工業控制技術范文

時間:2023-04-11 03:33:10

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工業控制技術

篇1

關鍵詞:電氣自動化、控制技術、系統設計

Abstract: in today's electrical engineering and automatic control method and application models had very big change, the emergence of new technology in the traditional control system structure of the reform, the global automation technology of application and promotion of this is the fact that does not dispute, it is the inevitable result of the enterprise competition. This paper discusses the overall electrical automation technology in industrial control systems experiment and design, only supplies the reference.

Keywords: electrical automation and control technology, system design

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

前言:

目前,國內外高校都在積極研究、探究高效的面向工程應用的教學模式。面向工程應用與工程專業國際認證,創新構建符合現代教育要求的綜合實踐教學系統也是當務之急。本文完成的創新控制技術綜合實驗系統的設計,正是順應了高等工程教學的發展趨勢。該設計既能完成基本電機控制、電器控制技術、可編程控制技術、人機界面組態技術、基于 PC 的軟邏輯(軟PLC)控制技術、計算機控制技術等實踐教學的實驗工作,又能拓展為面向現代自動化應用技術,開放、開發型的綜合技術應用平臺。

1、 工業控制技術綜合實驗裝置設計原則

1.1 工業控制技術綜合實驗裝置設計原則

1.1.1借助實驗手段的多樣性,實現對學生的創造性思維培養

實驗系統中的測控對象,可用不同的技術手段或方式進行測控,這樣可給學生一個多自由度的測控技術想象空間。徹底擺脫傳統測控實驗中,控制方法或方式的單一性,解決了傳統單一方法測控實驗限制學生思維方式的問題。學生通過這樣的培訓在了解不同的測控技術與方法的同時,還能進一步的分析各種測控方法的性能、難易程度等綜合因素,使學生應用技術的分析、比較、綜合能力得以提高。

1.1.2增強實驗項目開放性,為強化學生動手能力的培養提供條件。

模塊式的設計可以實現各種控制方式方便的、多變化的、全新的軟、硬件組合,同時界面之間的接口留有余地,可任意擴展,為學生提供了控制實驗、設計開發實驗的開放性平臺。也為教師的科研開發提供了適宜的空間。應用中,積極鼓勵學生在完成教學要求實驗的基礎上,自主設計實驗、開發實驗。

1.2 工業控制技術綜合實驗裝置創新點

現代工業控制技術開放型實驗裝置設計注重開放性、可擴充性;注重利用與挖掘實驗設備的潛力,最大限度的提高設備利用率;注重實驗系統設計的復合性,從而提高實驗空間的使用效益;注重實驗手段的多樣性設計,為學生解決實際工程問題提供豐富的想象空間。注重將自動化的最新技術引入到實驗系統中來,以彌補當前教材建設滯后應用技術的不足,最大限度地縮短學生適應未來實際工作的過渡過程。

2. 工業控制技術綜合實驗系統設計內容

工業控制技術綜合實驗裝置基本覆蓋了當今自動化控制技術的各種技術手段,基本內容見圖 1 所示,其中上部分為控制器部分,下部分為控制對象,實驗中各種控制器之間可組合成綜合性實驗。

圖1工業控制技術綜合實驗裝置系統

2.1常規電器與智能電器原理與應用控制部分

實驗系統可提供多塊常規控制電器實驗模板、LOGO智能控制器實驗模板。根據配置可完成常用控制電器如按鈕、時間繼電器、熱繼電器、電流繼電器、電壓繼電器、行程開關、接近開關、中間繼電器、接觸器以及智能控制電器 LOGO 等的應用技術實驗。

2.2變頻器應用控制技術部分

系統配備變頻器控制模板,三相交流電動機,該部分與常規電器、智能控制電器配合,可完成變頻器的面板控制、變頻器的遠動分段控制等實驗。

2.3可編程序控制器部分

可編程序控制器部分組成見圖2 所示,該部分配備可編程序控制器控制實驗模板,與典型工業控制模板系列( 控制對象) 、變頻器控制模板、三相交流電動機、常規電器與智能控制電器配合, 可完成可編程序控制器編程技術實驗及綜合應用技術實驗等。

圖 2 可編程序控制器部分基本組成圖示

2.4人機界面(組態軟件)技術部分

人機界面(組態軟件) 技術實驗部分見圖 3 所示,該部分配置了編程計算機、觸摸屏和人機界面(軟件 )技術,可完成可視化控制技術的基礎性實驗;配合 PLC 可構成上下位機控制。

圖 3 人機界面技術部分基本組成圖示

2.5 PC總線技術實驗部分

PC總線技術實驗部分見圖 4 所示,該部分配置了計算機、PC總線板卡以及人機界面(組態軟件)軟件,與典型工業控制模板系列( 控制對象)、變頻器控制模板、三相交流電動機、常規電器與智能控制電器配合,可完成基于 PC 控制技術實驗及部分綜合性應用技術實驗等。

圖4PC 總線技術實驗部分組成示意圖

2.6工業以太網技術部分

工業以太網部分選用先進的現場可編程 Ethernet總線適配器,其數據傳送速率為 10M bit/s ,配置現場組合式 I/O。開關量 I/O:8/8(24V);模擬量:4 路AD、2 路DA(0-10V)。

3. 工業控制技術綜合實驗系統實驗項目

工業控制技術綜合實驗裝置功能:實驗設計面向當今的自動化應用技術,可完成各種常規工業控制器如計算機控制、可編程控制器控制技術、總線控制技術等。可完成自動化、電氣工程及其自動化、機電一體化等相關專業部分課程如“電機與拖動”、“可編程控制技術”、“電氣控制技術”、“計算機控制技術”等課程的相關教學實驗。特別是系統提供開放式實驗教學與設計型實驗支持,適合當今教育教學的知識整合與創新實驗設計。基本控制實驗項目可達 60 多個,系統設計模式是開放的,因而支持用戶進行新實驗的自主開發設計。

工業控制技術綜合實驗裝置完成的主要實驗項目分析如下。

3.1基于電器的控制實驗

典型電器與智能電器原理和應用技術實驗包括交流電動機的啟動控制實驗、交流電動機的正反轉控制實驗、具有過載保護的電動機的正反轉控制實驗、接觸器、按鈕連鎖的正反轉控制實驗、交流電動機的啟動綜合實驗、變頻器面板控制應用實驗、變頻器外部分段控制、外部模擬量控制應用、LOGO 控制器應用實驗等。

3.2基于可編程序控制器的實驗

3.2.1實驗模板系列實驗

包括電機控制實驗、天塔之光實驗、搶答器實驗、交通燈自控與手控實驗、水塔水位自動控制實驗、自動成型機實驗、自控軋鋼機實驗、多種液體自動混合實驗、自動送料裝車系統實驗、郵件分揀機實驗、多級供電線路的機電保護、供電主接線運行實驗等。

3.2.2實際接線系列實驗

包括交流電動機的啟動控制、交流電動機的正反轉控制、具有過載保護的電動機的正反轉控制、接觸器、按鈕連鎖的正反轉控制、交流電動機的啟動綜合實驗。

3.3基于計算機的可視化(組態技術)控制實驗

3.3.1實驗模板系列實驗

包括電機控制實驗、天塔之光實驗、搶答器實驗、交通燈自控與手控實驗、水塔水位自動控制實驗、自動成型機實驗、自控軋鋼機實驗、多種液體自動混合實驗、自動送料裝車系統實驗、郵件分揀機實驗、多級供電線路的機電保護、供電主接線運行實驗等。

3.3.2實際接線系列實驗

包括交流電動機的啟動控制、交流電動機的正反轉控制、具有過載保護的電動機的正反轉控制、接觸器、按鈕連鎖的正反轉控制、交流電動機的啟動綜合實驗。

3.4綜合開發與開放性實驗

PLC 與變頻器的組合控制技術實驗、PLC 與 MCGS組態軟件綜合實驗、變頻器與計算機組態軟件綜合實驗等。

3.5 工業控制網技術(含分布 I/O 配置、現場編程技術、以太網通訊技術與組態技術)。

基于工業以太網的分布 I/O 控制技術或基于現場總線技術的分布 I/O 控制技術實驗。

4、結語:

篇2

關鍵詞: 嵌入式技術;嵌入式系統;嵌入式PLC技術

0 引言

所謂的嵌入式系統在國內的一般定義為:以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟硬件可裁減,適應實際應用中對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統。 從目前的應用情況來看,嵌入式系統可謂無處不在。尤其是在工業控制領域更是大有用武之地。因為從嵌入式系統的特點來說,嵌入式技術系統具有及時響應、并發處理、專用緊湊、技術密集等優點,這對于實現工業的自動化、智能化控制而言,具有無法比擬的優越性。但是嵌入式技術也存在開發困難、技術系統多種多樣等不足。所以,如何實現嵌入式技術在工業控制中的實際應用,并且促成技術上的相融合,以及工業控制系統與嵌入式技術系統的有效配合,是我們亟待解決的重大課題。

