自动控制原理及技术论文

自动控制原理及技术论文（共11篇）

自动控制原理及技术论文 篇1

采用电力负荷控制装置对建立正常的供用电秩序、防止无计划拉闸限电、保证重点企业和重要市政和生活用电、维护社会安定团结及稳定经济具有十分重要的作用。在生活中的方方面面都有该技术的身影。在几十年的应用中, 电力负控的先进管理模式不仅带动了电力体制的发展与革新, 并使预知电费和分时电价运营变为可能, 极大地推动了我国电力事业的发展。它的关键性在于, 只要统计数据准确无误, 就可以将用户的用电情况如实反映出来, 当然这也可以有效地监控用户的行为。这项技术在控制和检测居民和企业的用电方面一直都发挥了支柱性的作用。

一、电力负荷控制技术的主要内容和各种关键技术原理

电力负荷系统信道主要有这些技术:230M无线专网、GPRS无线公网、光纤、有线modem拨号、有线通讯、电力线载波、小无线 (微功率) 等信道。电力负荷的主要控制技术包括以下几个方面:

(一) 对电力负控终端进行监控。

负控管理终端即为用电侧负荷控制以及管理终端服务器的总称。终端的检测原理是:通过终端系统的软件来控制装置的硬件, 模拟种种用电环境和电路故障, 在高仿真现场监测终端的反应, 以达到对被测试终端设备功能和性能全方位的检测。该系统主要功能是对用户电力的负荷实施监控, 实现限制电量但不停止供电和公平合理、有秩序用电。同时可以提供远程电表数据观测、提醒用户缴费、电表计量监察管理等功能, 也会为电力企业的营销及考核提供准确无误的数据。还可以预售电量, 先交费后用电, 使电力管理体制更加完善。负控管理系统还可以提供系统管理、线路分析、负荷监控、表单及曲线的输出、用户用电档案管理, 同时可与其他系统连接等功能。负荷终端通常还将配置自动采集和抄录电表模块, 可以对电量数据进行采集以及远程抄录电表点量, 而且具备一定的防止偷窃电量的效果。

(二) 必要的负控终端装置检测。

负控终端管理系统主要应用于变电站、公用配变和用户专用变的日常运行的管理和监控, 适合用电现场的管理与服务, 在电力设备中具备电力营销自动化的优点, 包含比较高的实用价值和经济价值。然而对于这样功能复杂且精密的产品, 从前检测的方法相当简易和不规范。

(三) 负荷终端的功能、优越性和检测原理。

它的功能包括:对于负荷的控制、数据的整理和采集、监控现场、终端测试以及通信功能。使用终端装置可以在装置模拟终端电气的环境下, 具备统一且标准、精确的数据, 可以及时采集终端反应数据, 再与模拟中得到的数据进行比对, 可以得出精准的量化误差值。另外, 以前的过程和工作量相当繁琐和复杂, 浪费大量人力、物力。使用该技术进行连接和配置后可以让设备自动对终端的各个项目进行单位批次检测。

二、电力负荷控制的具体措施

当前的电力负荷管理终端检测装置的研发和应用的状况是, 在已经投入使用的装置和系统中还普遍存在一些缺陷和不足。其中主要体现在以下方面:装置自身存在的技术问题;装置的操作缺乏规范的、统一的考核与认证;装置在检测时不能自动查找出电流故障的终端。电力控制的关键就是要减少供电线路的电能损耗, 提高供电电压质量, 使电气设备及供电线路处于达到最佳经济运行状态。而实现该技术的途径是进行电力负荷的调整。他们之间依次的连接关系可以用图1进行形象的表示。

(一) 减少各设备之间的接触电阻。

电气连接的接触面都存在接触电阻。消除或减少接触电阻, 对于经常有大电流流过的导线尤为重要, 而且该技术的节电效果较好。

(二) 减少由于设备产生的涡流损耗。

有些用电设备如电焊机的二次端属低电压、大电流电路。为了降低电损, 降低电缆的欧姆损耗, 使电弧保持稳定, 必须把电焊机置于离施焊最近的地方, 更不能把电缆线绕成线圈状放在钢板上, 否则会造成电流的涡流损失。

(三) 减少投入备用电路。

有些用户设有备用电缆和线路, 虽然使用效果明显, 但是使用的效率却不高, 若把这些备用线路也投入运行, 可使配电线路的截面成倍增加而又不需要额外投资, 还减少了电路上的电流密度, 有效避免事故的发生, 同时也不影响备用回路的作用。

(四) 调整供电线路。合理调整负荷, 降低线路上的电流。

(五) 减少空载损耗。采用定时电力自控器, 节电效果会更好。

三、电力负荷控制技术的应用

电力电子技术的核心是电源变换技术。由于能源短缺和环境问题, 现在发展火热的电动汽车和各种新能源发电技术等方向都需要大量新型高效的电力电子变换器。电力负荷控制技术不仅是用于电厂以及相关产业, 而且在一些看似不相关的单位中也有较多的应用, 不过由于我国目前在电力负荷控制技术上, 发展和掌握还不是太成熟, 所以仍然处在不断探索和发展的过程中

(一) 在乡镇企业和单位中的使用。

由于乡镇企业和单位比较注重经济性, 所以就必须有科学、有效的用电管理办法, 这样才可以增加电力企业经济效益。在使用技术上负荷控制终端系统为其提供了可靠的技术支持, 实现了各个村庄之间的配网自动化和地区、县、大用户的分级管理。它们主要通过GPRS无线公网的通信方式和通信特点, 以及对电力负荷管理系统传输, 来对电力系统进行分析, 并针对系统运行时所发生的故障提出相应的处理方法, 也可以较好地为广大居民和单位服务。

(二) 电力负荷系统在IT行业也有大量的应用。

主要包括, 电网企业与发电企业的调度自动化系统、电力市场技术支持系统、用电营销信息系统、配网自动化、企业ERP、电力工程管理系统及发电机组智能测试系统等方面。使用电力负荷系统可以安全生产、节能降耗、降低成本、缩短工期、提高劳动生产率。但是电力负荷系统目前在我国的使用还不是太广泛, 因此, 在该项目上具有一定的可塑性, 属于待发展产业, 在国家相关政策和法规的允许下, 可以适当转变电力负荷技术, 将该领域的空白填补。

电力负荷控制的主要目标是改善电网负荷的强大压力, 所以对于该技术的使用还是应该大力推广的, 通过对于之前经验的总结以及新技术的引进, 不断去挖掘其中的关键技术, 并且应用到实际的电力技术中去, 这样才能有力地推动电力负荷控制技术的发展和应用。

参考文献

[1]任燕, 梁明, 何颖平, 李莹, 顾欢欢.基于无线通信技术的电力负荷控制系统设计[J].电工技术杂志, 2004

[2]魏杰.电力负荷控制技术的发展与应用综述[J].黑龙江电力, 2007

[3]刘淑荣.基于GPRS的电力负荷管理系统设计[D].湖南大学, 2008

自动控制原理及技术论文 篇2

此种电梯门禁可以归结为以主控板为中心的管理方式。电梯门禁的主控板与管理电脑、读卡器、输出转换板、输入转换板、互访按钮连接，作为信息处理的中心，负责整个系统的运行。

工作时，读卡器将读卡的数据上传给门禁主控板，由主控板判断卡片是否有效，若有效则判断其对应乘坐电梯的权限以及所到达楼层的权限，然后将开通电梯对应楼层的信号传给输出扩展板。主控板上预留读卡器的接口，具有RS485和维根两种通讯方式兼容的设计，除了可以使用工作自己的读卡器，也可以用户自己提供符合维根26或维根34的读卡器，使选择更加广泛和灵活。

输出扩展板由几十个继电器和控制IC电路组成，将主控制板发过来的信号转换为继电器的动作，来驱动电梯的按键以实现智能管理的功能。输出板对应每层楼有两组输出继电器，因此可以实现与按钮的单个并联、单个串联、一个串联一个并联的三种接线方式，由此衍生的功能也有多种。

输入转换板为此电梯门禁系统的选配模块。它与楼宇的对讲主机连接，监视每层楼的开门动作，当判断有对讲主机有开门动作时，发信号给门禁主控板，然后将其对应的楼层信息也传送给主控板，主控板驱动电梯到达公共层比如１楼，然后开通对应楼层的按键，这样，实现了对讲与电梯的联动。

呼梯控制部分同样也为此系统的选配模块。实际上它是一款类似一体式门禁的产品，本身占有机号，不与主控系统通讯，不保存读卡记录。它与呼梯的上下按键配合使用，当刷卡有效时，呼梯控制器有开关量信号输出，这个时候才可以按呼叫电梯的上下键呼叫电梯，也可以直接用此信号做电梯的上下呼梯信号。

