更加成熟、完善。
参考文献
[1]王莉.建筑电气专业设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998;12.
自动化设备数据管理应用系统 篇8
ERP是英文Enterprise Resource Planning (企业资源计划) 的简称。E R P系统是指建立在信息技术基础上, 以系统化的管理思想, 为企业提供运行的管理平台。ERP系统集中信息技术与先进的管理思想于一身, 成为现代企业的运行模式, 它改善了企业业务流程, 提高了企业核心竞争力。
2、简介
系统采用Eclipse3.2作为软件开发工具, 开发了一套能够满足企业自动化设备的数据管理系统。系统软件包含对自动化设备基本信息进行录入、更新和删除的功能。并根据自动化设备的基本信息和设备类型进行组合条件查询, 找出符合条件的自动化设备编号, 方便设备管理人员的筛选工作。考虑到企业的发展, 企业所需自动化设备的种类可能会发生增加或变化, 因此需要对自动化设备的种类进行添加或删除。能够对非法输入进行识别, 保证数据库的数据安全。
3、系统设计
3.1 页面及页面功能设计
根据系统的动能要求, 系统分为5个页面和2个弹出窗口页面。分别是:
(1) 录入页面:用于自动化设备的录入, 检查不正确的用户名和密码, 并提示错误; (2) 自动化设备信息一览页面:显示自动化设备的信息, 按组合条件查找需要的自动化设备; (3) 新增自动化设备录入页面:录入新增自动化设备信息; (4) 自动化设备信息更改页面:更改自动化设备的信息; (5) 自动化设备类别更改页面:所有自动化设备的类别; (6) 自动化设备类别弹出窗口:显示某一自动化设备类别; (7) 自动化设备信息弹出窗口:显示某一自动化设备的详细信息。
3.2 页面跳转逻辑设计
系统默认进入页面为登陆页面, 在登陆成功后, 系统自动转入自动化设备信息一览页面。登陆失败后, 则重新显示登陆页面。通过点击自动化设备信息一览页面里的链接, 可弹出自动化设备类别弹出窗口和自动化设备信息弹出窗口。点击按钮可进入新增自动化设备录入页面、自动化设备信息更改页面和自动化设备类别更改页面。在新增自动化设备录入页面、自动化设备信息更改页面和自动化设备类别更改页面中完成相应页面的功能后, 返回自动化设备信息一览页面。
3.3 角色和权限设计
3.3.1 角色
角色是指在系统的工作流程中担任一定职责的人员, 包含有:系统管理员、高级管理员、计划管理人员, 部门管理人员和一般人员等。
3.3.2 权限
权限指角色在系统中对数据访问和处理的权力, 即:该角色对系统中某项信息可以浏览、编辑、修改、查询和统计等:
系统管理员:具有对不同的用户进行多级授权的权限, 可以对所有的数据资源进行任意的增加、删除、修改、查询和统计;高级管理员:可以录入、查询、修改、统计所有设备资源信息;高级用户:可以按部门或时间段查询、统计设备资源信息。如按设备类型、使用部门等;一般用户:仅能对自动化设备基本数据信息进行查询和浏览。
4、测试概况
针对系统的管理目标, 对该项目进行了单元测试、功能测试和集成测试。根据设计要求, 对以下几个方面进行了测试。
(1) 资源登记下的各类信息的功能测试。订购信息登记的测试:由综合计划专职人员将订购信息添加到订购信息库中;基本信息登记的测试:由专职管理人员及时将基本信息登记入库;应用信息登记的测试:定期由管理部门的专职管理人员将应用信息录入应用库中。 (2) 资源查询下的各类信息的功能测试。管理部门人员、设备应用部门专职人员、计划部门人员可以自由的查询、浏览自动化设备资源的有关信息;可以按照订购信息查询, 基本信息查询, 应用信息查询等分别进行各类单项或组合查询;也可以完成模糊查询。 (3) 资源统计下的各类信息的功能测试。管理部门人员、设备应用部门专职人员、计划部门人员可以自由的统计、浏览自动化设备资源的有关信息;可以按照订购信息统计, 基本信息统计, 应用信息统计等分别进行各类统计。 (4) 不同用户的授权管理测试。系统管理员具有对不同的用户进行多级授权的权限, 可以对所有的数据资源进行任意的增加、删除、修改、查询和统计。 (5) 测试过程评价。在本系统软件测试中严格按照软件工程的方法, 采用以功能测试为主、结构测试为辅的原则。经过本次测试, 建立完善的测试工作体系和测试环境, 实现了对自动化设备数据管理应用系统功能的全面测试, 达到了预期的设计要求。
5、结语
通过使用Struts框架, 开发出了基于MVC的ERP系统。Struts框架为编程人员提供了一套很方便强大的开发框架, 使得开发此种应用程序的难度大大降低。该软件系统突破了传统管理软件的管理理念, 解决了自动化设备资源全生命周期管理中的许多难题。通过对用户的分级授权管理, 实现了对自动化设备各种数据信息进行多级分角色管理, 严格控制数据信息的有效性和唯一性, 保证了数据的安全性, 防止了非法用户的登陆和灾难性事故的破坏。该项目具有很强的通用性和实用性, 功能全面, 使用方便, 操作简单, 统计直观。该软件为企业的管理层和管理人员提供了方便简洁的数据统计工具, 具有一定先进性, 同时该项目也可在其他资产管理中推广应用。
参考文献
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[3]飞思科技产品研发中心著.JSP应用开发详解 (第二版) [M].电子工业出版社, 2006年6月.
