PAC控制系统

2024-06-06

PAC控制系统(精选8篇)

PAC控制系统 篇1

摘要:采用研华ADAM-5510KW PAC和Autoview工控软件、德国Klopper-Weiger公司的Multiprog软逻辑软件为系统软硬件平台, 设计一个基于PAC的温度控制自动化实验系统, 以达到更好的教学效果。

关键词:实验系统,PAC,Multiprog,Autoview

0 引言

PAC采用事实上的网络接口、编程语言、安全等各种工业标准, 使异型和异构的系统之间能实现数据交换。PAC控制软件的组织结构以PC控制的软件为基本出发点, 以现有的PLC控制软件为基础, 增加其控制的功能性、可靠性和易用性。因为PAC的控制软件的组织结构吸收了二者的长处, 因此更便于解决工业控制中传统PLC不能对付的高端问题 (≤20%的控制任务) 。PAC所有的部件均以软件和硬件集成最灵活、最方便、成本最低为出发点。针对市场需求, 以研华工控设备为基础设计一种实验系统, 力求让实验内容涵盖多种现场设备;让实验过程融入多种实验技术和实验方法;更重要的是体现一种控制理念, 填补当前教学实验系统的不足。

1 PAC自动控制实验系统的基本组成

PAC自动控制实验系统的基本组成如图1所示。

该实验控制系统采用研华的软逻辑控制器ADAM-5510KW作为下位机现场控制核心, 研华IPC-610工控机内装通用组态软件, 作为上位机的人机界面HMI或SCADA, 它们一起通过RS-485串口, 并通图图11控控制制系系统统组组成成部部分分过Modbus协议构成分散型控制系统。PAC自动控制综合实验系统提供的是一种模拟试验环境, 在这种环境下, 上位机和PAC作为主要的硬件设备起着信息处理和展示的功能, 而其它的辅助硬件是使这一实验环境发挥其应用作用的重要保证。

2 PAC实验系统配置

2.1 PAC实验系统配置

ADAM-5510KW模块化结构如图2所示。

2.2 模块安装

设备在湿度较大的环境中, 经常会发生静电问题, 因此, 在接触设备之前要确保采取了足够的防范措施, 包括和地短接、抗静电地面覆盖等。

5510KW的前面板上具有诊断指示灯, 显示运行状态和系统状态:PWR为电源指示灯;RUN为运行指示灯;TX表示发射状态;RX表示接受状态。

2.3 硬件设置

(1) 硬件设置包括跳线设置和DIP开关设置。在5510KW中, 跳线设置就是设置板卡工作功能的切换, 如电压和电流的切换;DIP开关设置主要是对模块地址、内存单元和输入/输出功能进行设置。

(2) Watch Dog计时器设置。CPU卡上的JP2可以把Watch Dog计时器设置为无效WDT方式、复位方式或NMI方式。

2.4 模块校准

随机提供的用户程序支持模块的校准, 校准的结果会保存在内置的E2PROM中。ADAM-55l0KW提供应用软件对模拟量进行软件校准。在进行模块校准前, 需要下载Simu5000.exe到ADAM-55l0KW。Simu5000.exe是一个特殊的可执行文件, 在ADAM-55l0KW中运行此文件可以将ADAM-55l0KW仿真为支持RS-485协议的ADAM-5000, 然后可以利用标准工具ADAM-4000/5000Utility进行模拟量模块的标定。

3 实验控制系统的设计

3.1 实验系统设计与开发过程

(1) 控制任务分析。

确定PAC的输入信号, 是模拟量还是开关量, 要采取什么方式, 选用什么元件输入信号;哪些信号需要PAC输出到外部, 通过什么执行元件去驱动负载;整个控制过程各个环节相互间的联系;机械运动部件的驱动方式, 是液压、气动还是电动, 运动部件与各电气执行元件之间的联系 (系统的控制是全自动还是半自动的, 控制过程是周期性运行还是单周期运行, 是否要求手动调整等) 。

(2) 确定系统总体设计方案。

确定系统总体设计方案是PAC系统设计中最为重要的一步。若总体方案的决策有误, 将导致整个设计任务不能顺利地完成, 甚至失败并造成很大的投资浪费。要在全面了解控制要求的基础上确定系统总体设计方案。

(3) 根据控制要求确定I/O元件, 选择PAC机型。

确定主回路各电器及其保护器件, 选择报警和显示元件等。根据所选用的电器或元件的类型和数量, 计算所需PAC的I/O点数, 并参照其他要求选择合适的PAC机型。

(4) 设计应用软件。

软件设计的质量关系到系统运行的稳定性和可靠性。应根据控制要求拟订几个设计方案, 并比较选出优选方案。当控制系统较复杂时, 可将其分成多个相对独立的子任务, 最后将各任务的程序合理地连接在一起。

3.2 实验系统的软件开发系统

PAC不对硬件直接操作, 而是通过操作系统对硬件资源实施管理, 是所有其他软件与系统硬件的唯一接口。软件系统开发步骤如图3所示。

4 程序实现

(1) PID功能调用FPID功能块即可方便实现, 程序实现过程如图4所示。

(2) 在上位机组态软件中, 调节KP和TI两个参数, TD=0.0, 对Set Point进行设置, PV和YOUT的控制曲线如图5所示。

参考文献

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[7]PLC控制电梯教学模型的设计与调试[J].信息技术, 2002, (8) :43-46

PAC控制系统 篇2

设置代理服务器

首先下载并运行最新版的Pac Maker后,在主界面弹出的软件窗口中选择“常规”标签,可以看到软件默认已经为用户添加了两个常见代理。如果用户不需要这两个代理的话,在列表中选中不需要的代理,再直接点击“删除”按钮即可。现在我们在“代理服务器类型”列表中,选择自己所需要使用的代理服务器的类型,其中包括常见的HTTP 代理以及SOCKS 代理等。然后在“代理地址”和“端口”里面,分别设置自己使用代理服务器的IP地址和端口信息(如图1)。设置完成以后点击“添加”按钮,这样刚刚设置的代理服务器信息就会添加到列表中。接下来根据相同的设置方法,添加其他需要使用的代理服务器信息。

编写判断的规则

由于用户平时上网并不是访问所有的网站都需要通过代理访问,所以需要让pac文件能够判断出哪些网站需要使用代理服务器。首先选择“Pac Maker”软件中的“自定义规则”标签,在这里就可以编写相应的规则信息。下面我们就以最常见的谷歌邮箱(www.gmail.com)为例,给大家介绍一下规则的具体编写方式。比如编写“gmail.com”一行规则,就代表它是域名里面的关键词。当pac文件检测到域名含有这个关键词,就会自动启动代理服务器进行连接操作,不过这个规则并不适用于HTTPS这样的传输协议。

