自动流程（精选10篇）
自动流程 篇1
1 引言
进入21世纪, 信息技术的发展日新月异, 给传统的工作方式和生活方式带来了深刻的变革。采用信息化手段改善自身管理和工作模式, 已为各行各业提升管理效率和水平带来了良好的机遇。
2008年度, 无线电台管理局上线办公自动化系统, 旨在达到信息高效传输、无纸化协同办公、科学规范管理的目的, 从而使信息获取更加容易、使决策制定更加准确、使管理变得更加科学灵活、办公人员在日常工作中更加简化有序, 进一步提高工作效率。
人们认识事物都需要经历一个由陌生到熟悉的过程, 对事物认识清晰, 往往需要花费较长时间。办公自动化系统作为信息化背景的时代产物, 有其特有的时代特点。为了达到建设该系统的初衷, 无线局对办公自动化系统进行了多次改造和升级。现在办公自动化系统已基本满足了无线局的办公要求, 达到了建设该系统的目的。
下面以无线局办公自动化系统发文流程的改进实例, 说明现在的办公自动化系统已基本上达到信息高效传输、无纸化协同办公、科学规范管理的要求。
2 办公自动化系统发文流程的改进
局机关的发文流程是:无线局各处室起草公文, 经处室领导和局领导批阅、编号排版、盖章等环节后, 成为正式公文, 分发到其他有关处室签收, 并下发到各基层台站。
原局机关发文流程环节较多, 环节属性设置有些不合理, 使得环节操作不能满足日常办公的要求, 另外, 环节参与者设置也比较复杂。以上诸多不利因素严重影响了应用办公自动化系统的运行效率, 局机关办公人员日常办公的效率和准确性也受到了不同程度的影响。对局机关发文流程的精简已成必然, 通过对局机关发文流程的精简操作, 达到简化操作、提高工作效率和工作质量的目的。下面就精简流程中环节数量、环节属性、环节参与者等三个方面对局机关发文流程的精简进行简要说明。
2.1 环节数量的精简
通过对原局机关发文流程图 (如图1所示) 与精简后的局机关发文流程 (如图2所示) 的比较, 我们可以很直观地发现, 精简之后的发文流程比原发文流程, 在环节数量上有了明显的减少。这种调整是以局机关各处室工作人员多年工作积累的经验为基础, 以办公自动化系统自身提供的工作流引擎作为技术支撑来完成的。
在调整过程中, 我们重点进行了三个步骤的操作。
(1) 对业务上冗余的节点进行了删除操作。比如:删除了原流程中的“相关处室处秘”和“返回相关处室处秘”环节, 使“拟稿部门处秘”可以直接流转到“相关处室领导会签”;取消了原流程“二校”环节, 在“一校”之后, 可以直接进行“局办审校”等。
(2) 对业务含义上有重叠、可以进行业务合并的节点进行了合并操作。比如:将原发文流程中的“局内登记”、“文印科排版”和“文印科内部排版”整合为“编号排版”。
(3) 对一些业务环节流转进行了重新梳理的操作。比如:在“局办审校”之后, 将原流程中的诸多环节梳理为现流程中的“送签留痕”、“局领导签发”、“重排版打印”和“盖章分发文件”等。
在进行了以上三个步骤的操作之后, 将原流程中的20个环节精简为了现行流程中的14个环节。环节简化之后, 大大减少了流程流转时需要经历的节点, 进而减少了流程流转需要花费的时间, 提高了整体的工作效率。
2.2 环节属性的精简与操作
原流程中, 环节属性设置多有不当, 尤其在进行表单数据保存和流程流转时, 会出现数据不完整、流程流转不顺畅的情况, 这又体现在如下两点:在进行保存操作时, 对表单必填项没有进行必填校验, 导致数据不完整;因为流程误发而耽误或者流程参与者无法正常登录系统, 使得流程卡在某个节点上, 而无法及时得到处理。
对上述这些问题, 在进行环节属性精简时, 针对每个问题进行分析后发现, 主要是由于在环节属性的两个分属性, 即在可控字段和环节操作上设定不当导致的。在进行了深入的研究之后, 最终找到了合适的解决方案。
(1) 对于表单数据完整性的问题
经研究发现, 在进行流程环节属性设定时, 如对环节属性中“可控字段”这一分属性进行合理设定, 即可保证在进行表单数据保存时, 系统会自动对表单进行必填校验。通过对环节属性中“可控字段”这一分属性进行合理设定, 实现了必填校验, 在技术上保证了表单数据的完整性。
(2) 对于流程卡壳的问题
以前对于流程卡壳的问题, 一般处理方案是将流程终止掉, 重新发起一个流程, 这样做, 大大降低了工作的效率。经研究发现, 在进行流程环节操作设定时, 在环节操作中, 设置流程改发和收回的功能, 即可解决流程卡壳的问题。
流程收回功能设置为:当用户A将流程发送到用户B时, 如果用户B没有对流程进行操作, 用户A可在已办发文列表中打开流程明细, 通过收回操作将流程收回到自己的待办发文中。通过进行此项操作, 就可以解决用户B无法处理流程, 进而将流程卡住的问题。
流程改发功能设置为:当用户A将流程误发送给用户B, 而用户B感觉流程不应该由自己来处理, 用户C更适合处理此环节, 则用户B可以将流程改发给C, 这样, 流程不会因为A误发给B, 而将流程卡在用户B那里。
通过流程收回和改发功能的设置, 我们不难发现, 通过使用这两个环节操作, 可以很容易地解决流程被卡住的窘境:对于误发的情况, 流程当前处理人可以通过改发操作, 将流程改发给适合处理流程的对象;对于无法登录系统进行流程办理的情况, 可由上一环节处理人通过收回操作将流程收回, 再发送给其他能够登录系统的对象, 进行流程办理。这样, 流程就不会卡在一个用户那里, 而无法正常流转, 提高了工作的效率。
通过对环节属性中的可控字段和环节操作两个分属性的合理设定, 分别保证了表单数据的完整性和流程流转的顺利性。通过对环节属性的精简和完善, 保证了信息的准确高效。
2.3 环节参与者的精简
通过多年使用OA系统的实践经验发现, 局机关发文流程中, 某些环节的参与者是固定的, 某些环节的参与者和其他一些环节的参与者是一致的。对于上述两种情况, 我们在进行环节参与者设置时, 将环节参与者固定, 这样, 在进行发送操作时, 可以达到不用选择环节和环节参与者, 即可直接将流程发送到下一个环节, 从而减少了对选择环节和环节参与者的操作, 提高了工作的效率和准确度。
3 结论
现在对局机关发文流程进行的精简操作, 是基于现有的业务需求和技术平台进行的。通过对上述功能的改进, 减少了流程流转需要花费的时间, 提高了整体的工作效率和准确度, 保证了信息的准确高效, 使程序也得到了正常的运转。但流程是需要不断改进的, 由于它受到业务需求和技术水平的双重约束和驱动, 随着业务的发展和技术的改进, 在不久的将来, 基于现有的流程, 还会做进一步的精简操作。