建设设备自动化系统 篇9
穿梭式密集存储是目前普遍接受的高密度仓储模式[1]。在穿梭式密集存储系统中,穿梭板可在贯通式货架的轨道上双向运行,通过与叉车或堆垛机配合,实现对密集存储货架内物资的存取作业[1,2,3]。在仓储用地资源紧缺的地区和单位仓储建设维护成本较高的库房(如冷库),密集存储的需求非常强烈。
多模式自动化存取系统是在穿梭式密集存储系统基础上提出的一种新型仓储存取系统,其核心作业设备多模式穿梭板不仅能够在配套的货架轨道上四向行驶,还能利用托盘提升机在货架内实现换层作业,增加了货架布局和库内作业的灵活性。由于它无需叉车或堆垛机即可实现自主作业,减少了叉车/堆垛机作业通道所占用的库房面积,进一步提高了存储空间利用率。同时,由于该系统无需人员进入库房内作业,尤其适合于冷库、存储有毒物资等对存储密度要求较高且不适合于人员在库内长期驻留作业的仓库,是未来高密度密集存储和自动化仓储的发展方向。
多模式自动化存取系统的货架配置方式灵活、配属设备多,为降低系统建设运营成本,提高设备利用率和作业效率,需根据仓库的物资存取收发需求对设备进行配置管理[4,5,6]。本文从仓库物流作业过程出发,将系统抽象建模为Jackson排队网络[7,8,9],并根据物资存取要求给出设备编配最小方案和优化方案。
2 系统出入库作业流程
多模式穿梭板密集存储系统的物流过程包含货架外和货架内两部分:货架外的理货组盘和物资搬运作业由作业人员和叉车完成,货架内的物资搬运作业由穿梭板和托盘提升机协同完成。
入库作业流程:物资到货后,管理系统根据入库单制定入库作业计划;作业人员在组盘作业区理货组盘;叉车从组盘作业区插取托盘,并将托盘运送至货架入口;货架入口处的RFID识读设备读取托盘物资信息,管理系统给出该托盘的存储货架层和存储位置;托盘提升机将托盘运送至指定的货架层;多模式穿梭板负责将该托盘运送至系统指定的存储位置,如图1。入库作业流程可简化描述为“物资到货→生成入库计划→理货组盘→叉车运输→分配入库货位→提升机换层→穿梭板运输”,其中需占用作业时间的步骤为理货组盘、叉车运输、提升机换层和穿梭板运输。
出库作业流程:出库任务下达后,系统根据出库单制定出库作业计划;多模式穿梭板按照出库计划,将待出库托盘送到托盘提升机;托盘提升机将托盘物资运送至货架一层的货架出口;货架出口处的RFID识读设备读取托盘物资信息,系统确认物资下架;叉车插取托盘并运送出仓库。若某类物资的出库需求为非整托盘物资,需将该类物资多出库1托盘进行拆盘作业,并将所需物资出库,余货重新回库。出库作业流程可简化描述为“生成出库计划→分配出库货位→穿梭板运输→提升机换层→叉车运输→物资出库/拆盘作业”,其中需占用作业时间的步骤为穿梭板运输、提升机换层、叉车运输和拆盘作业。
物资流量较大的仓库通常分时进行物资出入库作业,在入库作业中使用的组盘服务台、叉车、托盘提升机、多模式穿梭板与出库作业中使用的拆盘服务台、叉车、托盘提升机、多模式穿梭板是同一套设备。因此,应分别分析仓库物资出入库作业过程的设备要求,使设备配置能同时满足出入库作业需求。
3 Jackson排队网络模型
Jackson排队网络的网络特性表征为如下的一些基本假定:
1)网络包含M个服务中心,每个服务中心均为M/M/c队列;
2)第i个服务中心具有ci个相同的服务台,到达第i个服务中心的顾客形成相互独立且到达率为λi的Poisson流,顾客在第i个服务中心接受服务,其服务时间是均值为1/μi的负指数分布,顾客的到达间隔和服务时间是彼此独立的;
3)服务规则为先到先服务;
