控制继电器应用(精选12篇)
控制继电器应用 篇1
摘要:针对用单片机制作的配光性能稳定性试验点亮装置存在编程复杂、不同组合灯需要不同的控制程序、扩展性差等缺点,我院用“easy”控制继电器重新设计了一台该装置,新装置可通过面板操作设置时间继电器参数实现修改点亮方式,且具有操作简单、扩展性好等优点。
关键词:控制继电器,点亮装置,汽车灯具,稳定性试验
前言
汽车灯具是汽车行驶必不可少的安全部件,是汽车主动安全即预防事故的主要组成部分,对汽车的行驶安全性起着十分重要的作用。近几年,我国对汽车灯具强制性国家标准进行了全面修订,并已发布实施。现行标准对汽车灯具提出了更高的要求,与前版标准相比,汽车前照灯和前雾灯增加了配光性能稳定性试验等项目。标准刚实施时,市场还没有配光性能稳定性试验点亮装置(以下简称点亮装置)。根据标准要求,我院曾用单片机制作了点亮装置,但在试用过程中,设备的可操作性较差,不同的灯具需要不同的控制程序。现我院利用easy500控制继电器重新制作了点亮装置,通过面板操作修改点亮参数,即可满足不同汽车灯具检测的要求。
1 组合灯的点亮方式
汽车前照灯和前雾灯配光性能稳定性试验应按规定的方式点亮12h,然后再进行配光试验。根据标准示例,总结有以下几种比较典型的点亮方式:
a)15min关闭和5min点亮循环12h;
b)15min关闭和5min点亮循环6h,关闭6h;
c)关闭6h,15min关闭和5min点亮循环6h;
d)9min关闭和1min点亮循环12h;
e)9min关闭和1min点亮循环6h,关闭6h;
f)点亮6h,关闭6h;
g)关闭6h,点亮6h;
h)点亮4h,关闭8h;
i)关闭4h,点亮4h,关闭4h;
j)点亮8h,关闭4h;
k)12h全部点亮。
组合灯中的每个灯丝按上述方式之一点亮,例如含弯道照明附加光源的B级前照灯点亮方式:弯道照明附加光源按d)方式,远光灯按a)方式,近光灯按k)方式,三个灯丝同时点亮12h。
2 控制系统的实现
2.1 工作原理
本装置采用M o e l l e r公司生产的easy512-AC-RC控制继电器控制组合灯的点亮方式。“easy”系列是一个可以编程的开关电器和控制电器,用于取代继电器和接触器的控制,内置逻辑功能、定时和计数功能有及实时时钟功能,将逻辑连接取代传统布线;“easy”采用梯形图技术绘制电路图,可以通过面板或软件编程快速调试,实现既定的功能。easy512-AC-RC继电器具有以下特点:8个输入端、4个继电器输出(最大电流8 A)、128行程序(每行3个触点和1个线圈)、16个多功能时间继电器、4个运转时间计数器、16个模拟比较器/阈值开关。
工作原理:16个多功能时间继电器具有通电延时、断电延时、单脉冲发生器、脉冲(闪烁信号)发生器等方式运行的功能。由一个时间继电器控制整组灯的点亮时间,采用单脉冲方式运行;由4个继电器控制4个输出继电器,采用脉冲(闪烁信号)发生器方式运行;每个输出继电器控一个灯丝,4个8A电流的输出继电器基本满足现代汽车灯具的要求。
2.2 硬件实施
汽车灯具有直流6V、12V、24V三种不同的灯泡,同一组合的供电电压相同,所以继电器不能与灯泡共用一个供电系统。本系统采用220VAC供电与灯泡电源完全隔离。如图1。图中KXT为时间继电器,KX为输出继电器,HX为灯泡的灯丝。
下列特殊情况需要对电路进行调整:
2.2.1对于b)、c)、e)前后6小时的点亮方式不一,则需要在K5T与控制相应灯丝的时间继电器之间串联一个时间继电器,产生6小时的单脉冲或采用通电延时方式。
2.2.2有些灯泡灯丝的电流超过8A,如标称电压为6V的H1灯泡,最大功率为63W,则需要对输出端继电器进行并联,由一个时间继电器控制两个输出继电器,输出电流达16A,满足灯丝的电流要求。
2.2.3当点亮方式为先关闭时,需要在控制循环点亮的时间继电器前加一个时间继电器,运行方式为通电延时。
2.2.4有些组合灯的功能超过4种,如带弯道照明附加光源、前位灯、前转向灯、近光灯、远光灯等组合的前照灯,4个输出继电器不能满足要求时,控制继电器可以连接扩展模块,以增加输出端的数目。
2.3 软件实施
按照系统电路图设计梯形图,如图2所示,I1是输入端的接点;TTX为时间继电器触发的使用线圈,TX为相应的时间继电器,即系统电路图的KXT;输出继电器KX用继电器线圈{QX代表。时间继电器需要设定三个参数,运行方式、第一时间I1和第二时间I2。T5的运行方式设置为(单脉冲方式),I1设置为12h,I2不必设置,该继电器触点结合12h后断开,完成整个点亮过程;T1~T4的运行方式设置为(脉冲发生器方式),I1设置为点亮时间,I2设置为关闭时间;如需在控制循环的继电器串联一个时间继电器,控制开始的关闭时间,则运行方式设置为×(通电延时方式),I1为关闭时间,T2不必设置。
在稳定性试验时,根据组合灯的功能,按规定的点亮方式,设置相应时间继电器参数。经实验该装置满足标准要求。
3 结语
通过试用表明easy控制继电器能够简化控制线路,提高可靠性和连续性,降低维护成本等优点。easy512-AC-RC控制继电器有4个8A的输出继电器,基本满足现代汽车组合灯的要求,如有特殊输出要求,可对控制继电器进行扩展,也可用具有8个8A输出继电器的easy520-AC-RC控制继电器。
参考文献
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[5]刘国栋.自动控制应用中时间继电器的作用分析[J].科技资讯,2011年04期.