1 嵌入式技術的概念及優缺點

嵌入式技術是近年來悄然興起的一項嶄新技術,隨著嵌入式技術的發展,一大批嵌入式技術產品大量涌現。例如嵌入式控制器的應用可以說是無處不在,嵌入式技術應用于通訊行業、家用電器、汽車行業,彰顯了嵌入式技術的技術強大性。從技術特點來說,嵌入式控制器因為體積小、功能強大、可靠性能比較高、使用靈活等諸多優點,而廣泛運用到工農業、國防以及科研教育事業等。

嵌入式技術系統,即國際電氣和電子工程師協會對嵌入式系統的定義:“用于控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置”。從這個定義中,我們就可以窺見嵌入式技術的優點,即嵌入式技術能夠對整個系統進行控制、監視或者對整個操作系統進行輔助控制。因此,嵌入式技術從技術特點來說就可以減輕工作人員的工作量,提高整個工作系統的操作性能,實現智能化、自動化控制。如此說來,嵌入式技術不僅可以自成系統,還能與其他系統一起協同合作,構成一個穩定的、高效的工作系統。從這個意義上來說,我們在進行嵌入式技術的引入時,要考慮到技術上的相容性,為整個系統實現自動控制與智能化調節奠定良好的技術基礎。

2 嵌入式PLC技術在工業中的應用前景

我們知道可編程控制器(Programmable Controller,PC)在早期的時候主要應用于計數、定時以及開關量的邏輯控制,為了與個人計算機(Person Computer)加以區別,可編程控制器也可縮寫為PLC(Programmable Logic Controller)。談到可編程控制器,我們就應該了解到:這是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。這種控制系統采用了可編程序的存儲器,用來在內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術操作的指令,并且通過數字式或者模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。從這一層意義上來說,我們可以看到PLC技術在工業應用和工業控制中的重要作用。因此,伴隨著科學技術的不斷革新,一種咱新的嵌入式PLC技術應運而生。這項技術是由深圳凱英智能設備有限公司經過多年的PLC技術應用實踐,在不斷的生產實踐和科學模擬過程中,研發出來的一套很適合工業自動化設備的PLC技術——嵌入式PLC技術。這項技術采用了最近幾年應用比較廣泛的嵌入式系統的思想,利用嵌入式PLC(e PLC)技術,經過小小的技術變革,在e PLC核心模塊上增加了適當的電路,從而構成了一套完善的PLC控制系統。采用了嵌入式PLC控制技術后,可以明顯的實現智能化控制與自動化控制。在采用了e PLC技術時,可以進行模塊擴展,最多可以實現擴展8個模塊,每個模塊又可以配置160個I/O點或者各種模擬輸入和輸出。同時在原有的的編程電腦上增加了RS232接口,大大的提高了系統的輸出性能和可操作性。

3 利用嵌入式技術,實現電器(電氣)工業與PLC控制技術的有效結合

電氣控制技術是伴隨著科學技術的不斷發展、生產工藝的不斷提出新的要求而迅速發展的。從最早的手動控制到自動控制,從簡單的控制設備發展到復雜的控制系統,從有觸點的硬接線控制系統發展到以計算機為中心的存儲控制系統。電氣控制走過了一條漫長的道路,一直走到了現在實現嵌入式技術與PLC控制技術相結合的智能化控制之路。

PLC技術是在繼電器——接觸器控制和計算機技術的基礎上,逐漸發展起來的以微處理器為核心,集微電子技術、自動化技術、計算機技術、通信技術為一體,以工業自動化控制為目的的新型控制裝置。這項技術已經在工業、交通運輸、農業和商業等領域取得了廣泛的應用,成為各行各業中通用型控制產品的驍楚。

PLC控制技術系統的優點是,通過電源的信號,直接發送給PLC控制系統,經過PLC系統的智能化優選控制,信號源再通過變頻器傳遞給下一組信號接收裝置:空壓機,然后空壓機的信號反饋回壓力變送器,最后由壓力變送器將整個系統的運行狀況返回給PLC中樞控制系統,從而實現在無人條件下的自動化與智能化調控。

從上面這個簡單的例子我們可以看出PLC的整個工作流程:首先由傳感器、控制器和執行器組成PLC控制系統。PLC通過循環掃描輸入端口的狀態,執行用戶程序來實現控制任務。

PLC中樞控制系統中最重要的工作部件在其內部的等效電路。(見圖1)

我們在用PLC實現電動機全壓起動電氣控制系統時候,其主電路基本保持不變,而用PLC替代電氣控制線路。PLC在控制系統上電后,在系統程序的監控下周而復始地按一定的順序對系統內部的各種任務進行查詢、判斷和執行等。

圖1 PLC的工作原理圖等效電路

PLC上電后,首先對系統進行初始化,包括硬件初始化,I/O模塊配置檢查、停電保持范圍設定及清除內部繼電器、復位定時器等。然后進行CPU自我診斷,若一切正常,則進入調控程序。在這個過程中,計算機將全部現場輸入信號,如按鈕、限位開關、速度繼電器的通斷狀態經PLC的輸入接口讀入映像寄存器,這一過程稱為輸入采樣,輸入采樣結束后進入程序執行階段。

PLC在程序執行階段,若不出現中斷或跳轉指令,就根據梯形圖程序從首地址開始按自上而下、從左往右的順序進行逐條掃描執行,掃描過程中分別從輸入映像寄存器、輸出映像寄存器以及輔助繼電器中將有關編程元件的狀態數據“0”或“1”讀出,并根據梯形圖規定的邏輯關系執行相應的運算,運算結果寫入對應的元件映像寄存器中保存。而需向外輸出的信號則存入輸出映像寄存器,并由輸出鎖存器保存。

CPU將輸出映像寄存器的狀態經輸出鎖存器和PLC的輸出接口傳送到外部去驅動接觸器和指示燈等負載。這時輸出鎖存器保存的內容要等到下一個掃描周期的輸出階段才會被再次刷新。整個調控系統就在這種周而復始的狀態下實現了智能化控制。

4 結論

文章簡要介紹了嵌入式技術的技術特點以及嵌入式系統的概念,闡述了嵌入式PLC技術在工業應用中的大好前景,著重討論了利用嵌入式技術實現電器工業與PLC控制技術的有效結合,從而為實現電器工業的智能化與自動化控制奠定堅實的基礎,也為嵌入式技術在其他工業行業中的應用指明可行的路徑。

參考文獻:

[1]班建民、付保川等,《基于嵌入式數據庫的實時數據采集方法》[M].微計算機信息,2005,10.

篇3

關鍵詞: 現場總線;工業控制系統;通信協議;CAN總線

中圖分類號:TP2 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)01-0068-02

1 現場總線技術簡介

在現場工業控制技術中,現場總線技術作為一項先進技術,是一種串行、數字式、多點通信的數據總線。工作實踐中,在生產過程區域的現場設備/儀表和控制室內自動控制裝置/系統之間廣泛安裝現場總線。借助現場總線實現信息的相互交換,進而自動控制功能在一定程度上也得以完成,現場總線往往是從控制室連接到現場設備的雙向全數字通信總線[1]。

2 現場總線的通信協議

如圖1所示,給出了現場總線相應的物理結構。與開放式互連(OSI)參考模型相比,現場總線的物理結構只涉及到物理層、數據鏈路層和應用層,并且每個協議層各自完成功能,在這些層之間報文被解析[2]。

在數據鏈路實體中,物理層建立、維護和拆除相應的物理連接。

確保數據的完整性這是數據鏈路層的主要功能,何時與誰進行相應的對話等也是通過數據鏈路層來決定的,并且數據鏈路層不解釋傳輸的數據,只負責傳遞物理層和上一層之間數據傳。