4)顾客在第i个服务中心接受服务后,或者以概率Pij转移到第j个服务中心,或者以概率Pio离开系统,其中,i,j=1,2,…,M;
5)每个服务中心的缓冲区容量为无穷大,即系统中不会发生堵塞现象。
多模式自动化存取系统的物资出入库作业流程满足上述条件,该系统可建模为Jackson排队网络。
3.1 入库作业流程建模
在既有物资入库作业流程基础上,将每个占用作业时间的步骤建模为排队网络的一个服务中心,可得到多模式自动化存取系统的物资入库作业排队网络,如图2。
由图2可知,多模式自动化存取系统物资入库作业排队网络包括理货组盘、叉车运输、提升机换层和穿梭板运输四个服务中心,每个服务中心由服务机构、排队规则和输入过程组成,各服务中心之间通过货物(托盘物资)的流通互联构成排队网络。
1)理货组盘服务中心:该服务中心通常含有一个或多个服务台,服务时间为单个托盘的理货组盘作业时间,该时间因物资类别、大小、规格、体积、重量的不同而变化,各个组盘作业服务中心的服务时间分布相互独立,服务规则采用先到先服务,节点容量为无限。
2)叉车运输服务中心:该服务中心通常含有一个或多个服务台,服务时间是叉车将托盘物资运送至货架入口并返回组盘区的时间,该时间与叉车选择的路径、叉车操作手的熟练程度有关,各个叉车服务时间分布相互独立,服务规则为先到先服务,节点容量为无限。
3)提升机换层服务中心:该服务中心通常含有一个或多个服务台,服务时间是托盘提升机将托盘物资运送到指定货架层的时间,该时间与托盘物资存储的货架层有关,各托盘提升机服务时间分布相互独立,服务规则为先到先服务,节点容量为无限。托盘提升机运送托盘物资主要分为三个子步骤:传送带将托盘物资运送至提升机内部→提升机换层→传送带将托盘物资运送出提升机。对于货架层数较少(小于4)的货架系统,将托盘物资送达不同层所需时间的差别可忽略。
4)穿梭板运输服务中心:该服务中心通常含有多个服务台,服务时间是穿梭板将托盘物资运送到存储货位,并返回托盘提升机口的时间,该时间与托盘物资的存储位置以及货架内其它穿梭板的交通状况有关,在货架内穿梭板交通阻塞不严重的情况下,可认为各个穿梭板的服务时间分布相互独立,服务规则为先到先服务,节点容量为无限。
在该排队网络中,有两种类型顾客:理货组盘服务中心到达的顾客是散件物资,其它节点到达的顾客是托盘物资。虽然这两类顾客的形态不同,但是如果将到达理货组盘服务中心拟组成1个托盘的散件物资也视为1个顾客,则整个网络的顾客都相同,均可视为托盘物资。
设排队网络中各个服务中心的平均服务率为μi,服务台数量为ci,平均利用率为ρi,顾客平均到达率为σi,平均等待队长为Li,其中i=1,2,3,4,下标1、2、3、4分别代表理货组盘服务中心、叉车运输服务中心、提升机换层服务中心和穿梭板运输服务中心。
仓库的物资平均到达率为λ1。由于到货是散件物资,应根据该类物资的组盘规则将其量化单位转换为托盘。若仓库共存储n类物资,则仓库的物资平均到达率λ1为:
其中,λ1k为第k类物资的平均到达率,p1k为第k类物资在到达物资总量中的比例。由于各类物资的大小、规格、体积、重量不同,理货组盘作业的平均服务率μ1为:
其中,μ1k为第k类物资在理货组盘作业过程中的平均服务率。
入库作业Jackson排队网络流量平衡方程组为:
Jackson排队网络系统第i个服务中心的性能指标为[7]:
其中,
为保证系统能够达到稳态,要求服务中心利用率ρi<1[8],由式有
其中,[·]表示向上取整。
由(1)-(16)式可求解多模式自动化存取系统入库作业过程所需的设备编配最小方案,并根据服务中心平均利用率ρi和平均等待队长Li对设备数量进行调整,优化系统设备编配,提高系统作业效率。