如果想同时使用HTTP和HTTPS两种传输协议,那么就需要编写一条“||gmail.com”规则。这条规则和前面一条规则的区别是它支持gmail.com及其子域名的操作,比如http://gmail.com/foo和http://subdomain.gmail.com/这样的情况。但是搜索链接中如果含有“gmail.com”关键词的话,则只有使用前面一条规则才可以。如果使用的DNS解析经常出错的话,还可以通过正则表达编写更加复杂的规则,如“/^https?://[^/]+gmail.com/”这样的规则。这条规则表示只要域名里面包括“gmail.com”这个字符串,就可以自动启用代理服务器功能(如图2)。

浏览器代理设置

所有的规则编写完成以后,首先点击“Pac Maker”软件中的“保存配置”按钮。接着取消软件默认的“对输出文件加密”的选中状态,然后点击“输出PAC文件”按钮,在弹出的窗口里面设置生成的PAC文件的名称。最后就可以自动创建一个名为autoproxy.pac的脚本文件,创建完成以后“Pac Maker”软件会提示用户。

接下来运行系统的IE浏览器,依次点击浏览器界面右上角的“工具/Internet选项”命令。在弹出的设置窗口中选择“连接”标签,首先选择自己使用的拨号连接。接着点击旁边的“设置”按钮,在弹出的窗口中选中“使用自动配置脚本”这项,并输入autoproxy.pac脚本的实际路径即可(如图3)。

PAC控制系统 篇3

1 系统框架及工作原理*

1. 1 系统框架

自动电磁铆接系统包括定位、夹紧、钻孔/锪窝、涂胶、送钉、铆接、复检,以及它们之间的数据传输、仿真模拟和监控系统。为保证自动电磁铆接钻铆系统的高精度、可靠性和安全性,开发了一套自动控制系统,主要是实现自动电磁铆接钻铆系统的各个开关量、电磁阀、压力传感器、位移传感器、编码器和伺服电机的控制。通过上位机监控系统编辑控制程序实现现场远程监控,通过触摸屏达到简易控制与模拟仿真。系统采用两层结构: 上位机选用TPC-1261H触摸式工业电脑,下位机选用可编程自动化控制器ADAM-5550KW。该系统可实现自动电磁铆接系统的自动开停、故障自动切换和自断功能,并提供信号远传以方便远程控制。

1. 1. 1 自动电磁铆接系统编程和仿真系统

自动电磁铆接系统编程和仿真系统采用AD-AM-5550KW的KW-Multiprog软件和稳定的Pro-Conos,并且使用可选择的HMI软件和集成的VGA端口,无需在自己的应用中配置额外的SCADAPC,它支持Win CE5. 0 下的5 种主要的IEC-61131. 3 编程语言,包括LD、FBD、SFC、ST和IL。编程和仿真系统的主要功能有: 准确提高产品的制孔部位以及铆接位置、规划数控托架的运动路径并提供路径仿真和碰撞检测,最终通过数据传输用指令控制终端设备。

1. 1. 2 自动电磁铆接控制系统

控制系统以ADAM-5550KW为控制核心,分为自动、手动两种工作模式。通过系统编程生成控制指令控制终端设备运动。控制系统的主要功能是运行编程系统生成的指令程序,通过数控托架的移动和旋转执行产品的定位,控制液压设备夹紧产品,控制钻孔电机使刀具进行钻孔,铆接电机控制铆接头伸出、夹紧及缩回等动作进行铆接,同时接收控制中心发出的指令,控制冷却液的开关等。装有工业组态软件的触摸屏电脑通过Modbus / TCP网络与ADAM-5550KW通信,实现数据采集与控制,触摸屏电脑显示系统流程图画面并监控机组的工作状态。系统可实现自动控制并具有手动操作的功能,提供报警显示和系统故障分析,采用图形化的人机界面,将工艺流程直观地显示在屏幕上,给操作人员提供了一个友好的界面[3,4]。ADAM-5550KW进行底层的控制,一个网口和TPC-1260H通信,一个端口COM3( RS232)与ACS SPii Plus SAR( 六轴高端集成运动控制器)相连接。

1. 2 工作原理

自动电磁铆接控制系统的工作原理如下:

a. 激光跟踪仪测量参考点坐标,分别建立托架基坐标系、工具坐标系、工件坐标系和移动平台坐标系,并建立其与装配坐标系的关系;

b. 编程和仿真系统从ADAM-5550KW中提取加工信息,结合现场建立坐标系,按照加工工艺生成制孔和铆接程序,并通过HMI软件在显示屏上直接显示路径仿真和干涉检测,检验设备运动的可行性、准确性和安全性;

c. 控制系统运行加工程序,指令送达终端设备,通过与设备的通信,协调完成加工任务。

为了使托架移动到准确位置,设置了双测量系统。托架的位置检测装置由检测元件和信号处理装置组成,用于检测X、Y、Z轴的直线位移和转动轴A轴的角位移,并将检测到的信号转换为电信号,再反馈到位置控制调节器,实现闭环或者半闭环控制,使托架运动部件能够随数控装置的运动指令信号精确移动。测量系统由托架第一测量系统和第二测量系统组成,第一测量系统的测量元件是电机自带的增量式编码器,它的反馈量需要根据传动比等因素进行计算后得出,采用电机编码器实现半闭环控制; 第二测量系统是光栅尺位置检测系统,采用全闭环控制。托架的位置测量系统是双测量系统,不仅可以完成位置的反馈,更主要的是还能作为速度的反馈。

2 硬件设计与实现

2. 1 硬件设计

自动电磁铆接系统的硬件结构如图1 所示。一台计算机通过控制系统网络通信协议实现上位机与下位机的连接,自动电磁铆接系统是基于Modbus实现的现场总线架构的运动控制和逻辑控制,实际上是一种基于PAC和各种控制模块的开放式PAC系统。Modbus不仅支持多种接口( 如RS-232 及RS-485 等) ,而且帧格式简单、紧凑、安全性和可靠性高。上位机实现初始化( 查询) ,其他设备可根据上位机提供的数据作出相应反应。

对自动电磁铆接控制系统的硬件具体介绍如下。

上位机。研华TPC1260H,为带有触摸式12. 1″液晶显示屏的工业平板电脑,采用无风扇设计,配置Transmeta Crusoe 5800 低功耗处理器,64MByte内存,带有两个PCMCIA插槽,提供恶劣环境下的扩展能力。

下位机。ADAM-5550KW,为8 槽可编程带以太网通信端口的PAC控制器。作为主控器,既负责对采集过来的数据进行计算、存储及查询等功能,又对托架实现跟踪定位。