电力负荷控制原理的分析及应用 篇3

【关键词】电力负荷；控制；原理；应用

随着社会对电能的需求量逐渐增加，为了有效节约能源，电力负荷控制技术得到了广泛的应用。且使用电力负荷控制技术有利于供用电秩序的建立，对于保证社会用电及社会经济的稳定起着重要的作用。

1.电力负荷控制的原理

电力负荷控制系统主要由通信系统、控制终端及控制中心三个部分组成。控制终端是装在用户端的设备，控制终端受控制中心的控制及监视，控制中心是主控站，其能够控制和监视负荷终端。目前的负荷控制系统主要以地市作为基础，且若管理的规模较小可以直接让地市负荷中心管理各大、中、小用户。负荷控制系统的终端主要由电台、主控单元、输入输出单元、显示单元、调制解调单元和开关电源组成。终端系统在接通电源之后，程序会初始化运行，中心站会给终端发出运行参数，发出的信号会由终端天线接收，并通过电台解调到调制解调单元，之后调出数据信号送到主控单元。主控单元会对数据进行分析和识别。

电力负荷控制技术主要包括无线电力负荷控制技术、音频电力负荷控制技术、载波电力负荷控制技术、工频电力负荷控制技术。无线电力负荷控制技术是通过中转站、无线电台等传输无线电波，交换信息，发送对中小用户客户的指令，对用户侧用电设备控制系统进行控制，实现负荷控制。音频电力负荷控制技术是通过在所有变电站中装设注入设备。注入设备由站端控制机、音频信号发射机及信号耦合装置组成。载波电力负荷控制技术是通过将控制信号耦合到配电网的母线上，并传输到电网末端的低压侧，其具有较好的扩展性。工频电力负荷控制技术通过在变电站内装设工频信号发射机，并根据控制信号在电源电压在二十五度零点之前产生畸变信号，该信号会返送到十千伏侧，之后传输到变电站的低压侧，实现对用户侧的负荷控制，该技术以配电网络为传输通道。

2.电力负荷控制的应用

2.1可应用于负控管理

电力负荷控制装置中的负荷控制功能可以向用户反馈电力负荷的情况和信息，让用户能够清楚的了解电力负荷的情况以便用户可以根据具体情况来安排自己的用电计划。电力负荷控制措施的实施能够让用户通过接收到的信息来进行生活及生产中的工作，为用户的用电计划提供理论的数据，使用户可以根据自身的实际情况来安排用电的顺序。电力公司也应当根据用户的用电情况来调整发电量，保证电能能够得到合理科学的使用，使发电计划合理化，促进企业经济的发展。通过采取电力负荷控制管理的措施，用户可以自由安排用电的时间，可以减少用户电力的支出。且电力公司可以采取相应的措施来应对市场的变化情况，保证能够及时有效的供电。用电高峰期容易造成线损，可以通过电力负荷控制装置来对高峰期的用电量进行有效控制，进而减少线损现象的发生。且通过采用电力负荷控制措施能够保证电能和计量装置的质量，有效保证供电的可靠性，进而实现电力企业营销自动化。且很多用电公司开始进行独立运作，很多硬件及软件技术也在不断发展，而电力负荷控制系统也成为用电公司的技术支持，其融合了营业运作、线损分析、多媒体信息、负荷预测等多种功能，是用电公司的必备设备。电力负荷控制系统目前已经深入到了用户内部，且目前的电力负荷控制技术能够实现负荷控制，并逐渐实现用电及配电的自动化管理，并得到了广泛的推广和应用。

2.2能够分析和预测负荷电量

预测的方法和手段以及预测所需的基础资料的质量决定了电力负荷分析的精确性。对数据的采集及整理是电力负荷控制系统的基本的功能，其获得的数据是预测及分析负荷电量的重要依据，且电力负荷控制系统提供的数据可以保证负荷电量分析及预测的准确性。

2.3可进行自动化维护和故障诊断

终端通过软件自诊断技术、可擦除内存及远程网络技术的连接等的应用来实现故障的自诊断和维护的自动化。电力负荷控制系统能够对外在及环境干扰因素进行相应的分析，并通过小波分析及曲线拟合来将干扰消除，并保证数据的准确性。电力负荷控制系统也可通过有阈值的诊断和对网络的识别诊断等方法来智能诊断用电设备，并通过分析诊断的结果来排查设备故障的原因，并判断设备故障的具体部位及故障的程度，进而采取相应的措施进行维修。

2.4可以远程自动抄表

传统的电力企业抄表的方式都是通过人工来进行，这种方式的工作量比较大，且抄表的准确性也不高，抄表人员在抄表时很有可能会发生错抄、估抄、漏抄的情况。这些情况都会使电力企业蒙受损失。而电力负荷控制系统的使用，能够有效解决这个问题，其能够进行远程自动抄表，电力负荷控制系统能够在固定的时间抄写用户的用电的具体数据，并将这些数据存储在电力负荷控制系统的数据库里，电力企业能够通过系统中存储的数据实时了解用户的用电情况，方便了企业的管理，并为用户电费的收缴提供了合理准确的依据，避免了电力企业的损失。

2.5能够查出窃电行为

在传统的电力系统中，很多窃取电能的行为总是无法避免，是电力企业的一大漏洞。而电力负荷控制系统的应用能够有效避免这一现象的发生。电力负荷控制系统可以全程监控用户端用电情况，并通过对比用户的脉冲量、使用功率和模拟冲量来判断有盗电行为的用户，进而杜绝窃电行为的发生。

2.6能够监测计量装置

电力负荷控制系统能够在线监测计量装置，并通过实时的监测来发现因各种不利因素而导致计量装置出现误差和异常，并进行及时的反馈，让电力公司能够及时的发现，保证计量装置记录数据的准确性，同时还能对计量装置记录电量的变化进行相应的分析，保证计量装置的正常运行，进而有效避免因计量装置出现故障而造成电力公司的损失。

3.总结

综上所述，电能在我国经济发展中起着重要的作用，且随着我国用电量的不断增加，电力缝合控制系统的应用也越来越重要。因此，应不断完善和发展我国的电力负荷控制技术，适应社会的需求，保证电网运行的经济性和安全性。

【参考文献】

[1]王北平.电力负荷控制系统应用分析[J].中国科技纵横，2013，08（15）：63-64.

[2]江晓灿.对电力负荷控制系统的相关探讨[J].科技传播，2012，13（17）：30-31.

自动控制原理及技术论文 篇4

1 概述

计算机控制技术由过程对象以及监控系统构成,而计算机控制技术的有效整合和运用又组成一个个应用于不同领域和不同控制需求的计算机控制系统。由于计算机的特殊性,计算机控制系统与常规的调节控制系统存在显著差异,具体体现在以下几个方面:(1)计算机控制系统具有高精度的控制水平,通过计算机的数值运算功能,能够高精度地完成常规调节器无法完成的任务,虽然控制的精度存在一定的偏差,但是偏差很小,而且热噪声、元件老化等问题,不会对精度的把控产生影响。(2)计算机控制系统能够实现分时控制,主要体现在计算机控制技术具有良好的判断和存储能力,当外界的控制环境发生变化时,能够根据环境的变化进行分析与判断,从而形成最优的控制和调整决策,同时也能够抓住控制的规律,确保控制效果的理想性。(3)计算机控制系统当中的各项控制技术能够进行方便灵活的运用,通过系统和应用软件作用的发挥能够保障控制目标的实现,而在调整控制方案时,可以对软件编程进行更改,而在调整控制方案时可以对软件编程进行更改或者可以根据生产需求来调整系统软件从而灵活应对复杂环境。

2 工作原理

计算机控制系统由软件和硬件构成,而且在整个的控制系统当中需要具备专门的数字转换设备,而为了充分发挥实时控制的作用,要求计算机具有极高的可靠性,同时也要确保响应及时,以便充分满足控制系统运作的要求,最大化地发挥计算机控制技术的作用。以计算机控制技术为核心的控制系统的运转工作原理体现在以下3个过程:(1)进行实时的数据采集,将需要进行控制的信息资料进行收集,并对被控量的瞬时值展开全面检测,并将这些信息传输给计算机,以便根据外界环境的变化以及生产的需求进行实时控制。(2)进行实时决策。分析采集到的表征被控参数及其状态量,按照既定的计算机控制规律对接下来的控制过程进行决策,从而有效实施控制结果。(3)进行实时控制。在得到实时决策信息后,及时有效地对执行机构进行控制,使得执行机构能够按照控制信号进行相应操作来顺利完成各项控制任务。计算机控制系统的运转需要将这3个过程进行循环往复,使得系统按照相应的品质指标展开控制工作,并在运转中及时处理异常现象。下面以直接数字控制系统的结构图来分析,数据信息通过模拟量形式输入微机,处理后经过决策作用到输出通道,在执行后落实到生产过程,之后检测部分反馈各项信息到微机。这个过程中控制台可以实时控制。