3.2 出库作业流程建模
与入库作业流程类似,可对出库作业流程建立排队网络模型,并根据仓库物资出入库流量评估多模式自动化存取系统设备编配方案。在既有出库作业流程基础上,将每个占用作业时间的步骤建模为排队网络的一个服务中心,可得到多模式自动化存取系统的物资出库作业排队网络,如图3。
仓库的货物平均出货率为λ4,根据出货物资的组盘规则将出货物资的单位转换为托盘。在出库作业过程中,每个出库批次的每类物资最多有1个托盘需要进行拆盘作业。由于所有入库物资均需组盘而并非所有出库物资均需拆盘,在物资出入库流量基本平衡的仓库中,拆盘作业的任务量远小于组盘作业,即入库作业所需组盘服务台数量大于出库作业拆盘服务台数量,组盘作业服务台数量一定能够满足拆盘作业需求,在出库作业过程中可不考虑拆盘作业服务台的编配需求。此时,出库作业排队网络可认为由穿梭板运输、提升机换层和叉车运输三个服务中心组成。
出库作业Jackson排队网络流量平衡方程组:
由(4)-(7)式可求解多模式自动化存取系统出库作业过程的设备编配最小方案和优化方案。
注意,出入库作业过程的设备编配需求计算过程和公式相同,仅Jackson排队网络流量平衡方程组中的系统输入不同。在大多数情况下,仓库物资出入库数量总体平衡,有λ4=λ1,此时可仅分析仓库入库作业流程的设备编配需求,所得的结果也满足出库作业需求。
4 算例分析
以某乳制品仓库为例,根据入库作业流程分析多模式自动化存取系统的设备编配。货架内货位布局如图4所示,货架共3层,每层208个货位,共计624个货位。托盘提升机设置在货架入口,负责将托盘物资运送至指定货架层。
该仓库存储A、B、C三类乳制品,保质期分别为15天、10天、7天,日均出入库流量分别为100、200、250托盘,组盘平均作业时间分别为0.5、1、2分钟。叉车将托盘物资从组盘作业区运送至货架入口平均需1.2分钟,托盘提升机将托盘物资从货架入口送至指定货架层平均需0.6分钟,穿梭板将托盘物资从托盘提升机的传送带运送至指定货位并返回原处所需平均时间为1.5分钟。仓库每天上午出库、下午入库,平均可用出入库时间均为4个小时。
易得仓库的物资平均到达率λ1=2.292。为保证系统能够达到稳态,由式可得多模式自动化存取系统的设备编配最小方案,如表1。在最小方案下叉车运输节点和穿梭板运输节点的平均等待队列过长,如果条件允许,可视情增加叉车和穿梭板数量,优化设备编配方案,提高服务效率,如表1。
由表1可得,该仓库的多模式自动化存取系统的设备编配最小方案为3个理货组盘服务台、3台叉车、2台托盘提升机和4台多模式穿梭板,但是该方案在叉车运输服务中心的平均排队队长大于9,在穿梭板运输服务中心的平均排队队长大于4,排队队列较长。如果条件允许,可将设备编配方案优化为3个理货组盘服务台、4台叉车、2台托盘提升机和5台多模式穿梭板,在优化方案下,各个服务中心的排队平均队长均小于3个托盘。
5 结束语
多模式自动化存取系统是在穿梭式密集存储系统基础上提出的一种新型仓储存取系统,其出入库作业流程可建模为Jackson排队网络,并根据物资存取作业需求给出其设备编配的最小方案和优化方案。文中通过一个仓库算例,验证了系统设备编配方案的设计方法的有效性,并给出了优化方案。仿真结果表明采用Jackson排队网络设计多模式自动化存取系统的设备编配方案是可行的,该方法可为其它类似物流过程的设备编配方案设计提供参考。
参考文献
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[8]郑大钟,赵千川.离散事件动态系统[M].北京:清华大学出版社.2001.1.