模拟量输入模块。ADAM-5017,为8 通道模拟量输入模块。变送器将压力及位移等物理信号转换为4 ~ 20m A电流信号。由于设备不能将380V交流电直接转换成ADAM-5017 模块的± 20m A输入电流,所以首先用变压器将380V电压信号换成100V电压信号,选用交流电压变送器ESS4U将100V交流电压转换成4 ~ 20m A直流电流后输入到ADAM-5017 模块中,故ADAM-5017 模块的输入范围设置为- 20 ~ + 20m A。该模块主要完成工艺过程的模拟量数据采集和回路控制,包括上压头与下压头顶紧零件的压力,钻孔与铆接时刀具库顶紧零件的压力,控制压力传感器与涡流位移传感器,保证采集数据的准确性和及时性。

模拟量输出模块。ADAM-5024,为4 通道模拟量输出模块,控制相应输出的压力、位移的变化,输出范围设置为4 ~ 20m A。

离散量扩展模块。ADAM-5051,为16 通道数字量输入模块。主要采集现场设备开关量数据,包括设备准备好、运行及系统启/停等,控制各个启/停量按钮。

四轴步进/脉冲型伺服电机控制模块。AD-AM-5240,主要控制铆接轴伺服电机和钻孔轴伺服电机。

高端集成运动控制器。ACS SPii Plus SAR,可实现多轴同步,带有sin-cos编码器接口,主要控制X、Y、Z、A、B伺服电机。

数字量输出模块。ADAM-5056,为16 通道数字量DO模块,主要控制提供液压油的液压泵组与电磁阀。

自动电磁铆接控制系统主要实现以下功能:

a. 控制托架精确移动,并通过压力传感器确定工件夹紧,实现闭环控制;

b. 控制两轴电机准确旋转,精确制孔,并通过压力传感器与气动设备,准确送钉并进行铆接;

c. 终端设备实现闭环控制;

d. 主轴启/ 停、冷却液开关、电磁阀、急停开关、位移传感器及压力传感器等I/O信号处理;

e. 设备与控制系统的数据通信。

2. 2 PAC系统模板的信号连接

由于电压和电流是交流信号,所以先将电压和电流转换成直流信号,进而送至输入模块进行测量。利用信号转换接口电路,完成传感器到ADAM-5550KW系统模板的信号连接( 图2) 。

3 软件设计与实现

自动电磁铆接系统软件包括上位机软件与下位机软件。

3. 1 上位机软件

上位机软件采用三维力控的组态软件为开发平台。首先创建流程图画面、实时数据库并定义I / O设备,再制作动画连接,运用SIMULATOR仿真程序设计脚本动作,最后系统运行安装包进而仿真模拟。在组态软件中,要实现对整个系统的动态控制,首先进行通道的建设、编辑、工程量转换、图形组态和对象通道的设置,其次把输入输出量与通道联系起来,进而完成对整个系统的仿真,最后达到系统控制的目的。同时利用编程里的程序设计、设置各个参数,生成高质量的控制系统。系统可实时显示监控画面,包括系统的启/停、压力设定及报警记录等,并通过颜色的变化来表明设备运行的状态,状态分为无准备、准备、运行和报警4 种,同时设置对应颜色按钮进行闪烁,用鼠标点击画面上的相应设备,便弹出启/停对话框,点击电机启动按钮启动现场设备。传感器的瞬时值依据实际安装位置被分别标注到不同的分布工艺流程图中,其历史数据被保存到相应的历史数据库中,在趋势图中可检索查询。

3. 2 下位机软件

下位机软件采用ADAM-5550KW自带的KW-Multiprog软件,软件的自动化接口可以保持数据的一致性,还为其他工具提供开放的数据接口,并且外部创建或修改其工程数据,增加特殊属性。由于所有的基本数据可以在软件中显示,因而也不需要在编程和调试之间进行频繁的切换,可提高工作效率。采用Multiprog软件来开发控制程序。在装有Windows XP系统的机器上进行编程,控制器开发完成后,将控制程序的引导文件下载到PAC中,再次运行,可以达到脱离开发机独立运行的目的。通过软件建立工程、编写控制程序、编译下载程序及调试程序等,从而实现监控和对伺服电机的控制[5]。用户接口如图3 所示。

3. 3 监控设计

3. 3. 1 通信设计

自动电磁铆接系统的监控系统程序采用VB.net编写,在PAC自带的Win CE系统环境下运行,PAC内嵌VGA接口和USB接口,外接鼠标键盘。在开发机进行控制程序编写后,通过下载引导文件实现PAC的脱机运行,同时在PAC中监控设备的运行状态。上位机组态软件支持标准Modbus/TCP设备,ADAM-5550KW通过Modbus / TCP与上位机组态软件进行通信,实现ADAM-5550KW中I / O点的状态读取,并控制AO / DO点状态和中间变量的状态。首先设置设备的IP和设备号,再通过程序的编写使监控系统读取寄存器中的数据并显示在界面上。

3. 3. 2 I / O模块监控

Web服务器的设置可实现对I / O模块的通道状态进行远程监控。首先在ADAM-5550KW上进行配置,运行Win CE系统下的Configuration Utility软件,在Misc中修改相关设置。修改完成后,打开IE浏览器,在地址栏内输入ADAM-5550KW的IP地址,进入登录界面,点击ADAM-5550KW即可显示I/O模块的信息,点击模块名即可显示该模块各通道的状态,并可以对模块状态进行设置。

3. 4 伺服电机控制

自动电磁铆接系统主要通过软件编程、运载程序,进而控制伺服电机。电机控制部分主要由伺服电机、驱动器、控制器和传感器构成,如图4所示。

控制器通过接口接收ADAM-5550KW发出的数据和指令,并通过驱动器控制伺服电机按照参数设置运行,控制器除接收数据和命令外,还具有智能控制功能,实现对运行位置的精确控制。在运行过程中,控制器检测位置传感器的信号,作为确认起始位置及位置定位等的控制依据,实现反馈功能。自动电磁铆接系统的总体功能主要通过自动铆接和数控托架实现,数控托架的控制主要由ACS SPii Plus SAR来实现五轴联动控制,首先计算伺服电机的转速,得到数控托架的移动速度及B轴旋转速度,因而在控制的设备设定速度及方向等参数; 在ADAM-5550KW中运行组态软件进行参数的设定和状态的观察,通过数字输入和模拟输入,采用KW-Multiprog软件进行编程控制五轴电机的工作,再通过协议传输给SPii PlusSAR,整个直接在显示器可以显出,在有本身自带sin-cos编码器实现反馈,进而安全控制X、Y、Z、A和B轴的旋转。ADAM-5240 是四轴伺服电机控制模块,满足系统中的钻刀轴和铆接轴的需要,一轴旋转进给,一轴垂直下降进给,设备设定下降速度及旋转速度等参数,ADAM-5240 模块直接插在ADAM-5550KW相应位置上,在运行软件进行参数的设定和状态的观察,在KW-Multiprog软件进行编程,从而控制两轴的运动。