摘要：文章对于无线局办公自动化系统发文流程中的环节数量环节属性和环节参与者等三个方面的改进做了详细的阐述, 并指出了改进所带来的实际成效。
关键词：办公自动化系统,发文流程,改进实例
自动流程 篇2
2.DOI号：凡是已发表的论文，有DOI号必须填写。格式为“DOI：10.1007/s10878-012-9579 ”。3.发表类别：选择“ISSN”或“CN”。4.发表时间：格式为“2016.09.01”。
5.刊物名称：若为SCI等国外期刊，一律填写成英文名称。如“Nature”不能写为“自然”。
6.刊物英文名称：外文期刊直接填写，中文期刊需要翻译成英语。7.刊物级别：按下拉菜单选择。
8.刊物期号：填写刊物的年、卷、期，如：2009年第5卷第6期，应填写为“2009,5（6）”。
9.起止页码：格式一律为“P25-26”。10.会议名称：如实填写。
11.会议地点：填写格式为“中国·兰州·兰州大学”。12.会议日期：填写格式为“20160920-20160930”。13.第几作者：直接选择。14.作者人数：填写格式为“3”。
15.作者列表：填写所有作者姓名（外文期刊填写英文姓名）。16.第一署名单位是否本校：直接选择。17.论文检索类型：直接在相应位置点击。18.影响因子：
如果是SCI论文，填写格式为“SCI,２区，IF:1.372”；
如果是CSDC论文，填写格式为“CSCD”；
如果是CSSCI论文，若为A类，填写格式为“CSSCI，A类”；其他类的直接填写“CSSCI”。
如果是EI论文，填写格式为“EI”。19.其余选项如实填写即可。
自动流程 篇3
广州多普一直秉承以先进技术为核心，提供优质技术服务为主体，为客户的业务发展提供动力和支持，经过多年的用心服务，已经赢得了雅昌、东莞永洪印务、香港宏亚印刷等众多优质客户的信任，并建立了长期的合作关系。本届全印展，广州多普将力推全自动流程解决方案。
OPS云印刷系统
OPS云印刷系统能节省印刷供应商90%的开单时间，使销售额增长30%，真正做到开源节流。其主要功能如下。
（1）客户可自助下单，随时获取即时报价，客户体验良好。
（2）为客户提供全方位产品，可提高客户黏性。
（3）订单录入自动化，可直接对接生产流程，降低成本。
（4）在“互联网+”时代，更容易被新客户发现，扩大业务范围。
Tflow印前全自动流程软件
广州多普自主研发的Tflow印前全自动流程软件是一款基于可视化编程架构的模块化软件解决方案。该解决方案能根据每个作业的不同要求，自动调用第三方应用软件来处理工作，可减少出错频率并自动进行重复性工作，释放了员工时间，使员工能够专注于产生收益的新工作。
Taopix照片书平台
Taopix照片书平台是一个专为印刷商提供“个性化影像平台”的整体相册制作解决方案。印刷商无需专业的编程人员即可利用Taopix平台定制自己的品牌，并可对接自己的网站。
Taopix照片书平台源自英国，包括供消费者使用的相册编辑客户端、购物车平台、生产管理平台、会员管理系统、模板制作工具等，因此只需购买Taopix平台，客户便可迅速启动个性化影像业务。
钼酸铵生产流程的自动化改造 篇4
1自控系统硬件
结合钼酸铵生产工艺的要求,工厂控制系统选用SIMATIC PCS7。SIMATIC PCS7过程控制系统是与SIMATIC技术的最新结合,可以有效地满足钼酸铵工艺中所有对性能、可靠性、操作简易和安全运行的要求,而且其核心控制设备必须设计为冗余系统,这也提高了系统的可靠性。SIMAT- IC PLC的产品类型和功能如下:
a. CPU 414-4H。即使控制器的某些部件由于一个或几个故障失效而不受影响,同时便于更换和升级,使得连续结晶单元中的结晶循环泵等不能间断运行的设备的失控风险几乎为零。
b. ET200M。冗余的IM153-2将S7-300的I / O模块( 选用HART协议模拟量输入与输出模块,实现控制系统的现场安全性和模块参数数据的上传与下载,达到方便系统配置的要求) 集成到整个DP系统,比较经济,选用有源背板总线, 模板热插拔不会导致CPU停机,适用于复杂的自动化任务。
c. Y-LINK。把400H下冗余的Profibus-DP转换成单DP链路,连接变频器、SIMOCODE pro及第三方设备等DP链路不冗余的设备。
2网络结构和配置
钼酸铵生产自控网络( 图1) 由资源管理系统、马达控制中心、现场监控仪表/变送器、各阀开/关等操控系统、变频器监控系统、真空输送系统、干燥器系统、包装和称重系统、真空带式过滤机( 热水洗涤) 系统、真空带式过滤机( 酸洗涤) 系统、板框压滤机系统和离心机共12部分组成。监控设有两个分屏显示的操作员站、一个工程师站和一个历史数据服务器。操作员站可以相互浏览,但具有不同的操作权限。工程师站负责调整和维护整个控制系统。
3变频器的应用
该自控系统中,直接参与控制的变频器选用的是ABB ACS800,该变频器具有直接转矩控制技术,使得在没有编码器的情况下,能够提高交流电动机的控制精度。生产中精确的速度控制可进一步提高产品的质量。
该工艺所使用泵的负载属于二次方律负载, 二次方律负载的机械特性和功率特性曲线如图2所示。
因为要防止水锤效应以及在很低速时,管路内的水压可能会形成回流,故在泵进行加、减速时,时间不宜太长也不宜太短。该自控系统中,泵的加、减速时间在10 ~ 20s。为了避免回流,水泵在低速段的滞留时间不宜太长,所以选用半S形加、减速方式。由于供料系统有静扬程,如果频率太低将无法供水,需设置下限频率,该系统中设为25 ~ 30Hz。
每台变频器都装有ABB传动Profibus-DP适配器并设有不同的通信地址,由Porfibus现场总线与主站连接。控制方式为: 操作员站和现场手动控制。操作员站可以通过现场总线对变频器设定频率或下达启/停命令。如果变频器出现故障或报警,也可以通过总线反应到操作员站。如果现场“手动∕自动”转换开关转到手动状态,在现场可以通过开关控制继电器来控制变频器。手动状态运行时的频率由变频器参数设定。以其中一组变频器为例,频率给定部分PLC逻辑和控制接线如图3、4所示。变频器的通信地址在RPMA- O1的拨码开关上进行设置。
4 SIMOCODE pro的使用
SIMOCODE pro是带有一个Porfibus-DP接口和操作面板的电机管理和控制设备系统,它取代了大部分控制回路,还可以执行必要的联锁,可以提供大量的操作、维护和诊断数据,使电机馈电回路的功能更加透明。还可以通过Porfibus-DP将电机馈电回路完全集成到整个自动化系统中,也可独立于自动化系统对电机馈电回路进行保护和控制,如果自动化系统出现故障,电机馈电回路仍然能够被保护和控制。SIMOCODE pro在使用时可以不与Porfibus-DP连接,可以根据需要以后进行连接。