建设设备自动化系统 篇10
随着网络技术的高速发展,基于互联网的物联网技术逐渐在多个行业产生了革命性的影响。笔者也基于物联网和智能终端设计了一种自动化仪表和控制设备维护系统,以提升企业对自动化仪表和控制设备管理的全面性、实时性和准确性要求。
1 传统仪表和设备维护系统存在的问题(1)
通常,大型企业的自动化仪表和控制设备都在几万台以上,物理位置分散,日常运行维护工作量大,维护作业点分散[1]。而且,自动化仪表和控制设备的运行维护工作都是设备级的,设备自身的更换和运行维修工作非常多。一般情况下,设备购入后会登记其基本情况和相关信息并存档,但此后档案就基本无人维护,设备位置变迁、检修及设备当前运行状态等信息根本不会体现在设备档案中。这就造成了企业ERP和EM中自动化仪表和控制设备的相关信息,随着仪表和设备运行时间的增长越来越失真的现象。这对于设备管理的提升作用是逆向的,结果就是设备管理人员不再相信管理系统中的信息,也更加不愿意对系统进行维护。
在自动化领域,很多DCS控制系统上都推出了仪表设备管理系统,实现仪表的组态、仪表设备标定、仪表位号查询、状态检查及常规设备管理等功能。典型的有Emerson、Hollias的AMS、Yokogawa的PRM、Simens的PDM系统,这些系统都建立在总线仪表和控制系统的基础上[2]。但是,总线仪表存在通信标准不统一和制造成本高的问题,因此基于DCS控制系统的仪表设备管理系统也没有成为行业主流[3]。同时,这也致使借助总线技术的设备管理系统无法大量大范围地推广。而对于大量的非总线仪表,这类管理系统更是无法实施必要的管理。
2 基于物联网的仪表设备维护系统原方案
最初设计的基于物联网技术的仪表和控制设备维护信息系统方案的实施步骤如下:
a. 根据现场出现故障的设备和配件分别生成设备故障信息和/或配件故障信息;
b. 根据设备故障信息或配件故障信息分别生成设备替换信息和配件替换信息,再通过系统唯一入口引进新增设备和新增配件分别作为备件和配件,并对备件和配件进行编码扫描录入信息,根据设备故障信息和设备替换信息利用备件对离线故障设备进行替换,以及根据配件故障信息和配件替换信息利用配件对现场故障配件进行替换;
c. 利用设备故障信息对离线故障设备进行维修,以及对故障配件通过系统唯一出口进行报废;
d. 对维修成功的设备生成维修成功信息,根据维修成功信息将维修成功设备作为备件;
e. 对维修不成功的设备通过系统唯一出口进行报废,结束维修。
采用上述方案的自动化仪表和控制设备维护系统的特征如图1 所示[4],该系统包括现场对象模块( 1) 、备件和配件模块( 2) 和维修对象模块( 3) 。备件和配件模块( 2) 分别与现场对象模块( 1) 和维修对象模块( 3) 连接,现场对象模块( 1)与维修对象模块( 3) 连接。
现场对象模块( 1) 根据现场出现故障的设备和配件,生成相应的故障信息,并根据故障信息用备件替换离线故障设备,或根据配件故障信息和配件替换信息用配件替换现场故障配件。
备件和配件模块( 2) 根据设备故障信息和配件故障信息,分别生成设备替换信息和配件替换信息,再通过系统唯一入口引进新增设备和配件分别作为备件和配件,并对备件和配件进行编码扫描录入信息; 同时根据维修成功信息将维修成功设备作为备件。
维修对象模块( 3) 利用设备故障信息对离线故障设备进行维修,并对故障配件通过系统唯一出口进行报废; 同时对维修不成功的设备通过系统唯一出口进行报废,结束维修。
3 系统改进
在上述维护系统的基础上,进行改进和完善,改进后的自动化仪表和控制设备维护系统的模块框图如图2 所示。
现场对象模块( 1) 与备件和配件模块( 2) 对现场设备、备件和配件进行编码。编码为串号条码或二维码,编码包括了备件和配件的名称、型号、规格、生产厂家和串号。现场设备包括多个子设备,现场对象模块( 1) 对多个子设备进行编码,并将多个子设备及其备件和现场设备进行关联,现场设备可与它的多个子设备进行关系重建。采用上述两个改进方案的目的: 确保物料代码的唯一性,并清晰解决设备间的相关关系; 管理对象需要全部粘贴串号条码或二维码标签; 对象入库出库进行扫码,提高了准确度和效率。
改进方案增加了设备缺陷模块( 4) ,并与现场对象模块( 1) 连接,现场对象模块( 1) 用于统计分析设备故障信息,并向备件和配件模块( 2) 发送维护建议信息; 设备缺陷模块( 4) 记录现场对象模块( 1) 统计分析的设备故障信息,将设备缺陷与对应的设备信息进行关联,在设备发生更新时,设备缺陷模块( 4) 将设备所属缺陷信息与原有设备一起进入维修对象模块( 3) 进行后期处理,便于后期的设备缺陷分析。设备缺陷模块( 4) 还对限定期限内不能消除的设备缺陷进行缺陷留存,并改变现场对象模块( 1) 中与设备缺陷相关设备的状态为停用,当留存的缺陷消除后恢复状态为在用。采用上述两种改进方案的目的:便于后期的设备缺陷分析,保障现场设备健康运行,提升生产效率。