3 计算机控制技术的应用形式

3.1 操作指导控制系统

操作指导控制系统是计算机控制技术应用的一个重要形式,该控制系统具有简单直观的结构,系统机构非常简洁,在控制方面具有安全和灵活的特征,但是这一系统需要人工操作的参与,因此控制的速度具有一定的局限,控制对象也不能过多,对于人工操作的要求较高,在实践应用中需要一定人力物力的广泛支持,自动化控制水平相对较低。

3.2 DDC控制系统

DDC系统又被称为闭环控制系统,广泛地应用于工业生产环节,面向的是工业生产中的底层应用,需要计算机通过自动化仪表以及输入输出通道来对工业生产现场的各项参数进行收集,并将数据进行处理和运算之后,按照控制规律向工业生产输出相应的控制信号信息。该系统的控制方案需要依靠各项系统和应用软件来实现,而软件在修改中也十分方便灵活,除了能掌握基本的控制规律以外,还能实现复杂的控制规律控制,能够根据生产需求进行适应和最优智能控制。

3.3 SCC控制系统

SCC系统能够将控制的目标值锁定在最优水平,并实现对生产过程的优化控制,同时由于该系统是分级控制系统能够大大提升整个系统的安全性和可靠性,如果上位机在运行中出现任何故障或者不良操作导致的系统运行不畅问题,能够由DDC计算机独立完成各项控制操作;反之当DDC计算机出现问题时,能够用监督控制计算机进行代替,来执行各项控制任务。该系统的具体运行流程是:监督控制计算机从生产中获取各项参数信息,并采用最优计算的方式计算出满足生产环境需求的控制值,并将其提交给DDC控制的计算机来完成整体控制。

3.4 DCS控制系统

DCS系统是一种新型的计算机控制系统,能够通过计算机网络将分散各处并且承担不同功能的计算机进行紧密连接,并严格依照信息资源共享、集中性管理、分散控制以及各呈其职的准则来形成具有极高可靠性和安全性的控制系统。这一系统兼具以上几个系统的功能,具有安全可靠的特征,同时在维护以及扩展方面具有一定优势。

3.5 FCS控制系统

FCS系统是一种实时网络控制系统,将现场控制装置与现场的智能仪表进行连接,已经不再是一种单一的通信技术和用数字仪表代替模拟仪表的型式,而是一种新一代的现场总线通讯网络集成控制,能够实现双向和多个站点的串联通信网络,使得生产现场的各项任务得到实时全面的控制。

4 计算机控制技术的发展趋势

4.1 网络化

计算机技术以及现代网络技术正行走在高速发展的轨道上,同时不同层次的计算机网络更推动的计算机控制技术的应用,也使得控制系统规模不断扩大,系统功能更加完善,并逐步实现了计算机控制系统的网络化。计算机控制系统的网络化使得系统在实现控制作用时与传统控制系统已经存在明显的差异,控制系统当中的各个仪表单元能够独立而可靠地完成自身的各项控制任务,最后通过网络的方式进行彼此之间的连接和信息共享,从而实现实时协作,顺利地完成各项预定的控制任务。可以说模块化的思想在控制系统中的运用是计算机控制技术发展的一个显著趋势,能够根据需求进行控制个体的增减,使得系统的使用价值逐步提升。

4.2 集成化

计算机控制技术的集成化是控制技术发展的趋势,也是在新的生产原理和概念指导下形成的一种新型控制管理模式,通过集成化的控制能够大大提升生产效率和产品质量,同时也能有效缩短生产周期,满足各个领域经济效益目标的实现。计算机集成制造系统也将成为本世纪起着主导作用的新型生产控制模式,进一步推动集成制造系统的创新与研发,并制定相应的支持计划和发展战略来推动计算机控制技术集成化发展。

4.3 智能化

智能化是计算机控制技术的必然趋势,而积极研究多样化的控制策略也是促进控制技术完善与创新的重要途径。目前计算机智能控制的方法多种多样,主要有:(1)模糊控制。模糊控制能够绕过不确定对象以及时变性等控制限制,能够简洁地进行生产过程的控制,同时适用的面积非常广泛,但是要求具备全面完善的控制规则,这在复杂工业过程和对象的控制中存在一定的不适应性;(2)专家控制。专家控制是一种有效的智能控制方式,具有广阔的应用前景,但是却尚未形成具有普遍意义的理论和设计方法。(3)神经网络控制。这一控制策略试图对人脑功能进行模拟,但是却缺乏一定的实时性。那么未来的计算机控制技术发展在实现智能化的道路中必须取长补短、相互结合。

4.4 标准化

任何一项技术在发展和进步中将最终趋于标准化,计算机控制技术的未来发展同样如此,必将走向标准化发展之路,并促进计算机控制系统的完善与标准化发展,从而满足不同领域提高生产质量和标准的需求。目前得到国际公认的计算机控制技术标准还未形成,这就需要在实践应用与推广中进行控制经验的总结和通用性的考量,并最终建立国际通用的技术标准。

5 结语

计算机控制技术是计算机技术迅猛发展并且与先进控制理论紧密结合的产物,而二者的迅猛发展又推动着计算机控制技术的突飞猛进,通过对计算机控制技术的灵活运用能够对多种设备进行远程控制,并实现常规控制技术无法达成的目标,也因此实现了在农业、工业、军事等各个领域的应用。现代控制技术的研发人员要加强学习,促进知识的更新与发展,通过计算机控制技术的研发和创新更好地满足社会需求。

参考文献

[1]黄天强.基于网络的计算机远程控制技术的机制与实现[J].怀化学院学报,2015,14(7):58-60.

[2]吴小红.计算机控制技术的发展及应用[J].现代电子技术,2013,35(4):151-152.

[3]周群.计算机控制技术的发展动向[J].电子科技导报,2015,(3):96-98.

控制钢筋保护层的原理及措施 篇5

【关键词】混凝土；钢筋；保护层

在国内的诸多建筑中。尤其是在民用建筑中，大多数结构均采用以钢筋混凝土为主材的结构体系，那么混凝土中钢筋的保护层厚度成为了不容忽视的问题，现就依据规范中的要求、钢筋与混凝土共同作用的受力原理以及设计施工中得到的经验谈一些自己的看法。

从材料的力学性能分析，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强度，钢筋与混凝土之所以能够共同工作，是因为混凝土结硬并达到一定的强度以后，两者之间建立了足够的黏结强度，能够承受由于钢筋与混凝土的相对变形在两者界面上所产生的相互作用力。对于受力构件截面设计来讲，钢筋几乎承担着所有的拉应力，所以受拉钢筋离受压区越远就越能发挥较高的效率，所以一般来说。无论是梁或板的受拉钢筋，都应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘，这样如何控制混凝土构件的保护层厚度就显得尤为重要。如悬挑构件的受力钢筋应设在构件上部的受拉区，如果保护层过大，那么实际是减小了构件的有效截面高度或厚度，从而很大程度上降低了构件的承载能力，但如果钢筋保护层厚度过小，则容易造成钢筋外露，或钢筋受力时表面混凝土剥落，从而使钢筋失去了混凝土的保护，也影响了钢筋与混凝土的相对变形而产生的作用力，这样构件整体性受到破坏。

在设计中，要求按照《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）第9.2节的规定执行，另外，还有几个地方的钢筋混凝土构件保护层厚度要求特殊注意：①防水混凝土的迎水面保护层厚度为50mm（保护层厚度大于40时可在混凝土保护层中离构件表面一定距离（一般可设置在保护层厚度的中部）加设钢筋网片，一般可采用由4@150的双向钢筋网）；②对有覆土的地下结构，其顶板上部钢筋的保护层为25mm（梁为35mm）；③与土壤接触的非防水混凝土墙的保护层为25mm④梁板中预埋管的混凝土保护层厚度不应小于30mm；⑤处于露天环境中的悬挑板，由于受力钢筋因混凝土开裂更容易受到腐蚀，因此，在结构设计中应提出明确的保护措施，有条件时应增大受力钢筋的混凝土保护层厚度。并采用相应的防裂构造措施，当不具备加厚保护层厚度时。应在结构设计中对建筑的防水层提出明确的要求，并应定期更换确保防水的效果。而且在设计的过程中还应该考虑施工工艺特点，比如井字梁节点处粱的纵横交叉钢筋产生的“叠合”现象，部分钢筋的保护层厚度值会超过设计规范的要求，这种情况只能是保证满足主要受力构件的保护层要求；通常情况下砖混结构中阳台挑梁较构造圈梁优先考虑，框架结构中框架柱优于框架梁。剪力墙结构中剪力墙及其连梁、暗柱要优于楼板等等。

