自动控制部分（精选10篇）
自动控制部分 篇1
1 问题的提出
某包装机械制造有限公司生产的WDBGZJ-3000型液体灌装机, 配置有一个定容为50 L的圆筒型物料缓冲罐, 通过缓冲罐顶盖的卡箍接头安装有一个无源型液位探针, 探针分为高、中、低三极。探针检测到物料到达高极时关闭进料阀, 检测到中极时进料阀打开, 低于低液位探针后, 自动吸纸盒功能停止, 同时无菌阀组关闭 (位于进料阀前级, 允许生产时打开, 结束生产关闭) 。灌装的规格为250 m L、500 m L、1 000 m L共3种模式。
国内市场该类型的包装规格主要以500 m L和250 m L为主, 1 000 m L的很少。技术改进前, 当低液位探针动作时, 自动吸盒停止, 缓冲罐剩余约12 L液体物料, 工位上剩余的24个500 m L纸盒, 刚好把剩余的12 L物料消耗掉, 没有任何浪费。生产250 m L规格时, 则需要现场操作人员手动吸24个同规格的纸盒完成灌装, 物料和纸盒都没有出现浪费。然而, 国外主要以1 000 m L灌装容量纸盒为消费对象, 因此当出现低液位报警后自动吸纸盒停止, 此时仍旧有12个左右的空盒没有进行灌装, 致使不合格产品出现, 造成辅材浪费。基于此, 技术改进势在必行。
2 灌装机主要结构与工作原理
2.1 主要结构
灌装机主要结构如图1所示。
其中:1是储存纸盒的托架机构, 结构上带有拉簧, 以保证成品纸盒有一定的压力, 真空吸盘能够正常吸纸盒。2是纸盒成型机构, 带有撑开纸盒的模具, 底部耐压处为不锈钢材质, 保证纸盒成型时有一定的承载力, 共有8个。3是纸盒底部预折叠机构。4是底部成型机构。5是检测纸盒上盖孔位, 如果生产是需要上盖的模式, 当该传感器检测到孔位信号后, PLC计数到恒定工位后, 超声波装盖设备把成品的塑料盖子焊接到纸盒上。6是检测纸盒是否留在芯轴上的传感器, 如果有纸盒在9处没有拉送到链条工位上, 则停止上盒, 并报警。7是缓冲罐。8是灌装嘴。9是真空拉盒机构, 把纸盒从芯轴上拉送到链条工位中。10是液位探针。
2.2 工作原理
托架上的成品纸盒—真空吸盒装置展开纸盒—提升装置把纸盒送到芯轴上—2处对纸盒底部加热—3处纸盒底部预折叠—4处底部成型 (纸盒含有胶, 受热后在4处急速冷却, 黏合在一起) —9处的真空吸盘取纸盒到链条上—5处检测是否加盖—8处进行灌装—顶部封合—成品。
3 灌装机控制的改进
3.1 控制改进方案1
针对国外客户, 在1 000 m L灌装规格时, 把10处的液位探针低液位长度人工缩短, 这样, 当出现低液位报警信号以后, 缓冲罐中剩余的液体容量接近24 L。当再出现低液位信号后, 自动上盒功能停止, 剩余在工位上的24个纸盒刚好把缓冲罐中剩余的24 L物料消耗掉, 避免了纸盒的浪费。
另外, 在生产500 m L产品的时候, 在PLC程序内部增加一个计时器功能, 当出现低液位报警且灌装模式是500 m L的时候, 保证纸盒数量在完成48个计数的时候再自动停止上盒, (此时计时器的输出控制为自动上纸盒的输出位) 。同理, 当生产250 m L产品的时候, 通过PLC程序计时器延时, 保证96个纸盒以后再自动停止上纸盒。
程序更改以后, 经过现场测试, 效果很明显, 但是经过客户的一段时间使用, 发现此种方法并不能从根本上解决问题, 还会出现浪费纸盒或者物料的现象。
该机生产速度是通过变频器无级变速, 主轴速度从1 500～3 000盒/h不等。操作人员可以根据实际生产情况自行调整生产速度, 而通过计时器设定的延时时间是固定不变的。当生产速度发生变化的时候, 肯定会出现纸盒或物料的浪费。另外, 如果在触摸屏上设定人工更改延时时间的画面, 需要操作人员进行实际摸索, 最后确定实际的时间延时参数, 可操作性差。因而, 经过实际运行后, 虽然效果明显, 却无法根本解决问题, 需要重新设计。
3.2 控制改进方案2
通过方案1不难发现, PLC设定的定时器与选定的机器速度之间有一定的联系, 要想最终解决这个问题, 必须找到一个与速度没有关系的方法, 图1中5处的传感器是检测纸盒是否需要加盖的, 如果检测到圆孔, 那么这个距离传感器会有相应的输出, 提示下面工位的超声波焊枪把成品盖子焊接到纸盒上。
基本思路:在5处的位置再安装一个传感器, 用来采集经过的纸盒数量, 根据3个模式预置了相应的变量, 通过触摸屏选择灌装模式的时候, 系统自动把24、48、96三个参数传送到预置的变量当中 (同样可以在触摸屏上设定数字输入框, 操作人员可以很方便地输入24、48、96三个数字, 并可以进行相应的微调) 。不同的模式对应相应的计数, 这样, 计数和机器的速度完全分离开来, 它们之间再没有任何关系, 从而从根本上解决浪费的问题。设计的程序如图2。
触摸屏更改如图3, 在residual material上加三个参数设定窗口, 当选择相应容量的灌装模式时, 设定好的数据自动传送到相应的数据区域。如图中圈线部分。
4 结语
目前, 制药企业中液体灌装机的使用较为普遍, 但由于控制结构的“先天不足”导致一些浪费现象的存在。为此, 我们对液体灌装机的控制机构做了一些改进, 从而解决了浪费问题, 也希望能为相关人士提供借鉴。
自动控制部分 篇2
绿色食品就是指安全、优质、无污染并经有关部门监督和检 查,获得“绿色食品”许可的农产品及其加工品。
117.生活垃圾目前处理的方式有哪些? 目前常用的生活垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。118.什么叫环境噪声污染? 环境噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境 噪声排放标准,并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。119.一般将污染源分为哪几类? 一般将污染物分为:工业污染源、交通运输污染源、农业 污染源和生活污染源四类。
120.什么叫环境影响评价? 环境影响评价是指对规划和建设项目实施后可能造成的环 境影响进行分析, 预测和评估, 提出预防或者减轻不良环境影响 的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。
121.环境保护行政处罚有哪些? 环境保护行政处罚有警告、罚款、没收违法所得、责令停止 生产或使用、吊销许可证或者其他具有许可证性质的证书、环境 保护法律、法规规定的其他种类的行政处罚。
122.许多人喜欢早晨锻炼身体,其实从环境角度看城市早晨的 空气并不新鲜,这是为什么?
由于早晨空中有时有逆温层, 即大气上暖下凉, 这种情况不 利于污染物的扩散,尤其在工业区污染更为严重。
123.环境污染限期治理最长时间不超过多少年? 环境污染限期治理环境最长时间不得超过 3年。124.判断某环境区域是否已被污染的依据是什么? 环境质量标准
125.我国环境污染防治法规定的承担民事责任的方式是什么? 排除危害、赔偿损失、恢复原状
126.环境噪声具有什么样的特点? 无形性和多发性
127.适用于以居住、文教机关为主的城市区域的环境噪声标准 值是多少分贝? 夜间 45分贝,昼间 55分贝
128.污染者负担费用的范围包括哪些? 包括:治理污染源费用、恢复被污染环境的费用、人身损 害费用、财产损失费用。
129.水土流失预防和治理的主要措施有哪些? 水土流失预防和治理的主要措施有:禁止围湖造田、保护和 改善植被、加强林业管理、加强工程建设项目管理。
130.在环境与资源管理中使用最为广泛的管理制度是什么? 许可证制度
131.省级以上人民政府对不能达到国家规定的水环境质量标准 的水体采取什么措施? 可以实施重点污染物总量控制制度
132.2007年“六.五“世界环境日的主题是什么?中国主题是什 么? 2007年“世界环境日”主题是:“冰川消融,是个热点话题 吗?” , 我国确定 2007年世界环境日中国主题为 “污染减排和环 境友好型社会”。
133.禁止旅游、游泳是饮用水源保护区内哪类区域的规定? 饮用水源保护区一级保护区内。
134.贵州省政府同意我市建设的饮用水源保护区是哪两个水 库? 倒天河水库和利民水库
135.我市的倒天河属地表水几类水体? 地表水Ⅲ类水体。
136.征收排污费的目的是什么? 征收排污费的目的是为了促进企、事业单位加强经营管理, 节约和综合利用资源,治理污染,改善环境。
137.《固体废物污染环境防治法》 最高行政处罚规定的罚款额为 多少? 100万元
138.我国对畜禽养殖污染防治的原则是什么? 畜禽养殖污染防治实行综合利用优先、资源化、无害化和减 量化的原则。
139.当事人对毕节市环保局作出的行政处罚决定不服的,可以 有什么司法救济措施? 当事人对环保行政处罚不服的,可以在收到通知之日起 15 日内向市人民法院起诉或在收到通知之日起 60日内向市人民政 府或地区环保局申请复议。
140.环境保护行政处罚所遵循的原则是什么? 实施环境保护行政处罚必须遵循公正、公开的原则;坚持处 罚与教育相结合的原则;调查取证与决定处罚分开的原则。141.环境保护行政处罚适用听证程序的行政处罚决定有哪些? 依照环境保护法律、法规、规章作出责令停止生产或者使用、吊销许可证或者较大数额等重大行政处罚决定之前, 应当适用听 证程序。
142.现场对公民、法人或组织按简易程序实施环境保护行政罚 款的额度分别为多少? 对公民处以 50元以下、法人或组织 1000元以下罚款或者 警告的环境保护行政处罚可按简易程序实施处罚。
143.环保执法人员在检查或调查时,应有多少人才算合法? 2人以上
144.建设单位编制环境影响报告书时,应当征求谁的意见? 建设项目所在地有关单位和居民的意见
145.在城市划定禁止销售、使用高污染燃料的区域应由哪级部 门负责? 城市所在地的人民政府
146.对建筑施工扬尘的监督管理及违法行为的查处,应由哪个 机构负责实施? 建设行政主管部门负责实施
147.核发大气污染物排放许可证应由哪个部门负责? 当地人民政府
148.大气环境质量状况公报由哪个部门负责发布? 当地环境保护行政主管部门
住宅装修活动产生的噪声污染应有哪个部门负责? 公安机关
150.未经排污申报,在具有排污证据的情况下,可否下达收费 通知书? 可以
151.绿色植物在环境中的重要功能是什么? 吸收 CO 2,放出 O 2。
152.我市的大气污染主要以煤烟型为主,请问煤烟主要污染物 是什么? 烟尘和二氧化硫。
153.农业环境污染主要有哪些? 化肥污染、农药污染、农膜污染、畜禽养殖污染等 154.白色污染主要是什么造成的? 塑料袋、一次性发泡饭盒 155.白色污染有什么危害? 塑料废弃物在环境中很难腐烂。成为永久性垃圾, 并且因其 不透气不透水而破坏土质,影响植物生长,构成严重污染。
156.过量使用化肥对水体造成什么污染? 水体富营养化或氨氮和磷超标
157.为什么现在要求推广使用无磷洗衣粉? 因为洗衣粉中的磷造成水体富营养化 158.家庭装修造成的污染物主要是什么? 甲醛、苯类
159.国家对销售转基因食品在包装上有什么规定? 必须在包装上注明该原料是转基因物质 160.毕节市是国家第几批生态示范区建设试点? 第七批
161.毕节市国家级生态示范区建设近期、远期规划是怎样划分 的? 2003年— 2007年是近期规划, 2008年— 2012年是远期规划 162.空气质量一级时用什么描述?我市空气质量一般在什么水平? 优,我市空气质量一般在二级以上。
163.我市空气质量一般在冬季较为严重,原因是什么? 因为我市居民习惯用原煤取暖, 燃烧原煤产生的烟尘和二氧 化硫是空气污染加重的主要原因。
164.城市生活垃圾不能在哪些场所填埋? 自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他需要特殊 保护的区域内
165.我市生活垃圾卫生填埋场设计日处理能力多大?服务年限 是多少年? 425吨 /日,服务年限是 15年
166.我市正在建设中的污水处理厂设计规模是多大? 8万吨 /天
167.我国实施可持续发展战略的关键是什么? 关键是环境保护工作
168.可持续发展战略的核心是什么? 发展
169.可持续发展的重要标志是什么? 可持续发展的重要标志是资源的永续利用和良好的生态环 境。170.环境意识和环境质量是衡量一个国家和民族哪方面的重要 标志? 文明程度
171.当今世界人类面临的五大问题是什么? 人口,粮食、能源、资源、环境问题 173.控制交通噪声的主要方法是有哪些? 有:限制、禁止机动车车辆鸣笛, 改装低音喇叭;加宽造路、兴建立交桥;种植绿化带;增设路边栏杆、跨街天桥和地下人行 道、安装隔声屏。
174.根据我省对排污许可证管理的规定,排污许可证有效期是 多少年?临时排污许可证有效斯是多少年?
排污许可证有效期是 3年,临时排污许可证是 1年。175.排污费征收对象是谁 ? 直接向环境排放污染物的单位和个体工商户。176.排污费征收主体是谁? 县级以上环境保护行政主管部门 177.排污费使用管理的主体是哪些部门 ? 环保行政主管部门、物价部门、价格主管部门 178.我市排污费解缴国库的比例分别是多少? 中央为 10%、省为 10%、地区 20%、县 60%。
175.县级环境保护行政主管部门少征、未征的排污费,由哪级 部门处理? 上一级环境保护行政主管部门 176.排污费的征收方式是什么? 按月或按季属地化征收。177.拒缴排污费的滞纳金是多少? 2‰
178.污水排污费的征收是按什么计征的? 以污染当量计征的。
179,污水排污费的征收标准是什么? 每一污染当量征收标准为 0.7元。180.污水排污费征收项目最多不超过几项?