控制继电器应用 篇2
PLC教学总结
这学期我担任电子中专0901和机电中专0901在《电器及PLC控制》以及机电0901班在《机床与PLC控制》的教学工作。回顾一个学期来的PLC教学工作实践,我本着全面培养学生的创新力、提高实践水平的思想,全身心地投入到教学中,圆满完成了教学任务。现将教学方面的体会和工作总结如下:
一、积极听课,认真备课,善于反思
听课,不仅开阔了思路,也为备课过程积累了丰富的素材。各种鲜活生动的事例,各种教学方法、模式的展示,微小细节之处的精彩处理,使我在丰富课堂教学的同时,也改变了学生对学习感到枯燥、单调、脱离实际的成见。为了能及时发现和改正教学过程中的问题,我有意识的进行阶段性的工作反思,小到一节课,大到一个学期;近到上一节课说错的一句话,远到一种教学思想的深层次思考。虽然它们都还很肤浅,但我相信“九尺之台,起于垒土”,“不积跬步,无以至千里”。
二、紧抓作业批改、注重后进生辅导
作业的检查和批改,是检测学生知识掌握情况的重要途径。开学以来,我一直坚持作业的认真批改,这不仅有利于对学生知识落实的情况的更好掌握,更使我对学生课堂表现情况,有了一个更加全面的认识。从而能够更好的根据学生的情况,调整教学。对于班里的后进生,我一直坚持个别知识辅导和思想教育相结合的方式,在给学生谈理想、谈目标的同时,激发学生的学习热情。
三、积极参加学校组织在公开课
在这学期在10月份和11月份,我分别在中专和大专技师两个层次在学生中上了两堂公开课。听取听课老师在教学建议,从而进一步提高自己在教学水平,弥补自己在教学上在不足。
四、深入扎实的上好每一节课
PLC教学是电子和机电专业在专业课,因此扎实在上好每一节课对学生的发展以及将来的就业起着至关重要的作用。我在教学中主要以学生动手为主,在课堂上让学生动起来是上好一节课的基础。因为PLC主要以实践操作为基础,所以我采用了项目化教学,每次课都提出个项目,然后让学生分组去完成这样的项目,这样既学习到了PLC课程的精髓,同时还增加了学生的学习兴趣,活跃
汽车电子系顾 恺
了课堂气氛,让学生在玩中学,学中玩,每当学生们完成一个项目后都有极大的成就感。例如在讲到用PLC控制电机正反转控制时,我就提出了设计全自动洗衣机的设计,让学生分组讨论学习动手等。
控制继电器应用 篇3
关键词: 自适应控制; 继电保护; 距离保护; 整定值
伴随着计算机技术的飞速发展, 现代自动控制理论正日渐深入应用到各个领域, 形成了各种成熟的计算机控制系统。它具有不同的控制方式: 程序控制、数字控制、实时控制, 也可以充分发挥其计算机软件功能与分时特性, 实现多变量、多回路、多对象、多工况、变参数和自适应的综合控制。电力系统的运行状态处于频繁的变化中, 且可能发生各种类型的短路故障, 如瞬时的、永久的、金属性的、非金属性的故障, 以及可能出现的各种极端运行方式等。
1 自适应控制模型
设计自适应控制系统的目标: 即使参数发生变化,这个系统也能保持它的标准特性。它可以通过反馈控制, 比较性能指标后修改控制参数来实现对某一系统的控制。自适应控制系统分为参数自适应控制系统和性能自适应系统。后者最典型的模型参考自适应控制系统( 如图1 所示) 。
图1 自适应控制模型
在图1 中, 输入信号可同时加到可调系统和参考模型, OM代表期望的响应, OS为系统当时的实际响应, e 为期望响应与实际响应的误差。自适应控制的任务是, 当可调系统受到干扰时, 使可调系统的输出和参考模型之差e 为最小。为实现这个要求, 自适应机构根据性能指标, 按预定策略进行参数调整或综合出一个辅助输入信号( 虚线所示) , 以实现可调系统的最优响应。
2 自适应在继电保护中的应用
以继电保护中最常用的且很重要的线路距离保护为例, 说明自适应保护的特点及应用过程。
2.1 距离保护设置的难点
作为高压、超高压输电线路的主保护, 距离保护基本不受电力系统运行方式和结构变化的影响,因而保护范围较长且稳定, 适合于远距离、重负荷的高压线路, 但在保护构成上仍存在如下一些问题:
a) 避越最小负荷阻抗, 防止保护误动的能力;
b) 避越非金属性短路, 过渡电阻的影响, 防止保护拒动的能力;
c) 外部短路伴随系统振荡时, 防止保护误动的能力。
2.2 自适应距离保护方案
自适应距离保护的构成见图2。
图2 自适应距离保护模型
如图2, 自适应控制回路的主要作用是根据被保护线路和系统有关部分所提供的输入量, 识别系统所处的状态, 进一步作出自适应的控制决策, 如改变距离保护的整定值、动作特性等。距离保护本身包括测量回路和逻辑回路, 输入量主要包括输电线路本端的电流、电压及序分量, 根据自适应距离保护具体的要求, 除信息从本端获得外, 还需通过远方线路或调度中心获得。
2.3 自适应距离保护方案举例
2.3.1 在自动重合闸过程中的自适应控制
在距离保护中, 第I段采用方向阻抗继电器以保证在反向故障时保护不误动。为解决方向阻抗继电器在线路正方向出口处发生故障时存在“死区”,保护不动作的问题, 广泛采用记忆回路和引入非故障相电压的方法。但在220 kV及以上电压等级的输电线路, 其距离保护的电压通常是由线路侧的电压互感器( TV) 上引入的。在这种条件下, 当故障线路两端断路器跳开后, 在自动重合闸的过程中,由于线路上的电压和继电器中记忆回路作用已消失, 因而线路正方向出口永久故障保护跳闸, 自动重合闸后, 保护不能再跳闸, 形成“重合闸于故障”的现象。为解决这一问题, 在重合闸过程中采用自动改变阻抗继电器动作特性的自适应方案, 将方向阻抗继电器的阻抗特性( 虚线) 改变为包含阻抗平面坐标原点( 即对应线路正方向出口短路点) 的偏移特性( 实线) , 以使包含出口短路的所有正向短路测量阻抗均落在动作圆内, 如图3 所示。
图3 阻抗继电器复平面向量图
2.3.2 消除分支电流影响的自适应控制
由于电力系统网络的复杂性及运行结构的变化, 在构成距离保护时, 往往需要考虑分支电流对距离Ⅰ, Ⅱ段的整定和保护范围产生不利的影响,图4 给出3 种代表性的网络。
如图4, 设距离保护装设在a 和b 端, 则故障时测量阻抗为:
(a)助增电源电流的影响
(b)助增电流的影响
(c)汲出电流的影响
图4 分支电流的影响
其中, K f z称为分支因数, 它与电网运行方式有关, 当K fz> 1 时, 称助增因数, 当K f z< 1 时称汲出因数。这时由于b 端主保护不能切除故障,需要上级a 端Ⅱ段距离保护动作跳闸时, 保护的配合关系中实际电流值有差异, 必须把分支因数考虑进去, 否则保护范围将会变化, 引起拒动和误动, 因此采用相应的自适应控制方式, 根据电网的运行方式实时确定分支因数K f z和保护的整定值。实际上可采用较简单的方法, 如将b, c 端断路器的状态信息通过通信工具传送到a 端, 此时可以确定保护的整定值:
式中 KK——可靠因数, 可取0.8;
端主保护距离Ⅰ段整定值;
端距离Ⅱ段作为b 端主保护的后备保护的整定值。
这样, 只需将三端a, b 和c 的断路器状态进行互相的传送, 不要求经常和实时传送信息, 即可避免分支电流对保护范围的影响。
3 结束语
控制继电器应用 篇4
继电器控制系统由感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成。
2 继电接触器工作原理
电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压, 线圈中就会流过一定的电流, 从而产生电磁效应, 衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯, 从而带动衔铁的动触点与静触点 (常开触点) 吸合。当线圈断电后, 电磁的吸力也随之消失, 衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置, 使动触点与原来的静触点 (常闭触点) 释放。这样吸合、释放, 从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
3 继电器的主要作用
继电器作为最重要的控制元件之一, 概括起来, 有如下几种作用:
(1) 扩大控制范围:例如, 多触点继电器控制信号达到某一定值时, 可以按触点组的不同形式, 同时换接、开断、接通多路电路。
(2) 放大:例如, 灵敏型继电器、中间继电器等, 用一个很微小的控制量, 可以控制很大功率的电路。
(3) 综合信号:例如, 当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时, 经过比较综合, 达到预定的控制效果。
(4) 自动、遥控、监测:例如, 自动装置上的继电器与其他电器一起, 可以组成程序控制线路, 从而实现自动化运行。