在工程实例中，由于钢筋保护层厚度不到位引起的质量问题可谓是数不胜数。例如现在的楼板跨度越来越大，由计算结果可以看出，支座处的负弯矩比跨中的正弯矩要大得多，但是施工时施工单位对支座负弯矩钢筋又不是很重视，结果在新建楼盘还未投入使用或刚投入使用时就发现楼板上支座部分出现裂缝，而引起这种问题的大多数原因都是保护层厚度过大，导致楼板的负弯矩钢筋发挥不出自身的作用。保护层厚度过大主要原因是施工时支撑钢筋的马墩间距太大。更有些施工单位根本就不设置（仅依靠楼面粱上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑），再加上各工种交叉作业，施工人员行走频繁，这样上层钢筋就会弯曲变形，而在混凝土浇捣时又没有及时更正，所以钢筋的保护层厚度就远达不到刚绑扎好时的位置了。到最后只能采取局部加固补强措施，这样除了影响工程质量外还增加了工程造价。

在工程中常用来检测钢筋保护层的仪器有钢筋雷达测定仪和磁性钢筋保护层测定仪等，基于自身设计原理的特点，其各自应用特点也不相同。如法向投影重叠的两根以上钢筋声学原理设备不宜采用；如含磁性骨料的混凝土，不宜采用无消磁能力的电磁测定设备进行检测。此外，对于建筑物中的特殊构件，如基础、壳体等，或者是受土方填挖、水位、测试角度等因素影响，到达后期工序不能完全提供规范要求的检测条件，应考虑其他方法对目标实体进行控制，如局部开槽钻孔测定，但应及时修补。由于该方法对结构本身损坏较大，所以在实际工程中除特殊情况应尽量避免采用。另外。在确定应用设备时还必须对检测时产生的破损、检测所达到的深度、不确定程度等因素进行充分考虑，提出科学、合理的检测方案。

对钢筋保护层的控制措施提出以下建议：①对墙柱等竖向构件的钢筋保护层一般比较容易控制，如控制钢筋的加工尺寸要准确；模板施工时切忌破坏墙柱保护层；多采用一些新工艺、新产品，如采用垫块或使用卡撑式定位件等。②对楼板的钢筋保护层在施工中就比较难控制了，所以建议采用卡槽式混凝土垫块，要求其纵横向间距不要太大，特别是对于比较细的钢筋间距应更小一些。除此之外，施工时应尽可能合理地安排好各工种交叉作业时间以减少板面钢筋绑好后作业人员的踩踏；混凝土浇筑前或浇筑中应有钢筋工作人员进行及时的修整；在浇筑时应在裂缝易发生部位或负弯矩筋受力较大的区域铺设临时性活动挑板，扩大接触面、分散应力，避免上层钢筋受到重新踩踏变形；而楼板的板底受力钢筋的保护层厚度可以采用不低于混凝土构件强度等级的素混凝土垫块来控制。

自动控制原理及技术论文 篇6

硬件和软件两部分共同构成计算机控制系统。而硬件部分可划分为被控对象、主机、外部设备、外围设备及自动化仪表。

1.1 硬件部分

从硬件配置来区分, 可将计算机划分为通用计算机及工业控制机两类。通用计算机常用来数值计算和信息处理, 而工业控制机用于工业生产过程控制。通用机的两大部分中之一的主机包含控制器、运算器及主存储器;外部设施是输入输出设备、外部存储器, 比如键盘、显示器、扫描仪, 摄像头等等, 它可以使人和机器联系起来, 还可以使主机存储能力增加。通用机和控制机本质上的不同在于通用机主要是用来和使用机器的信息传递, 控制机除了这个外, 如果还要控制生产过程, 它就必须和被控制的对象直接地进行信息传递。针对此事, 控制机就必须要直接从生产中获得信息, 并且经过主机加工处理, 最后把它所掌握的信息传达给生产过程。简而言之, 主机和外部设备组成通用计算机, 而通用计算机与外围设备组成控制计算机[1]。

1.2 软件部分

控制机若想按照设计的需要完成工作, 必须具备合适的软件系统。而软件系统又分为系统软件和应用软件。其中, 系统软件主要指计算机自带的功能性软件。主要运用于输入、输出数据的分析和其他信息的存储和释放, 同时为使用者提供各项实用服务。我们通常所看到的windows系统、杀毒软件等都属于系统软件。而应用软件则是为了使操作对象能够按照要求完成一系列程序而开发的针对性较强的软件。由于用户的需求各不相同, 同样的操作系统仅适用于小部分用户。因此, 软件制造商会在系统中设计各种程序, 用户只用按照说明书进行简单的组装和设置, 就能是设备拥有适合自己使用的功能。

2 计算机软件控制系统的特点

计算机多用于处理数据和信息, 在软件控制系统设计中, 计算机拥有了相较于普通操作系统更为突出的优势和特点。

首先, 该系统精准度高, 可以进行一般调节器无法处理的复杂数据的计算。而常见的零点漂移、因发热而产生噪音和元件老化等问题一般不存在。

其次, 该系统具备对信息分段处理的能力。在日常应用中, 经常有数个控制回路同时出现的情况, 计算机软件操作系统能很好的解决这一矛盾。

再次, 计算机的CPU能够贮存大量的信息, 并且根据生产要求作出逻辑分析和判断。

最后, 软件系统使用轻松自如。针对于硬件的不断增多, 软件可以进行相应的修改和完善[2]。

3 计算机软件控制系统的设计过程

由于计算机所操控的对象不同, 软件系统的设计也各有差异。其设计的步骤一般有以下进行几点:

3.1 确定控制任务

确定控制任务, 包括系统需要把握的时间、速度、准确度、功能等, 是进行系统设计前必须进行的步骤。这一过程中, 需要对控制对象有深入的理解和分析, 并且掌握工作流程, 以至于掌握详细的控制要求。最后拟好任务书, 就可以按计划设计。

3.2 软件设计

在明确系统要求以及完成这些程序的步骤顺序的基础上, 制作出软件设计流程图。按照流程图的指示, 分别完成系统的各项功能设计。包括数据输出、输入, 数据处理, 通讯及键盘等部分。在每一部分设计完成后, 可以进行相应的调试, 最后将调试好的各部分组装、拼接在一起。

3.3 现场安装调试

系统设计完成后, 需要对整个系统进行整体调试和精确调试, 并且将实际参数输入其中, 调整并保存数据。在实验室环境下可对硬件和软件部分都作模拟调试, 这种方式是系统调试的重要步骤。为了保持数据的准确性, 最终还需要系统的调试。

3.4 建立完整的技术档案

为了使软件在使用过程中维护和升级更加方便, 在进行以上步骤时, 需要对相应数据作记载, 并建立完整的技术档案。档案内容包括软件清单, 注释, 安装流程图等。

4 计算机软件控制系统的发展趋势

集散型控制系统 (DCS) 与工业控制计算机系统在各自发展壮大的过程中, 不断融合。随着工业自动化的发展, 流程工业和离散型制造业的控制技术--DCS与可编制控制器 (PLC) 将合成集成过程控制系统。而工业控制网络将会是有线和无线相结合。同时, 无线技术的网络化智能传感器将在无线技术的基础上, 融合计算机技术和智能传感技术, 使得生产过程中的数据信息能够在第一时间发布在网络上, 并得以共享。各种技术的有机组合, 使我们明确的看到, 包含人机界面软件、控制软件和生产管理软件等的工业控制软件正走向一体化、统一化[3]。

参考文献

[1]耿宏伟.《计算机控制技术》实践系统的研制[J].中国自动化教育学术年会论文集, 2010 (15) .[1]耿宏伟.《计算机控制技术》实践系统的研制[J].中国自动化教育学术年会论文集, 2010 (15) .

[2]黄天强.基于网络的计算机远程控制技术的机制与实现[J].怀化学院学报, 2011 (5) .[2]黄天强.基于网络的计算机远程控制技术的机制与实现[J].怀化学院学报, 2011 (5) .