3项
181.废气排污费征收项目最多不超过几项? 3项
182.超标噪声声源一个月内超标不足 15天的, 怎样征收超标噪 声排污费? 噪声超标排污费减半征收。183.噪声的单位是什么? 分贝
184.《排污费征收使用管理条例》从什么时候开始执行? 2003年 7月 1日 185.对农民自建住宅能否征收超标噪声排污费? 不能
186.环境保护保护行政处罚能否委托环境监察机构实施? 可以 187.环境保护行政处罚立案时限是多少日? 7日
188.环境保护行政处罚案件强制执行由哪个部门负责? 人民法院
189.环境保护行政处罚中“较大数额罚款”是指多少金额? 较大数额罚款是指对个人处以 5000元、对法人或其他组织 处以 50000元罚款。
190.实施清洁生产与 ISO14000所要达到的目标是什么? 实现可持续发展
191.涉及水土保持的建设项目环境保护影响评价,还必须有什 么方案? 有经水行政主管部门审查同意的水土保持方案。
192.建设项目的环境影响评价文件超过多少年才开工建设的, 必须重新审核? 5年
193.国家对建设项目环境保护管理实行什么制度? 环境影响评价制度
194.建设项目环境影响评价工作由什么单位承担? 由取得相应资格证书的单位承担
195.建设项目环境保护审批实行几级审批? 实行国家、省、地(市、县四级分级审批
196.建设单位可以采取什么方式选择环境保护影响评价单位? 公开招标方式 197.对企业、事业单位的主要污染物排放总量按什么原则核定? 公开、公平、公正的原则。
198.国家禁止对哪类煤碳的开采? 禁止开采含放射性和砷等有毒有害物质超过规定标准的煤 炭。199.我国放射性污染防治的方针是什么? 预防为主、防治结合、严格管理、安全第一。200.核设施项目环境保护审批工作由哪个部门负责? 国家环境保护总局
201.设置危险废物识别标志的地方有哪些? 危险废物的容器和包装物以及收集、贮存、运输、处置危险 废物的场所、设施。
202.我国首次规定环境保护内容的宪法是什么时候制定的宪 法 ? 1978年修订的《宪法》
203.环境影响评价制度体现了生态学基本规律中的什么规律 ? “物物相关”律 204.污染者负担费用的范围主要包括哪些 ? 治理污染源费用、恢复被污染环境的费用、人身损害费用、财产损失费用 205.世界环境日是每年的哪一天? 6月 5日
206.我国环境保护法公布的时间是什么时候? 1989年 12月 26日
207.我国环境保护法的适用范围是哪些? 中华人民共和国领域、中华人民共和国管辖的其他海域和 我国管辖的临海以外的,依国际法仍享有管辖权的海域。208.我国环境保护法的基本任务是什么? 保护和改善环境、防治污染和其他公害、利用自然资源,维 护生态平衡、保障人民健康
209.地方污染物排放标准与国家污染物排放标准不一致时,执 行哪一个标准? 地方污染物排放标准
210.法定的环境污染纠纷技术决裁机构是什么 ? 环境保护行政主管部门所属的环境监测站 211.废电池随处丢弃会造成什么样的污染 ? 重金属污染
212.我国宪法规定自然资源和某些重要的环境要素属于谁所 有? 全民所有
213.第一个以保护环境为宗旨的国际组织是什么? 国际自然保护同盟
214.环境与资源管理应遵循的主要原则有哪些 ? 综合性原则、区域性原则、协调性原则、预测性原则 215.环境保护行政处罚的程序有那三种? 简易程序、一般程序
216、经营性文化娱乐场所的环境噪声监督管理机关是什么部 门? 县级以上人民政府环境保护行政主管部门 217.环境民事纠纷有哪两种解决途径? 一是通过环保部门调解;二是通过法院提起诉讼。
218.环保部门对造成大气污染事故的行为决定行政处罚,罚款 额最高不超过多少万元? 50万元
219.从家庭内发出严重干扰周围居民生活的环境噪声由哪个部 门负责查处? 公安机关
220.对建设项目未报批环境影响评价文件擅自开工建设的行为, 有审批权的环境保护行政主管部门怎样处理? 责令限期补办手续,逾期不补办的,责令停止建设,并处 10万元以下的罚款 221.全国统一的环境问题举报免费热线电话是什么? 12369 222.湿地保护是环境保护的重要领域,是国际自然保护的一个 热点;世界湿地日为每年的什么时间? 2月 2日
223.不需要进行可行性研究的建设项目,建设单位应当在什么 时候报批环境影响评价文件? 在项目开工前。
224.当前我国主要的环境问题是什么? 环境污染和生态破坏
225.西部大开发的主要任务和基本保障是什么? 生态建设和环境保护
226.凡涉及国家级自然保护区的建设项目 , 地方环境保护行政主
管部门在审批其环境影响评价文件时应征求哪级部门的意见 ? 国家环境保护总局
227.对超过排污总量控制指标的排污单位颁发什么性质的排污 许可证? 颁发临时排污许可证
228.中央或省人民政府管辖的企业、事业单位的限期治理,由 哪级部门负责决定? 由省人民政府决定
229.城市环境综合整治工作实行什么样的考核制度? 定量考核制度
230.严重污染扰民又缺乏有效治理措施的企业, 应当怎样处理? 转产、搬迁或者关闭
231.我省贯彻落实“当地人民政府对环境质量负责”规定的工 作形式是什么 ? 签订、检查、考核县(市 长环境保护目标责任书
232.我国《固体废物污染环境防治法》规定,造成固体废物污 染环境的,应当承担什么责任? 排除危害,赔偿损失,恢复环境原状
233.排污者缴纳危险废物排污费,能不能免除其防治污染、赔 偿污染损害的责任和法律、行政法规规定的其他责任? 不能
234.对非法入境的固体废物已经造成环境污染的,由省级以上 环保部门怎样处理? 责令进口者消除污染
235.行政机关依法作出不予行政许可的书面决定的,应当说明 理由,并告知申请人享有什么权利 ? 依法申请行政复议或依法提起行政诉讼的权利
236.根据有关的环保法律法规规定,省级人民政府可以制定严 于国家标准的什么标准? 地方环境质量标准和地方污染物排放标准 237.石油型大气污染的主要污染物包括哪些? 一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、颗粒物和铅
238.在我国,取得自然资源国家所有权的主要方式是什么 ? 依法取得 239.我国现行《水法》规定,开发利用水资源的首要条件是什 么 ? 满足生活用水的需要
240.根据我国《矿产资源法》规定,行使国家对矿产资源所有 权的主体是谁 ? 国务院
241.我国《自然保护区条例》规定,自然保护区内保存完好的 天然状态的生态系统以及珍稀、源危动植物的集中分布地, 应当 划为什么 ? 核心区
242． 《医疗废物管理条例》的执法主体是什么部门？ 环境卫生行政主管部门和环境保护行政主管部门 243． 《医疗废物管理条例》适用范围包括哪些？ 医疗废物的收集、运送、贮存、处置等 244．草海作为国家级自然保护区，其保护类型是什么？保护对 象是什么？ 保护类型是高原湖泊湿地生态系统，保护对象是黑劲鹤 245．环境保护工作中的“一控双达标”是指什么？ “一控”即指污染物排放总量控
第三部分 实验变量的确认和控制 篇3
纵观2010年高考生物试卷，以实验为背景或题材的试题占很大比重，实验题能很好地考查同学们对知识的理解能力、实验设计分析能力和语言表达能力，是体现高考对能力要求的主要考查方式。从近几年高考理综生物卷来看，考题重在考查大家有关实验的设计思想。
一、变量的确认和控制
1. 变量的类型
生物学实验中的“变量”是指可被操纵的特定因素或条件。根据其在实验中的作用，可分为以下几种类型：（1）实验变量和反应变量：实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件；反应变量，亦称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系；（2）无关变量和额外变量：无关变量，也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件；额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。额外变量会对反应变量有干扰作用。
2. 控制变量的基本要求
在实验过程中，往往通过设置对照组，来说明某种因素对实验结果所造成的影响。实验中的某种因素就是我们在实验组中要设置的自变量，达到实验组与对照组形成对比。通过分析因变量，观察实验结果，最后得出实验结论。在实验过程中，无关变量要适宜且保持一致，防止额外变量出现，从而增强实验的说服力。
二、实验结果、结论的预期与分析
实验结果是由实验变量引起的变化，是实验所得到的直接现象，如测得的有关数据，实验对象呈现的特殊颜色、气味、形态和生理等方面的变化，因此实验结果是对实验现象的直接陈述。而实验结论是根据实验结果作出的一种推论，是在实验结果的基础上，根据已有知识，进行合理迁移，通过推理和判断，得出关于生命现象最本质的认识。一个正确的实验设计应该能够达到实验目的，即得出的结论就是实验目的。在实验设计中，要弄清实验目的是“验证”还是“探究”。如果是验证性实验，预测结果和得出的结论与实验目的一致，联系实验目的即可得出结论。如不少实验的结论就可直接在实验想要验证的内容中找到。若是探究性实验，预测的结果不惟一，一般从三个方面去预测：“变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关”或“全肯定；全否定；一肯定一否定”。结论当然也不惟一。
三、如何对实验组和对照组进行确认
一般用生物实验设计中的条件控制原理即加法原理和减法原理进行了解释：加法原理就是设法给研究对象施加干扰（添加条件），使研究对象在被激发状态中反映其某些特征。简单地讲，就是与常态相比，人为增加某种影响因素，这种添加控制组为实验组。减法原理就是设法排除某种因素（减少条件）对研究对象的干扰，从而在比较纯粹的状态下反映对象。简单地讲，就是与常态相比，人为去除某种因素，这种去除控制组为实验组。
【考点例析】
例1 通用的蛋白质测试方法“凯氏定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含量，其含氮量一般不超过30%，而三聚氰胺的含氮量为66%左右，因此三聚氰胺也被人称为“蛋白精”。人和动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱肾部结石。科研人员以鼠为实验材料，探究是三聚氰胺能否诱导大鼠的肾部结石发生。请完成下列实验：
（一）实验题目：探究三聚氰胺能否造成动物肾部结石。
（二）材料用具：大鼠若干只；普通饲料；一定浓度三种不同剂量的三聚氰胺溶液；蒸馏水；其他所需条件均满足（如何检测肾部是否有结石不做要求）。
（三）步骤设计：
第一步： 随机平均分成两组，并编号甲组、乙组，分别饲养；
第二步：甲组每天饲喂普通饲料伴三聚氰胺溶液；乙组每天饲喂 ；
第三步： ；
第四步：一段时间后，检查大鼠的健康状况，统计各组大鼠肾部结石的发生率。
解析 进行实验设计，首先要明确相关变量。该实验的实验变量为“饲喂普通饲料伴三聚氰胺溶液”和“饲喂等量普通饲料伴蒸留水”，反应变量是大鼠肾部结石的发生率，无关变量是每组大鼠的数量、身体健康、发育正常、年龄和体重相当以及在相同且适宜的条件下每组饲养的饲料数量和时间要相同，特别是无关变量的控制问题，同学们在答题时，很容易疏忽，从而出现漏答。
答案 第一步：选取身体健康、发育正常、年龄相当、体重相当的大鼠若干；第二步：等量普通饲料伴蒸留水；第三步：在相同且适宜的条件下饲养一段时间。
例2 为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。
（1）材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。
（实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。）
（2）方法与步骤（略）
（3）结果预测与分析： 。
例3 一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m、1000m的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。
（1）实验处理：春天，将海拔500m、1000m处的野菊幼芽同时移栽于10m处。
（2）实验对照：生长于10m、500m、1000m处的野菊。
（3）收集数据：第二年秋天测量株高 记录数据。
（4）预测支持下列假设的实验结果：
假设一 野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至10m处野菊株高 ；
假设二 野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至10m处野菊株高 ；
假设三 野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至10m处野菊株高 。
解析 例2中第（3）问和例3中第（4）问都考查了实验结果预测与分析，但在表述方面却存在着明显的差异，这实际上是由两种实验设计题型决定的。从题干中的信息可知：例2为验证性实验设计，例3探究性实验设计。验证性实验的结果是预料之中的，故例2只表述验证的那个结论，其产生的原因大多是教材中已公认的相关理论。而探究性实验是对未知事件进行探究，其现象具有多样性，结果可能有多种，因此要充分考虑各种可能，保证探究的严密性和科学性。一般分三个方向预测：实验组与对照组结果相同、实验组呈强效应而对照组呈弱效应、实验组呈弱效应而对照组呈强效应。其产生的可能原因也是三种：因变量与自变量无关。因变量与自变量正相关、因变量与自变量负相关。故例3表述的有三种情况。
答案 例2 结果预测与分析：①未给甲状腺激素时，甲、乙组鼠耗氧量和活动量相近。②给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧量和活动量均大于乙组鼠。结果表明甲状腺激素能够促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性，从而使动物的耗氧量和活动量增加。例3 （4）与10m处野菊株高无显著差异 与原海拔处（500m、1000m）野菊株高无显著差异 比10m处矮，比原海拔处高。
例4 为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（ ）
①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养 ④在光下培养 ⑤生长良好 ⑥生长不良
A. ②③⑤ B. ①③⑥ C. ①④⑤ D. ②④⑥
解析 对于该题为什么选B，很多同学心存疑虑。我们可以运用减法原理进行解释：小麦在自然条件下总是要见光的，因此，在光下生长应该为常态，而在黑暗中培养实际上是让光照处于缺少状态，运用的是减法原理。这样，在黑暗中培养应为去除控制组，即实验组；在光下培养应属于常态组，即对照组。
飞轮电池电气控制部分的研究 篇4
飞轮储能作为新兴的机械储能技术,它的核心部分是电力变换器,其主要作用就是对飞轮电机进行控制以及实现能量的转换,因此对电力变换器的研究是飞轮储能研究的重中之重,这涉及到下列章节对电力变换器的电路拓扑和控制方法的研究[2]。
2飞轮电池电力变换器的拓扑结构和工作原理分析
目前,国内的飞轮储能系统的电机采用的是方波驱动的永磁无刷直流电动机,根据变频调速的基本原理和逆变器的结构组成来设计出本文的电力变换器电路拓扑图,主要包括两大部分:电机驱动的交/直/交变换器和保证电能稳定输出的交/直/ 交变换器部分[3,4,5]。
2.1飞轮电池电力变换器的拓扑结构
如图1所示为飞轮储能系统电力变换器拓扑结构图,整个电路由整流、滤波、逆变三大部分构成。为了方便检测母线电流和调节母线电压,在逆变电路部分采用功率场效应管搭建三相桥式逆变电路。
2.2飞轮电池电力变换器的工作原理分析
2.2.1储能部分电力变换器电路分析
如图2所示为充电部分电力变换器主电路图,该充电部分电路主要用于飞轮系统充电模式下的控制,其工作过程可看作一个三级的变换环节 (AC-DC、DC-DC、DC-AC)。第一部分为整流环节, 由三相不可控整流桥和稳压电容C1将输入的交流电整流成稳定的直流电;第二级是斩波环节,采用Buck电路降压斩波电路,目的是实现母线电压的调整以适合第三级所需要的直流电压;第三环节为逆变环节,采用三相桥式PWM型逆变电路将上一环节提供的直流电压,转换成方波驱动电压以驱动电机加速运行。
2.2.2放电部分电力变换器电路分析