4 结束语

PAC控制系统 篇4

随着现代化城市建设的不断发展,基础建设、房地产业对建设项目的质量要求也越来越高,而高质量的混凝土则是整个工程高质量的保障。计量精确、自动化程度高的混凝土搅拌站具有产品质量优良、生产效率高、环保性能好等特点,已成为混凝土生产的主流。为了适应行业发展趋势,不断满足客户的需求,进一步提高我公司在搅拌站行业的竞争力和市场占有率,我们开发了新的搅拌站控制系统。在本系统中我们以研华PAC控制器ADAM-5550为核心,开发了一套柔性的、高精度、高可靠性的混凝土搅拌站称重配料控制系统。

1 系统要求

随着混凝土搅拌站在大中城市的不断普及,企业规模逐渐扩大,在不同地域拥有多个搅拌站已经越来越普遍,为了统一生产调度,提高效率,客户对控制系统的要求也不断提高,特别是希望控制系统能够融入企业管理系统中,提供实时、准确的生产数据,为管理决策提供依据,并能监控现场的生产情况;同时一些桥梁、高速公路等工程项目对可搬迁式搅拌站的需求也在不断加大,它要求控制系统具有简易、高效、高可靠性等特点,能够适应比较恶劣的野外环境和经常搬迁的工作方式。而我们原来基于PLC+称重配料仪表+PC的控制模式因为称重仪表功能扩展不方便、PLC软硬件资源有限和通讯能力比较弱、PC不适应恶劣环境等原因已经不能适应行业发展趋势。

我们对新系统的要求是:

1)控制器要有较强的数据处理能力,能够实时采集、处理大量数据;支持大容量存储器,并能按一定的条件和格式存储数据。

2)控制系统要具有模块化、灵活性和伸缩性,能够适应高中低端不同的需求,并且可以根据客户的特殊需求,做出个性化的控制方案。

3)控制系统能够满足网络化、信息化的需求,容易融入企业管理系统,联网简单,扩展方便。

经过对多个产品的对比和试用,我们认为PAC控制器ADAM-5550可以满足我们的要求。

2 系统架构图

ADAM-5550:双CPU架构、8通道的高性能、实时多任务PAC控制器。

ADAM-5051S:16路带隔离的数字量输入模块。

ADAM-5056S:16路带隔离的数字量输出模块。

ADAM-5017HR:8路高分辨率、高采样速率的模拟量输入模块。

ADAM-4051:16路带隔离的数字量输入模块。

EDG-6528:8端口10/100Mbps工业以太网交换机。

3 系统描述

本系统由ADAM-5550、ADAM-4000模块、ADAM-5000模块组成。系统的主要特点如下:

1)将原系统中逻辑控制部分和称重配料仪表的功能全部用ADAM-5550来实现,还增加了带料启动、自动扣秤、在线调整配方等新功能,操作更加灵活方便、更加适应南方因物料湿度变化大经常调整用水量的现状,并且在生产非正常中断(如:调度临时改变生产任务、下料门被石子卡住导致物料超重等)后可以迅速恢复生产,极大的提高了生产效率,并可根据客户实际需求修改控制方式。

2)通过ADAM-5550的双以太网端口组成可靠的冗余以太网连接,连接多台上位机和ADAM-5550可实现多机多控,使系统更加安全可靠,可以根据用户的要求组成不同的硬件配置。

3)在ADAM-5550控制器的WINCE操作系统上开发了数据采集、存储和系统配置软件,因此即可由ADAM-5550连接一台显示器或者触摸屏,并将生产数据存储在扩展的大容量CF卡上,脱离上位机组成一套简易、可靠的监控系统,可以满足小型搅拌站和可搬迁站的高可靠、高性能的要求;也可通过工业交换机将ADAM-5550连接到上位机组成功能齐全的监控管理系统,并可连接到企业的ERP系统,满足较大规模企业进行信息化管理的需求。

本系统的重点和难点是如何用软件实现称重仪表的功能,并确保系统的静态、动态计量精度满足设计要求,我们从以下几个方面解决了这个问题:

1)硬件方面。我们从采用了高分辨率、高采样速率的模拟量输入模块ADAM-5017HR,保证了采集数据的准确性和实时性。

2)软件方面。由于干扰比较大,采集上来的数据不能直接应用,我们设计了高效的滤波算法,即保证了计量精度又不会占用太多的资源;由于计量秤涉及的数据量和计算量比较大,我们采用比较灵活的ST语言编程,并将有关计量秤的功能封装一个功能块,方便实用。

3)实时性。控制器能否在确定的时间内执行完整个控制程序,是本系统成败的关键。ADAM-5550具有强大的运算性能、支持实时多任务,我们将有关数据处理和计量秤方面的功能整合到一个任务内,并设为较高的优先级,经测试可达到每秒钟至少二百次的处理速度,保证了计量秤的动态计量精度。

4 结论

ADAM-5550采用双CPU架构,无风扇设计,内置大容量的存储器,接口丰富,扩展性好,采用标准化的工业通信协议MODBUS,支持IEC61131-3国际标准编程语言,编程简单方便。在ADAM-5550的WINCE操作系统上,用户可以用EVC++、Vstudio.net等常用的编程语言进行应用开发,丰富控制系统的功能。作为新一代的自动化控制器,ADAM-5550不仅具有PLC的可靠性、强固性和分散特性,而且具备了PC的开放性、高性能CPU、高容量的内存和软件的强大效能。经过前期不断的测试和完善,目前该控制系统已成功在我公司产品上应用。

摘要:本文提出了一种较新的混凝土搅拌站控制方案,它以研华ADAM-5550控制器为核心,内置实时操作系统,用软件实现称重配料功能,具有高柔性、高精度、高可靠性的特点。

PAC控制系统 篇5

关键词:涂装工艺,可编程控制器,光纤环网,以太网,Coontrol Logix L65

0 引言

在工业高速发展的今天, 为提高生产制造的节拍, 保证生产线各环节的协调与合理利用, 同时也减少人力成本, 打造现代化生产线已成为当务之急。本文以北奔重卡涂装车间机运为例, 讲述如何以PAC为核心, 实现机运自动化以及需要注意的要点。

PAC是控制引擎的集中, 涵盖PLC用户的多种需要, 以及制造业厂商对信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和扩大的控制能力, 以及PC-based控制中基于对象的、开放数据格式和网络连接等功能。从PAC的定义可以看出PAC具各的特性, 可以完成复杂的功能, 并且系统的硬件和软件无缝集成, 提高了控制系统的性能。而要完成这些功能, PLC需要额外的扩展卡才能完成。