钼酸铵生产控制中,SIMOCODE pro控制的电机启动方式主要有: 直接启动、可逆启动和异地多点控制启动,其中直接启动控制接线如图5所示。
每个SIMOCODE pro带动一台电机,并且设有不同的通信地址,操作员只要在Win CC界面上单击电机的启/停按钮,即可以向CPU下达对该电机的操作命令,信号通过Porfibus-DP传递给指定的SIMOCODE pro。现场“手动∕自动”转换开关的状态为手动之时,可以通过现场按钮控制电机的启/停。如果SIMOCODE pro故障报警,在开关的操作柜门上可以通过操作员面板读取报警信息。SIMOCODE pro与CPU之间通过Porfibus-DP保持实时通信,电机的控制或运行状态直接在Win CC操作界面上显示。电机的控制逻辑如图6所示。
5阀门的控制
5. 1球阀或蝶阀
工艺中使用的球阀或蝶阀的控制原理是相同的,即通过控制阀门的气路来控制阀门开关,气路由24V电磁阀控制。在阀门的打开和关闭位置都接有限位开关的常开触点,通过限位开关的常开触点闭合,向CPU反馈阀门状态。阀门控制方式分为手动和自动,在手动位置操作员可通过阀门操作界面直接控制阀门的开/关,在自动位置阀门可根据程序设计和实际工艺参数自行打开或关闭。手动或自动方式可在阀门操作界面上根据工艺需要设定。球阀或蝶阀控制逻辑如图7所示。
5. 2调节阀
钼酸铵生产工艺中使用的调节阀主要用来控制反应釜的温度,即控制蒸汽和冷却水的调节阀开度来控制温度。每个阀门定位器配有HART协议的通道接口。控制系统通过模拟量输出模块向阀门定位器输出4 ~ 20m A直流信号,阀门定位器根据信号做出反应,装在釜上的温度变送器将温度反馈回控制系统,系统做出计算后调节输出信号。调节阀PID控制逻辑如图8所示。单击Win CC操作界面上的釜温状态图幅,面板打开、 选项卡被激活,如图9所示。
在操作面板中可以设定阀门的控制方式,如果设定为“自动”,则在“SP”栏中设定工艺需要的温度值,系统会根据“PV”与“SP”之差自动向调节阀发送计算后的直流控制信号; 如果选为“手动”,可直接在“MAN”栏中直接输入阀门开度。 同一个釜上控制蒸汽和冷却水的调节阀控制信号一致,蒸汽阀门定位器设置为正比例控制,冷却水设置为反比例控制。调节阀PID控制逻辑如图10所示。
6系统模拟量的监控
在钼酸铵生产自控系统中,还有液位、压力、 温度及流量等模拟量,其监控原理相近。EJA系列智能变送器( 图11) 由单晶硅谐振式传感器上的两个H型的振动梁,分别将压差和压力信号转换为频率信号,送到脉冲计数器,再将两频率之差直接传递到CPU进行数据处理,经D/A转换器转换为与输入信号相对应的4 ~ 20m A直流输出信号,并在模拟信号上叠加一个BRAIN/HART数字信号进行通信。膜盒组建中内置的特性修正存储器存储传感器的环境温度、静压和输入/输出特性修正数据,经CPU运算,可以使得变送器获得优良的温度特性、静压特性和输入/输出特性。通过I/O口与外部设备以数字通信方式传递数据, 即高频2. 4k Hz( BRAIN协议) 或1. 2k Hz( HART协议) 数字信号叠加在4 ~ 20m A的信号线上。在进行通信时,频率信号不会对4 ~ 20m A信号产生扰动。
测量仪器或仪表都选用HART协议通道接口,将液位、压力、温度及流量等模拟量转换为4 ~ 20m A直流信号,通过模拟量输入模块传送给PLC,PLC再将信号转换为绝对数值或相对数值, 在Win CC操作界面上显示。模拟量监控逻辑如图12所示。
在钼酸铵生产自控系统中,除了对单台设备控制外,还有许多逻辑顺序控制,比如: 如果釜内液位值高于设定的高液位报警值,系统会自动关闭进料阀; 或者当釜内的液位值低于某一液位值时,系统会自动关闭搅拌器。该工艺中,有的泵是一用一备,自动运行时,系统打开两台中的一台输送泵前的阀门,启动相对应的泵,打开相应泵的出口阀,当运行泵出现故障后给操作员站发故障报警信号,同时自动开启备用泵,其顺序为: 打开备泵的进出口阀门,开启备泵,然后关闭故障泵的进出口阀门等。
在钼酸铵自控系统中,对第三方提供的相关设备( 如离心机、真空输送系统、干燥器、热水洗涤真空带式过滤机、酸洗涤真空带式过滤机及板框压滤机等) 设计了综合界面和独立界面,以显示实时监控并记录相关信息,同时把关键点纳入整个系统,进行数据归档与报警显示记录等。
以离心机为例,该系统中使用的离心机由德国HEINKEL公司制造。该设备控制系统中主站系统使用西门子CPU 314C-2 DP、DI32x DC24V和DO16x DC24V /0. 5A,子网使用西门子HPT-Gi- pszentrifuge,除主站外还配有西门子MASTER- DRIVES / DC MASTER C、DP / DP-Koppler Aus- gabest和PILZ的PNOZmulti mc3p共3个从站,人机界面使用西门子op170B。主电机控制部分除使用西门子SIMOVERT MASTERDRIVES Vector Control外,还配有西门子Bremseinheit / Braking U- nit、Bremswiderstand / Braking Resistor和3RN1热敏电阻式电机保护继电器,共同完成对主电机的控制和保护。
7结束语
2011年在金堆城工业园筹建的第二条6 500t / a钼酸铵新项目中,其工艺控制中选用了西门子、ABB、横河及科隆等公司的产品,整个工艺流程实现了简单安全的过程控制,达到操作直观和可视化的目标,提供了钼酸铵生产工艺中故障的自动解决方案等,同时节约了人力和物力,极大地降低了生产成本,提升了钼酸铵的市场竞争力。
摘要：针对国内传统钼酸铵生产工艺仍处于人工手动操作的现状,采用PLC、变频器及变送器等设计钼酸铵生产流程自控系统。
煤矿自动化控制技术工作流程分析 篇5
煤矿自动化控制技术在发展过程中，主要存在着两种类型的控制器系统，即ST200和PLC控制器系统。其中的PLC控制器系统为当今比较主流的控制系统，该控制系统的输入点和输出点为24和16，该系统的模块又下分为主要的几个部分：输入、输出和拓展，个数分别为4、2和1。为了适应矿洞下多变的开采环境，就需要比较高配置的零部件，控制系统所需的相应传感器、控制元件、电器线路都必须达到一定的`规格才可施用到控制系统中，并根据实际的系统运作情况来设置隔离和转换电路，从而保证系统运转时，实现转变无电位接点的24路开关信号为非无电位接点正常输出，且工作过程中的接点容量维持在250V/5A的数值范围内。PLC控制系统将从根本上对输入点和输入信号、输出点和输出控制进行人工把控，实现彼此间对应，根据接点和通道的实际情况来配置其相应的输出信号和输入信号，且在后续操作中由几个信号共用一个输出点，来保证整个PLC控制器系统的良好运行，从而全面提高煤矿开采率。