如图3所示为放电部分电力变换器主电路,该部分同样也由三级组成 (AC-DC、 DC-DC、DC-AC)。当飞轮系统处于放电状态时,驱动无刷直流电机工作并发电,输出的电压为整流稳压环节的输入部分,该环节主要由与S1-S6反并联的超快回复二极管D1-D6和稳压电容C2组成;随着能量的持续输出,飞轮的转速不断下降,导致该整流稳压环节输出的直流电压也不断下降,因此需要升压稳压环节作用,以得到稳定的直流输出电压,为逆变输出环节做准备;逆变输出环节将中间升压稳压环节得到的直流电压逆变成负载所需交流电供其使用,在这里仅选取单相交流输出电压作为研究,单相逆变桥由S7-S10(包括D7-D10)组成。然而当需要输出为三相交流电或者其他形式的交流电时,逆变部分需要采用三相逆变器或其他形式的逆变器。
3飞轮电机的控制
飞轮储能系统的工作方式分为三种:充电、放电、 保持,因此对飞轮电机的控制也分为三个阶段[6,7]。
3.1充电模式的控制
该阶段需要电力变换器来驱动飞轮电机高速旋转运行,将电能转换为飞轮转子的机械能存储起来。在该阶段中采用恒定功率与恒定转矩相混合的方式。如图4 (a)所示为在混合控制方式下电机的输出特性曲线图,图4(b)为电机升速曲线和绕组电流曲线图。 电机的最大输入功率为Pmax,最高转速为ωmax,承受的最大转矩为Tmax。令电机最高转速的一半值作为基速,电机启动时由静止开始加速, 经过两个阶段升到最高转速:当转速小于基速时, 采用恒转矩的方法运行;当转速高于基速时,采用恒功率的方法运行。
3.2放电模式控制
放电过程是将飞轮存储的机械能转化为电能,是减速释能的过程,由电网侧变流器变换后馈送到电网上。在放电过程中, 电机处于制动状态, 电机侧变流器根据控制器的功率指令,控制电机输出能量。由于要将能量传送给电网侧直流母线, 需要电机侧变流器输出的电压必须稍高于母线侧的电压,因此用到一个BOOST升压电路来提高其输出电压的值。
3.3保持模式控制
保持模式就是将飞轮系统现有的机械能储存起来,没有能量的流动,此时储能系统处于待机状态,损耗最小。
综合上述三种不同的工作模式,也就决定了电力变换器必须要实现的功能,如图5所示为飞轮系统与电力变换器间工作模式的关系图,图6为电力变换器总体方案结构框图。
4电力变换器主电路部分仿真[8]
4.1储能部分
在Matlab仿真平台上搭建该电力变换器仿真模型图,其输入电源为三相交流电压220V,频率50Hz,得到如图7(a)所示整流稳压环节电压波形图,幅值为535V,如图7(b)所示为母线调压环节电压波形图,经斩波电路降压后稳定在310V-320V之间。如图8(a)、(b)所示分别为电机的电动势Uab、 Uac、Ubc的电压波形和电机A相绕组的电流Ia波形图。
4.2释能部分(即放电部分)
本研究采用尽可能采取符合飞轮储能系统放电过程的方法,设定永磁的初始速度为6000r/min, 电机的具体参数与充电模型中的参数相同。如图9(a)为放电过程中电机转速变化曲线,图9(b)为放电过程中采取升压环节作用下的电压输出波形。
由图9(a)和9(b)可知,随着飞轮速度的逐渐下降,单电机的转速降低到40%左右时,放电深度达到70%左右。经过BOOST的升压作用下,输出单相逆变器输出的直流电压稳定在250V,且电压的纹波较小,仿真结果显示良好。
5实验
为了验证所设计的飞轮电池的电力变换器的性能,在实验室作如下实验,实验装置采用一个永磁方波直流无刷电机与磁悬浮飞轮装置组装进行实验,分别完成降速和升速实验。如图10所示为搭建的磁悬浮飞轮实验平台,主要测试飞轮储能系统中电力变换器的性能和飞轮系统在储存及释放能量时母线电压的变化情况。图11为本实验采用的飞轮储能 控制驱动 器及飞轮 电机 , 其中包括TMS320LF2407A DSP控制系统和电力变换器。由于实验室内条件有限,没有真空实验装置,仅做了静态平衡和动态平衡,并未设真空实验装置。
5.1驱动电机的升速实验
实验所用的飞轮电机为一个12极36槽的无铁芯永磁方波直流电机,P=2.2k W,r=6000rpm,U= 300V,I=9.2A,扭力F=3.5N·m,防护等级IP54。飞轮转子直径D=0.6m,飞轮惯量为0.03415kg·m2。飞轮的升速过程大约持续80s,飞轮转子加速上升至6000rpm。如图12所示为飞轮加速过程中采集到的Sr以及上、下桥臂S1、S4的PWM控制信号。其中图12(a)为Sr的控制信号图,占空比D=70%。图12 (b)为S1、S4的控制信号图。可以看出,飞轮在加速时,基本实现了PWM的控制以及调压功能。
飞轮加速20s内采集到的飞轮转速的波形和母线电压波形如图13所示。图13(a)为飞轮加速上升时的波形,每格(200m V)表示有1000转,即飞轮的转速在此段时间内由2200转上升至3350转;图13(b)为母线电压的上升波形曲线,可以看出此时呈直线稳定增加。总之,电机加速的曲线和母线电压上升的曲线都相对稳定,并与仿真结果相照应,实验正常进行。
如图14为飞轮升速时采集的母线电流和电机相电流的波形比较图。其中图14(a)为采样几个周期内母线电流及电机相电流波形;图14(b)为采集20s内母线电流和相电流的波形。可以看出母线电流和相电流幅值都比较稳定,表示飞轮升速过程较稳定,达到了预期效果。
5.2放电实验
设定飞轮系统达到6000rpm就开始放电实验, 逆变输出单相正弦波的峰-峰值为120V。实验的输出端设置为一只功率30W大功率灯泡作为实验负载。将飞轮加速至6000rpm时,切换到放电模式;当飞轮转速降至2500rpm时,停止放电实验,放电时间约为150s。试验中采集到的BOOST升压电路的输出出电电压压波波形形如如图图1155所所示示,,可可见见输输出出电电压压112200VV保保持持在在。。
图16所示为单相逆变器输出的电压波形。图中上部分为单相逆变桥输出波形,单峰值为60V,频率50Hz的脉冲序列;图中下部分为滤波后输出的正弦电压波形,峰-峰值约120V、频率50Hz的电压, 达到预期目标。
6结论
本文分析了飞轮电池的三种工作模式以及各种模式和电力变换器的关系,设计出电力变换器的总电路拓扑,并提出了该变换器的控制方案。通过Simulink仿真得到的电力变换器在加速储能和减速释能时的部分波形图和实验得出的波形数据证明本文设计的电力变换电路及控制方法不仅可以实现飞轮储能系统平稳升速储能,还能稳定输出电能,体现了本设计的实用价值。
摘要：飞轮储能电力变换器是一个功率双向流动的变换装置,它控制机械能与电能的转换,直接影响着飞轮电池能量的转换效率[1],但是目前的电力变换器不能满足飞轮储能系统稳定、经济运行,因此设计出一种新型的电力变换器拓扑,采用恒定转矩与恒定功率双重控制方法控制系统的充电环节,在放电环节采用BOOST升压电路提高、稳定其输出电压值,经过Matlab仿真平台仿真结果和实验结果验证该电路拓扑具有良好的动态性能和稳态性能,具有很好的实用性。
自动控制部分 篇5
摘要
本文首先介绍了当前输煤程控系统的控制方式与功能特点，然后讲述了PLC在发电厂输煤程控系统改造中的应用本文主要以铁岭电厂为例。火电厂输煤系统设备种类多，分布松散，生产管理及设备自动化水平相对主机系统较为落后，耗用较多的人力物力随着机组容量增大，如何提高燃料加系统管理水平和生产效率变得越来越迫切，这对安全生产和成本控制至关重要，该文从设备自动化角度对燃料系统输煤自动化发展方向与实现方式作些探讨。
介绍了PLC程序控制在火电厂的输煤系统中的应用以及控制方式阐述了整个控制系统的结构和功能，并对其配置及组成部件作了系统的论述。同时也介绍了可编程控制器（PLC）梯形图的顺序控制设计法，梯形图的顺序功能图的结构及逻辑表达式，并举例说明设计的方法及应用。
关键词：火电厂，输煤系统，程控，梯形图
I 沈阳工程学院毕业设计（论文）
Abstract
This paper introduces the controlling method and function characteristics.Then it explains the application of PLC in the procedure control system’s improving of coal transporting in power plant, for example, the TieLing power plant.There are many kinds of coal conveying systems in power plants.Their layout is scattered, relatively backward in manageability and also in production efficiency as compared to the plant’s principal machinery.Therefore, since the system is of utmost importance in safety of operation and in cutting production cost, we are confronted with the problem of how to raise its level of manageability and production efficiency.The paper for this purpose, from the point of view of automating the equipment explores direction of automation development of coal conveying in fuel supply systems and ways of realization.The paper mainly deals with the application of Programmable Controller(PLC)design in thermal power plant coal conveying system and its controlling method, and describes the function and construction for the whole control system.Furthermore, this paper details the configuration of its hardware & software and components further system.The sequential control design of PLC ladder-diagram, as well as the structure of the ladder-diagram and it’s logical formula were introduced, and some examples to explain design method, and application were also given.Key words: thermal power plant, coal conveying system, program controlled, Ladder diagram
II 铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
目录
摘要................................................................I ABSTRACT........................................................II 第一章 绪论.........................................................1 1.1 输煤系统的构成和作用..........................................1 1.2 输煤控制系统概况及工艺要求....................................1 1.3输煤顺序控制系统国内外发展趋势................................2 第二章 输煤控制系统中的控制设备原理简介.............................4 2.1 可编程控制器的原理简介........................................4 2.1.1可编程控制器的发展.........................................4 2.1.2 可编程控制器的功能........................................4 2.1.3 可编程控制器的特点及组成..................................5 2.1.4 可编程控制器的性能指标....................................5 2.1.5 可编程控制器的分类........................................6 2.2 上位机监控软件性能功能简介....................................6 第三章火电厂输煤控制系统组成及工艺概述..............................9 3.1给煤部分介绍..................................................9 3.1.1斗轮堆取料机...............................................9 3.1.2叶轮给煤机................................................10 3.1.3输煤翻车机................................................11 3.2.1输煤程控系统的范围、对象和系统构成........................12 3.2.2输煤程控系统的运行方式....................................13 3.2.3输煤程控系统的主要功能....................................14 3．3配煤部分介绍................................................14 3．4配煤部分介绍................................................17 3.4.1自动配煤..................................................17 3.4.2手动配煤、................................................18 3.4.3其他配煤方式..............................................19 第四章 铁岭电厂输煤计算机监控系统设计..............................20 4.1铁岭电厂输煤系统的组成.......................................20 4.2 铁岭电厂输煤控制系统结构.....................................21 4.2.1 铁岭电厂输煤控制系统功能.................................21 4.3 铁岭电厂控制系统硬件设计.....................................22 4.4铁岭电厂控制系统软件设计.....................................23 第五章 铁岭电厂输煤计算机梯形图的设计..............................26 结论...............................................................30 致谢...............................................................31 参考文献...........................................................32
III 沈阳工程学院毕业设计（论文）
IV 铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
第一章 绪论
1.1 输煤系统的构成和作用