1 传统涂装工艺和系统

1.1 传统涂装工艺

涂装机运始于焊装出口, 途径电泳、烘干, 烘干之后更换吊具, 打密封胶, 再换回滑撬运输进入面漆、打蜡等工艺, 其中各个工艺环节设立外观检查与返修循环, 最后换撬进入总装结束, 其涂装工艺如图1所示:

1.2 油漆车间中控室中央控制系统

油漆车间中控室中央控制系统的控制对象, 主要由两大部分组成:油漆工艺控制系统和输送控制系统。

1.2.1 油漆工艺控制系统

油漆工艺控制系统主要是围绕汽车涂装生产中各部分工艺过程, 对其设备按照相应工艺要求进行控制和检测。油漆工艺车间汽车涂装工艺过程主要有预处理、电泳、密封、底漆和面漆等。油漆工艺控制系统要根据每一项工艺过程的具体工艺要求, 通过控制装置PLC控制相应工艺设备和环境设备, 例如:预处理和电泳工艺过程中的各种浸槽和喷淋设备, 密封、底漆和面漆工艺过程中的喷胶或喷漆房设备和烘房设备, 及各个工艺过程中控制温度、湿度、压力和风速的环境设备。油漆工艺控制系统主要目的是使各个工艺设备和环境设备按照工艺要求正常运行, 以保证汽车涂装质量。

1.2.2 输送控制系统

输送控制系统主要控制油漆车间的输送链和升降运输系统。它贯穿着油漆车间的汽车涂装生产的全过程, 即在输送链和升降机的输送作用下, 使轿车白车身以一定的节拍, 按照涂装工艺顺序, 依次通过汽车涂装各个工艺设备和环境设备, 完成相应涂装加工工艺。输送控制系统要通过控制装置PLC, 控制分布在整个油漆车间的各段输送链和升降机运行。输送控制系统一方面要完成轿车白车输送、转挂和储存任务, 另一方面还要按汽车涂装各部分工艺要求, 对输送的车身还必须要在程序的控制下, 实现升降、变节距、变速、摆动和倾斜等动作, 从而保证油漆车间连续自动化生产。

2 现在油漆车间中控室中央控制系统的主要缺陷

要保证整个系统的安全性, 首先在各个工艺链的出入口设置急停按钮盒, 面漆工艺段因为易燃、易爆而采用防爆隔离栅代替普通传感器;其次, 除了在硬件上安装极限开关之外, 还在底层通过编写联锁程序, 防止操作人员在设备处于非安全状态时误操作。

机运系统与工艺机器人的车型信息交互、存储区车型的排序、返修区域的自动路径选择, 将是实现自动化的难点。

3 解决方法

为了合理分配各个控制系统的负荷, 同时也使整个系统结构清晰、维护方便, 本方案系统电力与网络采用树状结构设计。

为了合理分配各个控制系统的负荷, 同时也使整个系统结构清晰、维护方便, 本方案系统电力与网络采用树状结构设计:

该方案将整个系统划分为若干个区域, 每个区域有一个MCP (主控制柜) , 各配备一台可编程控制器, MCP (主控制柜) 再通过光纤网络连接到本区域的各个RCP (分控制柜) , 保证了网络的稳定性, 也就是整条生产线的稳定性, 最终通过光纤交换机转为以太网连接到变频器、远程IO等设备, 同时各种电气设备包括马达过载保护开关、继电器、接触器等也安装在每个MCP或者RCP内。

选用Coontrol Logix L65 PAC可编程运动控制器来进行控制, 因其集成了集成架构的优点, 即将不同的控制要求 (顺序控制, 过程控制, 运动控制, 传动控制) 集成于一个统一的控制平台。三种网络无缝连接 (以太网, 控制网, 器件网) , 它采用RSLogix5000软件进行配置, 编程和监控。运动控制功能已经嵌入到RSLogix5000编程软件和控制器中。通过安装在生产线的传感器来确定台车的位置, 记录台车的车型信息, 并根据输送情况实时推送车型信息的记录, 同时为了防止推送出现误差, 还在关键工位设立RFID读写站, 将车型信息通过读写头写入装置在台车上的RFID载码体内。在机面漆工艺段, 再从RFID读取准确的车型信息递交给机器人。

4 结论

本系统可根据需要合理的设置维修间个数, 每个维修间设立一个按钮盒反馈该维修间是否作业完毕, 同时检查站设置按钮盒, 操作人员通过选择按钮来记录车架的良莠。利用RSLogix编程的灵活性, 实现了自动根据车型, 检查站打分情况, 存储区在路径上的车辆状况, 自动有序地选择路径, 到达相应的返修间。从而大大的提高了控制的精度和稳定性, 为涂装车间的高效精密生产作出了应有的贡献。

参考文献

[1]宋华, 王锡春.电泳涂料[J].涂料工业, 1993, 25 (03) :53-56.

[2]刘广容, 郭稚弧.环氧聚氨酯型彩色阴极电泳涂料[J].涂料工业, 1996, 33 (02) :5-9.

[3]柯跃虎, 杨卓如.阴极电泳涂料的发展动态[J].合成材料老化与应用, 2003, 21 (01) :23-25.

PAC控制系统 篇6

事实上, 师生已达成共识, 基础英语课程应该以职业需求为导向, 以获得职业技能为目标。但是由于深受学科中心模式的影响, 学生的学习积极性不高, 而且, 基础英语学科与专业学习独立分开, 加上课外活动虽然多却各自孤立, 造成了英语教学的连续性、实践性和针对性缺失, 以致学生的英语职业综合应用能力难以提高。为了把课内外教学体系与个体发展能力体系有效结合, 最终实现学生英语综合能力的提高, 适应预期职业需求, 急需构建PAC英语教学体系 (P:Practice as mainmethod, A:Application as the goal, C:Competence-based Instruc-tion) 。崭新的“教培赛”一体化教学模式, 以职业技能培训和技能比赛为风向标, 加强英语学习与职业技能习得的有机结合, 并把“以赛促学”融入课内外教学中, 提高学生学习英语的积极性、运用应变能力和创新解决问题的能力。学生协同学习模式的构建是为了提高教学效率和质量。

一、“教培赛”一体化的理论依据与内涵

“教培赛”一体化教学模式是符合协同学理论的。协同学理论最早由德国著名物理学家哈肯提出。他认为事物从旧质向新质转变的动因是事物中存在着一种协同效应规律:一种事物总是存在于某种系统之中, 从而成为该系统中的一个子系统;属性不同的子系统之间相互依存、互为作用。[1]以实现学生英语职业综合能力提高为目标的高职高专英语教学系统下, 课堂教学、职业技能培训和职业技能比赛这三个子系统之间恰恰存在着协同效应。