增加回路数据模块( 5) 并与现场对象模块( 1) 连接,回路数据模块( 5) 对自动化仪表和控制设备所处的控制回路进行实时记录,并生成回路完好率和控制率实时统计数据,便于维修人员进行缺陷处理等工作时,看到设备所在的所有回路信息,而不局限于维修人员自身所熟悉的回路信息; 设备与联锁保护或控制回路有关联关系也可以通过系统及时发现,避免实施维修维护工作中的措施不当造成事故。
增加维修计划模块( 6) 并与现场对象模块( 1) 连接,维修计划模块( 6) 对现场对象模块( 1)的设备进行维修、保养和检定设定,维修计划模块( 6) 包括多个维修计划单元,多个维修计划单元分别包括多个维修单据,多个维修单据分别与现场设备进行关联。此改进方案的目的: 根据维修计划模块( 6) 设定时间进行设备维修、保养和检定,保障设备正常运行,延长设备使用寿命。
增加维修文档模块( 7) 并分别与现场对象模块( 1) 、备件和配件模块( 2) 、维修对象模块( 3) 、设备缺陷模块( 4) 、回路数据模块( 5) 和维修计划模块( 6) 连接。维修文档模块( 7) 用于对现场对象模块( 1) 、备件和配件模块( 2) 、维修对象模块( 3) 、设备缺陷模块( 4) 和回路数据模块( 5) 运作过程中生成的文档,与维修计划模块( 6) 生成的维修计划文档,进行关联性连接并存档。采用此改进方案的目的: 实现设备相关文档与设备维修保养检定文档的关联,解决批量关联问题; 维修保养的设备数量庞大,通过批量关联功能为用户提供优秀的操作体验; 系统可以为用户提供所需的实时、准确的大量的信息,提升用户粘度。
设备缺陷模块( 4) 、回路数据模块( 5) 、维修计划模块( 6) 和维修文档模块( 7) 均与现场对象模块( 1) 进行实时信息匹配,当信息不匹配时,现场对象模块( 1) 分别与设备缺陷模块( 4) 、回路数据模块( 5) 、维修计划模块( 6) 和维修文档模块( 7) 进行关联数据维护。采用此方案的目的: 随着设备缺陷模块( 4) 、回路数据模块( 5) 、维修计划模块( 6) 和维修文档模块( 7) 的不断运行,现场对象模块( 1) 中的数据也在持续改进。
增加两票实施模块( 8) 并与维修对象模块( 3) 和设备缺陷模块( 4) 连接,两票实施模块( 8)根据工作票和操作票对维修对象模块( 3) 的维护保养工作耗用工时进行记录,并利用工作票和操作票关联设备缺陷模块( 4) 的设备缺陷处理。采用此改进方案的目的: 统计维修设备的维护保养工作耗用工时,用于成本分析和人员绩效评估,缺陷管理模块与两票实施模块( 8) 进行关联,实现缺陷处理时直接办理两票,减少人力成本。
4 方案实施
使用管理系统实现对自动化仪表和控制设备的实时管理,需要对管理对象进行规范管理。系统的使用是分散给作业班组和作业人员完成的。作业人员只需在进行现场相关维修保养工作、使用备件和配件前,在系统借助智能手机或条码枪对管理对象配件进行扫码选择操作即可。生产与设备管理人员通过系统可以实时掌握管理对象的运行、维护保养和缺陷情况。
维护系统网络结构采用W/S形式,不需要在用户计算机上额外安装任何软件,只要使用浏览器对网络中的服务器进行访问即可,操作方式与浏览互联网站相同[5]。系统也可以同时在互联网或可以通过智能手机使用。
系统实施前,应根据管理对象目前和未来的量级决定采取什么级别的数据库。一旦确定,一般情况下系统在两个月左右上线。用户原有的设备信息可以进行导入。因为系统具备自我改进功能,所以对这些信息允许有一定的偏差,随着系统投运时间的增加,对象的相关信息会自行完善。
借助笔者所述方法和方案的仪表与设备维护系统,已经成功在某大型企业投用,该方法贴近行业管理的方法与思路,得到了用户的高度认可和青睐。普通用户不进行任何操作培训就可以独立完成绝大部分功能的熟练使用。对于一些高级复杂功能,用户经过半天的应用培训即可熟练掌握。
5 结束语
基于物联网技术的自动化仪表与控制设备维护系统,涉及建立备件和配件、现场设备、维修设备3 个核心模块,以及周边附加功能模块,方法还定义了3 个模块之间以及与周边模块之间信息流的关系。借助于物联网技术和智能终端,采用该方法实现了对自动化仪表和控制设备的实时管理,解决了现场设备管理中获取全面、实时而精确的管理对象信息问题和非总线仪表的管理问题。在获取了实时、全面、精确的管理对象信息的基础上,扩展相关的管理功能,实现对设备状况的评估与预测、工单工时管理、设备巡检管理及故障专家诊断等功能,而这些管理功能由于有了准确的设备信息就可以变得更加有益而实用,这也是现有的维护系统无法企及之处。
使用该管理方案,还可以使相关维护工作实现标准化和规范化,降低设备维护过程中的安全风险,提升维护工作效率,大量减少无效上站和重复上站,降低维护成本。提高了工厂设备平均无故障运行时间,以及设备的“健康”水平,使得企业的设备管理工作水平有了大幅提升。
参考文献
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[4]李朝阳.一种自动化仪表和控制设备的维护系统及方法[P].中国:201510341998.6,2015-10-23.