應用層通常分為兩個子層,其中一個為用戶層提供服務,另一個與數據鏈路層進行連接,其功能主要表現為:對現場總線的命令、響應、數據、以及事件信息等進行控制。

在應用層之上就是用戶層,通常情況下,用戶層通常是一些數據和信息查詢軟件等,通過用戶層將通信命令傳送到應用層。

3 現場總線及其所構成的控制系統

3.1 常見現場總線的比較

①基金會現場總線FF。在過程自動化領域基金會現場總線FF應用較為廣泛,可以說基金會現場總線技術具有較好的發展前景。②CAN總線。對于CAN總線來說支持點對點、一點對多點,以及廣播模式通信等,并且借助優先級設定其節點,在一定程度上各節點可以隨時發送信息。在汽車內部測量,以及執行部件之間的數據通信協議中,該總線技術應用最早。③Lonworks總線。具備通信和控制功能的Neuron芯片是Lonworks技術的核心。完整的Lonworks的LonTalk通信協議通過Neuron芯片來實現。④PROFIBUS總線。該總線主要包括:PROFIBUS—FMS、PROFIBUS—DP、PROFIBUS—PA。⑤HART總線。該總線作為一種協議,其功能是在現場智能儀表和控制室設備之間進行相應的通信,在現有模擬信號傳輸線上實現數字信號通信這是HART總線的特點[3]。

3.2 現場總線控制系統的構成

通常情況下,測量系統、控制系統、管理系統共同構成現場總線控制系統,該系統最有特色的部分是通信部分的硬件和軟件[4]。

①測量系統。為多變量提供高性能的測量,使測量儀表在一定程度上具有計算能力等這是該系統的特點所在。在該系統中,因為使用了數字信號,所以在一定程度上其分辨率非常高,準確性也較高,并且具有較強的抗干擾和抗畸變能力。②控制系統。通常情況下,軟件是該系統的重要組成部分,維護軟件、組態軟件、仿真軟件等共同構成控制系統的軟件。③管理系統。設備自身及過程的診斷信息、管理信息、設備運行狀態信息等往往由該系統提供。

4 現場總線在工業控制系統中的應用

通常情況下,CAN是一種雙向、半雙工的高速串行通信網絡系統,該系統由物理層(PHY)、數據鏈路層(MAC;LLC)和應用層(APPL)共同構成組成。CAN與Profibus之間相距比較遠[5]。

如圖2所示,給出了相應的CAN網絡拓撲結構。根據ISO11898的相關規定,在信息傳輸媒介方面,CAN采用雙鉸線,在網絡終端阻抗方面,CAN取120Ω±12Ω。傳輸速率通常情況下決定著最大直接通信距離,比較典型的值為:40m時1Mbps;1000m時50kbps。

CAN采用非破壞性總線仲裁技術,對媒體按照節點信息的優先級依次進行訪問,在一定程度上滿足實時控制的需要[6]。信息幀傳輸過程中為短幀結構,其優點是傳輸時間短,具有較強的抗干擾能力。文獻[7]結合PLC和液壓控制技術,建立了基于CAN總線的多任務協同控制系統。

5 結論

現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一,隨著計算機技術和控制技術的發展,未來的自動化控制領域將是現場總線及控制網絡的天下。從長遠看,使用現場總線技術,維護費用因智能資產管理而降低,進而減少了設備的庫存。

參考文獻:

[1]斯可克.基金會現場總線功能模塊原理及應用[M].北京:化學工業出版社,2005.

[2]張士超,儀垂杰,林海波,劉尊民.現場總線的技術特點及應用分析[J].現場總線專欄,2007,10(3)16-31.

[3]張興龍.基于現場總線技術的工業控制系統研究[J].黑龍江造紙,2006(1):53-54.

[4]王維新.現場總線技術的特點及應用[J].西安文理學院學報:自然科學版,2007,10(4)61-65.

[5]Jose Rufino,Paulo Verissimo,Guilherme Arroz. Node failure detection and membership in CANELy. Proceedings of the 2003 international conference on Dependable Systems and Networks (DSN'03),IEEE,2003(6):331-340.

篇4

關鍵詞 物聯網技術 工業遠程控制技術 感知識別技術 網絡技術 M2M技術

中圖分類號:TP27 文獻標識碼:A

1基于物聯網技術的工業遠程控制技術簡介

1.1工業遠程控制簡介

工業遠程控制是指通過有線或無線網絡的調度中心來進行生產,對遠程所有的生產設備和生產過程進行控制。隨著世界經濟和科學技術的迅猛發展,企業規模不斷壯大,產業規模的遠程控制系統的市場需求逐年大幅增長。目前,工業遠程控制系統已經發展到集計算機技術,傳感器技術,自動控制技術,網絡技術,通信技術等為一體,充分實現了本地控制生產車間的功能要求。

網絡技術發展至今,已經可以通過工業自動控制和無人值守遠程控制系統就能實現對于不同的區域,包括子生產車間與監測站互聯。現有的工業遠程控制系統的總體框架是:根據實時運行參數以及各種先進的生產控制命令與控制原理,通過計算機網絡調整生產運行狀態,從而將參數與生產運行狀態轉移到生產調度中心和相關的用戶。毫無疑問,工業企業的遠程控制系統可以互聯和控制所有設備與生產車間。然而,生產和大型操作系統是需要維護的,隨著企業規模的擴大,生產線維修成本的降低是相當緊迫的。生產企業和研究人員已經認識到,只有在現有的工業遠程控制系統能夠實現設備和設備的互聯,將設備維修人員,生產調度和控制網絡連接,使其相互作用,才能更有效地降低生產線的維修成本,減少故障時間,擴大空間維度的過程管理和維修,進一步提高工業生產過程的自動化控制水平,提高遠程控制系統的工作效率。

遠程控制系統的工業發展到目前為止,已完成了分布在不同的子區域,相互關聯的生產車間,調度中心監控站和企業信息的互聯,實現了集中控制,使得生產車間中所有的設備互聯與控制。

1.2物聯網技術簡介

物聯網技術是以網絡的核心感知作為基礎的,來達到無處不在的綜合信息處理技術的目標。物聯網是實現機器間的互感以及交互式的信息交換。參考物聯網技術,基于現有的工業遠程控制系統來實現設備和設備的互聯,設備維修人員的信息交互以及網絡生產調度與控制。

2物聯網技術中的M2M技術

2.1 M2M技術簡介

目前,基于物聯網技術的M2M產品已被廣泛應用于生產和居民生活。為了確保機器與機器,人與人之間的正常通信,必須要確保實時監測整個M2M系統的所有方面。當面臨工業現場故障時,可以準確地確定哪些鏈路傳輸故障,并在第一時間對設備進行維護和修復。物聯網技術在工業遠程控制系統具有非凡的意義。

2.2 M2M技術的功能

M2M技術能夠增強通信和網絡設備之間的互聯度。M2M感知網絡終端,不僅是機器和機器之間的數據傳輸,更重要的是利用無線通信模塊和一個標準的通信協議來建立一個自組織的網絡。在此基礎上,通過運行不同協議的異構網絡之間的網關,來實現網絡信息的共享與集成。

M2M技術可以實現人與機器設備,人員和流程之間的互聯、互通和互動。傳統的工業遙控器只能用于機械設備之間的互聯,工作人員作為機械設備的監管員,其位置一般是在中控室或工業用地之間,使得互聯通信非常有限。當人員分開,以單獨的形式存在于集體之外時,并沒有實現人員和設備信息之間的互動互聯。物聯網技術可以改變這種狀況,人們不再是獨立的外部生產線個人,而是一個移動的生產線的節點。隨時隨地能夠參加生產線以及機械設備的交互信息。

通過人與機器設備,工作人員和車間現場操作規范流程的互聯,從而能在短時間內減小事故的發生范圍,降低了由于設備故障而造成的經濟損失,因此間接地降低了生產成本。在工業領域中,當生產車間發生故障報警時,專業維修工人可以實現遠程的故障排查,從而節約了大量的寶貴時間,大大提升了工作效率,可以將工業事故的損失降到最低。

2.3 M2M技術的發展形勢

不同于計算機技術,我國在互聯網技術中的M2M技術研究和開發具有世界領先地位,有著重大的影響,是能將M2M技術實現工業化的少數國家之一。雖然我國在互聯網技術領域已經取得了一些成績,但仍存在一些問題。

網絡遠程控制技術在國內已經是一項非常成熟的技術,特別是應用于石油化工,環境監測網絡,礦山和其他領域中顯得格外有效,但在工業遠程控制和組網技術的研究與應用的融合方面仍然不夠成熟。

雖然目前的遠程工業控制系統已經和大型企業的子生產線互聯,但還沒有實現維修人員和過程控制網絡形成互聯,這項技術已經成為了企業非常緊迫需要的技術,它不僅能夠提高工作效率,降低生產成本,還能提高自動化水平,形成企業運作模式最新的管理框架。