“教培赛”一体化教学模式是“教学做”一体化教学模式的外延和完善。“教学做”一体化教学是由姜大源提出的基于工作过程, 以任务为驱动, 以情境为依托的教学模式。其方法是把课程内容与实训内容组合成若干个教学项目, 把教室与工作现场融为一体, 让学生在仿真工作场景中, 通过做中学来习得职业技能。[2]在“教培赛”一体化教学模式下, 依然以任务为驱动, 学生在仿真工作情景中通过学、做、练一体化习得英语职业综合技能。该模式的创新点在于把职业技能培训和职业技能比赛内容融入实训项目中, 利用课内外活动营造竞技氛围, 激发学生学习英语的积极性和创新能力, 并高效地完成课程任务、培训项目和竞赛项目。这三个任务的培训面随着难度的变大而变窄。课程任务是每个学生都必须完成的, 培训项目的目标对象是大多数学生, 而竞赛项目的目标对象是少数学生。这恰恰与因材施教原则吻合, 是动态的分层教学, 并且协调地同时开展进行。

“教培赛”一体化教学模式可以让学生在课内外展开协同学习。协同理论与教学结合应运而生的协同学习已在国内外教学中得到广泛的运用。作为一种学习技术系统的新框架, 协同学习是指学习者以小组等学习共同体的形式为获得个体与群体的学习绩效而进行互动、互补的学习方式。[3]在现代信息技术创设的新学习资源环境中, 协同学习强调人—机—环境系统的高度协同, 强调创造协同作用的“学习场”, [4]即学习资源环境与学习小组、学习小组与教师、教师与学生个体, 以及学生小组与小组之间的多重协同作用的学习组织形式, 使得群体在为了一个共同的目标而学习的时候, 形成个体间互补、合作的协同效应。协同学习的核心是让一群学习者“共同”完成某一个学习任务;学习者对知识的建构和对技能的掌握是在同伴间竞争、沟通、协调和合作下组建形成的。

“教培赛”一体化教学模式下的协同学习环境中, 教师和学生的角色和地位发生了变化, 以学生为中心, 教师转变为导师, 指导学生小组完成任务, 又是学生的合作者。教师的任务是一体化地开展“导、教、培”。学生则通过学、做、练一体化习得英语职业综合技能。

二、PAC体系下协同学习的构建

协同学习由协同学习伙伴、共同学习任务、共享学习资源、协同学习模式四个要素组成。PAC体系下的协调学习强调任务驱动、学生课上做、课外拓展。

(一) 学习小组

目前, 公共英语教学趋向于大班授课。为了增强互动效果, 把学生划分为学习小组展开教学已经成为习惯。但是, 实践得出的问题是学习小组过于形式化, 对增强教学效果的作用不大。

要令学生以小组形式协同学习的效果最大化, 首先要科学合理地划分学习小组。一般小组成员人数为6人左右最为合理, 便于互动。

在新生入学之初, 教师与学生之间、学生与学生之间缺乏了解, 可以采取自由组合形式组成学习小组, 确保人际关系和谐, 营造良好的协同学习氛围。经过一段时间后, 以组员互换、教师调整等方式形成异质组合, 其特征是组员的学习水平异级、能力强项各异、性格爱好互补。

组员之间主要以合作互助的方式协同学习, 把个人学习目标结合并设定共同学习目标, 分享学习经验, 共享学习资源, 分角色共同完成学习任务, 进行个人互评与小组自评。小组之间既合作又竞争。组间同样可以实现共享资源和借鉴经验。面对同一性的学习任务, 竞赛活动和奖励不仅有利于组内的积极依赖, 还有效促进各个小组创新地完成任务。面对任务群, 各个子任务可由不同小组承担完成, 并且进行相互评价。

职业英语教学在虚拟的商业圈环境中进行更有效。一个班上可设立4—6家虚拟企业。小组合作创立不同的虚拟公司, 同一虚拟公司内的各小组为公司内部各部门, 组员任职不同职位, 虚拟公司之间实现合作与竞争完成实训任务。

(二) 共同学习任务

学习任务必须与就业工作岗位相结合。职业教育的培养目标是为社会提供岗位零适应的技能人才。高职高专英语课程的教学目标是让学生学会运用语言做事。根据学生就业去向和所学专业来确定职业技能培训内容, 这才符合学生学习英语协助就业目的。

学习任务必须与技能竞赛相结合。学生在完成同一学习任务时, 由于习惯模仿和缺乏创新思维, 通常都会出现类同完成的结果。人都有求胜心理, 只有把技能竞赛融入学习任务, 学生才会想尽办法做到最好以求脱颖而出。而且, 社会本来就是一个竞技的场所。为了鼓励缺乏自信的学生也参与竞赛, 可以安排不同形式、不同难度的各级比赛, 并且把参加技能比赛作为学生的素质拓展项目。

学习任务必须与真实工作和生活相结合。英语是与外国人沟通的工具。日常工作和生活的常用语是最基本的学习内容。任务使用的输入材料要具有真实性, 创设的学习情境应取自真实的工作和生活情境。

学习任务必须与学生兴趣和趣味性相结合。针对学生提出增加外国文化的要求与对视频音乐的喜好, 可安排听歌填词、电影配音、presentation等任务。

(三) 网络学习资源与平台

高职英语网络学习资源与平台可以具体化为英语网络课程, 其功能有效实现的途径有:网络技术与教学规律相结合、多媒体网络与班级课堂相结合, 以及技术实现与思想转变相结合。[6]以佛山职院实用英语网络课程 (1) 为例, 网络课程根据人才培养目标确定典型工作任务, 分析课程内容, 创设学习情境。整个网站功能模块划分进行充分的需求分析, 按照需求进行划分。网站前台包括课程简介、课程教学、学习指导、在线学习、任务案例、课程拓展性学习、视频学习、交流答疑等主要模块;后台包括新闻系统 (中英文) 、考试系统、留言板、页面管理、用户管理和题库管理等主要模块。课程教学包括电子教案、网络课件、学习内容、在线考试、案例示例等模块。课程负责人统筹规划整个项目建设, 各项目组成员各负其责, 保证该项目顺利实施。在建设过程中, 课程组召开教研活动, 成员充分交流, 为设计网站提供思路和可行性意见。总体上, 课程内容体系具有系统性, 建设中注重实践性内容的功能, 网络课程现能够满足学生课下自主学习。

(四) 协同学习模式

协同学习 (Synergistic Learning) 与合作学习 (Cooperative Learning) 、协作学习 (Collaborative Learning) 是不同的概念, 但是三者的共同点都是强调实现任务和目标的统一性, 属于个体在集体活动中展开学习的方式、方法。参照合作学习与协作学习方法, PAC体系下的协同学习方法以任务驱动为特征, 以既合作又竞争为特色。