自动流程 篇6
内压缩流程是制氧生产的关键设备, 但其存在稳定工作区域窄及容易发生喘振等问题, 其中喘振对压缩机的危害极大, 必须配备控制系统来防止喘振的发生[1]。随着计算机控制技术的发展, 防喘振的控制手段和控制品质都得到了提高, 但防喘振控制还存在大量气体放空导致的能源浪费及控制回路单一导致的控制质量不好等问题[2]。
针对某新型双导叶离心式内压缩流程制氧机生产中存在的控制难点, 本文提出了一套综合控制策略, 即采用自适应动态干预控制改进了常规的基于PID控制的防喘振算法, 建立了多重防御体系, 抑制了喘振的发生;同时采用最小二乘曲线拟合方法求得了双导叶随动专家经验公式, 实现了双导叶的协调动作。
1 自适应PID防喘振控制
离心式压缩机虽然有体积小、流量大、调节性能好、控制气量的变化范围广等优点, 但它也有本身固有的喘振、轴向推力、轴振动等不足, 需要设计合理的系统对喘振进行控制及实现连锁保护[3]。
通过一定的数学推导, 可以得到如下的离心式压缩机制氧装置的近似喘振曲线:
其中, 2p为离心式压缩机出口气体压力;∆p1为离心式压缩机入口气体压差;a与b为与离心式压缩机工作参数相关的常数。这样在2p-∆p1关系图上可用一条直线来近似描述离心式压缩机的喘振曲线, 为保证压缩机工作在安全区, 其工作点首先应满足不等式p2
实际应用时工业现场工况的影响因素众多, 根据一条防喘振线进行常规的PID控制算法往往难以适时有效地预防和抑制喘振的发生, 需要采用多种控制方式建立多重防御体系 (如图1所示) 以提高控制系统的适应性和鲁棒性。
压缩机喘振自适应多重防御体系中的6条线把控制区域分割成6个区域根据压缩机当前的工作点位置自适应地进行控制, 基于此构建的的离心式压缩机喘振自适应控制系统的控制框图建立如图2所示。
压缩机喘振自适应控制系统工作原理如下:1) 喘振控制线L4是防喘振控制器的基准线将压缩机喘振线L1右侧的区域划分为控制区和安全区, 调控时基于压缩机实际工作点根据PID运行结果减小或增加防喘振阀的开度以使工作点回到控制线L4。2) 紧关线L5右侧为“绝对安全区”, 压缩机工作在该区域时控制器输出电流大于额定值强制防喘振阀完全关闭, 而当压缩机的工作点左移时控制器首先将输出信号跳回额定值, 然后再实施正常的控制作。3) 设置快速响应线L3作为非线性控制方式的起动线, 即根据测量与给定偏差的大小和方向来改变PID对偏差信号的调节增益, 以实现非线性自适应控制。4) 释放线L2使防喘振控制系统可以通过检测控制偏差的减小速率来判断工作点的左移速度, 进而阶跃性地减小输出信号以增大气体流量, 梯度性地让压缩机脱离喘振危险。5) 控制器检测到压缩机工作点移至保安线L6的左侧, 即已发生喘振时立即将控制线L4向右移动适当距离以抑制喘振再次发生, 并发出报警信息以提醒操作人员查找并排除喘振原因, 然后再将控制线复位到初始位置。
同时所设计的离心式压缩机防喘振控制系统还设计了许多安全措施以防止压缩机正常投运和报警状态下人为因素给压缩机带来危险。
2 双导叶随动专家控制
所研究内压缩流程制氧机的空气压缩机由于在一级压缩吸入口和二级压缩吸入口都装有入口导流叶片, 如果两个导叶的开度匹配不好, 便会导致压缩机吸入气流不顺、功耗上升及效率下降, 严重时甚至会造成压缩机喘振或极端情形导致机械损坏。投入使用初期, 该两级入口导叶开度的调整都是由现场操作人员手动进行, 这不仅导致人员的劳动强度大, 而且经常出现两个导叶的开度匹配不好的情况, 这些都严重影响了工厂的生产效益。
通过认真分析压缩机历史操作数据 (如图3所示) , 可以发现这些数据近似分布在一条直线上下, 从而考虑通过最小二乘法拟合出了操作曲线。
具体地, 可根据历史数据构建如下的拟合方程组求取一、二级入口导叶开度匹配的线性函数关系式系数a与b:
其中, xi与yi分别为一、二级入口导叶IGV1与IGV2的开度数据。代入该压缩机已积累的历史经验数据得到两者的函数关系为y=27.83+0.71x, 这样构建如图4所示的离心压缩机双导叶随动专家控制系统。
双导叶随动专家控制系统可使压缩机吸入气流顺畅、使压缩机的能耗稳定在较低的水平、同时也大幅度降低了能耗波动与提高生产的自动化水平。
3 现场控制系统调试结果分析
现场双导叶离心式压缩制氧机控制系统由PCS7 DCS、Profibus现场总线、ET200M远程I/O等硬件组成, 控制系统软件采用PCS7软件包, 提供有CFC、LAD、IL、SFC等图形化组态手段和WINCC6.0监控软件。由于各种调节阀门、导叶执行机构等, 一般都接收4~20m ADC标准信号。我们在其定位执行器输入端加入标准的4m A、8m A、12m A、16m A及20m A模拟量控制信号, 通过观察相应装置是否对应0%、25%、50%、75%、100%的开度而判断其工作的正确性, 从而研究所设计控制系统的有效性。
现场离心式压缩机制氧机组有100多个受控阀门, 这样调试时记录的数据很多, 受篇幅限制, 在此仅列出了氧气流量调节阀FV200A的调试记录数据如表一所示。可见本文所设计的PID自适应控制方案较常规PID控制方法能更好地跟踪调节信号, 能够更好地抑制离心式压缩制氧机出现喘振现象。
传统操作人员手动与双导叶随动专家控制两种情况下双导叶离心式压缩制氧机升压过程如图5所示, 图中红线和紫线分别表示压缩机的出口压力和驱动电机电流。可见采用人工手动调节两个导叶进行升压时压缩机的出口压力曲线和电机电流曲线波动较大, 而采用双导叶随动专家控制后出压缩机的出口压力曲线和电机电流曲线都比较平滑稳定, 压缩机的能耗和工作稳定性大为改善。
4 结束语
针对内压缩流程制氧机喘振及双导叶开度调节问题, 本文改建立了自适应多重防御控制系统, 使得控制器反应更加迅速, 能够更快和更有效的防止喘振的发生, 且节能效果明显;采用最小二乘曲线拟合方法得到了双导叶随动专家经验公式, 实现了双导叶的协调动作、节约了能源、降低了人员劳动强度。工业现场实用表明所研制的内压缩流程制氧机自动控制系统性能稳定, 控制效果良好。
参考文献
[1]李方涛, 李书臣, 苏成利, 等.离心式压缩机防喘振控制及故障诊断系统研究与应用[J].化工自动化及仪表, 2011, 38 (5) :589-592.
[2]阮荣波.离心式压缩机的调节控制系统[J].中国石油和化工标准与质量, 2012, 33 (13) :65-66.