自动控制原理及技术论文 篇7

20世纪70年代, 美国空军开始在航空设备中设计并安装机内测试设备—BITE技术, 如著名的F-18战斗攻击机, 该机型于1978年11月18日首飞, 其雷达系统内部安装可识别和隔离故障的测试设备 (BITE) [1]。至今BITE技术在国外已得到迅速发展, 逐步扩大到各个技术领域, 已经形成一门与可靠性、维修性并行发展的学科分支。作为一门新兴学科, 我国在该方面的研究起步较晚, 近些年来, 有关部门已经开展了不少的研究工作, 在装备研制中提出了测试性要求, 开展了有关保障方面的工程设计工作。

1 BITE技术

内置测试设备BITE (Built in Test Equipment) 是从航空领域发展起来的一种设备内部自动测试技术[2]。随着大规模集成电路和计算机技术的广泛应用, 硬件设备和软件系统在提高性能的同时, 也大大增加了设备的复杂性, 这对设备的维修性和可靠性有很大影响。BITE技术的出现, 可以快速地检测该设备的故障, 缩短故障检测与维修时间, 提高其可靠性与安全性。

国外如芬兰VAISALA公司, 英国COMPBELL公司和澳大利亚DATATALKER公司, 都是气象行业内提供专业先进设备的领先公司, 其采集器内置基本的数据质量监控功能, 结合自检和诊断命令, 提供状态数据, 必要时可以提供交互式的测试和服务命令来确诊故障。我国现有业务观测使用的地面自动气象站设备本身还缺少内置检测装置 (BITE) 和自检系统, 因此无法实现设备运行状态信息自动化, 目前仅是基于自动气象站观测数据、辅以人工分析来判定设备运行状态, 不能实时科学地反映设备运行情况和快速检测故障部位和原因。

2 WUSH-AUTO型自动气象站简介

WUSH-AUTO型自动气象站由中国气象局气象探测中心、江苏省无线电科学研究所有限公司联合研制, 在现有自动气象站基础上完成BITE电路设计, 通过对自动气象站运行状态的实时监控和综合判断, 实现自动气象站传感器及关键部件的故障自动检测和诊断。通过运行监控, 提高自动气象站数据的置信度, 缩短故障发生时间, 保障自动气象站的长期稳定可靠运行。运行监控功能目前首先要求在七要素自动气象站实现 (气温、湿度、气压、风速、风向、雨量、地温) , 对构成自动站的传感器、采集器、电源等部件的工作状态进行监测, 给出状态信息, 并根据状态信息为气象数据加上可用性标识。

3 WUSH-AUTO型自动气象站原理

为了实现运行监控, 并细分故障类型, 本系统引入了FRU (Field Replaceable Unit) 和BIT (Build In Test) 概念。自动气象站的每个组成部分, 都是由若干个密切相关的FRU有机结合在一起而构成。例如, 雨量筒由滤网、漏斗、干簧管、机芯、电缆等FRU构成。自动气象站在运行过程中, 通过对关键FRU的工作状态进行BIT, 可以确定故障FRU, 区分故障类型, 识别相关数据的可用性, 并隔离故障FRU。通过BIT, 自动气象站还可以对可能将要发生的故障提前发出告警。本系统能够执行两种类型的BIT:初始化自检、运行中连续自检。自动气象站的BIT工作需结合BITE来完成。自动气象站的某些FRU (如数据采集器、监测模块等) 内部集成了各种BITE, 可以对自身及其他FRU进行各方面的测试, 对接入的传感器进行数据采集, 并将测试结果和采集的数据发送到采集处理节点。例如, 雨量监测节点, 实现对雨量数据的采集, 并对其中的干簧管、滤网等FRU的状态进行检测。

4 WUSH-AUTO型自动气象站硬件结构

WUSH-AUTO自动气象站由采集处理节点、各类监测节点、外部总线、光纤和业务系统组成。各个组成部分又由多个FRU组合而成。组成结构见图1, 图中灰色部分的FRU中集成了BITE。

4.1 采集处理节点

采集处理节点由数据采集器、气压传感器、GPS、CF卡、GPRS通信模块、光纤通信模块等构成。其中数据采集器是自动气象站的核心, 能够对本节点内的FRU进行测试, 通过CANopen主站协议收集所有监测节点的测试结果, 结合已有的数据质量控制程序, 实现综合处理和诊断程序, 确定系统各种FRU的状态, 给出相关气象要素数据的可用性标识。所有状态监控信息和经过标识的数据由采集器进行存储, 并负责传输到本地和远程中心站业务软件。数据采集器的功能结构如图2。

4.2 监测节点

监测节点由监测模块、传感器等构成。其中监测模块是监测节点的核心部件, 它集成了BITE, 实现对本身及接入的各种FRU进行测试, 对接入的传感器进行数据采集, 并将测试结果和采集的数据通过CANopen从站协议发送到采集处理节点。监测模块的功能结构图如图3。

5 人工模拟故障

自动气象站的故障字典中对各种故障模型进行了描述。BIT的测试结果, 通过与故障模型进行匹配, 可以识别各种FRU的故障。BITE故障自动监测包括气压传感器、温度 (地温) 传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、电源等10个部件。为了检测本系统的运行监控能力, 按照固定的频率, 设计了故障模拟器, 制造人为的模拟故障。可以人工模拟测试BITE检测能力的有28种。

6 结语

WUSH-AUTO型自动气象站设备状态、性能参数等自动化监控的实现, 将大大提高设备维护维修效率, 节约设备维护维修成本, 产生较为可观的经济效益, 为各级气象管理部门的备件储备、设备选型及技术升级等工作提供科学的决策依据, 为我国气象预报服务能力和业务水平的进一步提高提供有力支撑, 将在我国的社会经济发展、防灾减灾以及国际合作交流中发挥更重要的作用。

摘要：本文介绍BITE技术国内外现状及发展趋势, 重点探讨WUSH-AUTO型自动气象站的原理和结构, 通过外场试验测试, 证明WUSHAUTO型自动气象站在实际地面气象探测业务中的可用性。

关键词：BITE,BIT,FRU,人工模拟故障

参考文献

[1]http://uzone.univs.cn/news2_2008_467318.html, 中国大学生在线网[OL].

自动控制原理及技术论文 篇8

如何帮助学生更好地理解与掌握《自动控制原理》课程中的基本概念、原理和分析方法,以及综合运用所学知识解决实际问题的能力,是目前自动控制原理实验必须解决的关键问题。在《自动控制原理》课程的学习过程中,“非线性控制系统的分析方法”的内容又是学生普遍感觉比较抽象、难学的一个知识环节;尤其是比较典型的非线性环节——继电特性,更是学生感觉不易理解的内容,而这一概念在《运动控制系统》等专业课的学习中却会用到。因此,通过相应的实验帮助学生更好地掌握该方面的理论知识尤显必要。

2 现状

现有的自动控制实验设备都有继电特性的模拟实验内容,且通常都采用如图1所示电路。

这种电路虽能显示出继电特性曲线,但一般都只能模拟一个理想的继电特性,即回差m=0、放大系数K=1的情况,其特性曲线如图2所示。这种电路有一定的实验局限性,学生只能观察理想继电特性的曲线,无法调节m、K的值,这样实验得到的数据无法达到应有的效果。

3 m、K可调的继电特性模拟电路

基于多年的实验经验,本文设计了能满足特性曲线可调的实验电路。

图3是一个具有典型继电特性的非线性部件的模拟电路图。图中运算放大器1组成回差可调的斯密特电路,其输入输出关系如图4(a)所示。

输入电压Ui从放大器的反相端加入,输出电压经反馈电阻ηRw1送到放大器的同相端,组成正反馈回路,稳压管稳压值加上相串的二极管正向电压使放大器1的输出电压Ua只有两种状态,即Ua=Um或Ua=-Um。当Ua=Um时,放大器同相端电位为:

要使放大器输出从Um转换到-Um,输入电压Ui必须增大到U+1=Um才行;同理,当输出电压Ua=-Um时,同相端电位为:′

要使放大器输出从-Um转换到Um,输入电压Ui必须降到U′+1=-Um才行,改变电位器Rw1的值(即η从0变化到1),即可改变回差。

运算放大器2也是组成回差可调的斯密特电路,同理可推出其输入-输出特性如图4(b)所示。运算放大器3组成一个加法器,它把Ua和Ub两个信号进行代数相加,然后在电位器RW3中间输出。由于RW1、RW2采用双层同轴电位器,故可得出图4(c)所示的输入-输出特性,其中m=2η-1。m可取-1到+1间的任何值,K可以取0到1间的任何值。

用图3所示的模拟电路,可以得到放大系数K、回差m均可调的典型继电特性,便于我们更好的了解m、K值的变化对系统的影响。

4 实例

下面介绍一个具有典型继电特性的非线性系统实验的例子。

先将图3所示电路的m、K值调为某一数值,比如取m=1、K=0.5,然后将该电路接入一个二阶系统,如图5所示,则该系统成为一个具有典型继电特性的非线性系统,其模拟电路图见图6。