1. 任务驱动型学生小组成绩分工法

协同学习下的异质学习小组正好符合该方法要求的学习小组性质。合作学习的教学程序是先由教师授课, 然后学生们在他们各自的小组中进行互助合作学习, 使所有小组成员掌握所教内容, 最后, 所有学生就所学内容独立参加个人测验。[5]在“教培赛”一体化下的协同学习框架内, 教学程序变为先由教师布置任务并给出完成的指示步骤和提供必需的语料输入, 然后组员通过互助合作完成任务, 最终目标是让每个组员都能够独立完成任务。所有学生都参加实操测试。评价方法是完善计分制, 将个人得分与本小组以往测验的平均分相比, 然后把组员提高分相加构成小组分数, 达到一定标准的小组可以得到奖励;提高分总和最高的小组可以得到额外的奖励。

2. 小组游戏竞赛法

它与学生小组成绩分工法的不同点在于评价方式, 利用每周一次的竞赛代替测试。把学生分为不同等级的“竞赛桌”, 与田忌赛马不一样的是, 各桌的竞争对手必须是以往成绩记录相当的同学。这种方法需要一个不断调整的程序协调, 依据上一次竞赛中学生的成绩调整竞赛桌的组合。各桌优胜者都能为其所在小组赢得相同分数, 也就是说学习速度慢的学生与学习速度快的学生都有同等的成功机会。组员得分总和最高的小组可以得到额外的奖励。

3. 切块拼接法

切块拼接法由阿伦逊及其同事设计而成。针对由不同模块组成的学习任务, 可采取该法。在教师布置任务以后, 各学习小组先进行组内分工, 各组员承担不同的任务模块。接着, 各个小组中承担同一任务模块的学生组成专家组, 互助合作完成任务。然后, 各专家组成员返回自然学习小组, 以演示和讲解的方式轮流教组员如何完成自己负责的任务模块, 并结合自己组员的意见进行改良。最后, 持改良方案的同学向全体同学展示, 并由集体评出各任务模块优异者。

这是一种学与教融合的学习方式, 有效锻炼学生向他人展示的能力, 并让学生在教的过程中加深对负责任务模块的理解, 而要学习其他任务模块的唯一途径是用心观看演示、倾听讲解、提出建议。

摘要:针对解决高职院校学生英语学习调查发现的问题, 研究PAC体系下学生协同学习的模式是有效的解决方法之一。因此, 在宏观上, 提出“教培赛”一体化教学模式;在微观上, 分析PAC体系下学生协同学习的构建。

关键词:高职英语教学,PAC体系,“教培赛”一体化,协同学习

参考文献

[1]赫尔曼.哈肯著.凌复华译.协同学——大自然构成的奥秘[M].上海:上海译文出版社, 2005.

[2]隋晓辉.“教学做”一体化教学与PPP教学在高职英语教学中的对比研究[J].海外英语, 2010, (10) :131.

[3]江卫华.增进课堂协同学习的理论与实践探讨[J].教育理论与实践, 2006, (8) :49-53.

[4]祝智庭, 王佑镁, 顾小青.协同学习:面向知识时代的学习技术系统框架[J].中国电化教育, 2006, (4) :5-9.

[5]王坦.合作学习简论[J].中国教育学刊, 2002, (1) :33-34.

PAC控制系统 篇7

资料与方法

2015年8-9月收治行人工流产的妇女206例,均无人工流产手术禁忌证。年龄16~45岁,平均(20.8±2.6)岁;所有妇女学历均为小学学历或以上,这保证了其对于问卷调查可以独立完成。

方法:问卷调查在两组调查对象中展开,调查的时间点是在接受流产后,尚未实施关爱服务干预前。(1)观察组在人工流产后给予关爱服务,具体措施包括:将流产后仍存在意外妊娠的风险向妇女及其妇女性伴侣进行告知,术后患者由专人陪伴,予以讲解流产后保健知识和相关避孕知识,并讲解重复流产对妇女生殖健康的危害,分析意外妊娠的原因,帮助妇女术后立即避孕的意识的树立;并指导如何防止出现意外妊娠,应根据情况采取针对性预防措施;对其提供避孕工具或药物,提供时间3个月以上;在妇女复诊时对避孕措施实施是否正确进行检查;接受观察组妇女的电话咨询。(2)对照组给予常规的人工流产处理,且无其他干预措施。(3)对所有妇女进行问卷调查,再次调查时间是接受PAC服务后3个月后,对妇女对避孕节育知识的掌握、了解情况进行了解,同时了解正确使用避孕器具、药物的情况和重复性流产的情况。

评价标准:采取问卷调查形式考核患者避孕知识掌握情况及流产后保健知识掌握情况。问卷评分:0~22分为优秀,23~30为良好,31~40分为较差。

统计学方法:SPSS 17.0统计学软件被应用于两组患者的数据分析中,计数资料使用(±s)表示,采用χ2检验,计量资料应用t检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。

结果

观察组避孕知识掌握优良率高于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05),见表1。

观察组流产后实施避孕措施例数多于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05),见表2。

观察组重复流产率低于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05),见表3。

讨论

目前,无痛人流过分片面宣传无痛、损伤小,致使部分患者认为人工流产是轻松、安全的,对身体无任何伤害,致使部分患者把人工流产当成是避孕措施的一种。其实,人工流产是终止妊娠的一种方式,这种方式通过药物或手术完成,人工流产在术中、术后和远期可能并发更加严重的症状,给育龄妇女在生理和心理健康方面带来极大的伤害[2]。甚至有研究发现[3],对生殖健康和避孕知识了解程度不高造成了很多妇女非意愿妊娠的发生,由于其严重缺乏避孕知识,一些妇女出现多次人工流产。由于害怕再次怀孕,拒绝伴侣的正常性要求的现象在一些妇女中出现,这对夫妻关系和正常生活造成了一定的影响。人工流产对女性不仅仅是一种身体上的创伤,更是心理上的不良影响,因此进行PAC是十分有必要的[4]。

本研究从表1的统计数据可以清楚看到,对接受PAC流产后的患者进行关爱服务规范干预,对避孕节育知识掌握情况的优良率比较,观察组明显高于对照组,两组比较,差异具有统计学意义(P<0.05);从表2统计数据中我们可以看到,如何正确使用避孕器具和药物的知晓人数比较,观察组也多于对照组例数,差异也具有统计学意义(P<0.05)。