自动流程 篇7
自然人机交互技术是当前计算机应用技术研究的重要方向[1]。手绘草图借助计算机模拟纸和笔,在给人们提供了一种最为自然的交互方式的同时,也给人们搭建了一个展现设计思维、开展创造性设计工作的平台。草图及草图识别作为多学科的交叉技术,近年来已成为国内外研究的一个热点[2,3,4,5,6,7]。
程序流程图是历史最悠久、使用最广泛的描述算法的工具,是算法的图形表现形式。它使用几何图形、流程线和文字说明来论述一个算法。因其直观、易懂、便于初学者掌握使用的特点而被广泛使用。在程序设计教学的多媒体环境中,如果能够利用草图来进行程序流程图的绘制,并实现程序流程草图的识别和自动翻译,不仅符合人的思维习惯,也将大大方便语言类课程的教学,在其他教学领域也将有着广阔的应用前景。
目前,流程草图作为草图的一个分支,已成为草图研究的一个重要方向。许多专家学者已经在流程草图识别领域做了许多卓有成效的研究[8,9,10]。但是对于程序流程草图,特别是程序流程草图语义识别即逻辑结构判别和代码自动生成的研究较少。
本文设计并实现了一个程序流程草图自动翻译原型系统SketchFlow,系统功能包括图元识别、逻辑转换、代码自动生成等。可完成在线手绘程序流程草图到C语言代码的自动识别与转换。该系统可用于C语言教学,也可用于程序员的快速程序设计和编码。
1 系统框架
SketchFlow系统主要包括四个部分:用户交互、预处理器、识别引擎和代码生成器,其结构如图1所示。
1.1 用户交互
用户交互包括用户工作界面、草图输入与编辑、输入草图处理结果的系统反馈以及处理系统的用户干预等。同时,系统提供了多种类型的反馈的时机与方式,用户可根据个人喜好自由选择。
1.2 预处理器
预处理的目的,是为了消除由于用户输入习惯的差异及采样过程的不稳定等引起的诸如笔划冗余点、曲线闭合误差等噪声,为后续的图元识别做准备。
1.3 识别引擎
识别引擎是整个草图识别系统的核心,它与预处理器结合就完成了SketchFlow系统的主要识别机制,如图2所示。识别引擎包括图元识别拟合器、逻辑控制结构识别器和代码字符识别器。图元识别拟合器在笔划预处理的前提下,根据程序流程草图图元的几何特征,并结合曲率、速度、方向等图元关键特征,最终将其识别成线、矩形、菱形、平行四边形、圆等程序流程草图基本图元,并且进行相应形状拟合。逻辑控制结构识别器是在图元识别的前提下,根据图元组合的上下文信息,对顺序、选择、循环三种基本逻辑结构进行识别和相应结构代码生成。代码字符识别器用于实现流程草图图元内字符及表达式的识别,结合代码生成器,最终实现程序流程草图到C语言代码的自动翻译。
2 关键技术
2.1 图元识别拟合
图元识别是整个系统的基础。在图元识别过程中,我们首先根据三大特征,即图元闭合性特征、采样点列的拐点特征和图元最大矩形包围盒特征,对图元进行了粗分类,并结合图元的几何特征、速度特征等,采用层次识别的方法,对图元进行了识别和拟合。具体过程如下:首先通过图元粗分类特征中的闭合性特征,区分出流程线,然后利用图元的速度特征区分出圆和四边形图形,最后通过各种四边形的几何特征,如平行、垂直和两边夹角特征等,区分出平行四边形、矩形和菱形图元。
2.2 图元存储方法
在程序流程图中,图元菱形、矩形和平行四边形的组合既可以构成逻辑结构中的选择结构,也可以构成循环结构。而根据不同的上下文信息以及菱形图元的不同出入度,可以对其进行相应的逻辑判断。为了方便流程图图元的存储、遍历和逻辑结构的转换,本文设计了一种存储图元的节点结构(如图3所示)。
此结构可根据程序流程图中不同的上下文信息,对相关的具体数据字段进行赋值,从而为后续的程序逻辑结构的识别打下基础。
2.3 逻辑结构判别
程序流程图逻辑结构的识别是整个系统的关键,系统使用栈对逻辑结构进行存储和判别,具体的栈结构如图4所示。本文系统中涉及到两个栈S1和S2,在创建流程图数据时使用栈S1,在遍历程序流程图数据时使用栈S2。
程序流程图逻辑结构的判别采用递归访问法,当访问到最后的图元节点时输出结束代码。在访问至菱形图元节点(即判断框)时,需要对存储的是选择(以IF为例)还是循环(以WHILE为例)进行判别。具体方法如下:
步骤1 从初始节点出发,对存储结构进行遍历。
步骤2 当访问到了菱形图元时,将该图元入栈S2。
步骤3 递归访问菱形图元的OUT1指向节点,当该方向最终指向栈顶本身时,WHILE模块出栈,同时,输出WHILE结束标记。继续访问WHILE结束节点的下一节点。当访问到IF.OUT3模块时,结束OUT1方向的访问并返回。同时,在返回时将IF模块的访问计数标记为1,以表示OUT1方向已被访问。接着访问IF模块的OUT2指向,当访问到IF.OUT3模块时,结束OUT2方向的访问,把IF模块出栈,并输出IF结束标记。继续访问IF结束节点的下一节点。
2.4 图元范围内字符及表达式识别
字符的识别需综合考虑笔划的切分方式和单个字符的匹配程度,现有的识别技术已经可以较好地识别基本的英文字符[11]。为了简化,本系统中利用了Tablet PC字符识别组件对系统中流程草图图元内的字符和表达式进行识别。同时,我们在系统中设置了自定义识别器与用户自定义字典,在自定义字典中加入程序流程图中的常用字符串,从而提高识别率。识别样例如图5所示。
3 系统实例
本例中,在Windows XP环境下,利用Tablet PC作为绘制草图的输入设备,以程序设计课程中的一个常用实例来进行系统功能测试,具体实例如下:
输入10个学生的成绩,分别统计及格和不及格的人数。
首先对这个问题进行分析,并绘制出程序设计的算法流程草图,如图6(a)所示。然后系统对绘制好的流程草图进行识别,并对数据结构进行遍历操作,得到如图6(b)所示的C语言代码。对其中的输入输出语句稍作修改后,即可得到图6(c)所示的可执行的C语言代码。实验结果显示,系统对基本逻辑结构顺序、选择、循环及其嵌套均能成功识别,总体识别效果较好。
4 总 结
将自然、高效的笔交互技术与程序流程图领域知识有机结合,开发了基于草图的在线程序流程图自动识别翻译系统。实现了程序流程草图到C语言代码的自动翻译。能够完成程序流程草图基本图元的识别和拟合,识别顺序、选择和循环结构,并支持选择和循环的嵌套,为程序设计课程的教学提供了更为自然的人机交互手段,具有广阔的应用前景。
但本文系统目前所能判别的基本图元尚显单一;在判断程序流程图逻辑结构时,由于采用栈等精确的方法,要求用户按照一定的规则进行绘图,在一定程度上影响了系统的鲁棒性。下一步将考虑采用一些更加智能的方法加以改善。
摘要：手绘草图是人类一种自然而直接的思路外化和交互方式。介绍一个基于草图的程序流程图自动识别翻译原型系统——SketchFlow。基于对现有可利用的识别技术及流程图领域知识的综合分析,设计并实现了这个系统。该系统可以完成程序流程草图的识别及到相应C语言代码的自动翻译。
关键词：草图,程序流程图,自动翻译,识别
参考文献
[1]梁爽,孙正兴.手绘草图识别方法研究[J].计算机工程,2005(10):170-172.
[2]Hughes John F,Jorge J A.Sketch-based interfaces and modeling[C]//Proceedings of the Euro graphics Workshop on Sketch-Based Interfacesand Modeling 2004(SBM’04),Grenoble,2004.
[3]Kara L B,Stahovich T F.Sim-U-Sketch:A Sketch-Based Interface forSimulink[C]//Proceedings of Advanced Visual Interfaces,2004:354-357.
[4]Thorne M,Burke D,Mvan de Panne.Motion Doodles:An Interface forSketching Character Motion.ACM Transactions on Graphics,2004,23(3):424-431.
[5]孙正兴,冯桂焕,等.基于草图的人机交互技术研究进展[J].计算机辅助设计与图形学学报.2005,17(9):1889-1899.
[6]何利力,方贵盛,孔繁胜.融合意图捕捉的笔式草绘特征建模[J].计算机辅助设计与图形学学报.2007,19(6):730-735.
[7]栗阳,关志伟,戴国忠.笔式用户界面开发工具研究[J].软件学报,2003,14(3):392-400.
[8]张小亮,孙根正,廖达雄,等.基于几何特征的在线手绘流程图识别[J].计算机辅助工程,2007(3).
[9]王淑侠.支持概念设计的手绘图在线识别研究[D].西安:西北工业大学,2006.