4 控制继电器存在的缺点
今天继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域。他们比以往的产品具有更高的可靠性。但是, 这也是随之带来的一些问题。如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的, 容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧, 甚至会熔在一起产生误操作, 引起严重的后果。再者, 对一个具体使用的装有上百个继电器的设备, 其控制箱将是庞大而笨重的。在全负荷运载的情况下, 大的继电器将产生大量的热及噪声, 同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装, 如果有简单的改动, 也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。
5 继电器控制系统在工业生产中的应用
(1) 可编程控制器 (PLC) 作为自动控制以成为大多数自动化系统的设备基础, 同时也给工业控制带来了前所未有的非凡变化。使用PLC的工业控制系统与传统的用继电器的工业控制系统相比, 在操作、控制、效率和精度等各个方面都具有无法比拟的优点。可编程控制器的种类千差万别, 为了在恶劣的工业环境中使用, 它们却有许多共同的特点: (1) 抗干扰能力强, 可靠性极高, (2) 编程方便, (3) 使用方便, (4) 维护方便, (5) 设计、施工、调试周期短, (6) 易于实现机电一体化。
(2) PCL的工作原理。PLC是采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作的。即PLC运行时, CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序, 按指令步序号 (或地址号) 作周期性循环扫描。如果无跳转指令, 则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序, 直到程序结束, 然后重新返回第一条指令, 开始下一轮新的扫描。
(3) PLC控制应用。模型介绍及控制过程分析:波轮式全自动洗衣机的洗衣桶 (外桶) 和脱水桶 (内桶) 是以同一中心安装的。外桶固定, 作盛水用, 内桶可以旋转, 作脱水 (甩干) 用。内桶的四周有许多小孔, 使内外桶水流相通。
洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。进水时, 控制系统使进水电磁阀打开, 将水注入外桶;排水时, 使排水电磁阀打开, 将水由外桶排到机外。洗涤和脱水由同一台电机拖动, 通过电磁阀离合器来控制, 将动力传递给洗涤波轮或甩干桶 (内桶) 。电磁离合器失电, 电动机带动洗涤波轮实现正、反转, 进行洗涤;电磁离合器得电, 电动机带动内桶单向旋转, 进行甩干 (此时波轮不转) 。水位高低分别由高低水位开关进行检测。启动按钮用来启动洗衣机工作。
控制要求:启动时, 首先进水, 到高位时停止进水, 开始洗涤。正转洗涤15S, 暂停3S后反转洗涤15S, 暂停3S后再正转洗涤, 如此反复30次。洗涤结束后开始排水, 当水位下降到低水位时, 进行脱水 (同时排水) , 脱水时间为10S。这样完成一次从进水到脱水的大循环过程。经过3次上述大循环后 (第2、3次为漂洗) , 进行洗衣完成报警, 报警10S后结束全部过程, 自动停机。
摘要:电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置或者系统为对象, 以实现生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化及机电控制系统的最佳化的一门技术。在电气控制技术中, 其控制系统是主要的组成部分。如今机械的电气控制系统是生产机械中不可缺少的组成部分, 它对生产机械能否正确可靠地工作起着决定的作用。本文主要介绍可编程序控制系统电器控制技术的应用。
关键词:继电器,控制技术,应用,工业
参考文献
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电机与电器控制专题实验指导书 篇5
成都工业学院机电工程系
实验安全操作规程
因为本专题实验需要使用380V电源,具有较大危险性,为了顺利完成实验任务,确保人身安全与设备安全,实验者要遵守如下规定:
1、接线、拆线或多处改接线路时要切断电源。实验中严禁带电操作!任何时候人体都不得接触导线、元件金属裸露处等可能带电的部分。
2、完成接线或改接线路后要经指导教师检查,并提醒周围同学注意后方可接通电源。
3、实验中如发生事故,应立即切断电源,并妥善处理。
4、实验室总电源开关的闭合由实验指导人员操作,其他人员允许分闸但不得合闸。
5、实验中电动机高速旋转,要谨防衣服、围巾和头发等卷入其中造成人身伤害。
实验一 交流接触器的检测、拆装与维修
一、实验目的:
1、熟悉交流接触器的内部结构;掌握交流接触器的常见故障的维修方法。
2、熟悉常用工具、仪表的使用。
二、实验器材:
1、交流接触器
2、万用表、常用工具
三、实验步骤
1、松去外壳的固定螺钉,取下并检查内部有无炭化现象。如有,用锉刀或小刀刮掉,并吹刷干净。
2、用尖嘴钳取下三副主触头的触头压力弹簧和三个主触头的动触头,检查触头磨损状况,决定是否需要修整或调换触头。
3、松去底盖上的紧固螺钉,取下盖板,取出静铁心,铁皮支架和缓冲弹簧,用尖嘴钳拔出线圈与连接桩头之间的连接线。从静铁心上取出线圈,反作用力弹簧,动铁心和胶木支架。检查动静铁 接合处是否紧密,决定是否修整;检查短路环是否完好。检查完毕,将各零部件揩擦干净。
4、装配后,进行10次通断运行,检查主、辅触头的接触电阻。注意事项:
拆卸时,要备盛放零部件的容器,以免零件失落。拆卸弹簧时要防止崩出。拆装过程中,不允许硬撬。拆装外壳时,应避免碰撞。注意安全操作!
四、实验思考
1、交流接触器的铁心上装有一短路铜环,它有什么作用?
2、交流接触器灭弧方式及灭弧原理?
实验二
具有过载保护的长动和点动控制线路
一、实验目的:
1、通过对控制线路的接线,学会将电气原理图变换成安装接线图的方法。
2、了解电路中的各种保护。
3、掌握主电路、控制电路接线要求。
二、实验器材:
1、网孔板、导线、电器元件
2、万用表、常用工具
三、实验步骤:
控制电路原理图
元器件布局图
1、仔细阅读原理图,理解电路原理,并在实验报告上列出元器件清单。
2、参照元件布局图将元器件安装在网孔板上。
3、按照原理图完成电路连接,先接主回路,再接控制回路。
4、小组成员通过目测、仪表检测确认无误后经老师检查,合格则可通电测试。注意事项:
扭紧压线螺钉时注意用力适当,防止野蛮操作损坏器件。导线剪断前要精确计算,防止导线过短和过长造成浪费。通电测试必须要在老师的监督指导下进行!
四、实验思考:
1、设计两地控制电机启停的电路并绘制原理图、布局图,写出工作原理,要求两地都有启动和停止功能。
实验三 三相异步电动机双重互锁正反转控制
一、实验目的:
1、掌握按钮互锁与接触器互锁控制原理
2、熟悉按钮的使用和正确接线
二、实验器材:
1、网孔板、导线、电器元件
2、万用表、常用工具
三、实验步骤:
控制原理图
元器件布局图
1、仔细阅读原理图,理解电路原理,并在实验报告上列出元器件清单。
2、参照元件布局图将元器件安装在网孔板上。
3、按照原理图完成电路连接,先接主回路,再接控制回路。
4、小组成员通过目测、仪表检测确认无误后请老师检查,合格则可通电测试。注意事项:
扭紧压线螺钉时注意用力适当,防止野蛮操作损坏器件。导线剪断前要精确计算,防止导线过短和过长造成浪费。通电测试必须要在老师的监督指导下进行!
四、实验思考:
1、根据正反转控制原理设计3路抢答器控制电路并绘制原理图(只考虑控制回路),写出工作原理。
实验四 两台电动机顺序控制线路
一、实验目的:
1、加深对多台电动机有特殊要求的控制线路的理解及明确先后关系。
2、通过训练,提高对控制线路故障分析和故障排除能力。
二、实验器材:
1、网孔板、导线、电器元件
2、万用表、常用工具
三、实验步骤:
1、根据以下控制功能设计原理图,并在实验报告上列出元器件清单、写出工作原理。
控制功能:在某台机械设备中,电机是主轴驱动奠基,电机是润滑系统驱动电机。要求必须B先启动A后才能启动,A停止后B才能停止。
2、绘制元器件布局图并按图将元器件安装在网孔板上。
3、按照原理图完成电路连接,先接主回路,再接控制回路。
4、小组成员通过目测、仪表检测确认无误后请老师检查,合格则可通电测试。注意事项:
通电测试必须要在老师的监督指导下进行!