在遠程控制領域中的物聯網技術將是工業自動化技術發展方向。智能設備與技術互聯將是未來的發展趨勢。最終實現機器和機器之間以及人和機器之間的互聯,機器運行信息通過無線網絡發送給設備維修工程師或生產調度部的移動電話上,也可以發送到互聯網終端設備,實現信息的共享。

參考文獻

篇5

【關鍵詞】PLC 鋼鐵工業 應用領域 發展趨勢

1.前言

PLC是指可編程序控制器,簡稱PC,它是一種不同于個人電腦的設備,具體特點為PLC為專門為工業環境下應用設計的一種可以采用一類可編程的存儲器。它將自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體,實現了工業自動控制。自上世紀70年代以來,PLC技術經過不斷的創新發展,逐漸的被廣泛應用,在各種機械和生產過程中,它已經成為了臆想最重要、最普及、應用場合最普遍的工業核心控制裝置。

PLC技術能夠得到迅速發展的原因。一是工業自動化的客觀需要,第二是因為PLC技術本身具有的獨特優點。例如它能很好的解決工業領域人們普遍關心的安全、經濟、方便等諸多問題。

2PLC應用中常見的問題。

PLC技術是在工業生產自動化控制設備中應用最廣泛的設備之一,它集成了信號運算、控制執行等功能。特點是可靠性能好,具有極強的抗干擾能力。在一些特殊環境下諸如供電質量不高、受到強電磁干擾、安裝使用不恰當等惡劣環境時,PLC則會出現運行不穩定等問題,由此引發錯誤信號輸出等問題,必將引起設備的失控和失誤。為了應對相關問題,我們需要注意的問題有意識嚴格控制廠家的選擇質量過關、性能穩定的電器元件。并做好器件本身的抗干擾工作,再者,在使用維護時,采取科學合理的抗干擾措施,有效提高系統的性能。

3 PLC技術在鋼鐵工業的應用

早在上世紀70年代,我國就開始引進了大批的PLC成套設備。例如寶鋼在某項工程中一次性引入了200多臺PLC。而到了上世紀八十年代中期,PLC技術已經較為普遍的應用于了鋼鐵行業的各個生產環節。PLC控制技術的特點是與傳統機械良好結合,在運行過程中,經常作為獨立控制主機,或者作為其他控制系統上的部分,及時采集相關的生產數據,實時對生產工序進行科學合理控制,這在鋼鐵工業各個生產環節中起著舉足輕重的作用,并逐漸體現出它的經濟和社會價值。PLC技術的普遍應用有效的提高了生產的效率。對于提高產品質量,有效提高經濟效益和成果,有著積極地意義。

PLC控制技術在各大鋼鐵生產企業得到了廣泛應用,技術的應用有效提高了設備生產的自動化程度,減輕了一線操作工人的勞動強度,對生產的經濟效益起著有效的促進作用。PLC有著多種型號,它的應用形式常常作為DCS或者作為計算機控制系統上的部分。對數據的采樣,基礎級的工藝參數進行有效、直接的控制,由于機械設備內部提供了大量的、多樣的軟觸點,和輔助繼電器,有效的避免了傳統繼電器中存在的觸點磨損、粘連等問題,PLC控制系統能夠充分適應各種鋼廠的惡劣環境。其特點是,能耗低、抗干擾能力強、高可靠系數等優點。據統計其平均無故障時間能達到幾萬到幾十萬小時。

PLC控制技術所采用的編程語言,由于其本身的特性,要面向問題,面向用戶。所以所采用的控制語言直接、簡明,能很好的表達被控制對象在輸入輸出之間存在的關系和動作方式。PLC技術要求嚴格控制時間精度,能以掃描控制的特有掃描控制方式,快速、確定、而且方便。基于以上優點,PLC自動控制技術能充分滿足鋼廠復雜工藝運作對相關系數的控制。

PLC安裝和現場接線工藝簡單,體積小,能得到擴展,而且易于和其他工作設備進行聯接,在用PLC進行相關的設備改造設計、施工、調試過程中,幾乎不影響正常生產工作生產。綜上所述優點,在鋼鐵工業集中推廣PLC控制技術,在改造老化設備、提高新生產線生產能力方面有著積極和有效的意義。

4.PLC控制技術在鋼鐵企業的發展前途

(1)編程語言多樣化、品種多樣化發展方向。

(2)向著分散型、智能型、總線型和功能模塊化方向發展,在網絡化和遠程通信能力方面將得到進一步強化。

(3)PLC將能實現更多的功能,更快的速度,并能夠實現存儲容量的擴展,相關控制系統處理信息的能力將得到有效提升,人機之間的界面處理將會更加友好,更加智能化。

(4)PLC系統成本將隨著硬件費用的降低,而相應的,在軟件,集成等方面的費用則會相應的有所增加。隨著中央處理和相關設備的完善,PLC的功能將得到進一步的提升。

5結語

在原先PLC技術主要用于離散控制。但隨著PLC系統和其他相應控制系統的相互配合,相互融合,功能得到極大的提升。如今PLC能實現對復雜對象的控制。隨著PLC在控制系統方面的繼續發展,PCL控制技術在鋼鐵冶金行業中將會有更大的應用空間。

【參考文獻】

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篇6

關鍵詞:農業機械;基軸制;加工;配合

一、農業機械安裝中選擇基準的原則

(一)孔軸配合的具體情況分析孔軸配合是機械安裝中普遍存在的方式,可以保證安裝的精度和標準達到要求。具體選擇何種形式,要結合具體用途以及工藝來確定。如果為了能夠緊固聯結兩個配合件,這就是過盈配合;如果要想使兩個裝配部件能夠形成相互運動,就要使用間隙配合方式進行;要想保證各個連接部件可以達到定位精度的標準,應該采取過渡配合的方法。為了保障安裝工作有序開展,目前我國機械領域已經規定了具體的安裝標準。要想完整地表現精度尺寸,可以對公稱尺寸、偏差與公差等方面進行控制。公差等級主要是影響其安裝數據精度標準,切實提升孔或者軸等方面的精度性能合格,各個尺寸可以符合相鄰部件連接的精度要求;基本偏差主要是反映出孔或者軸在安裝尺寸中存在的偏差和問題。孔軸配合之下,偏差的存在影響是較大的,一般都要做好孔大軸小進行控制,選擇使用間隙配合方法,軸大孔小的安裝要采用過盈配合的方法。過渡配合就是在經過加工之下的批量軸或者孔配合中進行隨機的尺寸配合,組合之后孔大軸小就是間隙配合的方式,軸大孔小就是過盈配合。過渡配合就是在一批孔與相應的一批軸進行隨機配合之后,有些可以是間隙配合,有些可以是過盈配合,從而形成“批量的孔”與“批量的軸”的概念,從這個方面的配合來看,主要分為間隙配合或者過盈配合兩種情況。

(二)農業機械需要應用孔軸配合的方法根據目前的農業機械安裝工作要求,可以結合不同偏差的孔與軸要應用隨機配合的方法進行安裝組合,就會有多種配合的情況存在,這樣用戶在選擇時會有較大難度,也會導致加工制造過程中存在比較多的規格數量,加工難度也會相應增加。因此,在具體應用階段,很多情況都會保證軸或者孔的其中一個部分尺寸保持恒定,然后結合該尺寸來確定與之配合部件的尺寸變化,這樣就形成了配合性質,有如下優勢:1.有效降低難度,提高配合精度,避免有過多配合類型的存在。2.孔軸在安裝中會有一方是固定的,所以可以有效減少變動的原則,這就是基準制的處理方式。孔的偏差保持固定,而軸進行必要的變化就是基孔制;軸偏差是固定的,孔的尺寸確定要按照基軸制進行確定。具體的安裝基準參數確定,主要是以安裝配合方便作為出發點,所以基準值的選擇應該保證難加工、加工成本高的一方是固定的。從加工難度進行分析,以軸對比來說,一般來說其安裝中的加工難度和精度都會要求很高,這就讓控制難度加大;以成本方面作為分析對象,軸加工成本明顯比較低,而一把麻花鉆僅能夠鉆一種規格的控制,如果孔系尺寸較多,加工階段要根據實際需要設置比較多的刀具,以保證加工工序順利進行。因此,很多情況之下都會選擇使用基軸制的配合方式。農業機械的使用條件相對比較惡劣,容易受到很多外部因素的影響,如果不能保證各個部件的加工精度合格,就會導致其綜合應用效果比較差,各項性能都無法達到要求,極大地威脅到整個設備的運行狀態。要想保證加工符合要求,就要采取科學合理的配合方式,并且保證加工標準達到要求,選擇最為合適的加工機械設備,這是提升加工精度的重要措施。從多個方面分析,很多情況下農業機械的加工與制造都會采用基軸制的方式。