火力发电厂的输煤系统是辅机系统的重要部分，随着火电厂中单机容量和总装机容量的不断扩大，一个高出力、高可靠性和灵活性的燃料输送系统是机组乃至整个电厂稳定运行的重要保证。输煤系统由卸煤、上煤、配煤、煤场的堆取和混煤等环节组成，系统有两条输煤线，包括斗轮机、翻车机、皮带输送机、给煤机、皮带机、振动筛、碎煤机及犁煤器等主要设备组成。输煤系统承担从煤码头或卸煤沟至储煤场或主厂房原煤仓的运煤任务。输煤系统的始点是翻车机卸下来的煤，通过皮带机既可输送到煤罐，也可输送到煤场储备，然后再通过斗轮机和皮带机再输送到煤罐。煤罐中的粗煤通过位于煤罐低部的环式给煤机，连续均匀地分配给上煤皮带输送机，再经过筛分和碎煤机加工，进入原煤仓，为了使几个原煤仓的煤量合理分配，可通过控制犁煤器的抬落，按照顺序配煤和优先配煤原则，完成输煤系统的任务。
输煤系统的主要控制形式大致可分为三种：
（1）就地手动控制。主要控制设备是装有一至数台设备启停控制按钮的小型就地控制箱，并设有工况、报警状态的简单提示。就地手动控制不能实现系统复杂的联锁要求，现多数只作为设备检修、调试时的辅助控制手段。
（2）集中手动控制。设备的启停控制集中在一个控制屏上，其联锁保护通常由继电器逻辑阵列实现。控制屏上有设备运行工况的模拟指示、信号报警等。集中手动控制能够实现简单运行方式控制及设备启动联锁的一般要求。其缺点是电缆敖设量大，连线复杂，一旦制造完成其运行方式及不易改变。
（3）集中程序控制。这是以可编程控制器为主控设备的集中自动控制，它用可编程控制器的逻辑软件取代继电器的逻辑阵列，能够实现输煤系统复杂运行方式的控制要求。与其它控制方式相比，它具有可靠性高、控制方式灵活等优点，是目前输煤控制系统的主流。
以上3种控制方式可以通过选择开关选择。
1.2 输煤控制系统概况及工艺要求
输煤系统的安全、可靠运行是保证电厂安全、高效运行不可缺少的环节。系统控制设备多、流程复杂分散与控制室相距较远。又由于上煤过程中不可避免的煤粉飞扬，使得整个系统环境非常恶劣。同时输煤系统中的设备、现有控制方式大部分为单独直接控制方式操作，可靠性差，自动化水平低。为了提高火电厂自动化水平，为电厂安全稳定发电创造条件，这些都决定了必须提高输煤系统的自动化平，这样才能减轻劳动强度，改善劳动环境，提高输煤系统的效率和管理水平。
为了保证输煤系统的正常和可靠运行，该系统应满足以下要求： 沈阳工程学院毕业设计（论文）
（1）供煤时，各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序，即对个设备进行联锁控制。（2）各设备启动和停止过程中，要合理设置时间间隔（延时）。启动延时统一设定为12s,停车延时按设备的不同要求而设定，分为10s,20s,30s,40s,60s几种，以保证停车时破碎机为空载状态，各输煤皮带上无剩余煤。
（3）运行过程中，某一台设备放生鼓掌时，应立即发出报警并自动停车，其前方（指供料方向）设备也立即停车。其后方的设备按一定顺序及延时联锁停车。
（4）各输煤皮带设有双向跑偏开关，跑偏15度时发出告警信号，跑偏30度时告警并自动停车。
（5）可在线选择启动设备用设备，在特殊情况下可由2条输煤线的有关设备组成交叉供煤方式。
（6）可显示各机电设备运行状况，并对输煤过程有关情况（报警、自动停机等）做出实时记录。
1.3输煤顺序控制系统国内外发展趋势
输煤系统是火力发电厂中教为庞大的一贯饿公用系统。随着我国电力工业的迅速发展，火电厂的装机容量和单机容量都日益增大，输煤系统的规模也大幅度的上升，对其控制方式、运行水平的要求也越来越高。
目前，国内大中型火力发电厂输煤系统普遍采用PLC进行程序控制，以取代系统的继电器强电集中控制方式。但多数火电厂输煤程控系统仅利用了PLC基本开关量逻辑组合功能，其模拟量处理、回路调节等高级功能尚未开发应用。
输煤程控系统主要是以可编程控制器（PLC）为主，实现输煤系统的自动花控制，与强电集中控制相比，在技术上具有控制功能强，编程简单，实现工艺联锁方便，可省去大量的硬件接线，维护方便，可在线修改等特点。PLC不仅能完成复杂的继电器控制逻辑，而且也能实现模拟量的控制，甚至智能控制；并能实现远程通讯，联网及上位机监控等。可为全厂实现计算机控制和管理创造条件。对地域分布较广的系统还可以增加远程控制站及闭路电视监视系统。
随着火电厂规模和单机容量的扩大，许多大型工况设备在输煤系统得到广泛应用，目前多数具备自动或半自动功能，如翻车机、斗轮机、入场煤采样机、入炉煤采样机和环式给煤机等都有各自的PLC控制系统。如何组织和管理好这些大型设备，使整个输煤系统在最高效率状态下运行，是国内火电厂输煤专业发展中需要解决的首要问题。全集成化的输煤过程控制器网络是能够满足对输煤设备的管理与控制要求的好途径。
与先进的主机控制系统相比，目前的输煤控制系统则显得十分落后。以武汉阳逻电厂输煤控制系统为例，基本上为集中加就地控制模式，其PLC控制系统仅仅满足了皮带输送机的集中控制功能。简言之，其PLC 控制器仅仅代替了皮带输送机及其辅助设备（如挡板、振打器等）的启、停按钮的功能，其完成的仅仅是部分设备的顺序控制功能，无法达到整个系统的协调控制，而斗轮机、翻车机、环式给煤机均处于各自相对独立的情况下运行，其结果是运行岗位人员设置过多，人员工效率低，系统设备间配合不协调、设备空转导致 铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）的电能损耗、设备磨损等损耗较大。PLC在输煤系统中的应用基本上限于设备级，各设备或系统处于各自的PLC控制之下，相互间基本独立。随着国内火电厂机组的扩建和PLC技术的迅速发展，与当初输煤设备的控制从就地走向集中一样，输煤系统的PLC控制也将从设备级发展到车间级。
随着电子技术、计算机技术、控制技术、信息网络技术的迅速发展，现代工业生产正向着生产过程过程控制高度自动化、工艺设备及测控设备高度智能化、生产管理高度自动化等方向发展，作为大型火电厂的燃料输煤系统也不例外，而且随着电气自动化的产品价格大幅度下降，可靠性大大提高，过去那种认为燃料输煤系统不需要较高自动化程度的观点已显得非常落后，从率先实现设备程控化、现场联网化和可视化，再到与MIS系统联网，以及随着WFT3嵌入技术深入到元件级和网速度可靠性的进一步提高，实现透明工厂和移动工业控制完全可能成为现实。沈阳工程学院毕业设计（论文）
第二章 输煤控制系统中的控制设备原理简介
2.1 可编程控制器的原理简介
2.1.1可编程控制器的发展
1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，在改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成为产品为特征的过程工业中，除了以连续为住的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为住的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为住的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作：另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制；以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为住的—离散量的数据采集监控。由于这些控制和监视的要求，所以PLC发展成了取代继电器和进行顺序控制为住的产品。第二年美国数字公司研制出了第一代可编程控制器，满足了GM公司装配线的要求。随着继承电路技术和计算机技术的发展，现在已经有第五代PLC产品了。
可编程控制器（PLC）是新一代工业控制器装置，是自动装置、计算机和通信技术组合的产物，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。由于控制对象的复杂、使用环境的特殊性和运行的长期连续性，使PLC在设计上有自己明显的特点：可靠性高，适应性广，具有通信功能，编程方便，结构模块化，鉴于电厂输煤系统的重要性，为了向国外无人化监控管理方向发展，以达到减员增效和提高管理水平的目的，输煤系统采用PLC控制
2.1.2 可编程控制器的功能
可编程控制器的主要功能有：
（1）逻辑控制功能。用PLC的与、或、非指令取代继电器触点串联、并联和其他逻辑连接，进行开关控制。
（2）定时/计数控制功能。用PLC提供的定时器，计数器指令实现对某种操作的定时完成后，才能进行下一道工序操作的控制。
（3）数据处理功能。PLC能进行数据传送，比较，移位，数制转换，算术运算与逻辑运算以及编码和译码等操作。
（4）顺序控制功能。用步进指令来实现在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能进行下一道工序操作的控制。
（5）A/D与D/A转换功能，通过A/D，D/A模块完成模拟量和数字量之间的转换。（6）运动控制功能。通过告速成计数模块和位置模块等进行单轴或多轴控制。（7）扩展功能。可能通过附加各种智能单元通过连接输入输出扩展单元模块来增加输入输出点数，也提高PLC控制能力。铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
（8）过程控制功能。通过PLC的PID控制模块实现对温度，压力，速度，流量等物理量进行闭环控制。
（9）远程控制功能。通过远程I/O单元将分散在远距离的各种输入输出设备与PLC主机相连接进行远程控制。
（10）通信联网功能。通过PLC之间或与主控计算机的联网，实现较大规模的系统控制。
（11）监控功能。PLC能够监视系统运行的状态，对异常情况进行报警，显示，故障诊断以及自动终止其运行。
2.1.3 可编程控制器的特点及组成
输煤自动化系统近几年能不断成功的投运，主要归功于可编程控制器的发展和普及。根据《可编程控制器标准》，对可编程控制器定义为：“可变成序控制器是一种专为在工业环境应用而设计的电子系统，它采用可编程度的存储器，用于存储用户的指令，控制数字或模拟的输入/输出，完成确定的逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能，控制各种类型的机械或过程。可编程控制器及其外围设备的设计，使她非常方便集成到工业系统中，并很容易达到人们期望的目标。“可编程控制器也常简称为 PLC（Programmable Logic Controller）, 它有如下特点： 1)可靠性高，抗干扰能力强； 2)控制程序可变，编程简单；
3)功能完善，包括数学运算、存储、数字和模拟量的输入输出等； 4)体积小巧，均为标准模块，任意扩充组合。可编程控制器主要包括三部分，如图2-1所示。
1)输入部分，它收集并储存被控对象实际运行的数据和信息； 2)逻辑部分，即中央处理单元（CPU），由处理器、储存器系统、电源系统组成； 3)输出部分，实施逻辑部分的分析结果，对被控对象作实时处理。
可编程控制器提供了完整而标准的编程语言，以适应在各种工业环境下使用。PLC提供的编程语言通常有三种：梯形图、功能图和布尔逻辑编程。目前使用较多的是梯形图编程法，主要原因是它和以往的继电器控制线路相似，使对计算机不太了解的电气技术人员能够很容易学会掌握，编程时完全不必考虑微处理器内部复杂的结构，不必考虑计算机使用的语言，而把PLC内部看成许多“软继电器”等逻辑部件组成，编程过程相当于设计和改变继电器控制的硬线路。
2.1.4 可编程控制器的性能指标
（1）输入输出电数。指可编程控制器外部输入输出端子数，这是PLC的一项非常重要的技术指标，常用输入输出点数来表征PLC的规模大小。
（2）扫描速度。一般指PLC执行一条指令的时间，单位为US/秒；有时也以执行一千条指令时间来计算，单位为MS/千步。沈阳工程学院毕业设计（论文）
（3）内存容量。一般指PLC存储用户程序的多少。
（4）指令条数。指令条数的多少是评价PLC功能强弱的指标。（5）内部寄存器的配置情况是评价PLC硬件功能的一个指标。
（6）高功能模块。将高功能模块与住模块，通信模块，高级语言编程模块等等。
（7）另外使用PLC时，还应考虑电源电压，直流输出电压，环境温度，湿度，质量和外形尺等性能指标。
2.1.5 可编程控制器的分类
PLC装置的形式多种多样，功能各不相同。
按容量来分，可以分为“小”“中”“大”三种类型。
小型PLC，这类PLC的规模较小。I/O点数一般从20点到128点。这类PLC的主要功能有逻辑运算，计数，移位等。采用专用编程器。
中型PLC其I/O点数通常从129点到512点，内存在8K以下，适合开关量逻辑控制和过程参数检测及调节，数据处理及A/D，D/A转换，联网通信，运程I/O等功能。1．按容量来分，可以分为“小”、“中”、“大”三种类型。
2．小型PLC，这类PLC的规模娇小。I/O点数一般从20点到128点。这类PLC的主要功能有逻辑运算，计数，移位等。采用专用编程器。
3．中型PLC其I/O点数通常从129点到512点，内存在8K以下，适合开关量逻辑控制和过程参数检测及调节，数据处理及A/D，D/A转换，联网通信，运程I/O等功能。大型PLC其I/O点数在513点以上，其中I/O点数在513点至896点为大型机，896点以上为超大型机。它具有高级功能的PLC，除了具有中小型PLC的功能外，还有PID运算及高速功能。配有CRT显示及常规的计算机键盘，与工业空驶计算机相似，既有计算、控制、调节的功能。
从结构上分
按硬件结构不同，将PLC分为三类
整体式结构它是将PLC各组成部分集装在一个机壳内，输入输出接线端子及电源进线分别在机箱的上，下两侧，并有相应的发光二极管显示输入输出状态。
模块式PLC输入输出点数较多的大中型和部分小型PLC采用模块丝结构。、叠装式PLC。
2.2 上位机监控软件性能功能简介
计算机作为上位机可以提供良好的人机界面，进行全系统的监控和管理；PLC作为下位机进行通信，执行可靠有效的分散控制。在计算机与PLC之间通过通信网络实现信息的传送和交换。在控制系统中，一般计算机仅用于编程、参数设定和修改，图形和数据在线显示，并没有直接参与显示控制，现场上的控制执行者是PLC。因此，即使是计算机出了故障，也不会影响整个生产过程的正常进行，大大提高了系统的可靠性。应用实践表明： 铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
上述的分布式控制系统可以综合计算机与PLC的长处，弥补它们各自功能上的不足，实现控制与管理一体化。这种分布式控制系统在工厂自动化（FA），柔性制造系统（MFS）以及计算机继承制造系统（CIMS）中可以发挥重要的作用。由于当今世界是一个信息技术高度发展的世界，计算机监控软件有INTUCH，组态王，百利等。由于学校的条件，本论文主要介绍紫金桥监控软件。
紫金桥监控软件简介
紫金桥监控软件是一个集成开发环境。工程人员在这个环境中可以完成界面的设计、动画连接的定义、数据库的配置等等。利用人机界面开发部分可以方便的生成各种复杂生动的画面，可以逼真的反映现场数据。数据库中在任何需要的时候把生产现场的新奇实时地传送到控制室，并且通过局域网和Internet,可以在任何地方访问实时和历史产生数据，及时了解、评价生产情况和操作水平。它的基本功能是数据通讯、数据管理、数据交互。具体的说，数据通讯就是1）从现场获取数据并将它们加工成可利用形式的基本功能、2）向把需要控制的信号通过计算机直接发送到现场的执行机构，这样就建立了控制软件所需的双向连接。数据管理就是根据用户的需要，对数据进行更深层次的加工，如量程交换、报警、统计、分析等。数据家户就是根据不同用户的需求，把数据以不用的形式提交给用户以实现交互，如现场操作工需要监控，管理人员需要数据报表、工艺工程师要对数据进行分析等，紫金桥为不同的用户提供了多种交互手段。
从功能上分，紫金桥可以分成组态和运行两个部分；从结构层次上分，紫金桥包括IO驱动、实时数据库、人机界面三个层次。
紫金桥各组成部分的功能介绍如下： 工程管理器。工程管理器是整个系统的管理器，用于创建、删除、备份、恢复、选择当前工程等。
实时数据库（DB）。实时数据库是紫金桥系统的数据处理核心，她一方面管理系统的数据处理，如实时数据的处理、历史数据存储、报警处理、统计数据管理等，另一方面它还要为紫金桥的其他组件提供数据服务，如View、IO驱动程序、网络通讯组件等提供各种服务。因此实时数据库是紫金桥系统的中枢部分、而且是紫金桥分布系统的服务器。
通信程序组件（NetClient/NetServer、TelClient/TelServer、ScomClient/SComServer）通信程序采用以太网（TCP/IP）、电话拨号、串口等多种通讯介质进行数据通讯，它是连接客户端(View)和服务器（实时数据库）的桥梁，是构成紫金桥分布式系统的重要组成部分。