四、实验思考:
1、设计三台电机顺序启动逆序停止控制电路:要求启动时A启动后B才能启动,B启动后C才能启动;停止时C停止后B才能停止,B停止后A才能停止。绘制原理图并叙述工作原理。
海信电器:严格控制营销投入 篇6
进入2009年,国际金融危机的负面影响就会进一步显现出来,但中国平板市场快速增长的大趋势是不会改变的,中国平板电视将进入全面普及阶段,而且会呈现出多元化的消费格局,一线城市的家电卖场中将很难再看到CRT电视的身影,三四级市场在家电下乡等政策的带动下也将全面启动。据中国家电协会分析,新一轮家电下乡试点将覆盖农村居民3.93亿人,占全国农村居民的一半以上,由此拉动的家电设备及服务市场需求预计每年将超过400亿元。海信非常重视此次家电下乡活动,以总经理刘洪新为总负责的家电下乡项目组全力协调家电下乡研发、生产、物流、销售以及售后服务的各个环节工作。
与此同时,海信进一步明确了产业发展方向,即要更加追求高端产业和产业高端。高端产业的竞争环境要相对更好一些,产业的高端竞争也要比产业的低端竞争更好一些,我们要通过产业升级,来改变企业的竞争能力。
在这样的产业发展方向指导下,2009年费用投入的有效性是一个基本的前提,因此要严格进行营销费用的基础管理,同时,,要在保证品牌提升需要的前提下,合理优化费用结构,以争取最佳的投入产出比,积极拓展市场影响力。
控制继电器应用 篇7
125MW发电机组锅炉二次风调门使用浙江瑞安中兴执行机构进行调节控制, 以伺服放大器为电动执行器与DCS的接口设备实现调节功能, 125MW发电机组共有96台二次风执行机构。在机组运行中故障率较高, 平均每年需更换36台以上伺服放大器, 二次风门执行器为ZDF-125型电动执行器, 该执行器由电机、减速箱、齿轮-丝杆螺母机构、输出轴、力矩保护机构、手操机构及位置反馈装置组成。在新#2机组中, 二次风门控制时, 接口设备为伺服放大器, 由DCS输出4-20m A的模拟信号至伺服放大器, 由伺服放大器进行跟踪控制。
接通电源后, 电源指示灯亮, 这时输入4-20m A的控制信号, 就能比例式调节电动执行机构的输出行程, 当执行器动作时, 正行或反行指示灯亮, 数码管显示的是位置反馈信号。需要手动操作时, 切断控制信号, 按上按键或下按键, 就能操作执行器正行或反行, 数码管显示执行器的当前位置。具体原理图如图1。
2 故障原因分析
2.1 二次风执行器伺服放大器故障原因1
二次风执行器伺服放大器安装在锅炉本体周围, 由于锅炉本体周围环境温度高, 减少了伺服放大器的使用寿命。
2.2 二次风执行器伺服放大器故障原因2
在机组正常运行过程中, 二次风调门执行器动作频繁、操作量大, 也是减少伺服放大器的一个主要原因。
2.3 二次风执行器伺服放大器故障原因3
经过对故障的伺服放大器进行检查处理, 确认造成伺服放大器损坏的原因主要是电动执行器正反转电源控制单元损坏以及电子元器件老化。
3 改造方案
综合考虑以上问题, 对锅炉二次风门执行器伺服放大器进行以下改造:
(1) 伺服放大器改造为DCS逻辑判断输出开关量指令, 由继电器控制执行器正反转, 从而实现控制目的。
(2) 修改DCS控制逻辑, 增加系统测点, 在控制逻辑中取二次风门指令与反馈相减后的值, 与死区做比较来决定电机的正转或反转, 实现二次风门的打开或关闭。
修改后的控制逻辑如图2。
控制逻辑说明:
(1) 当指令大于反馈时, 死区设为2.0, 高于死区2.0, DCS发出开指令, 继电器动作执行器正转。
(2) 当反馈大于指令时, 死区设为2.0, 低于死区2.0, DCS发出关指令, 继电器动作执行器反转。
(3) 在控制逻辑中实现执行机构断输入信号自锁功能, 即当反馈信号小于0时, 开指令输出不起作用, 避免继电器频繁动作造成继电器损坏。
(3) 增加二次风门执行器开关量输出模块4块, 敷设DCS至继电器控制电缆, 实现DCS输出指令控制执行器开关作用。
4 结束语
控制继电器应用 篇8
1 现有的电器控制系统
传统的电器控制系统是由继电器、接触器、电子线路和控制开关构成的, 采用一种固有的控制方式, 并应用在各种工业生产中。经过一系列的研究发现, 这种传统的电器控制系统, 一般需要几十个甚至上百个电路经过复杂的连接才能工作, 工作的时候涉及到的电子元件也有很多, 导致这种系统异常笨重、耗电性强, 最重要的是, 一旦发生故障, 就要针对系统中大大小小的器件进行排查, 消耗大量的人力物力。由此可知, 在工业现代化的年代, 传统的电器控制系统已经不适合运用到工业生产当中, 选用新的技术是历史发展的必然要求。
2 新型的工业控制系统
为了研制出新型的电器控制系统, 科学家们将操作简单的继电器逻辑控制系统与功能齐全、发应迅速的计算机相结合, 在存储器的内部进行系统所需的逻辑运算, 同时可以做到将计算机内部的编程方法最简化, 使得计算机水平一般的技术人员, 也可以对电器控制系统进行操作。
可编程控制系统在控制性能方面比一般的人工开关具有更强的灵敏性, 开关与继电器之间实现最新的无触点接触, 减少了线路之间的连接, 避免了因线路接触不良引起的一系列故障, 提高了稳定性、可靠性。针对不同的生产需要, 可以选用不同类型的可编程控制器, 减少了替换时不必要的麻烦。可编程序控制器在编程时采用的是梯形图语言, 把实际生产过程中需要的器件用相应的图形符号绘制出来, 简单易懂、直观可读, 是目前最常用的计算机语言之一。采用定时器代替原来的人工计时, 可以不受外界条件的影响, 具有精确度高、便于控制等特点。可需要一台可编程序控制器, 就可以实现过去很多原件设备实现不了的功能, 现已成功的运用到化工、石油、建筑等的施工过程中, 并得到一致好评。
3 可编程序控制器在电器控制中的应用
3.1 可编程序控制器的工作内容
电器控制过程中主要有三个方面需要用到可编程序控制器, 依次体现在现场信息的输入、程序的执行及信号的控制方面。现场信息的输入是指, 在计算机的操控下, 可编程序控制器可以对工程中所需要输入的点按照实现排好的顺序进行扫描, 并对其所处的状态进行正确的读取;程序的执行就是可编程序控制器扫描用户程序的指令, 然后根据刚刚输入的点的状态及现在读取的程序指令进行逻辑运算;信号的控制是指根据上面所得的运算结果, 像相应的输出点发射信号, 完成电器控制中的逻辑控制功能。
3.2 可编程序控制器的应用分析
3.2.1 开关控制方面
可编程序控制器在电器控制方面中最根本的应用, 就是对于开关量逻辑的控制。开关量逻辑控制与传统的控制方法不同的是, 它可以实现逻辑控制与顺序控制的双重控制, 能够简单快速的完成电器使用过程中开关的控制。这个功能使得可编程序控制器可以在生产线、组合机床等方面得到广泛的应用。
3.2.2 控制模拟量方面
在电器的使用过程中, 常常会遇到很多关于温度、速度、流量等的连续且动态的变化。在这时, 如果将可编程序控制器运用其中, 就可以通过把这些模拟量进行D/A或者A/D的转化, 进而完成对于不断变化的模拟量的控制工作。
3.2.3 集中式控制方面
使用一台功能强大的可编程序控制器就可以实现对于电器的集中控制, 同时对电器中的多个设备进行控制, 减少使用分部控制时所需的人力、物力的浪费。这时, 如果其中的某个控制对象发生故障而无法正常工作时, 其他的控制对象也只能跟着停止运行。
3.2.4 分散控制方面
除了对电器中的部件进行统一的整体控制外, 还需要为每一个控制对象设定一个专门的可编程序控制器, 而这些可编程序控制器之间可以互相传递信号, 通过听从对方的响应和指令, 完成对控制对象的操控工作。在这种情况下, 当其中的某一台可编程序控制器发生故障时, 不会影响其他可编程序控制器的正常工作。
3.2.5 运动控制方面
可编程序控制器在对于操作对象的运动控制方面, 除了可以完成常规的直线运动控制, 还可以是被控制的对象进行圆周运动, 运用专门的运动控制模块, 完成难度系数大的任务。
3.2.6 数据处理方面
可编程序控制器在数据处理方面, 有着极其广泛的应用。不仅可以对数据进行采集、分析和处理, 还可以完成数据间的传送、转换等。在大型的操作系统中, 可编程序控制器的数据处理功能发挥了极其重要的作用。
4 结语
根据本文的论述, 可编程序控制器的很多功能都可以在电器控制方面得到广泛的应用, 发展前景非常广阔。但是在具体的应用过程中, 还要更加清楚的了解各个生产环节之间的联系以及对于不同控制系统的详细要求。在电器的控制方面, 将整个系统的硬件结构简单化, 尽快的实现以可编程序控制器为主的操控系统, 降低能耗, 提高电器元件的使用率。
参考文献
[1]李天利.基于可编程序控制器的复卷机电气液自动控制[J].中国造纸, 2012 (06) .