[10]Levent Burak Kara,Thomas F.Stahovich.Hierarchical parsing and rec-ognition of hand-sketched diagrams[C]//Proceedings of the 17th annu-al ACMsymposium on User interface software and technology,2004.
自动流程 篇8
然而, 现有的挤出滚圆设备以单机工作为主, 生产没有连续性, 存在劳动强度大、物料转运次数多、工艺参数不可控等一系列缺点。全自动挤出滚圆微丸系统是在简单挤出滚圆设备的基础上发展起来的高度智能化的微丸生产系统, 整个系统主要设备有湿法混合制粒机、挤条机及离心滚圆机, 辅助设备有上料机、送料机、计量料仓等。全套工艺系统经过有机组合, 在高度智能化的电控系的统一控制下进行工作。
1 全自动挤出滚圆微丸系统的流程与设备
1.1 流程介绍
全自动挤出滚圆微丸系统的流程如图1所示。
1.1.1 配料
主要是指粘合剂配合。具体操作:将溶剂放入搅拌罐内, 开启搅拌, 加入粘合剂, 使其充分溶解待用。配合好的液体利用真空吸入混合制粒设备内, 其数量可通过相关传感器控制。
应用设备:卫生级搅拌罐或其他如搅拌保温桶等设备。
1.1.2 混合制粒
此工序可制得软材 (大小不一致的异形或近球形小颗粒) 。具体操作:将称量好的各种固体粉末按相应配比利用上料机加入湿法混合制粒设备内, 混合均匀后加入粘合剂液体, 经混合、切粒, 得到软材颗粒。此设备可取代干粉混合机, 混合、制粒一步完成, 可节约相应设备投资。
应用设备:湿法混合制粒机, 具有速度快 (3～5 min即完成一批物料) 、混合均匀、颗粒流动性好的特点。
1.1.3 挤条成形
将软材经挤压制成条状物料。混合好的软材经螺旋加料机定量加入挤条机完成挤条成形作业。
应用设备: (1) 螺杆挤出机, 带自动压料装置, 进料连续;螺套内有防转槽及可调防转销钉, 可防止物料随螺杆旋转产生打滑, 提高生产能力;可根据要求设置冷却系统 (螺杆内及夹套均可冷却) , 避免温度过度升高影响物料 (设温度及压力传感器, 监测工作情况) , 属高压低温挤出。 (2) 筛篮旋转式制粒机, 具有相反方向旋转的压料板及挤出板, 物料从周边挤出, 属低压挤出方式, 设置物料温度传感器。
1.1.4 离心滚圆
挤出机挤出的条状物料进入离心滚圆机内, 在滚圆机特殊齿盘的作用下, 被分割、球化成均匀的微丸。离心滚圆机特点:根据不同物料性质设计滚圆盘, 成球速度快 (20 s～5 min即可完成一批物料) , 球粒均匀, 可适应不同直径的物料条, 得到不同大小的球形颗粒。
1.1.5 筛分
离心滚圆机制得的微丸, 存在一定的不均匀性, 如有必要, 可进行筛分, 将不合格的丸粒筛出, 返回重做。
1.1.6 干燥、包衣
得到的颗粒进入流化床进行干燥、包衣。
1.2 二种全自动挤出滚圆微丸系统生产示意
高压低温挤出微丸系统生产示意如图2所示, 低压挤出微丸系统生产示意如图3所示。
1.3 具体流程描述
全自动挤出滚圆微丸系统具体流程如图4所示。
1.3.1 粘合剂流程
(1) 将称量好的粘合剂及其他辅料加入搅拌罐内, 开启搅拌, 粘合剂充分溶解并混合均匀。
(2) 开启计量罐上的真空阀, 利用真空将搅拌罐内的粘合剂抽入计量罐内。
(3) 将计量罐内一定量的粘合剂流入混合机内与固体粉末混合 (有称重传感器, 确保粘合剂用量准确) 。
1.3.2 固体粉末流程
(1) 将盛装固体粉末的容器移至指定位置。
(2) 开启混合机上的真空阀门, 利用真空上料管将粉料吸入混合机与粘合剂混合。
1.3.3 软材流程
(1) 在湿法混合制粒内, 粉末与粘合剂混合制成软材。
(2) 开启混合机出口阀, 将软材放入螺杆加料机的料仓内。
(3) 螺旋加料机旋转, 将物料加入螺杆挤出机。
(4) 螺杆挤出机旋转, 将物料从前端的球形挤出孔板挤出成条状物料。
(5) 物料条落入料仓内, 适时放入滚圆机, 经滚圆机切断、球化成丸。
(6) 制成的丸子进入下道工序 (干燥、包衣等) 。
2 全自动挤出滚圆微丸系统的自动化控制
为保证系统正常的工作, 系统采用PLC控制, 触摸屏操作, 所有工艺参数都可设置。各设备之间依靠完善的传感器进行程序动作, 系统设有完善的保护措施, 任何一台设备工作出现问题均可进行报警并停止系统工作。
3 全自动挤出滚圆微丸系统的特点
全自动挤出滚圆微丸系统特点: (1) 连续生产, 效率高; (2) 无中间物料转运环节, 避免二次污染; (3) 操作简单, 工人劳动强度低; (4) 集中控制, 工艺参数可进行合理设计; (5) 完善的传感器系统、先进的保护装置, 流水线工作稳定、安全; (6) 系统设备拆装灵活、清洗方便。
参考文献
[1]潘家祯等.制备中药微丸的挤出—滚圆工艺研究.机械工程师, 2003 (2)
[2]潘家祯, 孙晓明.用挤出滚圆法制造球形微丸微粒的基本方法和设备.化工进展, 1998, 17 (3)
[3]潘家祯, 陈庆华.挤出滚圆法制备药用微丸.中国医药工业, 1998, 29 (8)
自动流程 篇9
天绘一号卫星影像产品是指利用卫星下传的有效载荷数据经地面处理后生成的产品。由于多光谱1A级影像数据的个波段存在配准的问题, 高分辨率1A级影像数据的TDICCD相机也因数据下传压缩算法和拼接算法而产生拼接错位的现象, 故对天绘一号1A级卫星影像进行表观质量检查就十分必要, 而这也是天绘一号卫星地面应用系统数据预处理分系统中的一项重要工作。
VBA, 全称Visual Basic for Application, 是集成在Microsoft Office应用程序中的一种程序设计语言, 能够实现Offic自动化, 从而极大地提高工作效率。在Excel中利用VBA可以实现录制宏语言一样的功能和高于宏的面向对象的程序实现。
在预处理分系统软件生成和提取出1A级影像数据之后,由任务分配者将产品的有关信息记录在Excel中, 以进行质量检查和登记。作业员根据影像数据质量检查统计表中分配的任务, 在服务器盘阵文件系统中的指定目录下, 以Excel表中登记的多光谱和高分辨率的影像产品名称搜索待检查的影像数据, 查找到后用Photo Shop打开, 再进行检查, 将问题记录在统计表中对应的数据单元格, 最后将检查情况复制粘贴到新的表中发给任务分配者。为了实现检查流程的自动化, 尽最大程度地避免过多重复地人工操作引起的记录错误和影响检查效率, 在Excel中进行了VBA面向Photo Shop CS5及RTX(腾讯通 ) 的程序设 计 , 实现了天绘 一号1A级卫星影 像表观质量检查流程的自动化。
2 VBA的面向对象程序设计 (OOP)
2.1 VBA与Photo Shop交互式编程