二、基軸制標準之下的孔加工標準分析

(一)數控加工工藝分析農業機械設備中有許多部件都是孔系的特點,所以不管其安裝在哪個位置上,尺寸精度都要嚴格控制,保證所有孔的尺寸符合技術標準,但是因為其深度相對較大,所以控制難度較高。在具體加工過程中,有下述幾項問題無法控制:1.孔間距不能準確控制,導致定位精度偏差過大。2.孔系深度是不同的,導致加工尺寸偏差比較大。3.各個孔的直徑相差很大,會出現刀具更換頻繁,使加工效果相差很大,影響最終應用效果。4.锪孔加工過程中,深度尺寸無法控制,導致加工出現嚴重問題。5.加工階段都是工人進行控制,工作質量和效率都很低,要多個工作人員共同工作才能滿足要求,所以效益很低。綜上所述,通過普通鉆床進行農業機械內的孔系加工,工藝性相對比較差。通過普通機床的加工作業,都是以人工方式進行的,所以加工質量相對無法保障,一些復雜性較高的孔系加工甚至要多個工作人員同時操作以達到標準。

(二)孔系加工使用數控加工中心所能夠產生的效果數控加工已經成為我國機械加工領域內極為重要的設備,應用范圍逐步增大,通過和傳統機床加工進行對比分析,數控機床的加工有著非常明顯的優勢,具體如下:1.各個尺寸的加工精度都比較高。2.可以加工普通機床,不能加工負責性輪廓。3.柔性高,根據不同產品的需求隨時調整加工工序,并且自動化實現刀具更換,確保各項加工程序有序進行。4.各項加工要求相對較高,都能夠按照標準做好設定,人員的作用也逐步弱化,所以加工部件的質量總體水平比較高。5.加工環節工作人員并不會直接參與,勞動強度得到降低,甚至1個人可以完成多臺數控機床的加工操作。6.數控機床剛性比較高,能夠滿足高速切削的要求,且還具備很多功能,比如自動切換刀具等,這些都是普通機床無法實現的,所以加工效率比較高。7.能夠達到數字化的應用標準,自動化的管理。數控系統類型相對比較多,數控加工中心為先進的設備,其可以實現多種高難度的加工和控制,特別是一些新型零部件,可以適應不同加工的需要。從該設備的組成結構方面進行分析,其內部含有刀具存放量比較多的刀具庫,可以根據不同加工標準隨時進行刀具的調整,以滿足加工需要,所以這種方式更加方便快捷。

(三)農業機械中孔系部件工藝分析孔系零件加工通過數控加工進行加工制作有著極高的優勢,可以實現各個結構部分的精確性加工,保證尺寸精度達到要求,主要有如下優勢:1.定位精度較高。2.可以在加工階段完成自動換刀,保證加工高效進行,促進精度效果的提高,也能夠避免安裝錯誤刀具而出現廢品的情況。3.以編程方式實現加工孔深度的控制,保證各個深度尺寸都能夠符合設計要求。4.沉頭孔按照加工精度要求進行編程,使得各個部分尺寸全部達到技術標準。5.設備內可以實現循環加工使用,保證多種形式的孔都可以順利完成,不會有任何加工難度的存在。6.中心孔加工環節可以通過程序進行,并且按照孔的精度標準進行各種加工余量的設定,還可以延長刀具的使用壽命。7.除了可以有效提升孔的加工精度,還可以保證銑削作業的順利進行,各個結構部件都可以順利進行。8.設備和計算機軟件連接,完成復雜性部件的編程與加工,提高加工的精度和效率。數控加工中心是機械領域內重要加工設備,也是目前極為關鍵的加工機械設備,應用到農業機械領域效果很好,有著非常高的綜合性能,可以滿足多種復雜條件下的加工需要,所以被廣泛地使用到機械加工領域。農業機械加工制造領域內,加工中心使用日益頻繁,但是相對來說,在農業機械領域加工中的應用比例還比較小,還無法真正影響整個農業機械加工領域的發展,還需要不斷地引進和改善。

(四)數控加工中心在農業機械制造方面所產生的優勢農業機械生產企業在日常經營和發展中,并不會主動購買數控加工中心,這就導致企業的加工精度比較差,很多復雜的零部件都不能有效加工和使用。這是因為企業管理者意識比較薄弱,認為購買加工中心性價比較低,極大地威脅了企業的經濟效益與發展,甚至認為加工中心并不需要購買。這種意識情況的存在,使企業不會選擇先進加工方式,導致一些加工效果比較差。隨著時代的發展和進步,對于零部件精度的要求逐步提高,數控領域的發展速度也非常快,國產數控加工中心的價格已經全面下降,企業可以負擔得起。而加工精度在逐步提升,讓數控加工中心可以有效地推廣和應用,能夠使用到農業機械加工領域內,產生非常好的效果。國產加工中心的質量穩定性逐步提升,運行的可靠性也基本可以滿足多種加工場景的需要,且后續的維護與保養成本比較低,也更加方便。最為關鍵的是,當前加工中心的性能得到很大提升,如果加工中選擇使用數控加工中心,其效率基本可以達到3臺鉆銑床的工作效率,減少了加工人員的配置數量,所以通過使用加工中心能夠有效降低人員成本,提高加工效率,有著非常明顯的優勢。

篇7

關鍵詞:連續梁;支架施工; 技術控制

中圖分類號:TU74文獻標識碼: A

前言:施工是橋梁工程中最為重要的一部分,為了提高工程質量,降低工程造價,在連續梁橋施工中,必須合理地選擇施工方法,嚴格進行施工控制。文章結合蓬萊路橋梁工程對混凝土連續梁橋的施工技術控制進行了研究。

1、 工程概況

蓬萊路橋梁起訖里程為:K2+524.55~K2+922.73,共分三聯,全長395米;橋梁分兩幅,每幅橋寬13米,兩幅間距3米,為雙向六車道;其中跨路口處一聯為主橋,跨徑組合為35+55+35米,主梁為預應力混凝土變截面連續箱梁,中支點處梁高3米,中跨跨中梁高1.8米,梁底為二次拋物線,中支點處橋下凈高5.609米,中跨跨中橋下凈高7.065米;其余兩聯為引橋,跨徑組合為4×30米和5×30米,主梁為預應力混凝土等截面連續箱梁,梁高1.8米;下部采用雙方柱型橋墩、墻式型橋臺;基礎采用承臺加鉆孔樁基礎;橋梁兩端引道采用懸臂式擋墻。

2 、支架現澆的連續梁施工方案

該連續箱梁梁體預應力采用高強度低松弛鋼絞線,公稱直徑15.2mm,彈性模量為1.95×105Mpa,抗拉強度標準值fpk=1860MPa。

預應力鋼筋宜使用砂輪鋸或切斷機切割,不得采用電弧切割,鋼絞線切斷前,應在距切口5cm處用綁絲綁牢。

鋼絲束采用兩端均采用墩頭錨具時,同一束中各根鋼絲下料長度的相對差值,當鋼絲束長度小于等于20m時,不宜大于1/3000;當鋼絲束長度大于20m時,不宜大于1/5000,且不得大于5mm。

2.1預應力筋的布設

引橋箱梁梁體縱向預應力鋼束腹板、頂板采用15-15.2鋼絞線,頂板采用15-15.2鋼絞線,底板采用12-15.2鋼絞線,中橫梁、端橫梁采用19-15.2鋼絞線;主橋箱梁梁體縱向預應力鋼束腹板采用17-15.2鋼絞線,頂板采用15-15.2鋼絞線,底板采用12-15.2和15-15.2兩種鋼絞線,中橫梁、端橫梁采用19-15.2鋼絞線。預應力管道采用JT/T529-2009標準的塑料波紋管。預應力的布設如下圖1,2。

圖1預應力布置橫斷面圖

圖2預應力布置縱斷面圖

2.2波紋管的定位

本聯連續梁涉及到鋼束較多,而且底板、頂板和腹板通長鋼絞線最長達151.74m,尤其是腹板同束鋼絞線有兩道正彎矩和兩道負彎矩,造成通長束鋼絞線穿束困難,就針對這個問題,在施工中我們采用預先不固定波紋管,在鋼束一端安裝一道牽引鋼絲繩,用卷揚機作動力,能有效解決通常鋼絞線穿束困難。對于較短束鋼絞線,為了防止在混凝土澆筑過程中因漏漿而影響鋼絞線張拉,在施工中擇優采取了后穿法。波紋管定位鋼筋沿縱、橫梁鋼束以100cm(直線段)或50cm(曲線段)的間距布置;鋼束彎曲部位2m范圍內設置型加強筋,間距為10cm。波紋管接頭處一律采用套管對接,為防止漏漿,采用塑料膠布裹嚴。對于預應力鋼絞線,在施工中嚴禁用氧氣燒割,只允許砂輪切割機對其進行切割。檢驗項目:管道坐標、平順度及管道穩定情況等。