控制继电器应用 篇9
《电器控制与可编程序控制器》课程也因此成为了职业院校工科类专业的一门重要的综合性很强的专业课程,且在职业技能鉴定中可编程序控制器也逐渐成为指定的考核内容。
本门课程时间性很强,为了能够综合运用所学理论知识,提高学习效果,必须充分调动学生的积极性,让学生多动手、多动脑,因此,项目教学法不失为一种有效的教学方法。下面,我就简单谈一谈自己在教学过程中的一些体会。
一、项目教学法的优势
项目教学法是一种理论联系实际,启发式教学相长的教学过程。它能将某一教学课题的理论知识和实际技能结合在一起,有明确而具体的成果展示。学生在一定的时间范围内,有独立计划工作的机会,可以自行组织、安排自己的学习行为。学习结束时,师生共同评价项目工作成果和工作学习方法。
项目教学法的目的在于运用已有技能和知识,在于培养学生自学能力、观察能力、动手能力、研究和分析问题的能力、协作和互助能力、交际和交流能力,以及生活和生存能力。
下面以一个具体事例来说明如何运用项目教学法组织本门课程的教学。
二、项目教学实例
1. 下达任务。
教师用编好的程序在实训台的控制面板上模拟显示。
总结控制要求:
(1)系统初始上电后,主控人员在总控制台上点击“开始”按键后,允许各队人员开始抢答,即各队抢答按键有效。
(2)抢答过程中,1—4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键(S1、S2、S3、S4)后,该队指示灯(L1、L2、L3、L4)点亮,LED数码显示系统显示当前的队号,并且其他队的人员继续抢答无效。
(3)主控人员对抢答状态确认后,点击“复位”按键,系统又继续允许各队人员开始抢答;直至又有一队抢先按下各自的抢答按键;要求用发光二极管模拟显示。
2. 输入、输出分析。
3. 根据控制要求编写梯形图(举例)。
《电气控制与可编程序控制器》课程中,程序的编制方法并不唯一,没有固定的答案,以上为其中的一种编程方案,以供参考,还有其他的设计方案。
4.
输入程序进行调试,发现问题并及时优化。
5. 讲评。
首先,每组学生自评本次实训完成情况及出现问题。然后,教师对共性问题进行分析和讲解,提醒全体学生注意;对有创新思想的学生、团结协作的小组、积极帮助其他小组完成任务的学生进行表扬。
在教学过程中,教师要鼓励学生自由探索、大胆质疑,及时提出自己的看法和见解,通过实验检验,找出最优化的实现方法。
知识总量没有变化,但知识排序的方式发生变化,这就是全新的课程开发的革命化变化概括。兼顾生产性经验和学习性经验的获得,正是职业教育课程的基本目标。在《电气控制与可编程序控制器》课程中采用项目教学法是非常必要的。
摘要:可编程序控制器 (PLC) 已经成为现代工业自动化三大支柱之一, 在诸多行业中有着非常广泛的应用。本文提出在PLC教学过程中, 采用项目教学法, 从而激发学生的学习兴趣, 提高动手能力和实践水平, 有效提高学习效果。
关键词:《电器控制与可编程序控制器》,项目教学法实例
参考文献
[1]吴凡.案例教学在PLC教学中的应用[J].苏南科技开发, 2007.
控制继电器应用 篇10
现有就地修改继电保护定值的操作模式因耗时长、界面不友好、无法在线进行等缺点,已经难以满足现代化电网的运行管理需求,采用统一操作界面、信息传输可靠、支持在线操作的远方修改继电保护定值技术是理想的解决途径。长期以来,由于继电保护定值的复杂性,远方修改定值所需的信息交互方式比一次设备遥控的信息交互更为复杂,导致远方修改继电保护定值技术未能在电网生产中得以有效应用。据了解,在全国范围内的电力生产运行中,修改继电保护定值仍采用就地操作的管理模式。近年来,有部分文献对远方修改继电保护定值的相关技术进行了不同程度的研究[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10],但鲜有深入的模型分析及应用实践,难以从中寻求可靠的远方修改继电保护定值的技术解决方案,若只是简单地应用普通的数据读写服务进行继电保护定值的读写操作,其可靠性显然是不够的。
为此,本文在继电保护及故障信息系统的基础上进行研究,分析现有主流标准对远方修改继电保护定值功能的支持程度和支持方式,结合应用需求,强化标准要求或对标准进行扩展定义,提出可靠、兼容的远方修改继电保护定值的技术解决方案。
1 继电保护装置的定值控制模型
1.1 IEC 61850的定值组控制块模型
在IEC 61850中,与保护相关的逻辑节点通常包含了部分功能约束类型为定值类的数据或数据属性。普通的数据只允许有一个实例值,但定值允许有多个实例值,通过切换操作将某一个值激活投入运行,供对应的保护逻辑节点使用。在一台保护装置中,可能包含多个与保护相关的逻辑节点,这些逻辑节点的定值数据汇集成一个数据集,通过定值组控制块(setting group control block,SGCB)来管理与控制。定值数据与SGCB的关系见附录A图A1。
SGCB提供选择激活定值区SelectActiveSG、选择编辑定值区SelectEditSG、读定值GetSGValues、写定值SetSGValues、确认编辑区定值ConfirmEditSGValues等基本控制服务[11]。在实际应用中,可能对SGCB的多个实例值中的任何一个值进行编辑。通过SelectEditSG服务可以指定待读写的定值区。SelectEditSG服务实际上是将SGCB的编辑定值区号EditSG属性写为目标定值区号值,并启动相应的定值拷贝动作,若拷贝不成功,应以服务请求失败响应外部控制主站。写EditSG服务流程如图1所示。
外部控制主站可以对处于编辑定值区中的定值数据进行读写操作。通过GetSGValues服务可以读取编辑定值区的定值,通过SetSGValues服务可以写编辑定值区的定值。处于编辑定值区中的定值数据并不能投入运行,其实际状态为处于通信缓存中的定值数据。若对编辑定值区定值进行修改后,需将其保存至掉电不丢失的定值存储区,必须通过ConfirmEditSGValues服务将编辑定值区的定值数据回写至当前EditSG对应的定值存储区。
1.2 IEC 60870-5-103的定值控制模型
遵循IEC 60870-5-103(包括采用IEC 60870-5-103应用层模型的基于以太网链路的各类网络103协议,以下简称103协议)的继电保护装置通常通过通用分类服务来实现定值读写。在通用分类服务中,为了访问在一个继电保护装置中的通用分类数据,将数据编成目录,将通用分类数据的每一项存入目录,这些目录条目由唯一的通用分类标识序号(GIN)识别[12]。