I/O驱动程序。I/O驱动程序是紫金桥与现场IO通讯的中介，它把不同的IO设备虚拟成逻辑设备，用户不必关心设备与计算机通讯的具体协议，它负责把数据从现场设备采集到实时数据库、并把控制指令下达到实际的物理设备。紫金桥系统提供了大量的常用IO驱动，包括常见PLC、板卡、智能仪表、DCS等多种IO设备。
HMI开发系统（Draw）。开发系统是一个集成开发环境，可以进行系统的配置、组态（包括画面组态、数据库组态、IO驱动组态），用户可以根据自己的需要和工程的实际情况来建立自己的应用系统。
HMI运行系统(View)。运行系统是用户开发出来的应用系统的结果显示，可以与最终 沈阳工程学院毕业设计（论文）
用户（如现场操作人员等）进行交互，提供流程图显示、历史/实时趋势显示、历史/实时报警显示、报表等多种数据表现方式。
Web服务器(Web Server)。Web服务器是为用户提供Web服务的程序，用户可以通过IE等标准浏览器来访问紫金桥的数据，从远程查看工业现场数据，及时了解工厂生产情况。铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
第三章火电厂输煤控制系统组成及工艺概述
3．1给煤部分介绍
3．1．1斗轮堆取料机
斗轮堆取料机是一种多斗、连续作业的大型散料处理设各，由于这种设备是由斗轮机演变而来的，所以，它们在结构上有相似之处，在外观上也相象。斗轮堆取料机结构形式种类繁多，按照行走方式的不同，可以分为：轨道式、履带式和轮船式等。目前，我国生产的斗轮机大多为轨道式，按照斗轮臂架的平衡方式斗轮堆取料机可分为：活配重式、死配重式、整体平衡式。这里以最为常用的轨道式斗轮堆取料机为例，说明该设备的结构著称。如图3-1所示是长春发电设备总厂研制的、集取料和堆料功能于一身的（双1000/1500.45型）的斗轮取料机，它是斗轮堆取料机的一种典型的结构型式，其结构组成按用途分为四个主要部分：
工作机构 工作机构包括：①斗轮机构，是斗轮机的末端工作装置，由斗轮及其驱动、传动装置构成，工作时，由该机构完成取料、料堆的动作。②受、卸和转送物料装置，负责接受和传送物料。③变幅装置，是斗轮机构的支撑装置，由前臂架、中拉杆、平衡架及其配重、斜支撑和前拉杆I、前拉杆II组成，属于物料传送装置的胶带机沿纵向布置在前臂架上。④回转个机构，负责带动由斗轮机构、变幅装置和立柱等在水平面内传动，完成斗轮在水平面内的方位改变。另外，具体结构的斗轮机在工作装置的著称上还有较大差异。
行走装置 行走装置与门座一起支撑工作机构少}完成整机的移动。电气设备 电器设备提供动力、照明和电控。尾车 尾车用与配合斗轮来完成取料和堆料工作。
斗轮堆取料机的作业方式一般有堆料作业和取料作业。对于悬臂式斗轮堆取料机，其 沈阳工程学院毕业设计（论文）
具体作业流程为：
机上自动或手动方式想料场堆煤； 机上自动或手动方式取煤； 通过斗轮机尾车向主厂房上煤。
斗轮堆取料机作业有以行走为主的、旋转为之的及定点三种堆料方式。行走为主的堆料又有连续行走和间断行走之分；旋转为主的堆料可分为断续旋转加断续行走堆料及连续旋转堆料。
斗轮堆取料机取料作业有分层取料和斜坡取料两种方法；若按臂架长短分则有旋转取料法和槽式取料法。
3．1．2叶轮给煤机
叶轮给煤机工作于火电厂地下煤沟中。它可沿煤沟纵向向轨道行走或停在某一处，将煤从煤斗拨至输煤皮带上。除在电力部门使用外，叶轮给煤机还可以用于煤炭、采矿、冶金、建材、化工等需要对散装物料进行装卸输送的部门。因为也称之为叶轮拨料机。组成结构
叶轮给煤机一般由主传动（叶轮传动）、行车传动、电缆牵引机构、除尘机构、电气控制六部分组成。依据结构不同可分为桥式（QYG）、门式（MYG）、双侧式（SYG）和上传动（QSG）叶轮给煤机，其工作原理大致相同。图3-3为常用的桥式叶轮给煤机结构示意图。铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
（2）叶轮给煤机具有以下结构特点：
1在额定出力范围内，叶轮拨煤可进行无级调速。2叶轮、行走有各自拨煤独立的传动机构。3可在原地或行走中拨煤，无空行程。（3）工作原理
1通过动力电缆对工作电机供电。
2通过电磁调速电机（主电机）拖动叶轮旋转并在转速范围内进行无级调速。3通过行车传动系统使机器在预定的轨道上往复行走。
4当机器行至煤沟端头时，靠机侧的行程使机器自动反向运行。5当两机相遇时，靠机器端部的行程开关使两机自动反向运杆。工作状况
叶轮给煤机的工作环境十分恶劣，煤斗承台距皮带一般有1。3—1。5m，叶轮上的叶爪把煤拨到皮带上时，由于煤的拨动和下落使煤灰飞扬，机器上与控制箱中会积下大量的煤灰。加上日常的水冲洗，煤沟内空气湿度很大，易使电控部分的电气元件受潮剩锈，绝缘降低，造成电气短路和断路的故障。由于煤斗内的煤松紧程度不均匀，叶轮给煤机在拨煤时会产生很大的振动和机械噪声，长期的振动易使电气元件产生松动、接触不良、脱焊等不良现象。由上述情况可知，叶轮给煤机安全稳定运行的要求和恶劣的工作环境对电气控制部分的可靠性提出了很高的要求。
3．1．3输煤翻车机
火力发电厂及其它矿石燃料、原谅大用户普遍经由铁路进料，其卸料任务重、连续性强、劳动强度大，适于采用输煤（料）翻车机系统进行“牵车解列一整车皮翻卸一空遍列”作业。近年来国产大型输煤（料）翻车机系统已开始应用于大型火电厂、冶金化工企业、沈阳工程学院毕业设计（论文）
煤（原料）中转码头等。
输煤翻车机系统由重车调车机（简称重调机、夹轮器、翻车机、移轨台、空车调车机）五部分和重车线、空车线两条铁路构成，见下图。
输煤翻车机系统对控制功能要求：
能完成输煤翻车机系统全过程自动控制或由主控制室程控台集中控制或分散就地手动控制。三种控制方式可灵活切换。
系统在任一控制方式下运行中遇到掉电、过载、危急指令、复位指令时，能就地停机并记忆当前状态。重新上电或危急解除后，系统既能从当前状态接续运行，亦可受“复位一启动”指令从初始状态开始运行。
运行中随时监测各驱动电机的电压电流、制动油泵油压和各极限位置。及时实施缺相、过载、短路、低油压及越限保护。
油画运行曲线。重调机、翻车机、移轨台都以低速启动，逐级加速。制动前先减速。特别要保证移轨台能准确对齐重车线（空车线），翻车机准确返回至“0”位。以减小对设备和车皮的机械撞击和电冲击。
自控悦性方式下能辨识末节车皮，重调机牵末节车中途不停不摘钩，夹轮妻不动作，卸完末车后系统自动复位、停机。
集控运行方式下能辨识非法手动指令，防止误操作。重调机速度分级、翻车机返回“0”位调整时间、移轨抬对齐重车线/空车线调整时间都应能灵活整定，以适应系统工作环境条件的变化。
3．2输煤部分介绍
3．2．1输煤程控系统的范围、对象和系统构成
输煤程控系统有控制部分、监测保护部分及管理部分组成。第一部分为外围传感器及各被 铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
控对象执行环节，用来为系统提供各种运行状态信息和执行控制系统发出的启、停设备命令。第二部分为控制部分，由若干可变成控制器（PLC）组成。通过对可编程控制器的编程来完成现场传感信号的采集，运行设备如皮带机和碎煤机的启、停程序控制，根据煤仓煤位的监测情况控制梨煤器拾、落，以实现煤仓自动配煤。第三部分为管理部分及原有的集中控制抬。主要由监控用工业级PC机、图形显示器及打印机组成。通过与可编程控制器通信获得输煤系统实时运行状态信号，并将这些信号，以图形方式显示到图形显示器上，完成实时信号的各种管理及事故追忆功能。同时可通过通信方式从上位计算机发送程控启停指令，实现控制。
3．2．2输煤程控系统的运行方式
输煤程控系统提供六种运行方式：
码头——煤场； 码头——筒仓；
码头——锅炉原煤仓； 筒仓——锅炉原煤仓； 煤场——锅炉原煤仓； 地下煤斗——锅炉原煤仓。
上述输煤流程中，有三条可同时运行的流程，他们是：①码头——煤场；②码头——筒仓； 沈阳工程学院毕业设计（论文）
③码头、煤场、地下煤斗、筒仓至锅炉原煤斗。
3.2.3输煤程控系统的主要功能
系统控制可实现程控自动、程控单动和就地操作（调试方式）三种控制方式。
可由运行人员进行流程选择，实现多余带式输送机的选线和切换。控制系统自动检测流程中各个设备的工作状况，待各个设备允许作业时，发出允许运行信号。禁忌的流程进行闭锁。
流程中各设备按逆煤流方向逐条延时启动；按顺煤流方向逐条延时停止。
当流程中某设备发生故障时，则该设备及其上方所有设备一齐急停（碎煤机延时停止），下方设备顺序逐条延时停止。
控制台（操作键盘）设有紧急按钮，在发生紧急情况时，按下该按钮将流程中所有一起急停（碎煤机延时停止）。
对流程状态及现场所有设备的状态在控制室进行显示，根据故障类型进行处理并发生生光报警。
3．3配煤部分介绍
配煤系统有自动配煤、手动配煤两种运行方式。自动配煤完全根据现场的煤位信号和梨位信号，以及操作员根据现场要求所设的尾仓和检修梨，自动控制梨的拾落，完成原煤仓的自动配煤，手动配煤则山操作员根据现场的煤位和梨位信号通过上位机一对一操作梨的拾落来完成原煤藏的各仓配煤。1皮带机的控制
无论是手动还是自动启动皮带机前，都要先响警铃20秒，通知在皮带周围的人员尽快远离，以免发生事故。皮带机是输煤系统的主要运输设备，因此对它的保护和要求也就相应的多了一些。在皮带机两侧设事故拉线开关，巡检人员发现皮带及其附近设备有异常情况时，可直接拉事故拉线，使皮带停止。
皮带重跑偏、纵向撕裂、打滑、管道堵煤等信号都直接进入了PLC，一旦其中某一个事故出现时，都要使皮带机立即停止。但是为了避免由于这些事故的假信号影响正常上煤，还设置了一些屏蔽这些信号的键，当操作人员能够确认某个信号为误动作时，就可以使用屏蔽键令这个信号不起作用，等信号处理好后，要马上恢复此信号的功能，以免造成更大的损失。参看“一号甲皮带控制状态”图，本设备的所有控制和状态都可以在这一幅图中显示出来。铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
本系统对每个设备都设置了一个“检修”键，当现场设备需要检修时,在上位机中设定此设备为“检修”状态，则PLC控制程序禁止此设备运行。
2）电动三通挡板的控制
为了使上煤系统更加灵活，设置了16个电动三通挡板，并且要求其参与系统联锁，且能就地、程控操作。在自动工作状态下，当按下预启动键时，三通挡板根据选定的在其前后两条皮带的位置，自动完成通甲路或通乙路的动作（例如现在选中的是1#甲皮带和2#乙皮带，按下预启动键后，1#三通挡板就自动打在了通乙路的位置上），为下一步的程启做好准备。
但是由于种种原因，甲、乙路到位信号有可能在使用过一段时间后失灵，因此就又增加了甲路通到位和乙路通到位的假信号，在到位信号失灵后替代实际信号工作。沈阳工程学院毕业设计（论文）
为了避免由于误操作而引起上煤中断，在已经运行的流程中对所有三通挡板操作无效（闭锁操作）。
3）除尘器
系统设置了15个除尘器，自动时，在预启动时启动，但在启动皮带时不判断除尘器是否运行。联锁手动时与所在带式输送机联动，在启动皮带前先输出启动除尘器信号，但不论除尘器启动与否，都继续向下启动皮带机。除尘器自身故障不连跳主设备。
4）除铁器
系统共有2个盘式除铁器和8个带式除铁器，自动时，在预启动时启动，但在启动皮带时不判断除尘器是否运行。联锁手动时与所在带式输送机联动，在启动皮带前先输出启动除铁器信号，但不论除铁器启动与否，都继续向下启动皮带机。除铁器自身故障不连跳主设备。
5）振动器
本系统共有30个振动器。它的功能是在出现堵煤的情况自动振打，或每隔20分钟自动振打10秒，也可切换到手动方式，由操作人员手动随时启停。
6）皮带秤
皮带秤输出的脉冲累加点用于计算累计上煤量。
7）叶轮给煤机
叶轮给煤机利用行走和拨动功能把在火车、汽车卸煤沟中的煤炭运送到皮带上。自动工作状态下，给煤机启动和停止取决于在它后面的皮带的动作，而给煤机的前进和后退，则需要操作人员根
据现场的实际情况进行手动操作。参见“一号叶轮给煤机控制状态”画面。
8）斗轮机
两个斗轮机分别在两个煤厂，负责煤厂煤炭的堆取工作。在机组使用煤炭量较少时，利用斗轮机的堆料功能，配合5#甲、7#甲皮带正转，把卸煤沟的煤炭存储在煤厂中；当锅 铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
炉使用大量煤炭时，利用斗轮机的取料功能，配合5#甲、7#甲皮带反转，把存储在煤厂中的煤炭运往原煤仓。
9）滚轴筛
滚轴筛位于8#皮带和9#皮带之间，其作用是把煤炭进行筛分，筛下物直接落到9#皮带运往原煤仓，筛上物通过11#皮带和碎煤机进行破碎后返回煤厂。当滚轴筛出现故障时，煤炭直接从8#皮带落在9#皮带上运往原煤仓，可保证原料的供应不会因为滚轴筛的故障而停止。
10）卸料小车
卸料小车共有两个，10#甲带和10#乙带上面各一个，可在皮带上行走。其功能是把10#皮带上的煤炭卸到原煤仓中。
原煤仓共有12个，1~6#原煤仓给1#机组提供燃料，7~12#原煤仓给2#机组提供燃料，6#仓与7#仓之间有一段距离，其它仓都是并在一起的。原煤仓上装有12个位置开关，可标识小车处于哪一个原煤仓上。
卸料小车上面有三个挡板，可以使小车处于卸料/直通状态。初始位置为直通状态，当开始卸料时，两侧的挡板打开，位于皮带上的挡板关闭，煤炭从皮带两侧落入选定的原煤仓；当小车经过6#仓与7#仓之间时，为了避免煤炭撒落到外面，两侧的挡板关闭，皮带上的挡板打开，此时小车处于直通位置，煤炭经过小车后依然还落在皮带上，最终进入12#原煤仓中。
小车有两种卸料方式，定点/连续方式。定点方式是小车走到选定的原煤仓后，停止不动向原煤仓内卸料；连续方式是小车在选定的原煤仓上来回行走，把煤炭均匀地卸到原煤仓中。
3．4配煤部分介绍
3．4．1自动配煤
自动配煤又称程控，既通过程序进行控制。自动配煤的情况如下：
①配煤程控是根据现场煤位信号进行自动配煤，有3种原则：既优先配、顺序配、余额配煤。
②若某仓出现低煤位信号，不管原来配仓在哪里进行都将立即中止而转入对低煤位信号的煤仓配煤，既出现低煤位信号的煤仓要优先配煤。如果是有两个以上的煤仓同时出现低煤位的信号，则按煤流方向依次配煤至低煤位信号消失后延时一段时间。当全部低煤位消失时，各煤仓的配煤将按顺煤流方向依次进行。对原煤仓，每个仓都配至高煤位报警信号出现为止。
③如正在进行顺序配煤时，某煤仓又出现低煤位报警，则立即转到低煤位煤仓进行低煤位优先配煤，配至低煤位消失后延时一段时间，然后返回到刚才顺序配的煤仓进行顺序配煤。④如遇到检修梨自动跳过。
⑤如果落梨信号发出后10s，该梨仍未落到位，则发出梨煤器卡死信号，而转入下一梨继 沈阳工程学院毕业设计（论文）
续配煤。
⑥因过多的梨卡死而不能自动配煤，只能用手配方式对各仓进行配煤。或者，如果此梨不在落位，在上位机上设此梨为检修梨，继续程配。
当顺序配煤到尾仓，尾仓出现给煤位时，配煤系统即发出“程配完毕”信号。程配完毕信号发出后，整个流程即要顺煤流方向依次停运各个设备，将皮带上的煤走空。在流程停运之前这一段时间，配煤将返回第一个仓开始余配煤，每个仓均分，配一段时间后才转入下一仓。对检修仓、检修梨会跳过不配。这一轮配完后，下一轮再重复进行，直到皮带声的余煤配完或流程停下来。
⑧检修梨的设置都在上位机上进行，尾仓的梨在程配时处于落下位置，后面的仓不参与配煤，设置检修梨前，需要在就地将此梨打在拾起位置，在程配时不对此梨进行控制。铁岭电厂配煤系统如图3—6所示。
3．4．2手动配煤、手动配煤和自动配煤操作方式的选择，是通过“配煤方式”选择开关来实现的。对于铁岭电厂输煤系统。当把“配煤方式”选择开关打到“集控”情况时，可进行手动配煤。铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
手动配煤是系统提供的针对发生故障时的一种配煤方式。在此方式下，只能在控制台上一对一操作梨煤器，不受程序控制。操作员可根据模拟屏上显示的煤仓煤位信号由人工配煤。如：当煤带漏煤时，由于输煤皮带的运转已不能保证在程控的时间内实现配煤，如果继续用程控配煤，有可能在同一时间有多个原煤仓发出低煤位报警信号，进行发生停炉的危险。
手动配煤是通过上位机手动操作每个梨的拾、落，进行配煤，手动配煤保护信号仍然有效，在设备出现故障的情况下，自动连跳相关设备。
3．4．3其他配煤方式
除了以上两种配煤方式以外，皮带上的余煤采用第三种配煤方式，即余煤配煤，即将余煤配给了高煤位信号消失的煤仓或尾仓。第一种方式和第二种方式是交叉进行的，只要一个煤仓出现就优先为其配煤。沈阳工程学院毕业设计（论文）
第四章 铁岭电厂输煤计算机监控系统设计
4．1铁岭电厂输煤系统的组成