2.3錨墊板安裝

預應力錨墊板通過槽口模板進行定位,槽口模板用舊竹膠板按設計尺寸制作,錨墊板用螺栓固定在槽口模板上然后通過測量定位將槽口模板和錨墊板一并固定在連續梁端頭模板上。槽口模板與錨墊板接觸面要密實,保證錨墊板面與鋼絞線張拉面垂直,嚴禁在砼澆注過程中水泥浮漿進入管道影響預應力張拉施工。

2.4預應力筋的安裝

(1)鋼絞線制束

領取鋼絞線按試驗報告單逐盤對號領料,鋼絞線應在特制的放盤框中進行,防止彈傷人和鋼絞線打絞,放盤過程中的鋼絞線需細致檢查外觀,發現劈裂重皮、小刺、折彎、油污等需進行處理,鋼絞線下料用砂輪鋸切割,嚴禁用電弧,切割口兩側各50mm處先用鐵絲綁扎,同一編號的鋼絞線束可集中下料, 預應力鋼束張拉工作長度按100cm計;鋼絞線束外面用φ1mm鐵線纏綁扎緊,其纏繞鐵線間距為1.5m,使編扎成束順直不扭轉;根據每束鋼絞線的長度,對鋼絞線束進行編號標識,分別存放。編號時應在兩端系上鐵皮小牌,注明編號,以免混雜;鋼絞線束存放及移運時,保持順直,不受損傷,不得污染;存放時,須墊方木,間距以鋼絞線不著地為度;搬運時,不得在地上拖拉;嚴禁鋼絞線受高溫、接觸焊接火花或接地電流。

(2)穿束

穿束前應全面檢查錨墊板和孔道,確保管道暢通并沖洗;檢查制好的鋼絲束是否綁扎牢固、端頭有無彎折現象;穿束時核對長度及規格,對號入孔;穿束采用人工直接穿束,較長的可借助一根φ5長鋼絲作為引線,用卷揚機進行穿束。

2.5預應力筋的張拉

(1)預應力筋的張拉的要求

在各梁段砼施工時,選用終盤砼做試塊,試塊與梁體砼同期同條件養護,待張拉前對試塊強度檢驗,若其強度達到設計強度的90%以上,砼齡期不少于7天后,經過監理工程師確認可以進行張拉。

(2)預應力筋張拉前的準備工作

張拉前應進行孔道摩阻及錨口摩阻測試,并校核設計張拉值; 預應力施工的各種機具、設備、儀表都經過校驗,運營良好;預應力材料除按規范取樣做試驗外,還應取樣作鋼絞線的彈性模量試驗,根據實際試驗數據計算預應力筋伸長量;在確保各項材料合格的情況下,按原來在錨具中的片號依次安裝夾片,夾片嵌入后,隨即用手捶輕輕敲擊夾片,使其加緊預應力鋼束,并使夾片外露長度齊整一致,片間距均勻;而后將預應力束依次穿入千斤頂,錨環對中,并將張拉油缸先伸出2~4cm,錨環內壁可涂少量油;千斤頂安裝完畢后使頂壓油缸處于回油狀態,開始張拉。

(3)張拉順序及流程

預應力鋼束的張拉順序為:通長腹板束邊、中跨腹板束頂、底板束,應先張拉中腹板束后張拉邊腹板束;頂底板束張拉時應先張拉靠近中腹板處鋼束后張拉靠近邊腹板處鋼束,頂板束與底板束張拉應上下交替進行,鋼束張拉要對稱進行,主梁預應力的施工以張拉力和預應力筋伸長值進行雙控,并以張拉力為主,預應力筋伸長值作校核;主梁縱向預應力鋼束與橫梁預應力鋼束應交替進行張拉,程序為:50%數量的橫梁預應力鋼束100%縱向預應力鋼束100%橫向預應力鋼束。

3、連續梁支架施工專業技術控制

(1) 在搭設支架過程中,嚴格遵守圖紙設計方案,對于構架設計不得進行隨意的改變,以及減少桿配件設置和對立桿縱距作大于 100mm 的構架尺寸放大。在施工過程中,需要進行調整時,需要進行技術計算。縱向水平桿的水平偏差控制在 1/250,全架長的水平偏差控制在 50mm。進而在一定程度上增加支架的穩定性,支架每隔 3 跨,需要設置一道縱向和橫向的斜桿,并且與地面保持 45°~60°的夾角,將斜桿底部撐地。

(2)預應力張拉的操作要點

(1)張拉設備必須事先經過校驗,并有校驗報告結果。校驗報告結果應注明頂號,表號給出頂力與油表的關系式。

(2)張拉控制程序除特殊要求外,一般為00.1σkσk(持荷5min)錨固。

(4)安裝錨具及千斤頂時必須保證錨板、錨環、千斤頂均在一條直線上。在安裝夾片時必須先檢查鋼絞線錨固部位及夾卡是否清潔,合格后方可安裝,安裝時必須使夾片外露部分平齊,開縫均勻。

(5)當鋼束較長或曲線較多時應先不安裝夾片從兩端反復張拉數次,可有效的降低摩阻系數。

(6)千斤頂每使用六個月或張拉200次要重新標定,校正系數作為施工的校正系數,但按現行規范校正系數不得大于1.05。千斤頂初次使用、張拉時連續斷絲、千斤頂更換某個部件、油表讀數不能回零、實測伸長值與理論值比較差限超過±6%,在上述情況下必須對千斤頂進行標定;預應力鋼束張拉、壓漿及壓漿完后48h內,結構砼溫度不得低于5攝氏度;張拉完畢后,錨外多余鋼絞線采用手輪砂輪機進行切斷,嚴禁采用燒割,以免損傷錨具及梁端砼。

(7)張拉錨固后應及時壓漿(一般應在48h內完成),水泥漿配制及壓漿工藝按設計要求或現行規范執行。

施加預應力施工中應解決的問題

(8)預應力施加過程中經常遇到的只有3個問題:斷絲、滑絲、預應力損失,解決好這3個問題也就保證了預應力的施加效果,其中預應力筋斷絲或滑絲不得超過預應力筋總數的千分之五,并不得位于結構的同一側,且每束內斷絲不得超過1根。

4、結束語

綜上所述,由于國家大力開展交通基礎設施建設,橋梁建設項目迅速發展。混凝土連續梁橋的施工工藝及技術不斷成熟,施工控制也越發精準科學。連續梁橋的施工是復雜繁瑣的工程,要針對不同情況合理地使用不同的施工方法以及施工控制方式進行橋梁建設,才能在確保工程質量的前提下取得良好的效益。

參考文獻:

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篇8

關鍵詞:工程機械;液壓控制技術;經濟效益

國內外工程機械控制水平得到明顯提高,隨著機械控制技術的發展及應用,逐步轉換為高精度、低耗能趨勢,在一定程度上使工程項目作業趨于簡單化及順利化。工程機械建設中需要技術手段支持,先進液壓控制技術具有傳動功率大、手動控制及電動控制同時進行等特點,在工程機械建設中應用可有效提高綜合性能,應用效果較好[1]。本文主要對先進液壓控制技術的應用情況進行分析,目的在確保液壓控制技術得到更好發展,提高我國工程機械水平。

1.工程機械對先進液壓控制技術的應用

機械工程中存在多樣式、多種類系統泵,不同系統內液壓泵數量也存在一定差異,在實際應用中存在不同之處,多數情況下選擇變量泵方式對容積進行控制與調節,形成閉式回路。雙泵系統內包含多種控制方式,其中功率控制及流量控制兩種方法應用相對較多,功率控制主要包括功率交叉、分功率、壓力切斷、變功率、總功率等。功率交叉控制可使雙泵輸出較大功率,主要作用是將產生功率完全進行應用,解決了兩泵之間存在的流量問題[2]。分功率控制方式主要指的是兩泵各自占有一半發動機功率,兩者相互獨立工作不產生影響,但是上述情況容易造成兩泵間功率無法達到平衡狀態。壓力切斷控制值得是當輸出壓力超過額定數值時可自動調整流量,此控制方式可與其他方式聯合應用。總功率控制法是將雙泵壓力最為進行排量調節的主要依據,但是兩泵排量相當的情況下無法滿足單個泵高壓流量小的要求。流量控制系統是至在泵軸不調整轉速的情況下對泵排量進行控制的系統,主要包括正流量控制系統、負流量控制系統、電動流量以及手動流量控制系統。但上述系統控制均情況均屬于理想狀態下表現,實際上雙泵系統應用中經常性出現功率失衡情況,借助功率較差方式可增加功率輸出,不會對功率造成浪費,并解決兩泵間流量問題。總功率控制方式應用的前提是將雙泵壓力作為排量調節,若排量相同其中一個泵高壓流量不會低,不符合實際要求,因此上述控制方式仍存在一定不足之處,需加以完善。工程機械操作過程中應根據實際情況選擇適當工作模式,并參考油門對泵排量進行調控。通過區分不同工況借助開關控制對模式進行選擇,借助調節電流輸出比例對變量機構進行調節,達到控制或改變排量的目的。因不同模式下電流也存在一定差異,因此會對泵排量產生應用,可通過油門進行調節,可在不同工況下選擇適當功率輸出,減少功率損耗,使發動機功率應用更具合理化。