对于定值数据而言,根据应用的需要,将保护装置的所有定值数据条目划分至一个或多个定值分组中,每个分组包含了若干不同的定值条目,标题包含“定值”特殊字符串,供控制主站应用识别。在实际应用中,部分保护装置定值数据较多,通常按照相对独立的保护功能将定值划分为多个定值清单,并在通用分组中对应地将其划分为多个定值分组。由于通用分类服务的操作对象为一般的数据,无法像IEC 61850一样通过SGCB类提供符合定值数据特点的特定服务,不能充分地满足定值读写要求。
实际应用中的继电保护装置通常包含多个定值区,通用分类服务的读写操作只能针对定值分组或分组内的若干条目进行,控制主站无法通过指定企图读写的定值区号对多个定值区中的某一个定值区的定值进行读写操作。因此,在实际应用中,当对定值进行读写操作时,实际只能对运行定值进行读写,即采用103协议的保护装置仅支持运行定值的读写操作。为了使采用103协议的保护装置实现任意区定值的读写,借鉴IEC 61850的SGCB模型,对103协议的定值服务进行扩展定义。
1.3 103协议定值控制模型的扩展定义
在保护装置的定值区号组内扩展定义编辑定值区号条目,用于指定当前编辑定值区指向的定值存储区(以下将定值存储区简称为定值区)。扩展后的定值区号组包括运行定值区号和编辑定值区号,如表1所示。
同时,要求保护装置包含编辑定值区,并支持编辑定值区的相关服务。扩展定义编辑定值区后,所有对定值分组的读写操作实际均针对编辑定值区的定值数据。为了表述的方便,将扩展后的各项服务等同映射到IEC 61850中的SGCB服务模型上,如表2所示,表中FC表示约束条件,SE表示编辑定值。
扩展上述服务后,103协议的定值服务模型见附录A图A2。通过扩展的103协议定值服务可实现与SGCB模型相同的定值读写功能。
在扩展后的103协议定值服务模型中,包含多个定值区,每个定值区包含了一份实例值,均可通过扩展后的服务实现读写。当写编辑定值区号为某一值(如3)时,装置将指定的定值区(如3区)定值数据拷贝到编辑定值区;外部对定值组(或其中的若干条目)的通用分类读、写服务均实际针对编辑定值区的定值数据进行操作,当装置收到针对定值组的带执行的写报文后,将编辑定值区的定值数据固化到目标定值区(如3区),完成定值的修改操作。
按照本节中的扩展定义,外部控制主站可以采用与IEC 61850中相同的定值读写处理流程实现对任意区定值的读写操作。
2 远方修改继电保护定值的服务模型
2.1 继电保护及故障信息系统
远方修改继电保护定值功能基于目前已经成熟应用的继电保护及故障信息系统实现。继电保护及故障信息系统的关键设备包括安装于调度端的继电保护及故障信息系统主站(以下简称主站)、安装于变电站内的继电保护及故障信息系统子站(以下简称子站)及继电保护装置(以下简称装置)。在实际应用中,首先在子站中配置定值的属性(含数据类型、最大值、最小值、数据描述等信息),主站通过读取子站的配置信息建立本地数据库,依据本地数据库的配置信息对定值相关的通信报文进行处理。
主站与子站之间的通信遵循《南方电网继电保护故障信息系统通信与接口规范》(以下简称南网103规范)。南网103规范是在103协议的基础上根据实际应用需求做了部分修改和扩充的通信规范,规定在网络方式时采用传输控制/网络通信协议(TCP/IP),应用层报文包含应用规约控制信息(APCI)。本文的试点应用基于南网103规范,但提供的远方修改定值控制模型不限于主站与子站之间的具体通信规范,适用于所有支持通用分类服务的主站与子站通信规范。
2.2 远方读写定值的服务模型
根据上文的定义,远方修改继电保护定值的服务模型如表3所示。对于主站与子站及子站与装置之间的通信协议差异,由子站进行兼容转换。
在实际应用中,部分保护装置定值数量较多,具备几个相对独立的保护逻辑,通常按照保护逻辑对定值单进行划分。遵循103协议的保护装置,可以直接在保护装置中对定值数据进行分组,而遵循IEC 61850的保护装置则不存在定值分组的概念。无论是遵循103协议还是IEC 61850的保护装置定值,均可在子站的配置中进行分组。主站按照定值的分组情况对定值进行分组显示,定值读写操作可针对单独的组进行,避免本次工作中不必要关注的定值产生干扰。
3 远方修改定值模型分析及控制流程
3.1 定值模型视图分析
根据上述定义,继电保护定值在不同的应用层面以不同的形式存在,为了便于对模型进行深入分析,将定值划分为以下视图。
1)定值的存储视图:定值的存储视图以多定值区的形式存在于继电保护装置中,不能直接读写。
2)定值的编辑区视图:定值的编辑区视图在同一时刻唯一存在于继电保护装置中,是外部进行读写的直接对象。
3)定值的分组视图:定值分组视图并不是一个实际存在的定值数据视图,其含义为在子站中通过通用分组的方式将定值划分为多个分组视图,为主站提供相互独立的分组读写对象。
4)定值的用户读写视图:定值的用户读写视图以分组的形式存在于主站的操作界面上,是用户进行读写定值操作的人机接口。
上述各定值视图的关系如图2所示。
上述不同的定值视图在时间和空间上均存在差异。不同的定值视图在时间上处于异步状态,需通过相应的定值服务进行同步;不同用户读写视图在空间上互相不可见。不同定值视图(不包括定值分组视图)之间的数据同步服务如表4所示。
显然,上述定值视图之间的同步服务并不是时刻进行的,不能保证不同定值视图之间的定值数据是实时同步的,无法保证定值的编辑定值区视图在操作界面上是时刻可见的。
另外,单次远方读定值操作可仅针对某一定值分组进行,对于多分组的定值而言,读取的定值数据仅为所有定值的一部分;单次写定值操作只针对需修改的某些定值条目进行,修改的定值数据仅为所有定值的一部分。由此可知,编辑区视图与用户读写视图存在空间上的差异,无法保证定值的编辑区视图完全可见。
定值的编辑区视图是远方读写定值的关键视图,由于编辑区视图无法做到时间与空间上的完全可见,各种原因造成的编辑区定值数据异常改变情况将造成定值读写错误。对于读(或写)定值操作,首先通过选择编辑定值区服务将编辑区视图与存储视图进行同步,然后再通过定值读(或写)服务进行用户读(或写)视图与编辑区视图之间的同步;对于写定值,还需要通过确认编辑区定值服务将存储视图与编辑区视图进行同步。上述同步服务之间因任何原因造成编辑区视图数据发生改变,都将造成定值读写错误。因编辑区视图定值数据发生改变造成的定值读写错误示例见附录A图A3。
对于读定值操作,在选择编辑定值区和上送编辑定值区定值数据之间,任何导致编辑定值区数据发生改变的操作都将导致读定值错误。
对于写定值操作,在选择编辑定值区和确认编辑区定值之间,任何导致编辑定值区数据发生改变或者改变编辑定值区号的操作都将导致写定值错误。