铁岭发电厂输煤系统包括：12台皮带机，38台梨煤机，10台除铁器，4台叶轮给煤机，2台碎煤机，2台概率筛，9台电动挡板，4台缓冲滚筒，煤位信号，堵煤信号，撕裂信号，欠速信号，叶轮给煤机位置信号在内的286套装置信号。
由图可见，上煤系统主要由皮带机组成，上煤流程为：叶轮给煤机1G→1号皮带机1P→电动挡板1D→2号→皮带机2P→3号皮带机3P→碎煤机SM→4号皮带机4P→电动挡板2D→5号皮带机5P→梨煤机→锅炉原煤仓。
以上系统为双路系统，可一路运行，也可双路同时运行。在1P、2P及4P、5P皮带机转接点处经过1Da、1Db、2Da、2Db 4台电动挡板实现系统的交叉运行。这些交叉点的设置为系统运行提供了灵活性，即使发生故障仍能保证燃料的可靠供给，但由于交叉点的设置使系统的运行方式的组合呈级数增加。
下面以上煤方式之一1Ga→1Pa→2Pa→3Pa→SM→4Pa→5Pa→煤仓为例说明系统的运行，从中找出系统控制程序基础。正常启动为逆煤流起动，其顺序是：
5Pa启动→4Pa启动→3Pa启动→···→1Ga启动 按上述启动的顺序保证了当1Pa开始上煤时整个系统已正常运行，而不至于发生跑煤或皮带上堆煤现象。
正常停止为顺煤流停车，其顺序是：
1Ga停→延时t1后1Pa停→延时t2后2Pa停→···→延时t5后5Pa停 延时的目的是使被停的皮带上不存煤，计算公式： T≥s/v 式中：t该号皮带机延时时间，s该号皮带机长度，v该号皮带机运行速度。
当系统中某一环节发生故障，在故障点前各皮带机应立即停车，故障点后的各皮带余煤按 铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
顺序停机方式进行。
5P皮带下为多个锅炉的原煤仓，煤仓内有高低煤位信号传感器，配煤的要求是：每个煤仓都应保证有煤，且应在高低煤位之间，即煤仓出现低煤位则马上要求配煤，出现高煤位则停止想该仓配煤。当所有煤仓都达到各个锅炉的要求后，停止整个系统。
4.2 铁岭电厂输煤控制系统结构
铁岭电厂输煤系统采用可编程控制器（PLC）进行控制，通过工业计算机进行显示、操作，结构如下图。
该设计实现了全部皮带机起停程序控制，全部煤仓煤位的连续监测及犁煤器程序控制自动配煤，用各种监测传感器对输煤系统运行进行实时监测及故障的实时紧急控制，实现各种实时信急的自动管理、图形显示及事故情况下参数的纪录和追忆。
4.2.1 铁岭电厂输煤控制系统功能
铁岭电厂为实现所要求达到的程控功能，采用了送煤程序控制。送煤的程序控制为正常状态下优先采用的方式，按事先编好的程序选其一种运行方式，可以实现下述程控功能：（1）程序启动，即逆煤流方向依次启动。（2）程序停机，即顺煤流方向依次延时停机。（3）联锁停机，当系统中某一设备或部位故障而停止运行时，该部位逆煤流方向的全部设备（碎 沈阳工程学院毕业设计（论文）
煤机除外）瞬时停机，顺煤流方向的设备延时停机。（4）紧急停机，即全部停机，碎煤机延时40s 停机。（5）自动程序配煤，采用自动、手动和其他配煤方式。操作控制功能
铁岭电厂输煤系统的运行具有程序自动控制、集中手动控制和就地手动控制功能，其中集中控制分为基于PT 的集控功能和原集控室的控制功能。
现场设备除堆取料机只参加联锁外均具有程控、集控和就地控制功能。
根据生产的需要和设备的备用状态，操作人员可通过计算机鼠标或键盘对输煤系统进行操作。彩色图形化的操作界面令操作直观准确。
程序控制状态下，系统可对运行设备的启停进行自编排、调整，从多种可能的运行方式中优选出一种进行执行。
1段上煤和5段上配煤均可作为独立子站实现程控及就地操作。
1段叶轮给煤机按设定的给煤量恒定给煤，叶轮给煤机按程序在1 段遥控行走，给煤量可在就地及程控室进行设定和瞬时调整。
5段通过38 台犁煤器的程控起落，以实现时间配煤、条件配煤、跳仓、强置、均煤等自动控制，按储煤量设定对20 个储煤仓进行最优化配煤。
输煤现场各段的10台除铁器具有程控、就地控制功能。监视、提示、报警功能
在程控室具有同时动态监视卸煤车、1段、2段、3段、4段、5断、6段、7段等8处设备及输煤情况的功能，通过装在现场的28台工业摄像机输煤程控人员及输煤公司经理可随时通过监视器自动或人工选择，显示各处现状。
具有拉线开关状态、皮带打滑、皮带跑偏、皮带撕裂、；落煤筒堵塞、动力电机电流、除铁器励磁电流、碎煤机工作电流、皮带秤测量结果等的直观显示功能，并通过对各个信号量的分析比较和计算，输出声报警CRT 提示报警。
通过PC机运行状态模拟，以预知个部分可工作情况。故障检测及保护联锁功能
输煤系统各设备均可实现具有条件和时间相关的联锁，令系统运行稳定可靠，程序故障检测具有对故障信号自动处理，数字滤波功能，以消除误动作的干扰。
对皮带机等大型设备进行过流检测保护、对拉线开关状态、皮带打滑、皮带跑偏、皮带撕裂、落煤筒堵塞故障信号进行检测
系统各开关量、模拟量及远程通讯喘口具有继电器或光电隔离保护措施，保证安全可靠工作。
系统具有设备故障诊断、自动提示报警、自动寻找切换工作坊式的能力，可进行模拟运行和预报。
4.3 铁岭电厂控制系统硬件设计
目前，国内外的PLC产品有几十个系列，上百个型号，各个种类的PLC的容量、结构 铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
形式、性能、指令系统、编程方法、价格各不相同，适应的工作场合也有差异。因此，对于每一个准备使用PLC的用户来说，合理的选择PLC是非常重要的，它直接影响几个方面的内容，下面简要介绍PLC的选型原则，并介绍本文所选用的PLC。选择机型
目前国内使用的PLC以国外产品居多。美国是PLC的发源地，以大中型机为主，功能完备，单机价格高，GE公司、MODICON公司、AB公司是其代表。日本的PLC以中小型机为主，价格便宜，典型代表为OMRON公司、三菱（MITSUBISHI）公司的产品。德国SIEMENS公司的产品以可靠性高著称，其主要产品有S5，S7两个系列，包括了从大型机到小型机各个型号，在国内使用广泛。选择容量
PLC的容量包空主机用户存储器的内存容量和I/O控制点数两个方面，选择时应留有适当的裕量做备用。叶轮给煤机的控制点数在巧点左右，选择20点左右工//0即可满足要求。
选择I/O模块
输入模块是直流24V DC和交流220V AC两种。本文选用24V DC输入。
输出模块有三种形式：继电器输出，晶体管输出和可控硅输出。晶体管输出模块只能带直流负载，是直流输出模块，用于高速小功率负载；可控硅输出模块是交流输出模块，只用于高速大功率负载；继电器输出模块是交直流输出模块，即可带直流也可带交流，因其有触点，故只能用于低速负载。叶轮给煤机电控部分控制对象为接触器，属于交流低速负载，故本文选用交流（220V AC）继电器式输出模块
综合考虑以上三点原则，本文选用S工EMENS公司的SIMATIC S7—200型PLC，该机属于整体式PLC，主机集成了中央处理单元（CPU224），13KB程序和数据存储器，24路数字量I/O点，P工D控制器和一个RS—485通讯编程口。并可连接7个扩展模块（包括模拟量工//O模块），最大数字量输入/输出映像区128/128，最大模拟量输入/输出映像区32/32。
SIMATIC S7-200型机的技术性能指标如下: 编程语言：STL，LAD和FBD 程序存储器：8K字节/典型值为2.6K条指令 数据存储器：2.5K字 扫描速度：0.37μs/指令
指令集：基本编程指令134条 本机I/O：14入/10出
通讯口数量：1（RS-485）支持协议：PP工，DP/T，自由口 特殊功能：PID控制器。内置高速计数器
4.4铁岭电厂控制系统软件设计
铁岭电厂控制系统软件的设计是本论文的重点，也是工作中心。在控制系统中的软件 沈阳工程学院毕业设计（论文）
采用西门子的S7-200系列，通过编程梯形图程序来进行控制。由于程序很大，只给出部分梯形图程序，见下一章。上位机监控画面的编程内容，下载到下位机PLC的FFPROM中运行
系统运行前，首先利用紫金桥软件的工程管理器，绘制被控工艺流程图，生成静态画面；再通过确定动态变量数及属性、定义变量名TAGNAMF及T/O地址，以便通过现场控制与PLC进行联结。系统运行时，通过紫金桥监视画面进行控制。利用相应画面操作按钮对画面进行控制，PLC存储器中梯形图程序决定紫金桥动态画面状态；也可查看操作指导、系统说明等辅控画面。、对这样一个复杂及工艺特点，优秀方案为采用PLC核心构成程序控制。PLC程序设计： 针对输煤系统的控制要求以及具体控制方案的实现，两段皮带启停设计的程序流程如图4-3所示。程序说明如下：
子模块0：初始化子程序。在PLC加电时根据各个开关的位置设立标志位，仅在第1个扫描周期执行。
子模块1：并行一线联锁启动、连锁停车，并判断事故停车信号以实现事故停车。子模块2：并行一线连锁启停控制程序。根据启动标志位1实现并行二线的连锁启动、连锁停车，停车。并判断事故停车信号以实现事故停车。
子模块：交叉线连锁启停控制程序，根据启动标志位3实现交叉线的连锁启动、连锁停车，并判断事故停车信号以实现事故停车。
PLC的输出信号控制电机的接触器，启动送高电平，停止送低电平。程序特点： 特殊标志位的使用：使用特殊标志位SM0.1，使得初始化子程序（子模块0）仅在第1个扫描周期执行，而在以后的扫描周期不再执行。这样，个别标志位在PLC加电后不受开关变化的影响。例如，并行模块和交叉模式对应标志位仅在关掉主控开关后才能改变。
内部标志位的使用：在程序中，利用标志位来表示不同的现场情况和程序状态，增加了程序的可靠性和灵活性。
程序模块化：程序由不同子模块构成，各子模块独立完成各自功能，互不干扰，因而程序结构清晰，便于修改。
定时器的使用：程序中，利用不同的定时器来设定不同设备的延时时间，可以灵活地控制要求进行延时时间的设定。铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）沈阳工程学院毕业设计（论文）
第五章 铁岭电厂输煤计算机梯形图的设计
梯形图是PLC的一种主要编程语言，设计好梯形图程序是用好PLC的关键。在继电器电路图中，各继电器可以同时动作，而PLC的CPU是串行工作的，即CPU同时只能处理一条指令，因此在设计梯形图时应注意以下几点：
应遵守梯形图语言中的语法规定。
设置中间单元。在梯形图若多个线圈都受到某一触点串并联电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可以设置用该电路控制的存储器位，它类似于继电器电路中的中间继电器。
尽量减少PLC的输入信号和输出信号。PLC的价格与I/O点数有关，每一输入信号和输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。
设立外部连锁电路。为了防止控制正反转的两个接触器同时动作造成三相电源短路，应在PLC外部设置硬件连锁电路。
梯形图的优化设计。为了减少语句表指令条数，在串联电路中单个触点应放在右边，在并联电路中单个触点应放在下面。
外部负载的额定电压。
对于铁岭电厂输煤系统程序控制中的皮带启动，停止语句表如下，梯形图见附录1。//V0.0皮带一段 启动按钮V1.0 //V0.1皮带二段 停止按钮V1.2 //V0.2皮带三段 皮带急停V1.2 //V0.3皮带四段 复位按钮V1.3 Network 1 //按下皮带启动按钮V1.0，五段输煤皮带转动。LD V1.0 V0.4 AN V1.1 AN V1.4 = V0.4 TON T37, +50 Network 2 //50s后四段输煤皮带转动，定时器T38计时50s LD T37 = V0.3 TON T38 +50 Network 3 //50s后三段输煤皮带转动，定时器T39计时50s LD T38 = V0.2 铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
TON T39 +50 Network 4 //50s后三段输煤皮带转动，定时器T40计时50s LD T39 = V0.1 TON T40 +50 Network 5 //50s后一段输煤皮带转动 LD T40 = V0.0 Network 6 //按停止按钮V1.2，计时开始 LD T1.2 V0.5 AN V1.3 //55s后二段停 LD T39 AN T42 = V0.3 Network 9 //105s后三段停 LD T38 AN T43 = V0.2 Network 10 //155s后四段停 LD T37 AN T44 = 0.3 Network 11 //205s后五段停 LD V1.0 V0.4 AN T45 = V0.4 输煤顺序控系统是以上位机和PLC为基础，作为整个系统的控制中心。上位机和PLC之间通过PC/PPI通信电缆相连，PLC和输煤系统中被控制设备之间通过电缆连接。整个控制系统的构成如图5—1所示，及该控制系统的控制单元输入输出端分配5—1所示： 沈阳工程学院毕业设计（论文）
与任何控制系统一样，输煤控制系统要达到自动控制首先应有比较稳定的生产流程和较高的设备健康水平同时控制系统应具有一定的灵活性和可靠性。本系统采用了基于PLC的集中空驶方式，整个控制系统是将所有被控设备按照生产流程的要求次序和条件自动启停和调节。以及各个被控设备的动作过程在上位机的模拟屏上均有显示，且可通过计算机鼠标或键盘对输煤系统进行操作。究其控制系统主要功能如下： 整个控制过程在上位机的模拟屏上有显示。
按煤流方向自动起动和停止被控设备。
在程序控制中，任一设备启动不成功，均能按逆煤流方向停机。在下常运行中，任一设备发生故障时，均能按逆煤流停机。
正常程序配煤的顺序是从1号煤仓向3号煤仓依次进行。每个煤仓均设定一个低煤位信号和一个高煤位信号，当一个煤仓出现低煤位信号时对其进行配煤。
梯形图完成的功能是：整个输煤系统由4条输煤皮带机、1台叶轮给煤机、2台碎煤机、3个梨煤器及漏斗等设备组成，完成从煤矿到电厂煤仓的输煤任务，输煤系统的各个设备按照煤流方向顺序动作。为了保证不发生堵煤现象，要求系统按逆煤流启动，顺煤流停止。铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
叶轮给煤机以恒定的给煤量给煤。输煤皮带机带动输煤皮带将煤一层一层通过碎煤机、漏斗直至最后一层再经梨煤器配煤输送到电厂原煤仓。配煤顺序为：优先1号炉煤仓配煤，优先下限煤仓配煤。
由于梯形图比较大，请看附录2。沈阳工程学院毕业设计（论文）
结论
本文全面分析了输煤系统的基本知识，及其重要意义。并详细的研究了顺序控制的过程及方法，PLC在输煤系统中的应用。同时在以下几个方面作了探讨：
文章通过对输煤系统的介绍，分析了目前该系统控制的情况，详细展望了输煤系统发展的趋势和方向。
通过探讨可编程控制器的功能，及其和继电器的比较，确定在输煤控制系统中的使用地位，同时把它与位机监控配合，来共同控制输煤系统，不仅提高效率，同时也大大提高了生产效益。故此，提出将大力改善可编程控制器在输煤系统的使用范围。
本文通过介绍输煤系统主要设备的情况，对于可编程控制器的优越性，针对铁岭电厂输煤现状进行可编程控制分析，说明，尤其在送煤，配煤上，通过梯形图和上位机进行联合控制。铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
致谢
在本文脱稿之际，我首先要感谢我的老师——李玉杰。老师渊博的知识，严谨的治学态度，开拓创新的工作作风，高昂的工作热情以及执著的追求精神使我受益非浅。在整个课题阶段，老师挤出宝贵时间为我答译解难，在此对培育我的老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。李老师不仅在学习，论文上给我很大的帮助和支持，而且在生活，思想上也给予极大的帮组。在调节过程中，得到了铁岭电厂的大力支持有关同志的热情帮助，在次表示感谢。同时还要感谢继续教育中心给予提供了电脑，让我进行了程序的编写和调试。也要感谢母校给予了我这次设计的机会！
沈阳工程学院毕业设计（论文）
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铁岭发电厂输煤顺序控制系统设计（下位机控制部分）
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基于PLC自动门电控部分设计 篇6