我们要研究的是具有不同性质奇点的非线性系统在某个初始状态下的相轨迹曲线。由于输入信号γ=0,所以偏差e=-c,e&=-c&;以-c为横坐标,-c&为纵坐标(即以-c、-c&分别作为数字示波器或函数记录仪的X轴、Y轴输入),则可以在直角坐标平面上记录下系统在某一初始状态下的自由运动轨迹(即相轨迹图)。

此系统有两个可调的主要参数(m和K),其中回差m可取-1到+1间的任何一个数值,线性部分的放大系数K可以取0到1间任何一个数值,它们的取值,对系统的运动性质起着决定性的影响;改变m、K的值,则可以得到拥有不同性质奇点的系统在某个初始状态下的相平面图。

5 结语

通过这个实验,学生对非线性控制系统的分析方法之一——相平面分析法有了一个比较深刻的认识,对放大系数K、回差m的变化对系统的影响也有一个感性的认识,从而帮助学生更好的理解非线性系统相平面分析的内容。

参考文献

[1]彭康拥.自动控制实验教程.广州:华南理工大学教材供应中心,2002:276～284

[2]彭康拥,陈来好,等.自动控制原理(第二版).广州:华南理工大学出版社,2005:322～366

自动控制原理及技术论文 篇9

关键词：自动控制,火灾,报警系统

在城市建设不断发展的今天, 伴随着信息技术与计算机技术的飞速发展, 世界上很多国家的城市都对建筑独立的火灾自动报警系统采取网络监控管理, 通过计算机网络把传统的电话通信网络、计算机数据网络相互渗透融合, 即利用公共电话网络实时监控城市建筑火灾自动报警系统运行状态、人员值班情况、系统设备的故障报警和火警预报。

为了保证重要的大型建筑及高层建筑的安全可靠, 及早发现和通报火灾, 防止和减少火灾损害, 也为适应建筑行业, 尤其是智能建筑行业发展的新形势, 必须从建筑设计上采取完备的防范措施, 安装功能齐全可靠的自动报警和消防系统。针对目前消防行业存在的主要不足之处, 确定了多用途火灾自动报警消防系统需要解决的问题和技术创新领域, 让智能化工程技术能够全面深入的用于火灾自动报警消防系统。

1智能火灾自动报警系统的构成

在设计安装时划分区域, 每个区域由一个控制器控制, 其中包括多个探测系统, 通过各种探测器所探测到的火灾信号, 由报警控制器发出警报信号传至中央控制器。中央控制器分析烟、光、热, 确定为火灾时, 中央控制器发出信号, 启动自动消防灭火系统, 区域控制器发出声光警报。

单个火灾探测器不能对厂房、车间、建筑楼宇进行有效的防护, 只有各种类型的火灾探测器与其他的设备和部件构成了火灾自动报警联动控制系统之后, 才有强大的报警灭火功能, 才能对人民的生命财产进行有效的保护。火灾自动报警系统由火灾报警控制器、火灾探测器、外接模块和消防设备构成。为了减少联动设备对报警系统的干扰, 早期的火灾自动报警联动控制系统由火灾自动报警系统和联动控制系统两部分组成, 它们分别担负着火灾报警和联动控制的功能, 他们的部件各自安装在自己的机柜中, 通过线缆将它们联接起来进行信息交换。现在的火灾自动报警联动控制系统已经将这两部分合为一个整体, 绝大多数设备都是通过总线制连接到火灾报警系统中。

2火灾自动报警控制系统的功能

火灾自动报警系统智能化是使探测系统能模仿人的思维, 主动采集环境温度、湿度、灰尘、光波等数据模拟量并充分采用模糊逻辑和人工神经网络技术等进行计算处理, 对各项环境数据进行对比判断, 从而准确地预报和探测火灾, 避免误报和漏报现象。发生火灾时, 能依据探测到的各种信息对火场的范围、火势的大小、烟的浓度以及火的蔓延方向等给出详细的描述, 甚至可配合电子地图进行形象提示、对出动力量和扑救方法等给出合理化建议, 以实现各方面快速准确反应联动, 最大限度地降低人员伤亡和财产损失, 而且火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学依据。此外, 规模庞大的建筑使用全智能型火灾自动报警系统, 即探测器和控制器均为智能型, 分别承担不同的职能, 可提高系统巡检速度、稳定性和可靠性。

在火灾自动报警控制系统的设计中, 考虑了消火栓灭火系统、闭式自动喷水灭火系统、开式自动喷水系统、气体灭火系统等现实和工程中常见的固定灭火系统。

根据火灾参数和使用环境的差别, 选用普通型离子感烟、智能光电感烟、电子差定温感温和智能缆式感温等多种不同型号的火灾探测器, 并根据需要设置了一些控制模块、监视模块, 以实现对相应的警铃、喷淋泵、排烟风机、手动破玻按钮、消火栓按钮、水流指示器和压力开关等消防设备、装置的监测及联动控制。此外, 还设置了手动报警按钮、区域火灾报警器、消防电话、安全疏散应急照明与指示标志、火灾事故广播和警报系统等二级子系统。

所有的自动报警设备均明装, 以达到系统整体直观的效果。同时, 在火灾自动报警系统中增加了计算机的联动控制和消防控制室多线控制盘硬件直接控制电路, 加强系统运行的可靠性。

3火灾报警系统自动控制的实现

火灾自动报警消防系统是智能建筑综合管理系统中的一个子系统, 在系统的设计上相对独立, 主要实施对火灾自动报警及自动灭火系统的控制。作为智能建筑综合管理系统的一个组成部分, 应与其它的系统资源共享, 例如火灾探测报警信号对照明灯光的相应联动, 将火灾自动报警控制系统的监控信号及时传送至中央监控系统, 以实现中控室对火灾自动报警消防系统炎热监视和综合管理功能, 即实现系统集成。实现系统集成的方式是将火灾自动报警消防系统的监控主机通过实验室的Internet网络与BMS服务器互联。为了使火灾自动报警消防系统无缝地接入中央监控系统, 预留了EIA485硬件接口, 另外还预留了消防系统的通信协议网络接口。

事实上, 在整个控制系统的设计中, 应用软件的设计、程序编制所占的工作量是非常大的。一方面保证应用软件的本身的健壮性, 使程序能够持续稳定的运行。要做到这一点, 我们首先精心设计了应用软件的总体结构, 按照面向对象的观点, 综合考虑用户的观点和程序的易实现性, 编制出高效率的应用软件;在编写代码时, 多次调试, 做到思维严密, 尽可能减少人为的失误。另一方面, 我们通过采取软件方面的措施提供系统的可靠性。

总之, 火灾报警及灭火控制系统是一项复杂的工程, 必须在系统设计、结构设计、软件编制、整机装备和调试阶段各个环节方面统筹安排, 严格把关才能保证系统具有高的可靠性。

4结论

火灾自动报警系统把现实中火灾监控系统的不同设计形式全部都融合到试验系统中, 能够对火灾发生进行早期探测和报警, 能根据火情位置, 输出联动灭火信号, 启动灭火设施, 及时扑灭火灾。火灾自动报警监控系统在发展应用中充分显示了现代化网络的先进功能, 使消防部门通过多媒体管理能常年实时监控城市中火灾自动报警系统的运行状态及人员值班情况, 及时发现防火设备的故障信息和火警报告, 有利于消防部门的监督管理, 并对消防设备存在的问题能及时进行解决, 保证了火灾自动报警系统的正常开通运行。实现了城市火灾自动报警网络系统的监控管理, 将在以防为主, 防消结合的城市消防事业中发挥巨大的作用。

参考文献

[1]孙景芝, 韩永学.电气消防[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]王奇, 母文平.智能建筑实验室安全防范系统设计[J].成都航空职业技术学院学报, 2006, (12) .

[3]贾年, 罗晓晖, 成华友.基于MSA的智能火灾报警系统[J].西南交通大学学报, 2007, 42 (4) .