建设设备自动化系统 篇11
关键词：建筑设备；电气自动化；节能控制
一、电气自动化节能控制技术
建筑设备内的耗能主要体现在空调系统和照明系统两个方面，以下本文就这两个方面的节能控制技术进行简要的探讨。
（一）水源和地源热泵技术
为了实现电气自动化系统节能的目的，可以尝试用水源和地源热泵技术。水源和地源热泵技术的原理是：冬夏两季气温不同，地球的浅层水源的温度也不相同，利用热泵技术对其与地面建筑物的温度进行调节，从而达到节能的目的。当冬季地球浅层水源温度高于地面建筑物温度的时候，热泵技术能够帮助调节建筑物内的温度，使其升高；反之，当夏季地球浅层水源温度低于地面建筑物温度时，热泵技术能够降低建筑物内部的温度，从而达到地球浅层水温度和地面建筑物温度的平衡。水源和地源热泵技术通过利用土壤收集到的太阳光照补充水体所缺乏的能量，使水体的能量始终处于相对稳定的状态，从而实现节能高效的目标。而且水、地源热泵技术可以适用于各种场合，不受季节的限制，一定程度上减少了购买别的设备的支出，有利于提高经济效益。同时，整个调节过程中没有使用任何化学产物，有利于保护环境。
（二）变风量控制系统
变风量控制系统主要是通过控制送风量的大小改变空气的湿度，从而实现对相关参数的控制，主要包括变风量空调机组合和变风量终端控制设备两个部分组成。变风量空调系统在运行时可以控制风量的大小而不会改变风的温度，同时它还能根据室内具体的人数，自动调节送入房间的风量，从而进入房间的风量始终处于一个比较合适的范围。同时变风量控制系统的末端采用风机克服了传统的风阀的使用带来的弊端，风机可以根据风量需求的大小进行一定的调节，从而保证其工作的高效进行。变风量控制系统的使用，有利于利用风机对风量大小进行一定的调节，从而满足人们不同的需求，提高工作的效率。另外变风量控制系统中，风机根据人的具体需要提供风量，一定程度上有利于减少资源的浪费，同时也不会导致系统过载现象，减少设备的维修费用，从而保证经济效益。
（三）照明控制
照明系统作为电力能源消耗的重要部分，也必须要进行一定的节能控制。照明的区域大致可以划分为走廊楼梯、办公室、陈设照明、应急照明等四个区域。根据不同的区域的不同情况应该采取不同的节能措施。对于照明系统的节能控制主要有实时控制和智能控制两种情况，而又由于智能控制能够减少工作人员的工作量，同时提高工作的效率，往往会受到更多的关注。在智能控制系统中，可以避开传统面板功能过于单一的弊端，通过继电器和面板实现多线路独立光源的开关控制，从而形成一个统一的操作比较方便的智能控制系统，从而保证照明系统节能工作的高效进行。
二、电气自动化节能控制需要注意的问题
建筑设备电气自动化的节能控制会受到各种因素的制约，是一个及其复杂的过程，一着不慎就可能会影响到节能控制的实际效果。因此，在电气自动化节能控制的过程，必须要重视以下几点：
（一）电力系统
电力系统作为建筑设备电气自动化系统的必不可少的一部分，对建筑设备电气自动化系统的节能控制也有着重要的影响。在电气自动化的节能控制过程前，必须要保证电力系统具有良好的适用性，避免在实际操作过程中出现安全事故。同时还要保证电力系统能够充分满足用电设备的负荷容量，只有这样，电气化系统才能对所有的设备进行有效的控制，实现节能的目的，同时避免存在安全隐患。
（二）保障电气自动化系统的安全性
无论在哪一个行业，安全都是企业首先要考虑到的问题，而电力行业本身就存在着很大的危险性，所以在实际操作过程中，更要高度重视电气自动化系统的安全性，避免安全事故的发生，保障人们的生命安全和财产安全。首先施工单位在进行电力系统防雷、接地系统的过程中，必须要保持高度谨慎的态度，同时要安排专业人员对施工质量进行严格的监督，及时发现并解决施工过程中存在的问题，保障施工工程的顺利进行以及电气自动化系统的安全性。另外，在导线的铺设过程中，必须要对导线的质量进行严格的检查，保证其具有良好的绝缘性能，并始终处于良好的运行状态。同时，在电力自动化系统的实际工作过程中，必须要保证导线传输电量控制在合理的范围之内，以保证导线的正常运行，同时提高电气自动化系统的安全性。
（三）提高电气自动化系统的运行效率
电气自动化系统的运行效率如何对节能控制工作有着重要的影响，必须要尽可能地采取比较先进的节能设备，降低线路的磨损程度，从而达到节能的目的。同时工作人员也应该不断完善自身，提高自身的技术水平，从而进一步促进电气自动化运行效率的提高。
三、小结
随着资源短缺程度的加剧，电力资源节能控制也显得越来越重要，本文主要从电气自动化节能控制技术以及电气自动化节能控制需要注意的问题进行了简要的分析。随着社会经济和科学技术的不断发展，电气自动化控制系统也必然会不断地发生变化，出现更加高效的节能控制技术。设计人员应该不断跟上时代发展的步伐，不断研发新的较为高效的节能技术，从而促进电力行业节能工作的不断进步，提高电力行业整体的经济效益。
参考文献：
[1]马仲雄.建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计[J].科技风，2014，（9）：151-152.