从PAC实施的过程来看,PAC是一种标准化的医疗服务流程,PAC服务必须因人而异、因人宣教,对待患者要个体化对待,因为人工流产的患者在诸多方面存在差异,如年龄、种族、生活背景、生活习惯及理解能力等。作为PAC服务的质量源头的医务人员,只有自身素质不断提高,使PAC服务相关知识不断丰富,提高医务人员的专业素质及沟通技巧,才能给予患者最需求的帮助和关爱(无论是身体上的还是心理上的)。另外,服务手段的多样化至关重要,如开展健康讲座、下乡及基层宣传、下乡服务,派发宣传小册子等。通过PAC这一特殊的医患沟通手段,不仅可以通过对女性生殖、避孕、人工流产等知识的宣教和普及,使患者对人工流产的危害有所了解,使她们的避孕意识得到提高,更能达到术前安抚患者,保证手术顺利进行的目的,使手术并发症和重复流产的情况得以减少,有助于落实有效的避孕措施。PAC还是有利于保证妇女的心理及生殖双重健康的一种心理疏导。只有规范的、优质的PAC服务,才能有效地服务于患者,真正成为广大女性的福音,创造较高的临床应用价值。

本研究通过在新疆等少数民族地区广泛开展流产后关爱服务可以帮助妇女了解并掌握有效的避孕方法,在生殖保健意识和知识提高的同时,患者觉得有实实在在的保障,患者术后心理因素得到极大的良性干预,正如大部分患者肯定的PAC服务给予其心理支持一样,极大促进了患者术后身心康复。患者正确使用避孕药具,进行计划生育,指导生育间隔,预防非意愿妊娠,减少人工流产、不安全流产,也降低重复流产率。从表3中的数据,我们看到观察组重复流产率低于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。重复流产率下降了,人工流产率也就下降了,减少了各种流产并发症的发生,保护妇女的生殖健康,从而提高新疆地区妇女生殖健康水平,有较大的社会效益。

参考文献

[1]Ministry of Health of China:Almanac of China's Health[EB/OL].http://www.moh.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/zwgkzt/ptjnj/year2010/index2010.html.

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[3]朱勤芳,陆新妹,杨美芳,等.流产后计划生育服务的实施与效果调查分析[J].中国妇幼保健,2012,27(14):4257-4260.

PAC控制系统 篇8

1 试验装置与方法

1.1 试验装置

试验装置如图1所示, 试验所用的粉末活性炭和微滤膜性能见表1。

1.2 试验方法

试验原水为南方某地区微污染地表水, PAC采用湿式投加, 在完全混合反应池与原水进行充分反应, 吸附反应时间为30min。混合液由离心泵以0.07MPa的恒定压力送至膜组件, 微滤膜采用错流操作方式运行, 渗滤液进入储水箱, 浓缩液则直接排放。反冲洗采用储水箱中的渗滤液, 反向定期冲洗。

1.3 原水水质及分析方法

试验原水为南方某地区微污染地表水, 典型水质参数见表2。

浊度采用HACH2100P型散射光浊度仪检测, CODMn采用酸性高锰酸钾法测定, UV254采用UV2300型紫外分光光度计, 原水水样在检测前通过0.45μm微滤膜过滤, 滤后水则直接测定其吸光度值, 比色皿采用1cm石英玻璃, p H值采用p Hs-3c型p H计测定。

2 结果与讨论

2.1 PAC投量对膜通量的影响

由图2发现, PAC-MF工艺膜通量的下降速率比单纯膜处理时要小。可以认为是PAC吸附的有机物转移至固相, 减轻了影响膜通量的污染物浓度, 同时在组合工艺运行过程中PAC在膜上生成一层松软的多孔膜, 吸附水中的有机物避免膜污染, 同时, PAC膜本身比较松软, 反冲洗时很容易去除。因此, 通过PAC吸附作用能够降低水中有机物对膜通量的影响。

2.2 组合工艺对污染物的去除效果

以浊度、CODMn和UV254为代表物分别对PAC-MF组合工艺和单独MF过滤对微污染水体净化进行了对比试验。试验PAC投量为40mg/L, 吸附接触时间30min, 水温为20-24℃。

2.2.1 浊度的去除效果

单独MF工艺和PAC-MF组合工艺对浊度的去除效果见图2。

从图2可见, 两个工艺能非常好的控制出水浊度, 浊度的去除率均在97%以上, 出水浊度稳定, 基本在0.3NTU以下, 且随进水浊度的变化影响小, 表明对于微滤工艺而言, 浊度的去除效果基本与原水进水水质无关且效果十分优良。对于PAC-MF工艺而言, 粉末活性炭在微滤除浊效能十分有限。主要原因是活性炭吸附水中的有机物, 微滤膜本身能够截留去除水中大部分0.1-1μm之间的颗粒, 这部分颗粒正是对应HACH2100P浊度计的检测特性。

2.2.2 有机物的去除效果

水中有机物含量用两个参数指标, 一个是表示水中有机物综合污染程度的高锰酸盐指数 (CODMn) , 另外一个是紫外吸光度值 (UV254) , 它表征的是一类含有共轭双键结构和苯环结构类的有机物在紫外光254nm处的吸光度值, 以其作为水中腐殖质含量的替代参数。

由图3可知, 单纯的微滤工艺对UV254的去除效果不明显, 去除率在9.3%-23.5%之间, 去除效率还与水中本底物的含量相关, 在UV254指标值高时, 去除率明显下降。投加粉末活性炭吸附再进行微滤处理, 能明显的降低出水UV254值, 平均去除率为51.2%, 且手水中本底浓度的影响甚小。在大投量条件下, 粉末活性炭在30min的反应时间内能充分发挥其吸附效率, 使出水UV254值稳定。

由图4可以看出, 投加PAC能够显著提高微滤工艺对CODMn的去除效率, 去除效率平均提高了41.5%。微滤膜能够截留去除的溶解性有机物主要为大分子有机物, 而粉末活性炭具有吸附的有机物主要集中于分子量小的有机物, PAC吸附与膜截留过滤两者对有机物的去除重叠性小, 故可以较好的发挥两者各自的去除作用。

3 结论

3.1 对于微污染水, 粉末活性炭能够降低水中污染物向膜孔中的迁移, 通过粉末活性炭的吸附作用使水中的有机污染物迁移至固相, 降低了污染物对膜的阻塞, 提高了膜通量和单位产水率。

3.2 对于水中的浊度物质而言, 单纯微滤膜过滤工艺和PAC-MF工艺处理差别不大, 能够保证优良的出水水质, 且受进水浊度的影响小。

3.3粉末活性炭与微滤组合工艺对微污染水的处理效能好, 对以CODMn和UV254为代表的污染物的平均去除率为62.4%和51.2%。PAC吸附与膜截留过滤两者对有机物的去除重叠性小, 可以较好的发挥两者各自的去除作用。

参考文献

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[3]Park M N, Jang H N, Lee D S, et al Coagulation pretreatment for drinking water treatment by membrane process of river water[C]//5th IWA Conference on Membranes for Water and Wastewater Treatment.Beijing IWA–MTC 2009Organising Committee, 2009.

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