旋切机工作原理及技术特点 篇10

关键词：旋切机；类型与规格；工作原理

中图分类号： TS64 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.14.015

1 旋切机

旋切机，又称旋板机，即薄单板加工机。根据旋切机卡轴数量、卡轴动力来源、加工木材尺寸、旋切木材直径等进行分类，主要分为有卡轴旋切机和无卡轴旋切机，以及有卡无卡联合旋切机，其中有卡轴旋切机细分为单卡轴旋切机和双卡轴旋切机。

2 旋切机工作原理

有卡轴旋切机，如图1右图所示，利用卡轴101，插入圆木木料内，旋转木身，刀具将圆木由外至内旋切成薄板状。卡轴主要用于固定木料并进行旋转与切割，故卡轴插入木料的部分便无法旋切，且卡轴直径较大，无法旋切剩余木料多，卡轴旋切机非常浪费木材原料，不利于木材的充分利用，同时也增加了产品加工成本。目前一般有卡轴的旋切机旋切的长度为0.8～2.6米，无卡旋切的木芯直径达70～300毫米。

无卡轴旋切机，如图1左图所示，其利用一根既起压紧作用又起送进作用的挤压摩擦辊和两根压紧圆木并起摩擦驱动作用的具有表面纹路的主摩擦辊支撑圆木，一把旋切刀在挤压摩擦辊的下方旋入圆木内。工作时始终在全长方向上压住圆木的摩擦辊向相同的方向转动，驱动圆木旋转，使圆木向旋切刀送进，最后将圆木旋切成薄板，由于没有卡轴，旋切到最后木芯余料少，大大提高了出板率，因而受到广泛重视。

3 旋切机发展脉络

现有旋切机，无论有卡轴旋切机或无卡轴旋切机，在实际生产中，旋切机主要存在着辊轮组对木料棒夹持力难以控制，特别是当木料直径较小时，极易造成加工出的板材厚度不一致，为克服这一不足，通常的方法是在控制进给机构的液压装置上设置一手动调节阀，由人工操纵实现对夹持力的控制，这种方法不仅需要一定的工作经验，而且手工操作必然会产生误差，难以保证质量。针对以上问题便是提供一种自动调节辊轮对木料棒的夹持力，进而确保当木料直径较小时均可加工处板的厚薄一致的旋切机。

现有的无卡轴旋切机加工出的木薄板存在厚薄不均，为使薄板厚度均匀，目前的无卡轴旋切机都采用减压或减速进给装置进行控制；采用减压装置，由于压力不好控制，压力过小则旋切机将无法工作；采用减速装置，进给速度也不好控制，进给速度太慢则降低了生产率，因此采用减压装置或减速装置来控制薄板厚度效果都不是很理想。针对以上问题，实用新型专利（CN2644123Y）提出，提供一种机械式的刀口调整装置，通过该装置的作用使无卡轴旋切机能直接旋切圆木，旋出的圆木薄板厚度均匀，表面光滑，提高生产率。如图2所示，提供一种刀口调整装置，即通过偏心轴2、齿轮11、齿条5等实现对刀具的调整，从而使该旋切机可直接旋切出板厚均匀的圆木单板。

现有的无卡轴旋切机，由于其是通过压力将圆木卡紧旋切出单板，因此压力的大小直接关系到旋切出的板材的厚度，然而在数次的生产实践中，当旋切直径不规则的圆木时，采用单一的压力进给旋切，不同的圆木所旋切出的板材的厚度会略有不同，大直径的圆木旋切出的板材偏薄，小直径的圆木旋切出的板材偏厚。为了达到旋切板材厚度的一致，需要根据圆木直径的大小调整压力的大小，大直径的圆木需要的压力大些，小直径的圆木需要的压力小些，针对以上问题，专利申请（CN103056945A）提出，提供一种能根据圆木直径自动调节压力大小，从而达到不同原木直径旋切出板厚一致的薄单板，其通过直径自动检测装置反馈直径数据到油路控制装置等从而控制压力，利用压力反馈信号来根据原木直径自动调节压力大小，旋切出厚度一致的薄板材。

伴随科技日新月异，数字控制技术也逐步运用到旋切机生产中，近年来出现了数控旋切机。数控旋切机生产加工不仅提高了单板的质量和精度，还提高了生产效率和整机的自动化程度。数控无卡轴旋切机是胶合板生产线或单板生产线上的重要设备，主要用于将有卡轴旋切机旋切剩余的（或扒圆）木芯进行二次加工利用，将长度不等的木段，在一定直径范围内的木芯旋切成不同厚度的单板，旋切直径小。

4 旋切机的技术参数及其特点

4.1 技术参数

旋切机两卡头之间的距离决定旋切木段的长度，因而也决定了旋切出的单板带的宽度，它有一个最大距离和一个最小距离。旋刀长度一般比两卡头之间的最大距离大50毫米，卡轴的转速和旋切机传动装置的传动方式有关。目前旋切机按旋切过程中卡轴转速情况可分为两种类型，一种是卡轴转速固定不变，另一种是卡轴转速随木段旋小而增加。工作进刀速度是卡轴每一转或每分钟内刀床（旋刀和压齿）移动的距离，以毫米/转或毫米/分计算。进刀速度决定旋出单板的厚度，为了获得不同的单板厚度，旋切机上设有进刀速度变换机构——进刀箱。

4.2 技术特点

数控旋切机，更换板厚只需要输入板厚数字，无需更换设备内部结构，旋切精度高；不同木种也可一同旋切而不影响板厚；板面光洁度高，旋切中对木材的阴阳面反应不敏感。

5 旋切机专利基础状况及分析

木材加工领域涉及的分类号有B27（但B27分类下的文献有些并不属于木材加工的范畴，此外还检索了一些相关的分类号B32B21、E04F15），木材旋切机涉及分类号B27L5/02、B27L5/04、B27L5/06以及B27L5/00，本文在SIPOABS数据库中针对上述分类号下涉及木材加工旋切机的专利申请进行统计分析，其专利申请总量为9510篇，检索时间截止为2016年4月25日。下面对其申请国及申请人的申请量进行统计分析（主要分析排名前20）。

从图3中可以看出，在世界范围内，关于木材旋切机的专利申请，申请量最大的是日本，约占50%，这也与其国情有关，日本是一个地震多发国家，木材在房屋建造方面的应用尤为突出，因此对于木质产品的应用与开发也是更为重视。其次中国、美国、德国关于木材旋切单板的申请量差不多，我国专利申请量名列第二，说明我国也越来越重视对于木材的充分利用，木材旋切单板的重视程度也是逐步提升，这也是我国节约资源、退耕还林的体现。在旋切机专利申请领域，日本松下电器株式会社、日本名南制作所等关于木材旋切单板及旋切机的申请量最多，这也体现了多发地震的日本对于木材，尤其旋切单板、木地板等在房屋、建筑等发面的重视程度。

6 结语

旋切单板作为木材领域发展的一个分支，越来越受到人们的重视，随着科技的不断进步和发展，对于旋切机的创新与发展也会越来越被木材领域的专家关注和重视。国内有关旋切单板的申请量不断增加，这也预示着人们在不断开拓新的技术。旋切机是生产单板的主要设备之一，随着木材资源结构变化的调整，满足单板生产需要的旋切机种类、性能也在逐步变化，节约木材资源、提高单板质量、节能环保逐渐成为主题。

利用技术经济学原理控制工程造价 篇11

由于长期受计划经济的影响,在我国的工程建设领域中,存在着严重的技术与经济相分离的现象。尽管工程技术人员的技术水平、工作能力都相当不错,但普遍缺乏经济意识,他们往往只重视技术而忽略经济,设计思想保守,施工技术落后,墨守成规,不关心工程成本及工程造价,大多数工程技术人员把如何降低工程投资看成是财务人员、预决算人员的职责,设计或提资时缺乏技术与经济两方面的有机结合,只考虑技术上安全可行,而对经济合理重视不足。而以往预决算人员、财务人员给自己确定的主要责任仅是根据有关规定制度办事,他们往往不熟悉工程知识,也较少了解工程进展中的各种关系和问题,仅单纯地从财务制度、预算定额的角度、审核费用开支,也难以有效的控制工程造价。

所谓工程造价的有效控制,就是在整个工程建设阶段,把建设工程发生的造价控制在批准的造价限额以内,随时纠正发生的偏差,以保证项目建设目标的实现,以求在各个建设项目中能合理使用人力、物力、财力,取得较好的投资效益和社会效益。由此可见,工程造价控制本身就是一个复杂的系统工程,必须从设计、组织、施工、管理等多方面采取措施。比如设计方案的优选、施工组织设计的优化、概预算及施工图预算的严格审查、工程造价的动态管理。这些环节,既涉及到丰富的专业技术知识,又具有较深厚的经济内涵,必须做到两者兼顾,缺一不可。

1 利用技术经济学原理选取最优的设计方案[1,2]

设计就是在技术和经济上对拟建工程的实施进行全面的安排,也是对工程建设进行规划的过程。拟建项目确定后,设计就成为工程建设的关键,对于该项目的建设工期、工程造价、工程质量以及建成后能否获得较好的经济效益起着决定性的作用。通常,工程技术人员对同一建设工程有多个设计方案,此时,如何从中选优就成了关键,通常我们采用价值工程分析法来处理这一问题,即动用集体或个人的智慧,通过有组织的活动,着重对建筑产品进行功能分析,使之以较低的成本,可靠的实现其必要的功能。我们以V代表价值,以F代表功能,以C代表成本,得到价值工程模型:V=F/C