[2]何龙.建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计[J].中小企业管理与科技，2014，（10）：215-215.
智能建筑设备自动化监控系统设计 篇12
1系统组成
智能建筑中,被控设备的量大又分散,必须采用集散控制系统,通过智能终端实现系统的优化与现代化管理。主要由中央管理计算机、设备的直接数字控制器与计算机通信网络三大部分。网终结构图如图1所示。
2各子系统监控范围
建筑设备自动化系统涉及的范围广, 设备间的关系相当复杂,要求具有高度的自动化。
2.1供配电监控系统
供配电是为建筑物提供能源,为保证系统供电可靠性,必须检测运行参数,如电流、电压、功率和变压器温度等,为正常运行时的计量管理、事故发生时的故障原因分析提供数据。
2.2照明设备监控系统
照明监控系统将对整个建筑的照明系统进行集中控制和管理,且能耗很大, 包括走廊、楼梯照明,办公室照明,障碍照明、建筑物立面照明,应急照明的启/ 停控制和状态显示。方法可采用声控灯;用程序设定开/ 关灯时间;利用钥匙开关、红外线、超级波及微波等测量方法,国外分析报告指出,按这几种设计方案的照明控制大概可节约30%~50% 的照明用电。
2.3空调与冷热源系统
建筑物内空调系统耗电很大,节能运行在建筑物自动化管理系统中就显得格外重要,故在保证提供舒适环境的条件下,应尽量降低能耗。主要节能控制措施包括:设备最佳启/ 停控制;空调及制冷机的运行参数监测,系统的节能优化控制;储冷系统最佳控制等。
2.4给水、排水监控系统
建筑物给水、排水监控系统包括泵的启/ 停控制、水池液位控制、设备运行时间累计及用电量累计等。除保证饮用水外, 尚需重视水的再利用控制。
2.5电梯系统
电梯已成为高层建筑物中必备的交通工具,且大型建筑均配备多组电梯。需要利用计算机实现群控管理,按时间程序设定运行时间表启/ 停电梯、监视电梯运行状态、故障及紧急状态报警。同时配合安全防范系统协同工作。以达到优化传送、控制平均设备使用率与节约能源运行管理等目的。
3系统监控功能
建筑设备自动化监控系统,集计算机技术、现代控制技术、信息通信技术于一体,对智能建筑物所有设施进行全面的管理和监控,以实现舒适、安全、高效、节能的目的。为此,中央监控系统必须具备监控功能、显示功能、操作功能、控制功能、 数据管理功能、安全保障功能、记录功能、 自诊断功能、内部互通话功能与其它系统间的通信功能等功能。
4监控系统设计实例
以某变电所设备监控系统为例,通常根据建筑设备自动化监控系统的功能用监控总表的形式提出来的,监控总表是全部控制对象系统及其所需要的全部监控点的汇总表,是系统规划与设计意图的集中表现。
(1)DDC控制器与现场设备间的数据采集及控制通讯介质采用同轴电缆。
(2)系统网络结构采用以太网,完成数据采集及设备运行状态的监视和控制。
(3)预留网络接口,以实现系统与各子系统间所需的数据收集、处理、分析和传送。
某变电所设备监控系统有三个层次 :
(1)远程I/O从站,通讯介质采用同轴电缆,完成数据的采集及设备控制。
(2)过程控制系统,应用以TCP/IP协议为通讯基础的工业控制以太网,完成数据采集及设备运行状态的监视和控制。
(3)预留网络接口,进行生产管理所需数据的收集、处理、分析和传送。
5结束语
建筑设备自动化监控系统可实现对建筑内设备的优化控制和管理,使系统处于最佳的运行状态,达到延长设备的使用寿命,降低能耗,为用户提供良好的工作和生活环境,以实现舒适、安全、高效、节能的目的。
摘要：阐述建筑设备自动化监控系统组成和功能,通过变电所工程实例,实现对其的优化控制,达到延长设备的使用寿命,降低能耗,为用户提供良好的工作和生活环境。