由上述分析可知,为了保证远方读写定值的可靠性,有必要采用合理的远方读写定值控制流程,目前尚无文献对该控制流程进行研究或定义。
3.2 远方读写定值的控制流程
在定值读写操作中,用户读写视图、编辑区视图、存储视图之间的同步操作不能独立进行,必须采用连续执行视图之间同步服务的方法,减少编辑区视图定值数据发生异常改变的可能性。因此,定值读写操作并不是若干服务的简单组合,而是一系列服务的连续执行,定义远方读写定值的控制流程如图3所示。
尽管采用了连续执行同步服务的控制流程,但在不同服务执行的时间差中,仍然存在因其他干扰操作而改变编辑区视图定值数据的可能性。为了在读写定值控制过程中完全避免该情况发生,由子站对其他与定值相关的写操作进行闭锁,闭锁逻辑如图4所示。
上述控制流程可以可靠保证远方读写定值操作在执行过程中不被干扰,保证各定值视图的同步一致。由主站主导控制流程的执行。
特别地,为了保证远方修改定值的可靠性与安全性,控制主站应对写编辑定值区的返校报文进行严格校核,只有认为返校成功后才下发带执行的写命令将编辑定值区的定值数据固化至目标定值区。认定返校成功的条件是:所有带确认的写报文均已收到肯定的返校应答,且返校报文的值与下发的值完全一致,处理流程如图5所示。
通信通道干扰等因素可能导致定值数据在传输过程中发生异常变化,通过上述校核方法,可以有效地避免因定值数据异常变化而引起的定值误修改,保证了定值修改的可靠性。
3.3 对直接修改运行定值方式的兼容方法
对于主站而言,需同时接入不同的继电保护装置,主站除了支持上述控制流程以外,还应能兼容仅支持运行定值读写的继电保护装置(未扩展定义的103协议继电保护装置)的定值读写流程。直接读写运行定值实际为针对定值组的通用分类读写操作,控制流程中不需要执行选择编辑定值区操作。
为了兼容地执行2种控制流程,由主站根据继电保护装置的定值区号组中是否包含编辑定值区号条目来判断该继电保护装置是否支持任意区定值的读写服务。对于包含编辑定值区号条目的,按照3.2节中定义的定值读写流程执行;对于不包含编辑定值区号条目的,直接按照通用分类读写流程执行,特别地,带确认的写命令与带执行的写命令仍需连续执行。
4 试点应用简介
广州供电局在2011年对上述远方修改定值控制模型进行了试点应用。试点的保护装置分别采用了IEC 61850的SGCB模型、103协议定值模型及未进行扩展定义的103协议定值模型,涵盖了常见的继电保护装置型号,具有较好的代表性(试点情况见附录B)。
主站通过完善相应的功能模块,实现了对不同定值读写方式的兼容。软件升级后的子站具备闭锁多主站同时读写同一保护装置定值的逻辑,与主站的读写定值控制流程配合,有效地解决了多主站同时操作导致的误读写定值问题。通过试验测试以及试点运行,验证了远方修改定值模型的可靠性。
本文受中国南方电网广州供电局科技进步项目资助(DK0010GZ0001);远方读写定值的主站操作界面已申请发明专利(申请号:201110388992.6)。
附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。
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电磁继电器知识及其应用 篇11
随着科学技术的进步与发展,机械自动化程度越来越高,电磁继电器作为利用电磁铁控制工作电路通断的一种开关,在其中扮演了很重要的角色:若工作电路是有危险的高压电路,可通过电磁继电器实现利用低电压弱电流控制高电压强电流的电路;若工作场所温度高或环境不好,可通过电磁继电器实现远距离操纵和自动控制.电磁继电器的这一作用在日常生活中有着广泛的应用,也是近几年中考经常考查的知识点之一.那么电磁继电器的构造怎样?又是如何实现远距离操纵和自动控制的呢?下面我们一起来看看有关电磁继电器的知识及其应用吧.
电磁继电器的基本组成及连接
1. 基本组成:如图1所示,电磁继电器主要是由电磁铁(A)、衔铁(B)、弹簧(C)、动触点(D)、静触点(E)等几部分组成.
2. 电路连接:电磁继电器主要由控制电路和工作电路两大电路组成,其中控制电路主要由低压电源、开关和电磁铁串联组成;工作电路主要由高压电源、用电器和电磁继电器的触点串联构成.
例1(2008年天津市中考题)某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器,实现对温控箱内的温度监控.用如图2所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器,正常情况下绿灯亮,当温控箱内温度升高到一定温度时,红灯亮(绿灯熄灭).请按此要求连接电路(红、绿灯的额定电压相同).
分析:本题中带金属触丝的水银温度计构成控制电路的开关,所以应将控制电源、电磁铁和温度计串联,组成控制电路.正常情况下,温控箱内的温度未达到警示温度,水银不能跟金属触丝接触,此时控制电路断开,电磁铁没有磁性,衔铁跟上端触点接触,绿灯亮,所以应将绿灯、上端触点和工作电源串联构成闭合回路.当温控箱内的温度达到警示温度时,温度计内的水银跟上端的金属丝接触,由于水银是导体,所以此时控制电路接通,电磁铁有磁性,将衔铁吸下来与下端触点接触,红灯亮,所以应将红灯、下端触点和工作电源串联构成闭合回路.绿灯和红灯共用一个工作电源,分别单独工作,所以应将两灯并联.电路连接如图3所示.
电磁继电器的工作原理
如上页图1所示,当低压控制电路的开关闭合时,电磁铁A有了磁性,将衔铁B吸引下来,使动触点D与静触点E相接触,高压工作电路接通,电动机开始工作.当低压控制电路的开关断开时,电磁铁A失去了磁性,衔铁B在弹簧C的作用下向上移动,使动触点D与静触点E分开,高压工作电路断开,电动机停止工作.
例2(2008年梅州市中考题)如图4所示是一种水位自动报警器的原理图,水位到达A时该报警器自动报警,此时().
A. 红灯亮B. 绿灯亮
C. 红、绿灯同时亮 D. 红、绿灯都不亮
分析本题中导体A、B与水组成控制电路的开关.正常情况下,水位未达到警示位置,水面不能跟A接触, 此时控制电路断开,电磁铁没有磁性,衔铁跟上端触点接触,绿灯跟电源构成闭合回路,绿灯亮.当水位上升达到警示位置时,水面接触A,B通过水与A连通,此时控制电路接通,电磁铁具有磁性,将衔铁吸下来与下端触点接触,红灯与电源构成闭合回路,所以红灯亮.选A.
1. 如图5所示的自动控制电路中,当开关S闭合时,工作电路的情况是().
A. 灯亮,电动机不转动,电铃响
B. 灯亮,电动机转动,电铃响
C. 灯不亮,电动机转动,电铃响
D. 灯不亮,电动机不转动,电铃响
2. 图6是温度自动报警器的原理图,它运用了许多物理知识.以下说法中不正确的是().