在VBA的程序设 计平台中 , 引用Adobe Photo Shop CS5Object Library的目标库 , 就可以声 明一个Photo Shop应用对象并且实例化, 然后就能使用该程序库中提供的类及其方法和属性。在设计中, 应用了Photo Shop应用对象下的艺术图层类Art Layer、通道集 合类Channels、文档类Document及其集合 类Documents。利用这些 类和他们 所提供的方法 , 可以实现打 开Photo Shop应用程序 、加载和 关闭影像 数据文件、自 动色调处理、 通道可见性选择、亮度调整、灰度图像的直方图信息获取及色阶处理、得到计数工具标定的所有计数的坐标值等。
2.2 VBA与腾讯通交互式编程
同样, 在VBA的程序设计平台下, 引用RTXAPI 1.0 TypLibrary的类型库 , 就可以声 明一个腾讯通API对象并且通 过它得到核心根对象Kernel Root和应用根对象App Root, 然后就能获取当前登录腾讯通的用户信息和打开与指定联系人的聊天窗口。
3 Excel VBA的窗体设计及单元格数据交互
在VBA的程序设计平台下, 创建了用于记录检查信息的窗体界面Check Form和编写了事件响应代码。窗体能运行于Excel应用程序 中 , 方便和用户进行 交互。如 图1所示 , 窗体上有多光谱配准问题选择项, 高分辨率错位、误码等问题选择项, 检查结果接收者选择项, 检查顺序选择项、记录按钮和下一项按钮, 并关联了快捷键, 基本上涵盖了质量检查的有关内容, 将记录的流程简化为鼠标点选和键盘快捷操作便可将数据记录在统计表中的相应单元格中。
另外, 通过编写数据处理模块Do Module, 实现Excel表中的单元格数据交互。主要功能有: 检查有无分配任务, 找到任务的起始和结束行, 分析所属任务的影像数据文件是否存在, 查找路径, 生成超链接, 判断Path、Row号是否一致,自动加载全部多光谱影像数据并调整色调和选择近红外通道。在没有多光谱影像时, 自动加载起始行的高分辨率影像并调整色阶和亮度。在检查完任务数据后, 将检查记录自动存储到以作业员命名的任务表并发送给指定的接收者。
3程序流程及效果
3.1数据预处理:统计表任务筛选及文件加载
首先, 用编制好的批处理命令“attrib *.tif /s /d > D:1.xls”将服务器盘阵文件系统中指定目录下的待检查1A级高分辨率影像数据文件的路径生成到D盘的1.xls, 用拷贝Copy命令将服务器上的统计表拷贝到本地桌面并打开。然后获取腾讯通用户登录名, 即任务受领人名字, 在统计表中筛选出属于自己的任务, 分析并生成超链接, 同时加载全部待检查多光谱影像文件并进行图像处理。
3.2数据的检查记录
对多光谱影像数据检查, 主要是查看红绿、红蓝波段配准偏差 (以红波段为基准) 和近红外误码。对高分辨率影像数据, 主要是检查错位、误码和坏线。根据实际存在的问题在窗体上进行对应的点选, 确定当前景检查完毕后点击记录按钮, 程序自动将检查的问题记录在对应统计表的单元格项中。确定检查完毕一景数据后点击Next, 如未选择先查全部DGP, 则自动关 闭当前活 动多光谱 影像文件 并且打开 同一Path、Row号的高分 辨率影像文件 , 自动进行色 阶、亮度 处理后待查。否则只关闭当前活动多光谱影像文件, 下一序号多光谱影像为活动待查文件。
3.3结果提交
在查完所有分配的任务后, 程序自动判断是否已完成检查和记录填写完整性, 然后通过腾讯通自动发送检查结果表文件到任务分配者。另外, 程序可自动判断分配者腾讯通是否在线, 如不在位, 则自动勾选发给审校。程序运行流程图如图2所示。
4结语
自动流程 篇10
关键词：矿井排水,水泵,工艺流程,自动控制,传感器
0 引言
煤矿井下原煤生产过程中所产生的大量废水是影响煤矿安全生产的重要因素之一,如果不能通过井下排水系统及时高效地将其排至地面,势必发生整个矿井的安全事故。目前,国内大部分矿井排水泵房内设备的运行与管理均采用人工手动操作。该方式操作过程繁琐、劳动强度大、水泵启动时间长、运行效率低、损耗大,已无法满足矿井保证安全生产、提高生产效率、实现节能降耗的要求。而自动化控制系统能够大幅度提升煤矿井下排水的可靠性和高效性,降低工人劳动强度和设备损耗。鉴此,笔者通过总结井下排水系统的特点,依据井下主排水系统的排水原理与排水工艺,设计了一种符合煤矿实际情况的井下主排水自动控制系统。
1 煤矿井下主排水系统的原理及工艺流程
以下是根据水泵系统工作原理和煤矿井下主排水系统的实际情况所总结的煤矿井下主排水工艺及特点[1,2,3]。因目前绝大部分煤矿井下主排水泵房内都采用离心泵,因此,本文中的水泵均以离心泵为例。
1.1 水泵吸上引水的各种方式
(1)在有底阀的水泵中,当泵体被灌满水之后,开动水泵,水在叶轮旋转所产生的离心力作用下被甩出去,这时叶轮中部由于无水而形成真空,吸水井中的水在大气压力下顺着吸水管被压入水泵。水在离心力的作用下又被叶轮甩出去,这样水就源源不断地被大气压力压入水泵。
(2)目前底阀已很少采用,不少水泵采用真空泵启动。水泵启动前开动真空泵抽出泵体内的空气,由于泵体上、下出口均已被水密封,因此,泵内的空气越来越稀薄,气压也越来越低,形成负压,吸水小井中的水在大气压力的作用下,随着负压的升高而逐渐进入吸水管和泵体之中,直到灌满泵体,这时关闭真空泵、启动水泵就可以排水了。
(3)水泵射流启动是利用喷射泵实现的,喷射泵主要由喷嘴、吸水室及混合管组成。当从排水管引来的高压水由喷嘴高速射出时,它连续不断地带走了吸入室中的空气,使与吸入室相连的泵体内形成真空,从而产生负压,在大气压力作用下,泵体内逐渐地充满了水,继而启动水泵进行排水。
1.2 水泵排水原理
水泵内液体在离心力的作用下,沿叶片向边缘抛出,获得能量,液体以较高的静压能及流速流向机壳(沿叶片方向),并最终以较高的压力排出泵体。由于液体被抛出,在泵的吸扣处形成一定的真空度,在压差的作用下,水仓内的水被吸入泵口,填补抛出液体的空间。叶片不断转动,液体不断被吸入、排出,形成连续流动。观察水泵出水口压力表的指示,如果压力达到经验值后立即打开出水管路的手动闸阀,同时观察流量指示是否正常,最后进行正常排水。
1.3 水泵排水工艺流程
(1)水泵的启动
首先将水泵出水口的阀门关闭到位,保证电动机低负荷启动。若为有底阀排水,应先打开放水阀,向水泵内部和吸水管灌水,同时打开放气阀,直到放气阀不冒气而完全冒水为止,再关闭放水阀和放气阀。若采用无底阀喷射泵启动,应先打开射流泵注水阀门,然后打开射流泵真空阀门,注意观察真空度表,当达到要求的真空度后,即可关闭射流泵的注水阀门和真空阀门,启动水泵。若采用真空泵启动,应先向真空泵内灌水,待真空泵体内灌满水后开动真空泵,同时打开真空阀门,注意观察真空度表,当达到要求的真空度后即可关闭真空阀门,启动水泵。