自动门的控制装置决定了它的性能,好的控制装置则会带来优良的性能,反之性能则会低劣。自动门的控制系统早期主要是采用继电器的逻辑控制,这种控制系统由于体积比较大、安装较繁琐、运行不稳定、不利于维护等缺点,已经逐渐的被淘汰。现在自动门及相关的自动化的行业运行最稳定的就是建立在PLC(可编程控制器)上的控制装置[1],PLC作为一种数字化运算及操作的电子装置其主要是为了应用于工业环境,它具有高可靠性、很强的抗干扰能力、完善的功能、适用性较强、设计及建造相应的控制系统其工作量比较小、便于维护及改造、低能耗、重量较轻、体积较小等优点。由此可以看出,基于PLC实现自动门的控制在可靠性上能够得到很高的保障且易于维护。
1 总体方案的设计
本文所使用的PLC选择的是FX2N-32M型PLC;传感装置选择的是微波感应器[2];变频装置选择的是FR-540系列的变频器;传动装置利用的就是皮带的传动,从而带动门的运动;驱动装置选用的是直流无刷电动机型号为45BLDC系列。
通过传感器装置检测是否有人在门前,如果有人则将相应的信号进行转换然后以开关量形式将信号传送给PLC,之后PLC根据信号进行判断从而发出相应的控制信号使得变频装置完成变换的开和关的速度,在驱动及传动装置运动下使得门进行相应的动作。
此外,在实际的应用中还必须加入一些其他的功能上的自动门的性能更加的友好。首先就是能够实现门开关的手自一体的方式的转换,即门的控制上要有手动方式的控制和自动方式的控制,完成的装置即是手自方式的转换开关;其次就是提醒的功能,在自动门进行开启及关闭的动作时,必须要给予人们以注意提醒,所以要加入相应的蜂鸣器用来对人们进行提醒;最后就是在自动门关闭的时候有时会出现夹人的现象,所以要在门的两侧安装相应的传感器以防夹人。其电路控制部分的总体设计的方案如图1所示。
2 硬件设计
2.1 传感装置部分
现在自动门的行业所使用的传感装置即对信号进行采集动作的感应的开关主要采用的微波感应的装置、触摸式的感应装置、接近式的感应装置、红外遥感的装置等,其运用的场合主要是根据功能和性能上差异进行具体的应用,实现自动门的相应的控制系统的构成。作为自动门的电控部分的主要的部位,它在性能上表现的优良与否直接的影响于整个自动门系统运行的性能及安全的稳定可靠与否。本设计中所使用的传感装置主要采用的是型号为WB-3004的微波感应装置,生产于上海的晶圆微电子公司。主要是对物体的运动完成相应的反应,这种感应装置的反应的速度非常的快,而且无论外界的环境怎么变化都不会受其影响。
2.2 变频装置
基于自动门在实际工作条件下的需要,对门的开和关实现速度上的变换,采用型号为FR-540的变频器作为实现这一功能的装置。其主要的优点有:安装比较灵活、便于接线以及设置频率时操作较简单等。
2.3 驱动及传动装置
作为保障自动门能否进行良好的工作,驱动装置的选择显得很重要。本设计中电动机的速度是通过变频装置产生的三段的速度完成相应的调节的[3],从而达到对自动门进行驱动的目的。基于此,所以要选择在特性上(绝缘电阻、过压保护、接地及绝缘的介电的强度)能够满足国家关于安全方面所制定的标准规定且噪音较小、功率的密度高以及调速性能好,故本设计采用了亚坦电机控制有限公司所生产的系列为45BLDC的直流无刷式电动机[4],无论是交流电动机的优点,比如简单的结构、易于维护、可靠的运行状态等,还是直流电动机的优点,比如宽调速范围、机械特性线性化、大启动转矩、高效运行等,它都具备。在要求安静、可靠、体积小、重量轻、精密等场合应用广泛。其额定的扭矩和转数分别是0.036N·M和4000r,功率范围在15-100W,额定工作电压为24Vdc。
传动装置采用机械式的皮带传动,通过皮带滑轮的连接完成自动门的开启和关闭动作。
2.4 PLC控制部分
本文所设计的自动门的控制系统作为一个小型的控制系统,在实现其相应的控制要求以及可扩展和操作性的同时,再结合其经济性进行考虑,选择一个性价比较合适的PLC。所以本设计采用了FX2N系列中型号为FX2N-32M的PLC。从而实现对于整个系统的自动化的控制。三菱电机公司所生产的型号为FX2N-32M的PLC由于具有非常快的程式执行、在标准的包容上实现了最大化、通信的功能进行了全面的补充、电源的差异性适配都能兼容以及能够在特殊功能的模块上满足大量的单个性所需。也因此,其强大的灵活性以及控制能力使得在自动化控制上被广泛采用。
3 PLC控制设计
3.1 工作的过程分析
按照本设计的控制及安全上的要求,设计完成的主要工作流程如下。
1)当启动的按钮被按下时,传感装置开始检测门前是否有人,如果有人则直流无刷电动机开始正向转动,通过传动装置带动自动门完成开启的动作。
2)当门被完全的打开后,行程开关被打开,这时自动门即动作停止,开始进行延时,延时时间为8s。当延时时间到达之后,如果此时传感装置又检测到门前有人,则继续进行下一个8s的时间延时。
3)当完成了8s的时间延时之后,此时传感器也没有检测到有人的信号,则直流无刷电动机开始反向的转动通过传动装置执行关门的工作。在进行关门的工作过程中,如果此时传感器又检测到门前有人,这时关门的工作被中断重新执行开门的工作。
4)由于自动门的工作不能保证完全的可靠,在实际的工作中有可能出现一些不必要的麻烦。所以在自动的方式下增加设置一个手动的方式,即设置一个手自动的转换开关。
上述的自动门完成的一个工作的过程具体的如图2所示。
3.2 梯形图的设计
本设计运用三菱FX的PLC编程软件WIN-C完成梯形图的顺序控制程序的编写,相应的梯形图如图3所示。
4 电控部分调试
图5中的KA1、2是两个继电器主要完成的功能就是微波感应装置对采集信号的响应;SQ1、2门是否到底的行程开关,分别表示的开门是否到底和关门关门是否到底;SQ3、4是速度转换的行程开关,表示的是开门减速和关门减速。在进行模拟的调试的过程中,由于条件的制约,因此对于信号的采集所使用的微波感应装置以及行程开关都由相应的一些按钮进行替代(门的内、外感应信号的控制按钮BG1、2,门的开和关的到底按钮BG3、4)。
电路连接完成后,将编程软件编写好的程序下载到实验器中。然后开始进行试验。将启动的按钮按下,因为本设计中加入了手动和自动的控制方式,所以接下来分别具体观察手动/自动方式下的直流无刷电动机的如何进行转动的,从而带动门的开启和关闭。
1)手动方式:当SF10开关按钮被按下时,直流无刷电动机开始正向转动即门的工作状态进入到开启状态;当SF11开关按钮被按下时,直流无刷电动机开始反向转动即门的工作状态进入到关闭状态。
2)自动方式:当BG1或者BG2即控制感应信号的按钮被按下时,表明检测到人信号,直流无刷电动机开始正向转动,门进入到开启的状态,此时将开门到底的行程开关即BG3按钮按下,此时直流无刷电动机转动停止;由于此时门已经完全被打开,则开始进行时间为8s的延时动作,同样这时候再将BG1或者BG2即控制感应信号的按钮被按下,则重新开始8s时间延时;当完成8s时间延时后,直流无刷电动机开始反向转动,此时门进行关闭的工作,这时又使得BG1或者BG2被按下,直流无刷电动机进行正向转动。
通过模拟的调试,之前设计的功能以及相应的动作都能得以正常实现,其运行的安全可靠性较高。
5 结束语
本文所研究的基于PLC的自动门的电控部分的设计,虽然满足了一些使用的功能,但是在实际的应用中必须将各个装置的技术参数进行详细的分析研究,保证电源的供给不间断、系统的接地保护等,使得整个系统在性能上其运行的安全可靠性更高,防止一些不必要的后果发生。因此,系统的安全可靠仍然是一个有现实意义的研究课题。
摘要：本文所介绍的自动门的电控部分的设计主要是由传感器装置、变频装置、传动及驱动装置、PLC(可编程控制器)等几个部分构成。该电路控制的实现的原理是通过传感器装置检测是否有人并将相应的信号进行转换然后将开关量形式的信号传送给PLC,之后PLC根据信号进行判断从而发出相应的控制信号使得变频装置完成变换开和关的速度,在驱动及传动装置运动下使得门动作。
关键词：传感器,变频装置,驱动装置,PLC
参考文献
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自动控制部分 篇7
关键词：机械手,PLC控制,状态流程图,梯形图
随着社会的进步和科学技术的发展, 各种自动化控制的设备越来越多的应用在工业和民用的各个领域。在自动控制的过程中, 有很多要求精度较高的重复劳动, 这就要求自动控制机械具有拟人的一些能力, 而且能在多次重复操作中不会出现误差。
本文主要利用PLC控制技术实现三自由度机械手在左右、前后、上下三个方向上点位式的移动及定位控制。
1 机械手的结构及相关技术参数
本项系统设计的机械手系统主要由控制系统、驱动系统、执行机构、检测系统、数据传输系统等组成。
各系统间的相互关系如图1所示。
系统实现的相关技术参数如下所示:
最大抓重:100g
手指夹持工件最大直径:40mm
手臂上下摆动角度:60°
手臂回转角度:90°
运料频率:5次/min
三自由度机械手结构如图2所示, 主要由机械手指夹持机构、机械手臂上下摆动机构、机械腰回转机构、固定底座等构成。
2 工作原理及分析
三自由度机械手的主要动作就是一系列的移动就位到动作 (夹持或松开) 再到移动就位的过程, 将三自由度机械手的位置及相关动作按照上述动作过程进行细分, 就可以得出整体动作循环过程, 如图3所示。
结合图3得到三自由度机械手的控制过程:首先将整个控制过程划分为一个一个独立的控制动作;其次, 对于每个动作按照控制的顺序进行动作的先后排序;最后针对每一个动作分析出最基本的3 个要素:开始、动作、停止信号。
实际控制及动作分析如下:
动作1:
开始信号:检测到产品就位。
动作:手臂下摆动作。
停止信号:下限位开关得电。
动作2:
开始信号:下限位开关得电。
动作:手指夹持动作。
停止信号:压力感应器得电。
动作3:
开始信号:压力感应器得电。
动作:手臂上摆动作。
停止信号:上限位开关得电。
动作4:
开始信号:上限位开关得电。
动作:回转腰左转动作。
停止信号:左限位开关得电。
动作5:
开始信号:上限位开关得电。
动作:回转腰左转动作。
停止信号:左限位开关得电。
动作6:
开始信号:左限位开关得电。
动作:手臂下摆动作。
停止信号:下限位开关得电。
动作7:
开始信号:下限位开关得电。
动作:手指松开动作。
停止信号:手指限位开关得电。
动作8:
开始信号:手指限位开关得电。
动作:手臂上摆动作。
停止信号:上限位开关得电。
动作9:
开始信号:上限位开关得电。
动作:回转腰右转动作。
停止信号:右限位开关得电。机械手回复初始状态。
3 选用P LC型号简介
本次项目控制系统中的PLC选用三菱FX1N-40MR, 它的性能作如下介绍:
运算控制方式:存储程序反复扫描, 有中断指令。
输入输出控制方式:批处理、输入输出刷新、有脉冲捕捉功能。
编程语言:梯形图、指令表。
程序容量:8K步。
最大I/O点数:40点:输入24点, 输出16点。
输入规格:输入电压:DC24V±10%
输入电流:7m A/dc24V (X10后5m A/DC24V)
输入ON电流:4.5m A以上 (X10后3.5m A以上)
输入OFF电流:1.5m A以下
输入响应时间:约10ms
输出规格:继电器输出型
外部电源:AC250V以下, DC30V以下
OFF→ON、ON→OFF响应时间:约10ms
4 控制分析
根据对三自由度机械手的循环动作过程分析, 机械手的动作由以下几个动作构成:
A、机械指的夹持与松开动作。
B、机械臂的上摆与下摆动作。
C、机械腰的左转与右转动作。
下面对A、B、C每个动作的检测与执行机构分析如下:
A:检测机构:压力感应器:检测指夹持是否到位;
指限位开关:检测指松开是否到位。
执行机构:通过电动机正反转实现指的夹持和松开:正转接触器:夹持;反转接触器:松开。
B:检测机构:上限位开关:检测臂上摆是否到位;
下限位开关:检测臂下摆是否到位。
执行机构:通过电动机正反转实现臂的上摆和下摆:正转接触器:上摆;反转接触器:下摆。
C:检测机构:左限位开关:检测腰左转是否到位;
右限位开关:检测腰右转是否到位。
执行机构:通过电动机正反转实现腰的左转和右转:
正转接触器:左转;反转接触器:右转。
由此, 可以作出控制系统的IO分配表如表1。
表1的输入信号中, X0产品就位信号是要移载产品就位的反馈信号也是机械手开始动作的启动信号。
根据I/O分配表作三自由度机械手PLC连线, 如图4所示。
在PLC连线中, 对于电动机的正反转控制接触器采用了软硬件双重保护的设计, 即在软件程序中设置了软件联锁保护的同时, 在硬件连接上又设置了接触器的联锁保护。
5 控制程序设计
根据图3及动作过程的分析, 绘制步进状态流程图如图5所示:
程序设计完成后, 使用PLC实验装置机械手模块进行了模拟调试, 调试的控制过程和现象符合控制要求。
6 三自由度机械手的功能扩展
本文所分析的为专用电力驱动机械手, 功能仅限于固定工作状态、固定位置产品的移载, 如果工作状态及工作位置发生变化, 则机械手就不能正常工作。
因此在本文的基础上还可以对机械手进行更进一步的调整和扩展, 扩展思路如下:
6.1 手动控制扩展。
我们可以增加手动控制功能, 即手动操纵机械手来进行三方向的动作。从而实现产品定位不准确的情况下实现手动的调节。如:增加手自动转换信号、手动的三方向控制信号、手动时对接触器控制的输出驱动等。
6.2 三自由度连续轨迹控制扩展。
本文描述的是机械手的移动过程是采用的点位控制, 我们可以在这个基础上做连续轨迹控制的扩展, 使产品输送和移栽的自动化基础上进一步实现智能化, 使其能够适应各种工作要求, 完成不同的控制操作。
参考文献
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自动控制部分 篇8
关键词：辊道,推床,进度,质量,控制
1 概述
韩国浦项5.5M轧机项目是我公司2009年承制的重点出口产品, 该套产品是由德国西马克公司设计, 韩国INCOK公司承担监制, 用户为韩国浦项钢铁公司。由于辊道和推床在整套产品中占用装配场地较大并需要装配联合试车, 且受装配场地和人员限制较大, 尤其是辊道运转正常与否, 将直接影响到产量和作业率的稳定和提高, 所以下面只就辊道和推床的控制做简要的概述。
2 辊道及推床的概述
该产品由粗轧前、后辊道及前、后推床和精轧前、后辊道及前、后推床部分构成, 所以共有4套辊道及4套推床。
2.1 辊道:
2.1.1 辊子
每套辊道15根辊子, 4套辊道共60根辊子。每套辊道中的15根辊子又分为13根锥辊和2根直辊, 由于加工路线长, 其进度控制就显得尤为重要, 在生产过程中五车间采用了分批锻造的原则, 先保证粗轧辊道再保证精轧辊道的方法, 分批供给三车间, 在三车间粗加工后, 发四车间热处理调质, 由于该辊子的尺寸和重量都很大, 需要用吊装孔在井式热处理炉中调质, 并且每炉只能装1根。由于四车间井式炉调质任务紧张, 无法在短期内完成如此大量的辊子调质工作, 热处理调质成了制约辊子加工进度的瓶颈。经过研究采用了五车间大型加热炉的调质方案, 每一炉次能装6根辊子, 这大大提高了调质效率, 解决了调质的瓶颈。调质后的精加工三车间采取了粗车、半精、精车、磨床分开的办法, 有效的利用了现有卧式车床的加工效率, 且在加工过程中采用了锥辊和直辊按13:2的比例加工, 以满足每一套辊道15根辊子在数量和品种上的匹配, 以缓解我分厂后期装配场地不足的现状。每套辊道中的每一件辊子在3#的工序加工完就迅速转到我分厂, 由我分厂镗床加工端面螺纹孔, 这就防止了大量积压集中转移下序, 给我分厂镗床的后序加工造成压力, 这样大大提高了辊子的加工效率。辊子转移到我分厂后, 我们合理安排机床, 每加工完一根就报检一根, 外检合格一根就转到装配场地一根, 有效的提高了辊子的周转效率, 为后期装配缩短周期奠定了基础。
2.1.2 轴承座
辊道的轴承座为3孔轴承座, 由上下两部分用螺栓把合。粗轧机及精轧机60根辊子共有40件轴承座, 路线编制上为了充分利用厂内和外协厂家的机床资源, 采用了厂内加工20件精轧机辊道轴承座, 外协厂家加工20件粗轧机轴承座的路线方案, 这大大提高了轴承座的加工进度。由于轴承座的加工工艺复杂, 其内孔的光洁度要达到1.6, 且各项形位公差要求很严格, 后期成品还要面临外检。我分厂技术科主动派出经验丰富, 技术水品高的老师傅去厂家技术指导, 分解工艺, 帮助解决加工刀具问题, 提高了轴承座的加工质量。
2.2 推床:
2.2.1 推床中大零件的控制
每套推床的主要部件有4件基础框架, 4件中间底座, 4件上盖构成, 所以共有16件基础框架, 16件中间底座和16件上盖。其加工主要集中在我分厂一工段的大型铣镗床上, 除了合理分解工序平衡各机床压力外, 和每套辊道对应匹配加工也显得尤为重要, 只有这样才能保证后期和辊道联试时缓解场地紧张的问题。推床中的推杆共有16件, 为解决加工中推杆与基础框架、中间底座、上盖的占用机床冲突问题, 我分厂提前打报告由外协厂家加工, 并把我分厂后期的装配进度反馈给厂家, 要求厂家分批次加工, 分批次回厂, 保证我分厂的装配进度。每套推床有2件导板, 共有8件导板。其加工中因有十三车间焊接钢板工序, 故如何加快粗加工进度, 尽快发往十三车间, 是关键问题。我分厂采取了在不影响其它产品的加工情况下, 合理安排机床计划, 全面铺开加工, 加工完一件发十三车间焊接一件。待十三车间焊接后, 再按装配顺序逐步加工。此导板为长构件, 其自身刚性差, 在吊装和加工过程中容易变形, 故质量控制非常重要。除合理安排机床并减少机床调换尽量一次加工成品外, 合理吊装也很重要。