A. 温度计中的水银是导体
B. 温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C. 报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D. 电磁继电器是一种电路开关
参考答案: 1. D2. C
控制继电器应用 篇12
目前国内厂家要想在智能家居市场占得一席之地, 没有家庭自动化这个招牌是很难吸引消费者的目光的, 我国主要的两大竞争对手海尔、联想。海尔主攻家庭, 后者侧重办公性能, 最终的结果就是家庭网络化。政府和市场也都向广大消费者推广物联网技术, 使得物联网来势汹汹, 很多时下流行的物联网技术也都渗透到了家庭自动化领域, 推动了家居智能化发展, 非特定人语音控制技术在这种背景下应运而生。但是迅猛发展的背后, 为了防止市场过度膨胀必定存在着一定的制约因素。
1.1 市场先行
任何东西只要失去了价值, 也就没有了存在的意义。同理, 一旦行业不再创造社会价值, 那么势必会被市场所淘汰。市场是由多个方面构成的, 如人的购买力、购买欲望、环境等。只有在充分了解消费者需求的基础上, 才可以在市场这块大蛋糕中切得很大一块。目前, 性价比高、性能稳定、使用方便的智能产品在市场中如鱼得水。非特定人语音控制技术的研发专家们要考虑到这些因素才能制造出满足人们需求的家用产品。但是也要认识到恶劣的竞争手段, 比如垄断技术是不会给这个行业带来发展的, 相反的可能导致技术发展停滞不前。我们要良性合作共同推动智能家居市场的发展。
1.2 分步导入
人只有在较低层次的需求得到满足后, 才会有更高层次的需求。作为时下新型的产业, 智能家居以提高人们生活质量为目标而奋斗, 它是人们在满足了自身的生理需求过后的进一步追求, 所以非特定人语音系统操作的产品首要目标就是要满足人们的安全需求, 安全需求的范围很广泛, 除了最基本的人身安全还要保证家庭安全、财产安全等, 首要导入市场的就是众多家庭安全监控类的产品, 接下来才是追求让人类的生活更加智能化前景。需要国家、集团、消费者们的齐心协力。一步一步脚踏实地地解决问题, 共同发展, 非特定人语音控制技术将在智能家具中有更好的发展前景。
1.3 多因素限制家庭用电器技术化发展
在家用电器迈入智能化的进程中, 消费者对它们抱有很高的期望。但是目前为止, 家用电器智能化也只是有钱人的消费品。目前智能家居的发展主要在日本等发达国家, 我国的发展较他们来说很缓慢的, 自动化的家用电器也仅只局限实验区或体验区。它与提供人类舒适便捷的目的大不相同, 在人们希望运用的领域并未大量推广。造成这样的原因主要有3个: (1) 行业间的融合较难; (2) 技术难度高; (3) 我国的产品智能化进展很慢。
2 非特定人语音识别技术和特定人语音识别技术的区别
语音识别技术从应用的层面来说可以分为2类:一类针对一个特定的人被称作特定人语音识别技术;另一类恰好相反, 可以适用多种声音, 被称作非特定人语音识别技术。后者比前者更具广泛性, 更加适用人类需求。
3 家用电器非特定人语音安全系统的组成
(1) 家用电器安全系统控制家庭防火、防电、防漏水、防盗等设备, 它的系统组成部分有传感器、电脑、相应的控制系统。传感器在这一环节中负责的是对周围的气味、温度等进行观察监测, 如有发现天然气泄漏、漏水、小偷等情况立马将信息传递给电脑, 电脑收到相关数据迅速进行计算分析, 通过语音系统报告相关的险况, 减少人员伤亡。例如发生天然气泄漏等情况时, 电脑自动控制灭火, 还可以利用语音系统向主人打电话或拨打119; (2) 非特定人语音安全系统可以控制电视机、冰箱、空调、洗衣机、灯等家用电器的开关, 只要动动嘴巴就可以将一切掌控, 非常省时省力。它由2大部分组成:微型计算机、控制器。它能自动调节热水器, 根据温度的高低调节水的温度;它能自动完成扫地、洗碗、洗衣的家务;它能在你寂寞孤单时陪你讲话; (3) 家庭中的电话、电视机都是在同一个系统管理中, 最神奇的是它能与社会的信息中心相连, 这样一来可随时了解到社会的动态。人们还可以随时随地进行健康检查, 尤其是一些行动不便的残疾人士, 可以利用这个系统每天进行血糖血压的测量, 然后自动输入到终端机, 不用出门就可以得到相关医院医生的诊断信息。试想一下, 人们将非特定人语音技术运用到机器人、玩具上, 人们面对的就不再是冰冷的机器或物品, 它可以像朋友一样陪我们聊天, 那是多么完美的场面。
4 非特定人语音识别的主要问题
4.1 对自然语言的识别和理解
第一步要将连续的话语分解开来, 比如:词、音素等单位, 为了便于理解, 还要建立一个语法的规则。
4.2 语音信息量大
每个人说话的音调和音色都是不同的。就算是同一人, 他高兴时、悲伤时说话的语音也不尽相同, 随着年龄增长他的音色也会改变。语音模式除了识别同一个人的声音, 还要识别不同人的声音。
4.3 语音的模糊性
汉语同音字太多, 使用者在讲话时, 不同的词他听来可能是相似的, 会造成理解错误, 英语也是如此。
4.4 发音速度易变
由于受上下文的影响, 词、字的语音特性会改变声音的重低音、声音的音量等。
4.5 识别率降低
由于各种各样的噪声污染, 干扰到人们对语音的识别, 使识别率大大降低, 如何在一片噪声中也传达出正确的消息也是我们需要攻克的难题。
5 非特定人语音识别技术的运用
5.1 折叠智能玩具
可以利用语音技术对小孩喜欢的玩具发出命令, 让它陪伴小孩玩耍, 减轻妈妈的负担。也可以设计出具有语音识别功能的宠物, 智能玩具的市场潜力是无穷的, 怎样能使大众们普遍接受, 减低语音芯片的价格是第一要义。
5.2 折叠家电遥控
你还在为找遥控器而翻墙倒柜吗, 现在用语音就可以打开电视机、冰箱、洗衣机、空调、灯等, 也可以用一个总的遥控器将家中所有的家用电器的语音都控制起来, 使人们的家居生活更加方便、舒适。
6 非特定人语音控制系统在家用电器中的应用
非特定人语音控制系统在家用电器中的应用其实就是总分的关系。以一套房子为例:这套房子就是一个完整的非特定人语音控制系统, 将单片机作为这个系统的控制中心。其他的每个房间 (如主卧、客厅、厨房、卫生间) 都是非特定人语音控制系统下的分支, 接受控制中心的控制, 被控对象则是每个房间里面的家电设备, 如空调、冰箱、洗衣机、液晶电视等等。语音芯片口令采样—单片机发送执行口令—被控设备执行动作就是语音控制家电的控制过程。为了更加高效地提高非特定人语音控制系统的工作效率, 可以将口令设定为:地点—执行设备—执行动作。到具体的操作中就是如果需要将主卧的液晶电视关闭, 主人发出语音口令:主卧—液晶电视—关闭。语音芯片将接收到的语音口令信息与之前设定好的语音程序进行匹配, 匹配好之后将告诉单片机, 单片机将执行命令发送给主卧里的液晶电视, 使之关闭液晶电视。其他设备的控制也是遵循此理。当然, 也可以将执行口令设定为人们想要的样子, 但力求简洁明了, 这有助于语音识别系统能够准确快速地判断命令, 从而快速地执行命令。由于是非特定人语音控制, 家庭中的任何一个人都能发出语音执行命令随意地去控制家用电器, 而没有音色、语言的差别。
7 非特定人语音控制系统的发展前景
我们现在所用的智能手机和电脑大都是通过手动输入的方式发信息、查询信息等, 用户还是感觉不够方便, 人们理想中的使用方法是以语音作为传输介质而不是人机交流, 现在也有少量的已经运用于我们的生活中如:QQ语音、手机百度中的语音识别系统。我们相信在不久的将来语音将会成为人机交流的主要手段。
8 结语
非特定人语音控制系统在家电中的应用使人们的家居生活更加舒适、便捷、安全, 它改变我们的生活, 提高生活质量。这是因为它不仅具有普通家电的使用功能, 还能接受非特定人的语音指挥, 由原来的需要被动的人工操作才完成命令到现在的主动识别语音命令来执行命令。因此, 非特定人语音识别系统在家用电器中的应用无异于是家电行业的又一次重大革命。
摘要:科学技术的进步, 使得人们开始追求舒适、便捷、智能的家居生活环境, 智能家居产业迅速崛起成为国家新型产业, 为人类带去了不少福音。但是到目前为止, 智能家居使用方法有限, 仅仅只能依靠智能手机或电脑操作和控制。而智能家居的使用者们大都是一些不擅长智能手机和电脑的家庭主妇, 因为体会不到智能家居带来的方便, 丧失对智能家居的关注, 让智能家居失去了市场竞争力。所以针对此弊端, 文章设计了一种芯片, 它里面安装了一套非特定人语音控制系统, 让人们能够与机器对话, 打破了以往遥控交流方式带来的障碍, 使得家居的使用普遍化。尤其是对于一些残障人士, 帮助解决他们生活中不方便之处, 提高他们的生活水平。文章从国家现状围绕非特定人语音控制系统的运用展开分析。
关键词:语音识别技术,智能家居,运用
参考文献
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