2.工程機械中先導控制技術的應用

先導控制技術主要是通過對小幅度手動操作產生的信號進行控制一遍對較大功率主閥芯進行掌控,該控制技術應用相對簡便。先導控制技術在工程機械實際應用中主要包括方向控制及排量控制兩種。方向控制主要是指應用先導閥產生控制油對多路閥主閥進行控制,該控制形式目前應用較為廣泛,先導閥多應用高速開關閥、雙節流閥、先導減壓閥等。排量控制知識通過對先導閥產生的控制油對液壓泵變量機構進行控制,應用排量控制的主要作用為調節元件速度[3]。除上述兩種應用方式外,隨動式先導閥還具有反饋位置的作用,可同時在一定程度上釋放較大功率,減輕操作工作人員勞動強度。上述先導控制手段均需采用手動控制,與電動控制方法相比存在一定不足,手動控制桿一個手柄只能對一個或兩個元件進行控制。隨著近年來電子控制技術的發展及推廣應用,以及工程機械應用范圍的擴大,市面上相繼推出多種電動控制桿產品,且應用技術逐漸成熟。通過不同操作方式在電動控制桿中的應用可相應產生不同電器信號對電磁閥進行驅動,與手動控制桿相比可同時對多路閥開展操作,提高工作人員工作效率及便捷性。

3.工程機械中負載傳感技術的應用

工程機械作業對象相對較復雜,且負載變化存在較大差異,因此會對工程機械手動及電動控制的微動調節產生影響,還會對多聯多路閥開展復合操作進行干擾。工程機械中應用負載傳感技術可針對上述問題進行有效解決意義重大,還可在一定范圍內減少溢流閥的整體溢流量,具有較好的節能效果。負載傳感技術因此神具有較獨特的優勢,在當前工程機械液壓控制工作中得到廣泛應用及推廣[4]。通過應用負載傳感技術可使流量大小不會因閥前后壓差的變化而產生改變,使微動調節趨于穩定化,不會對各執行元件之間產生干擾。負載傳感技術的運用可通過壓力補償閥有效檢測壓力變化情況,及時實時觀察變量泵變量機構并開展相應調節工作,發揮有效節能作用。在目前工程機械中液壓閥控系統應用情況來看,大多數已經應用負載傳感技術,有效提高了控制的精準度。

4.工程機械中計算機控制技術的應用

機械工程現階段發展現狀即與計算機控制技術的有效聯合應用,主要體現在工程機械控制技術及現代化管理兩大方面。工程機械控制技術應用中借助計算機對軟件及編程進行合理應用,可將機械設備與信息化技術相連接,通過智能化及數字化進行電器操作,可有效提供機械工作開展的效率及精準度,并加入預警功能,大大提高了機械工程作業的安全性[5]。工程機械液壓控制存在非線性問題,僅借助數學模型開展模擬練習不能全面解決現存問題,應通過應用計算機技術在專家指導下進行模糊控制,可提高工程控制精度,借助先進液壓控制技術完成工程應用。計算機控制技術的不斷發展及改革在工程機械應用中更加成熟化,主要表現在硬件環境對工程控制的影響,硬件環境的先進性為計算機管理及控制提供有效前提保障。現代化工程機械管理中通過建立監控及預警系統,對工程實施自動化管理,若電流值及液壓值檢測數據超出規定范圍則經預警實施停產,直至數值恢復至正常操作范圍內方可自動運行,可有效保障機械操作安全性[6]。工程機械應用計算機時聯合反饋管理技術,對工程操作進行調節,工程機械精度較高。計算機控制技術的發展出現了較多職能控制手段,其中神經網絡及模糊控制應用效果較好,發展相對成熟,特別是在信息不準確條件下應用具有優勢。

5.結束語

本文主要簡單介紹了工程機械中應用先進液壓控制技術的情況,明確指出工程機械作業時應用液壓技術的必要性,現階段我國對先進液壓技術的應用仍處于發展階段,因此應針對該技術進行深層次研究,可將計算機技術與傳感器技術相結合進行研究,達到完善液壓技術應用的最終目的。

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[5]劉文超.淺析現代工程機械液壓控制技術的應用及維護管理[J].科技與企業,2015,16:175.

篇9

【關鍵詞】工民建;質量控制;闡述

前言

多年來,隨著人民物質生活水平的不斷提高,人們所追求的層次也在逐步提高,對于工程建筑的安全性能要求也隨之增高,工民建施工技術與質量控制也就相應有著實施的必要性。

1.施工技術與質量控制的簡要

工民建施工質量控制,簡要的說,就是對工民建施工為了讓工程建設的質量能夠在自己的掌控范圍之內,通過一系列的方法和措施,對全局所進行的全面掌控。

從含以上我們就可以簡單分析出來,工民建施工技術控制是工民建施工質量控制的一個重要范疇,只有工民建施工質量控制存在,工民建施工技術控制的存在才會有實際意義,而工民建施工的質量控制又離不開工民建施工的技術控制,只有技術控制好了,質量控制才會有成效,二者在個體上相互獨立,但是彼此相互依存。

那么,為何我們要對工民建施工的技術和質量控制進行分析探究呢?首先,現實社會經濟建設中,工程出現的問題逐漸受到人們的關注;其次,自然災害的破壞性為建筑的質量要求提供了必要性;第三,做好工民建施工的技術和質量控制可以保障工民生命財產安全;第四,做好工民建施工的技術和質量控制有利于建筑行業先進技術和管理思想的形成;最后,做好工民建施工的技術和質量控制有利于社會經濟的健康快速發展。

建立嚴格的施工技術管理制度也是必然的重要條件之一,一個工程質量的好壞,與人的因素有著直接的聯系。俗話說,無規矩不成方圓,同樣,沒有嚴格的管理制度就不會有高質量的建筑項目。第一,要做好有關方面的教育工作,使人們自覺把提高工程質量放在首位;第二,要做好技術培訓工作,特別是關鍵技術的培訓。在工民建施工過程中,要認真制定嚴格的施工管理制度,實行個人負責制,具體責任要落實到個人。特別是工民建施工過程中的質量問題,要嚴格按照制定好的圖紙來規范施工,對工程質量把好關。企業只有實施行之有效的、科學的工民建施工技術管理,才能保障工程質量,提高企業的信譽度,才能最終提高其市場競爭力。

2.施工技術控制要點

2.1 大面積混凝土的技術控制要點

混凝土是施工過程最基礎的原料,不管是現代交通建筑還是房屋建筑等等都需要以混凝土為基礎,混凝土在具體施工過程中所要進行技術控制要點包括混凝土的原料采購、混凝土的澆筑方法、振搗方法、泌水處理、表面處理、溫度和濕度保持、溫度監控。

混凝土的原料采購需要注重的是原材料的選取,可以采用貨比三家和抽樣檢測想結合的方式,在抽樣檢測的過程中,如果自身技術達不到,就要要求供應商提供專門認證機構所檢測的報告證明,或者自己到專門的化學認證檢測機構進行檢測。混凝土的澆筑需要注重澆筑的次序控制和速度控制,次序要從下往上,速度方面,需要保證在最下層的泥土在初凝之前完成所有澆筑。混凝土的振搗則需要快插慢撥,振搗部位重疊保證在 50cm 左右。混凝土的泌水處理要做到排水及時、旋轉式澆水和積水清除及時。混凝土表面處理要做到以竹膠板做跳板,用木抹子做表面抹平工具,從前往后,從中心向四周,邊抹邊退,邊退邊抹。混凝土保溫保濕技術控制需要注意運用薄膜和稻草讓內外的溫差保持在25℃以下。混凝土溫度監控主要注意:每隔10m 布置一個測溫點,每隔 2 小時到 4 小時進行一次測溫,測溫要對混凝土表面和中心進行測溫,也要對大氣溫度進行測溫。