价值工程通过功能和价值分析,将技术问题和经济问题紧密的结合起来。从价值工程模型不难看出,提高产品价值的途径不外乎以下几种:一是提高功能,降低成本;二是功能不变,降低成本;三是成本不变,增强功能;四是功能略降,成本大降;五是成本略升,功能大升。下面便是运用此模型优选设计方案的两个实例:

1)中州铝厂设计最终规模为1 200kt混联法,分期建设。一期为200kt烧结法。由于在一期工程建设中,已为二期工程尽快上马,缩短建设周期,减少投资作出了前期铺垫(即二期工程部分项目已在一期工程提前建设),所以待一期工程建成投产后,成本高达3 000元/t左右,产品在市场上根本没有竞争力,生产经营举步维艰,亏损数额巨大,严重影响和制约了今后的发展。

为了求生图存、改变中州铝厂的命运,必须强化管理,依靠技术进步,盘活存量资产并提高设备利用率,使氧化铝制造成本大幅下降。有如下两种设计方案:

第一种方案是沿袭利用原来传统的碱—石灰烧结法工艺流程扩大生产,轻车熟路,各种技术指标、岗位作业标准、操作规程也都是现成的,可以按部就班完成生产线,投入使用。但传统烧结法的能耗是拜尔法的3～4倍,在直接生产费用中,能耗费用约占50%,烧结法能耗使成本居高不下。

第二种方案是进行强化烧结法生产氧化铝新工艺的研究,走科技兴厂的路子。实验研究成功后,投入使用,这样生产出来的氧化铝不仅能耗低,而且比原有的碱—石灰烧结法生产出的氧化铝产量更高。与传统的烧结法比较,利用强化烧结法生产氧化铝新工艺使原料消耗将降低10%～15%,动力、燃料消耗、工艺能耗将降低20%～25%,产量增加30%,经济效益显著。

两种方案的总造价均近1亿3千元,但其生产工艺条件不同,从1999年强化烧结法工艺生产出的2万多吨产品来看,强化烧结法具有投入原料少、产量高的特点,每台窑磨比传统烧结法多产2～3万t/a,销售收入达4 000～6 000万元/a,即C1=C2,F1<F2从而得出V2>V1。

由于强化烧结法工艺本身具有的优势以及工业试验的成功,强化烧结法新工艺技改工程被列入第二批国家重点技改项目(见国经贸投资[1999]961号《关于下达1999年国家重点技术改造项目计划的通知》)。由表1可见,投产后,每套窑磨设备均能比过去增加30%的氧化铝产品,同时还不用增加劳动定员,利用中州铝厂现有的工人和管理人员即可。

2)中州铝厂电气系统从1991年12月正式运行至今已20余年,有6KV变压器80台,其瓦斯保护回路原设计和施工采用交、直流共用一条电缆,交流控制回路为相线—零线(地线),是接地系统且有交变磁场,直流控制回路其直流对地则是绝缘系统,无交变磁场。交、直流共用一条电缆相互之间干扰很大,我们进行过测试,将直流电源断开,直流控制回路线芯中仍有100多伏电压,最高可达174伏。变压器跳合闸回路电源为直流,受交流系统的影响,时常报接地信号,严重时出现过变压器跳闸事故,从而影响到各高压配电室的安全稳定运行,危及氧化铝生产。改变此缺陷有两种方案:

方案一:增设一条控制电缆,将交、直流分开,方案简单可行,但工程量大,平均一台变压器需300米电缆,80台共需24 000米,材料费5×24 000=120 000元,并且还需要挖沟、铺砂、盖砖,安装调试费约为12万元;

方案二:在瓦斯保护屏增加一块DZJ—284中间继电器,由它的常开触点去代替交流控制回路中变压器开关的常开触点。中间继电器500元/台,采用方案二安装调试费约为8万元,两种方案结果一样,但方案二费用低,既C2<C1,从而得出V2>V1,后经实施取得了良好的经济效益和社会效益(见表2)。

2 利用技术经济学原理优化施工组织设计

同一工程,不同的施工组织设计,其经济效益是不一样的。一个好的施工组织设计可以帮助企业降低成本,缩短工期,战胜对手、赢得竞争;一个好的施工组织设计应考虑全局、预见薄弱、抓住重点、统筹兼顾。

中国有色第六冶金建设公司是强化烧结法工程的一个参建单位,以其承担3千多万元建设工程的施工设计为例。工程的特点:工程量大、结构复杂、施工穿插多、设备多、安装高度大、立体性强,叠加多。他们根据多年的实践摸索,制定了一整套切合实际,行之有效的施工组织方法:在施工进度安排上大力推广平行作业,避免不必要的停工、窝工现象的发生,还充分利用现有的机械设备,合理调度,突出重点,在技术上更是精益求精,开创了“从技术着手,以技术结束”为核心内容的现代技术经济管理新篇章。

在收到施工图后,工程技术人员严格审查施工图,把设计出现的漏项、矛盾、错误及时提出来,把设计上存在的问题解决在施工前,避免施工完毕再返工,增加不必要的投资。

要减少投资,甲方从施工招标阶段就对施工单位报送的施工组织的施工方案到某工序的具体施工方案都进行严格审查,对其经济性、合理性进行充分的分析、论证,对施工组织从全局着手进行综合考虑。如种分槽子项7.5m×29.5m泵房里有一4.8m×3.6m值班室,十几个设备基础,紧挨着泵房还有母液槽、精液槽四台大槽的设备基础,此处平均标高为+0.917。若人工开挖土方,将增加建设投资,甲方对施工单位报的施工方案进行修改:整体机械大开挖,仅把不回填的土方用汽车运到指定的地点。共挖土方4 870m3,回填的3 529m3土就近堆放,仅这一项挖填土就节省建设资金十几万元。

3 利用技术经济学原理对概预算、施工图预算进行严格审查[2]

中州铝厂强化烧结法工程共有12个单位工程子项,工程专业多,有建筑、机械、电气、管道、仪表、筑炉、保温、非标等工程预算170多份。

定额采用:建筑工程采用《河南省建筑工程预算定额》(1995版)及其相应配套的费用定额,安装工程采用全国统一安装工程预算定额《河南省安装工程单位估价表》(1997年版)及其相应的费用定额。省颁定额没有的子目参考采用国家有色工业局专用定额。

费用定额:建筑工程按四类近途取费,安装工程按三类近途费用。

临时措施不计取。

材料费用结算:主材系中州铝厂供应,施工单位自行采购的须经比价后中州铝厂物价科批准;建筑工程差价办法按当地建设标准定额按有关规定执行。下面便是一个严格审查施工图预算后节约工程建设造价的一个实例:

在强化烧结法粗液脱硅电气施工图预算中,从低压配电室到泵房动力箱有两路电源,型号为CMC-4(6 × 40)计345m.设计标明为封闭母线,但不是定额中所说的那种大型的绝缘程度要求高,载流量较大,单位(每米)重量较大,配电室用的封闭母线,若套封闭母线定额,无疑增加工程投资,仅直接费用就20万元有余,但套矩形母线,施工单位损失又较大,也不符合实际。根据实际情况,双方商定,按延长米套矩形母线定额,然后支持柱、外壳等按重量算,套轻型铁构件制作安装,直接费仅为7、8万元。这样,既节约了工程投资又维护了施工企业的合法收益。中州铝厂预决算人员经过严格、认真、细致的翻看施工图纸、施工规范,一丝不苟计算工程量并进行技术方面的分析,查阅定额等,使强化烧结法工程决算值比概算值降低20%～30%。

总之,应用技术经济学原理是降低工程成本,控制工程造价最有力的手段。当前最迫切需要解决的是以提高工程造价效益为目的,在工程建设过程中,把技术与经济相结合,通过技术比较,经济分析和社会效益评价,正确处理技术先进与经济合理两者之间的对立统一关系,力求在技术先进条件下的经济合理,在经济合理基础上的技术先进。

摘要：工程建设领域受计划经济的影响存在着严重的技术与经济相分离的现象。本文以国家重点技改工程——中州铝厂“强化烧结法”工程和中州铝厂技改工程为例,从设计方案立项、施工组织与设计、概预算及施工图预算三个方面论述了技术经济学原理在控制工程造价方面的重要作用。因此社会当前最迫切需要解决的是如何控制工程造价以提高经济效益,在工程建设中,把技术与经济相结合,力求做到“技术上先进、经济上合理”。

关键词：技术,经济,结合,工程造价,效益,手段

参考文献

[1]1998年—2001年1—7月中州铝厂氧化铝分厂会计报告[R].