2.2.2 推床中小零件的控制
推床中难加工的小部件主要有齿条、套筒等。根据这些小部件数量多、机加要求精度高且占用机床分散、质量难控制的的特点, 技术人员首先根据分厂现有机床的加工能力和精度对工艺进行合理调整, 并提前做好专用辅具。
在齿条加工上, 由于二十六分厂铣齿机负荷较重不能保证我分厂生产进度。我分厂主动申请将齿条拿回分厂内加工。由技术人员调整工艺:先用刨床拉荒, 再用数控龙门铣精车, 齿形也由指形铣刀加工改为用万向角铣头加铣刀盘加工, 其根部倒角再用指形铣刀清根。这样不但提高了加工速度, 最后的一次外检合格也说明了外方监制人员对加工质量的认可。
在套筒的加工上, 以前工艺均采用内孔先精加工后再去外圆渗氮, 活件容易氮化变形且无法修复。给外检带来很大困难, 经常被外方监制将活件打废。如果内孔半精后再外圆渗氮精加工, 存在的最大困难就是以外圆找正来磨内孔其同轴度很难保证。技术科的老同志利用自己多年的经验, 根据活件的特点自制磨床胎具, 很好的解决了这一难题。在后续的交检中所有氮化套筒均是一次交检合格, 保证了整体生产进度。
2.2.3 装配进度和质量的控制
辊道和推床由于占地面积大, 装配工作量大, 装配时在人员上分工合作, 全面铺开的同时, 还要考虑到零件加工的进度。辊道辊子先完工的要铺此令号的辊道架, 避免辊道架和辊子的不匹配, 在辊道架和辊子快要具备装配的时候提前通知外协厂家的轴承座回厂, 以免影响装配进度。根据外方检验大纲的要求此4套辊道和4套推床都要分别联试, 但受装配场地的限制, 我分厂如果都联试就不可能在同一时期同时装配。经与外方监制人员协商, 粗轧机的两套辊道和两套推床只联试一套, 精轧机的两套辊道和两套推床只联试一套, 这就从4套联试减少到了2套, 充分的利用了零散装配场地, 辊道和推床的装配就可以分开进行, 提高了装配的进度。在提高装配进度的同时又要充分考虑装配的质量, 技术科的技术人员在装配前充分熟悉总体装配图纸和装配工艺, 熟悉了解外方检验大纲。提前预料装配中难点和重点, 避免出现问题时总体的重新拆装。在装配中技术人员更是多和装配工人沟通, 具体指导装配工人注意装配中的重点和难点, 解决装配中出现的具体问题。后期的一次交检合格证明这些措施都发挥了重要作用, 达到了预期的效果, 为以后我分厂加工装配此类产品积累了经验。
3 结论
自动控制部分 篇9
一、因处置部分股权投资而丧失对子公司控制权的会计处理原理
母公司因处置部分股权投资而丧失对子公司的控制权,在母公司个别报表中,对于被处置的股权投资应先确认处置损益,并进行相应的会计处理;对于剩余股权投资,则应按其账面价值确认为长期股权投资或其他相关金融资产,若满足长期股权投资的确认条件,应按长期股权投资由成本法转为权益法的相关规定进行会计处理,包括对初始投资时及投资后有关项目的追溯调整。
在母公司编制合并报表时,对丧失控制权的子公司不再纳入合并范围,但在丧失控制权日母公司的合并报表中,就丧失控制权的会计处理不同于母公司个别报表,需依据具体情况做出调整。
针对合并报表的调整,首先应明确合并报表和个别报表层面的会计处理的原理不同,彼此之间并无对应关系;其次,从合并报表会计主体的角度,确定合并报表层面针对此项业务应有的账务处理效果;最后,通过调整前与调整后合并报表的对比,倒推出需编制的调整分录。此时的调整不仅仅是内部投资、内部交易和内部往来的抵销,而是涉及不同层面的会计主体间“视角差异”的调整,这也是本文阐述如何理解有关会计处理原理的重要思路。以下将通过具体案例对丧失控制权日母公司个别报表与合并报表的会计处理进行分析与说明。
例1:A公司原持有B公司60%的股权,该股权投资的账面余额为9000万元,未计提减值准备。20×6年6月30日,A公司将所持B公司股权的1/3对外出售,取得价款3500万元,处置当日剩余股权投资的公允价值为7000万元。A公司原取得B公司60%股权时,B公司可辨认净资产公允价值的总额为15000万元(假定公允价值与账面价值相同)。自A公司取得B公司的股权时至处置部分股权投资前,B公司实现净利润500万元,其他综合收益200万元。此后,A公司丧失对B公司的控制权,但仍对其具有重大影响。
1.对A公司个别报表的调整。
确认部分股权投资的处置损益:
对剩余股权投资改按权益法核算进行追溯调整:
经上述处理后,A公司个别报表中对B公司的剩余股权投资的账面价值为9000-3000+280=6280(万元)。
2. 对A公司合并报表的调整。
(1)首先,A公司虽然因处置20%的股权投资而丧失对B公司的控制权,但截至丧失控制权日,A公司对B公司的投资仍应以60%的比例反映在合并报表中;其次,60%的股权投资并入合并报表需要按照权益法进行调整,而在个别报表中已对剩余40%的股权投资进行了调整,在合并报表中则应对处置部分的20%的股权投资进行调整,其调整分录如下:
(2)经过由成本法转换为权益法进行核算的追溯调整后,合并报表中长期股权投资的账面价值是(15000+500+200)×60%=9420(万元);处置其中1/3 股权投资的投资收益是3500-9420×1/3=360(万元),剩余2/3 股权投资的账面价值为9420×2/3=6280(万元)。
对照调整前并入合并报表的个别报表会计处理可知,个别报表将影响权益变动的部分反映到投资收益中,所以应在合并报表中做出相应调整:
(3)由以上对A公司个别报表与合并报表的调整可知,个别报表是以初始投资时长期股权投资账面价值为基础确认投资收益;而合并报表是以截至丧失控制权日,自购买日起持续计算的被投资公司净资产份额为基础确认投资收益,两者对处置损益的确认时点不同造成了会计处理的差异。合并上述两笔分录,即对个别报表中部分处置损益的归属期间进行调整:
(4)因A公司对B公司已丧失控制权,在合并报表中对剩余股权投资应当按照丧失控制权日的公允价值重新计量,剩余股权投资的公允价值与原账面价值之间的差额计入投资收益。这项处理可理解为:母公司将原股权投资全部出售后,再重新购进剩余股权应做的会计处理综合起来就是合并报表层面应有的处理效果。对照个别报表,合并报表应做出如下调整:
(5)既然认为合并报表中已将原股权投资全部出售,那么应将与原股权投资有关的其他综合收益重分类,转入丧失控制权当期的投资收益:
所以,可根据“卖旧购新”原理求出丧失控制权日A公司合并报表确认的投资收益,即:(3500+7000)-[(15000+500+200)×0.6]+120=1200(万元);或者以“把个别报表确认的投资收益调整为合并报表应确认的投资收益”为线索,最终确定合并报表中的投资收益,即:500-140+720+120=1200(万元)。两种方法的处理结果是否一致是判断合并报表调整处理正确与否的关键。
二、因处置部分股权投资而丧失对子公司控制权的会计处理拓展
(一)商誉的全额结转
在丧失对子公司的控制权时,对商誉的理解与处理应把握以下两点:
一是在计算丧失控制权日母公司合并报表应确认的投资收益时,商誉应全额转出。商誉是一种潜在的、为获取协同效应而形成的价值,当母公司的长期股权投资已丧失对子公司的控制权时,这种价值就与母公司无关了。因为母公司已无法获得由企业合并带来的协同效应,原子公司不再纳入母公司的合并报表,合并报表中也就不会体现出商誉。对于丧失控制权时商誉的全额转出还可以对照未丧失控制权时的情况。在未丧失控制权情况下,商誉并不因处置部分股权而发生变化;而在丧失控制权情况下,商誉则需要全额转出。即商誉在合并报表上的存在与否取决于母公司是否还具有对原子公司的控制权。对于后者还可以这样理解:合并报表在处置部分股权投资后,要按照公允价值对剩余股权投资重新进行计量,此时剩余股权投资的账面价值要调至公允,那么无差额即无商誉。
二是丧失控制权后商誉不存在于合并报表上,但隐含在长期股权投资中。丧失控制权,商誉并不是完全没了。商誉仅在编制合并报表时体现,而丧失了控制权,无须编制合并报表,商誉也就无法体现。但对于母公司个别报表而言,商誉是隐含在长期股权投资中的。试想权益法下长期股权投资的核算,投资成本大于可辨认净资产公允价值时,是不需要调整长期股权投资的,这正是因为商誉隐含其中。
1.初始投资出现正商誉。
在初始投资出现正商誉时,合并报表确认的投资收益=(处置股权投资取得的对价+剩余股权投资公允价值)-(按原持股比例计算应享有原子公司自购买日开始持续计算的净资产份额+按原持股比例计算的商誉)+与原子公司股权投资相关的其他综合收益。
例2:若A公司原持有B公司60%股权,该股权投资账面余额12000万元,未计提减值准备,其他条件同例1。
合并报表确认的投资收益=(3500+7000)-[(15000+500+200)×60%+3000]+120=-1800(万元)。
(1)个别报表账务处理:
(2)合并报表账务处理:
最终,将个别报表确认的投资收益-500万元调整为合并报表中应确认的投资收益:-500-1280-140+120=-1800(万元)。
2.初始投资出现负商誉。
在初始投资出现负商誉时,合并报表确认的投资收益=(处置股权取得的对价+剩余股权公允价值)-[初始投资成本+权益法调整的部分(含负商誉)]+与原子公司股权投资相关的其他综合收益。
例3:若A公司原持有B公司60%股权,该股权投资账面余额6000万元,未计提减值准备,其他条件同例1。
合并报表确认的投资收益=(3500+7000)-[6000+(500+200)×60%+3000]+120=1200(万元)。
(1)个别报表账务处理:
③同例2中个别报表账务处理分录②。
(2)合并报表账务处理:
③同例2中合并报表账务处理分录③。
最终,将个别报表确认的投资收益1500万元调整为合并报表中应确认的投资收益:1500+720-1140+120=1200(万元)。
(二)当期利润的调整
例4:若自A公司取得B公司的股权时至处置部分股权投资前,B公司实现的净利润500 万元中有100 万元是20×6年当年实现的,其他条件同例1。
本例中有100万元净利润是当期实现的,损益类科目“投资收益”尚未进行结转,有关追溯调整可直接在“投资收益”账户下进行;B公司以前年度实现的净利润确认的损益跨年后已结账,应调整权益类科目的期初数。
(1)个别报表账务处理:
(2)合并报表账务处理:
③同例2合并报表账务处理分录③。
针对本例,合并报表调整分录正确与否的关键在于最终能否确保将个别报表因处置部分股权投资确认的投资收益500 万元调整为合并报表应确认的投资收益1200 万元。也就是说,要注意区分处置损益形成的投资收益和按权益法核算确认当期投资损益形成的投资收益。比如,合并报表账务处理分录②中借方“投资收益”是对个别报表处置损益归属期间的调整,贷方“投资收益”则是对已处置股权投资确认当期损益的追溯调整。若将借贷方合并抵销,则“投资收益”借方余额为120万元。据此,个别报表中的处置损益500万元经过合并报表调整为:500+720-120+120=1220(万元),并不等于合并报表中应该确认的投资收益1200 万元。由此可见,对合并报表编制调整分录时,不宜将表示处置损益的投资收益与因损益调整形成的投资收益合并抵销,而应分别列示。
明确了合并报表调整分录中“投资收益”的含义,即可将个别报表的处置损益500 万元经过合并报表调整,得到合并报表应确认的处置损益为:500+720-140+120=1200(万元)。
参考文献
自动控制部分 篇10
在定型机的使用过程中, 调幅的操作非常频繁, 其可靠度性直接影响布匹的质量、生产效率及维修量。布匹整理车间毛尘较多, 对机器设备的影响也是直接的, 毛尘通过电柜的缝隙, 排气口进入电柜内部, 虽然每月都有定时清理, 但进入接触器、变频器内部的毛絮是无法彻底清干净的, 会越积越多, 时间一长就会引发问题。如变频器过热烧坏、接触器, 时间继电器触点不通等问题, 而任何一个触点不通, 就会导致调幅故障、增加了维修量、降低了效率。现探讨如何解决这个问题, 对门富士定型机调幅部分电气控制进行改造。
1 改造措施
门富士定型机调幅控制所用的是ABB的接触器, 研究拟采用PLC代替传统的接触器电路来控制门富士定型机的调幅。
2 新旧两种调幅控制的比较
2.1 两种调幅控制维修情况的比较
我们从实际出发, 从日常的维修情况中找问题, 通过对接触器调幅控制与PLC调幅控制的维修量进行分析比较, 抽样选出八台定型机分别从维修率、维修时间、维修成本进行分析比较, 情况见表1。
从表1的10天抽样情况中, 可以分析得出:
接触器控制与PLC控制的维修量比:5∶1;接触器控制时电路故障与机械故障比:4∶1;电路故障中功能性故障与触点损坏故障比:2∶2;PLC控制时电路故障与机械故障比:1∶0。
从维修率来看, 接触器控制的维修量是PLC控制的五倍, 其中多出的四倍是由功能性故障和触点损坏产生的, 功能性故障是由于接触器的控制能力不强, 没有PLC控制的那么稳定所致, 触点不通就是接触器的致命缺点及抗毛尘能力差。
从维修时间来看, 改用PLC控制后毛尘影响产生的故障大大降低, 所以维修耗时也大大减少, 十台定型机十天的总维修时间约为30min, 而接触器控制电路的维修总时间约为160min。
从维修成本来看, 接触器、时间继电器及辅助触点易受毛尘影响, 卡死或不通, 造成更换费用, 而PLC的散热性较好, 毛尘进去后用风管可以彻底吹干净, 所以使用寿命就比较长久。
2.2 硬件成本比较
门富士定型机调幅控制所用的是ABB的接触器, DC24V12A 16个, DC2430A 20个及9个辅助触点, AC220V时间继电器2个, 其电线相连较多, 占用电柜空间较大, 计算其总成本约2000元, 而我们所用的MR48三菱PLC价格在1300左右, 且体积较小, 节省了较多的电柜空间。
2.3 针架自动回调功能分析
继电器控制的配线复杂又不灵活, 可编程逻辑控制器是一种数字设备, 用内存来存储程序指命以执行程序、顺序、计时、计数及算数运算等过程控制功能。PLC通过内部的多种时间继电器、功能程序将操作按钮的动作分成很小的段, 让每一个小段里的动作一个接一个的执行, 各段之间的动作都是承上启下的不可交叉, 这样即使碰到一些不可预料的操作也不会出现问题, 而接触器电路就达不到这种控制标准, 所以往往会导致关节限位断开后不能自动回调复位。
2.4 维修量及维修难易比较
用接触器控制时, 由于接触器较多且相连导线较为繁杂, 接触器触点与辅助触点越多, 发生故障机率越大, 当出现故障时, 维修人员不能用眼睛直接判断出问题所在, 必需用万能量按照图纸逐个对触点进行检测, 才能最终找出出现故障的触点, 将其拆下进行处理, 整个维修过程耗用时间较长且维修率高。
用PLC控制则情况大为不同, 首先PLC集所有控制于一身, 体积轻小, 控制线路只分输入、输出和电源部分, 且PLC的可靠度和连续工作时间被大家已经认可, 在环境较热、毛尘较多、甚至电磁干扰较大的环境下也能稳定工作, 这样维修量就会大大降低。其次PLC的控制能力较高, 它能达到比接触器更好的控制效果, 特别表现在调幅自动反打的功能上, 接触器电路在控制调幅反打时经常可靠度不高, 特别是在一些不可能预料的操作之下出问题的概率更大。例如:某操作者单打某节针架时, 超限位了还将手一直按着按纽不放, 此时关节限位指示灯亮且系统按时间继电器设定时间进行反打, 由于操作者还没放开按纽, 此时很有可能就会针架限位打不动了。而PLC则可以封杀这样的错误, 执行反打针架后, 手不松开按纽则不会执行按纽功能, 必须松开一次复位后才能继续操作。这样针架在关节限位正常下就打不死了, 实践证明用PLC控制调幅后电路维修量几乎为零。改用PLC控制后, 维修效率也可大大提高, 如果出现问题, 从PLC的输入输出指示灯可直接看出问题所在, 减少很多检测时间。
3 结语
采用PLC代替传统的接触器电路来控制门富士定型机的调幅, 不但可以减少成本、降低电柜使用面积、更重要的是它可以减小维修量、提高维修效率。
参考文献
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[2]龚仲华.三菱FX系列PLC应用技术[M].北京:人民邮电出版社, 2006.
[3]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2008.