(2)水泵的停止
首先慢慢关闭水泵出水口处的阀门,然后停止电动机运行,将各开关打到停车位置即完成停泵流程。
(3)紧急情况处理
在水泵启动和运行过程中会有很多紧急情况发生,如水泵出水压力下降、阀门故障、出水流量下降等。
2 煤矿井下主排水系统的特点
深入分析煤矿井下水泵房主排水系统后,不难发现其具有如下的特点:
(1)控制区域集中,管网密集,控制管路通断的各种阀门及监测仪表等设备繁多,各种动力及信号线缆多;
(2)每台水泵的控制流程相对独立;
(3)多台大型水泵之间的切换及投入比较频繁;
(4)大型水泵运行时的损耗较大;
(5)煤矿井下场合使用的电气设备须满足国家或行业的相关安全技术标准或规范。
3 煤矿井下主排水自动控制系统的设计
鉴于煤矿井下主排水系统的工艺流程及特点,其自动控制系统的设计应具备以下功能特点:(1)要有稳定可靠、系统架构相对简单(最好是采用总线方式)的硬件监测和执行设备;(2)功能强大的决策分析软件,该软件除实现单台水泵稳定可靠的控制之外,还要能够完成多台水泵间的自动投入切换工作和避峰填谷的节能运行算法;(3)每台水泵必须具有就地防爆手动控制箱,能够手动控制单台水泵(包含电动阀门)的启停过程,以便在就地手动检修时各台水泵之间、管路之间、真空系统之间互不影响[4]。
3.1 自动控制系统的组成结构
根据以上功能特点,笔者设计了一套煤矿井下主排水自动控制系统,主要由井下控制主站、总线式隔爆兼本安型就地控制箱、总线式模拟量采集器、各类监测传感器及各种执行设备组成,如图1所示[5,6]。其中KDK8为总线式隔爆兼本安型就地控制箱,KCC2为总线式模拟量采集器。
系统主要设备之间均通过高速总线连接,使系统内设备间的线缆连接简单明了,每台泵自身的监测传感器均就近挂接在该台泵的就地控制箱或总线式模拟量采集器上,每台泵的就地控制箱控制与该台泵相关的执行设备。
(1)控制核心设备:井下控制主站(本安型工控机或PLC)、KDK8、KCC2。井下控制主站是系统的核心控制设备,其主要用以实现系统的各种控制逻辑、数据存储、界面显示等功能。KDK8主要用于控制输出及采集相关设备状态,该设备也具有手动控制功能。KCC2用以采集模拟量传感器信号并将其转换为总线信号[6]。
(2)主要的监测传感器:本安型正压传感器、本安型负压传感器、隔爆兼本安型流量传感器、本安型液位传感器、电动机参数监测传感器(本安型Pt100温度采集器)等。本安型正压传感器用于监测水泵出水压力;本安型负压传感器用于监测水泵启动前真空度是否达到要求;隔爆兼本安型流量传感器用于监测水泵出水管处所排液体的实时流量;本安型液位传感器用于监测水仓或吸水井内的实时水位值;本安型Pt100温度采集器用于采集电动机及水泵内部预埋的Pt100测温元件的参数。
(3)主要的执行设备:隔爆型阀门控制箱、高爆开关。隔爆型阀门控制箱是隔爆型电动阀门的动力配电及电气保护设备,用于水泵启动前的抽真空系统管路、水泵出水管路以及主排水管路的通断控制;高爆开关是主排水泵的隔爆型启动器,为电动机的配电部分设备。
3.2 自动控制系统的软件控制策略
自动控制系统的软件控制策略是实现自动控制的基础条件,是保证安全生产、提高生产效率、实现节能降耗的有力保障。
(1)单台水泵的自动控制策略
该控制策略仅用来对单台水泵进行自动控制,它主要依据单台水泵的排水原理和工艺流程进行相关的软件设计,从而实现单台水泵的自动控制。
(2)多台水泵自动投入及主、备切换控制策略
煤矿井下水泵房一般安装有3台以上水泵,在控制核心设备上设定运行泵、备用泵和检修泵,以水位及涌水量为条件确定水泵运行台数,实现超高水位时多台水泵自动投入,以时间、故障等因素作为主、备水泵的切换条件,实现主、备水泵之间的自动切换,以提高系统排水效率和矿井的安全性能。切换前可通过屏幕、指示灯或语音系统进行提醒。
(3)出水管路自动切换的控制策略
煤矿井下水泵房一般安装有2条以上总出水管路。在控制核心设备上设定使用管路、备用管路及检修管路,以时间、故障等作为切换条件进行总出水管路的自动切换。切换前可通过屏幕、指示灯或语音系统进行提醒。
(4)避峰填谷的控制策略
利用电网的避峰填谷原则,在用电高峰期尽量减少水泵运行,以实现节能降耗。电价峰谷变化是预先可知的,水位的增长规律受多种因素的影响不可能是规律性变化,但可以通过本安型液位传感器监测水位变化情况,根据反馈的水位变化情况、峰谷时间和峰谷电价,进一步预测并计算出各种规划下预计需要的电费总额,从而得出费用最低的水泵运行方案。这样的算法需要大量的数据运算[7]。
在实际的排水过程中应为各个环节设置相应传感设备(如流量、水压、真空度等传感器),为井下控制主站反馈数据,从而完善井下控制主站的输入信息,进一步优化决策,形成最优的控制策略。
4 煤矿井下主排水自动控制系统存在的问题
1)保护不够完善
要实现煤矿井下主排水系统的自动控制,首先要解决的是能够替代人的各种感官的传感器。目前常规的矿用水位、压力、负压、流量之类的传感器已经相对比较成熟,但用于煤矿井下的振动监测、盘根监测、轴承监测的传感器仍不够稳定或尚无方法和手段得以实现。
(2)执行机构的问题
主排水自动控制系统的执行机构主要有两大类,一类是电动机,另一类是各种电动阀门。实现主排水自动控制系统中非常重要的抽真空环节里用到的阀门就是系统的一个弱项。由于水质、管径、体积、重量等多方面因素导致在抽真空系统中无法选择到稳定、耐用、高质量的电动阀门,因此,笔者认为这是煤矿井下主排水自动控制系统一个需要大力探索的方向。
5 结语
根据煤矿井下主排水系统的工艺特点设计了一套结构清晰、功能完善、稳定可靠的煤矿井下主排水自动控制系统。该系统根据矿井的实际情况,通过井下控制主站的决策控制,对设备的运行过程和运行状态进行自动控制与监测,使设备达到最佳工作状态;同时根据峰谷分时电价、水仓水位及涌水量情况控制水泵的启停,从而达到有效节约能源、降低劳动强度、延长设备使用寿命的目的。该系统的设计思路对煤矿井下主排水自动控制系统的设计具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]全国化工设备设计技术中心站机泵技术委员会.工业泵选用手册[M].北京:化学工业出版社,1998.
[2]关醒凡,邱光纯.现代泵技术手册[M].北京:中国宇航出版社,1995.
[3]张景成,张立秋.水泵与水泵房[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2003.
[4]杨世兴,龚尚福.监测监控系统[M].西安:西安出版社,1999.
[5]姜秀柱,徐钊,冯东芹.基于EPA的煤矿井下水泵控制系统[J].工矿自动化,2008(5):62-65.
[6]王华东,李世光,高正中.基于PLC和WinCC的井下泵房监控系统[J].工矿自动化,2007(6):51-52.