2.2 樁施工中的技術控制要點

近年來,樁基礎憑借其承載力高、穩定性好等優點在工民建筑施工中被廣泛運用,那么,工民建樁施工中的技術控制要點又包括哪些呢?總的來說包括打樁設備選取、樁基選用、灌注樁3 個方面的技術控制。

打樁設備包括落錘、單動氣錘、雙動氣錘、柴油樁錘、振動樁錘和射水沉樁等;落錘適合打木樁和淺層次的混凝土樁,單動汽錘最適宜套管法打樁,雙動氣錘比較笨重的,柴油樁錘更加適合木樁和鋼板樁和20m 以下的混凝土樁,振動樁錘更適合鋼板樁,射水沉樁則適合大面積混凝土樁。要根據自己的需求和設備的特長進行匹配性選擇。樁基的選用需要注意根據土質和工程項目因地制宜進行選取,例如,輸電塔應該采用比較深、地質穩定的樁基,以求平衡、垂直和穩定。在打樁過程中需要注意孔的直徑、深度和長度要保持在1.3 :15 :30 的比例,人工挖孔,每隔1m 就要澆灌混凝土。

2.3 節能環保技術的控制要點

節能環保是時代的主題,隨著科學技術的發展,在工民建施工的工程中也可以采用節能環保的技術用于減輕施工對于環境產生的污染程度。在建施工的過程中,對于節能環保的技術控制要點主要包括節能控制和環保控制。

節能技術控制可以采用的主要方法是使用太陽能發電替代傳統電能;環保技術控制所能采用的方法是借用溫拌技術,減少混凝土制作過程中因高溫所產生的灰層和二氧化碳等氣體的排放。

3.施工質量控制要點

3.1 施工前期的施工要點評估

工民在進行具體的建施工工作之前,必須著眼全局,借用以往的經驗,并從同行所完成的案例中借鑒經驗和教訓,集中分析出施工過程中的施工要點,將施工要點作為重點控制對象,并告知相關的責任人。

3.2 確定責任的歸屬

在整個施工過程中,最重要的問題就是責任歸屬問題。要明確確定各個施工環節的負責人,每個工作崗位的責任人。確定責任的歸屬問題,可以讓人們明確自己的責任和義務,那么,在出現環節微事故時就可以及時進行控制。

3.3 建施工過程監控

建施工過程監控是減少決策的盲點和建施工過程中失誤的關鍵點,具體需要做到:按照相關決策要求,依據建施工的施工程序,對每個崗位的成員在建施工過程中進行技術運用和操作監控。

篇10

活性炭吸附工藝在20世紀50年代從德國開始研發,20世紀60年代日本也開始研發,不同企業之間進行合作與技術轉移以及自主開發,形成了日本住友、日本J-POWER(MET-Mitsui-BF)和德國WKV等幾種主流工藝。開發成功的活性焦(炭)脫硫與集成凈化工藝在世界各地多個領域得到了日益廣泛的應用。其中,在新日鐵、JFE、浦項鋼鐵和太鋼等大型鋼鐵企業燒結煙氣凈化方面的應用,取得了良好效果[4-5]。活性炭吸附工藝的原理是燒結機排出的煙氣經除塵器除塵后,由主風機排出。煙氣經升壓鼓風機后送往移動床吸收塔,并在吸收塔入口處添加脫硝所需的氨氣。煙氣中的SOx、NOx在吸收塔內進行反應,所生成的硫酸和銨鹽被活性炭吸附除去,吸附了硫酸和銨鹽的活性炭送入脫離塔,經加熱至400℃左右可解吸出高濃度SO2。解吸出的高濃度SO2可以用來生產高純度硫磺(99.9%以上)或濃硫酸(98%以上);再生后的活性炭經冷卻篩去除雜質后送回吸收塔進行循環使用。存在問題:運行成本高,設備龐大且造價高,腐蝕問題突出,系統復雜,活性炭反復使用后吸附率降低消耗大,活性炭再生能耗較高等。

2MEROS工藝

MEROS(MaximizedEmissionReducationofSintering)工藝是歐洲西門子奧鋼聯針對燒結煙氣中SO2、二惡英類污染物等控制開發的,目前成功運用在多臺燒結機煙氣脫硫及其他有害物質氣體的處理[6]。MEROS工藝原理是利用熟石灰作為脫硫劑,與燒結廢氣中的所有酸性組分發生反應,生成反應產物。產生的主要反應是:2SO2+2Ca(OH)2=2CaSO3·1/2H2O+H2O2CaSO3·1/2H2O+O3+3H2O=2CaSO4·2H2OSO3+Ca(OH)2=CaSO4·H2O2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O2HF+2Ca(OH)2=CaF2·2H2O工藝特點:1)工藝簡單,運行穩定性好;2)入口溫度要求低,溫度變化適應范圍廣;3)可控性高,脫硫后的SO2排放值穩定;4)脫除二惡英和重金屬。存在問題:年運行費較高;不能控制燒結煙氣中NOx;在控制二惡英同時會產生混有二惡英的固體廢棄物。

3EFA曳流吸收塔工藝

自2006年以來,EFA半干法燒結煙氣脫硫技術先后在德國迪林根鋼鐵公司2號180m2燒結機、薩爾茨吉特鋼鐵公司192m2燒結機和迪林根鋼鐵公司3號258m2燒結機脫硫項目得到成功應用。EFA燒結煙氣脫硫技術在德國市場處于領先地位[7-8]。EFA變速曳流式反應塔脫硫工藝,作為半干法脫硫工藝,集成了布袋除塵器和反應物循環系統,可以同步脫除SO2、SO3、HCl、HF、粉塵和二惡英等。EFA脫硫原理為:煙氣中的酸性化合物在特定溫度范圍內遇水時與Ca(OH)2進行反應,活性炭主要用于吸附煙氣中的二惡英等有害成分,最終的反應物為干性的CaSO3、CaSO4、CaCl2、CaF2、CaCO3和燒結粉塵的混合物,干性反應物在布袋除塵器內進行分離。工藝特點:1)總投資低;2)運行成本低(年運行費用約為總投資的1/12);3)加入干燥吸收劑,管道和罐倉不發生結塊和板結;4)反應速度可調,不會出現結露現象;5)低溫脫硫效果好;6)運動部件少,維護成本低。存在問題:不能控制燒結煙氣中NOx;在控制二惡英同時會產生混有二惡英的固體廢棄物。

4LJS-FGD多組分污染物協同凈化工藝

福建龍凈環保股份有限公司經過對引進技術的消化、吸收和再創新,開發出具有自主知識產權的LJS-FGD多組分污染物協同凈化工藝以及相關的配套裝置。目前LJS-FGD工藝已經在寶鋼集團梅鋼公司、三鋼、昆鋼等大型鋼鐵廠得到成功應用[9-10]。基本原理是:煙氣從吸收塔底部進入,經吸收塔底的文丘里結構加速后與加入的吸收劑(消石灰)、循環灰及水發生反應,從而除去煙氣中的SOx、HCl、HF、CO2等酸性氣體,通過噴入活性炭等吸附劑,可以同步脫除煙氣中的二惡英、重金屬等,實現多組分污染物的協同凈化。工藝特點:1)對燒結機煙氣SO2濃度波動具有良好的適應性;2)對燒結機煙氣量波動具有良好的適應性;3)整個吸收塔反應器為空塔結構,維護簡單;4)煙氣無需再熱、整套裝置及煙囪不需要防腐,可以利用老煙囪進行排煙;5)系統性能指標高,排煙透明,污染物排放濃度低;6)沒有廢水產生,無二次污染;7)副產物為干粉態,方便存儲、運輸和綜合利用。存在問題:為保證系統可靠性,采用了較多的進口工藝設備,造價相對較高;副產物的應用范圍有待于進一步拓寬。

5催化氧化法綜合清潔技術

催化氧化法煙氣綜合清潔技術是一項能夠同時進行脫硫、脫硝、脫汞的技術。催化氧化法煙氣綜合清潔來源于以色列Lextran公司,當煙氣中SO2、NOx(NO需被氧化)遇水形成的亞硫酸根及亞硝酸時,利用催化氧化劑對亞硫酸根及亞硝酸根的強力捕捉能力從而去除煙氣中的SO2、NOx。煙氣與含有催化劑的循環液在吸收塔內逆向流動接觸時,亞硫酸根、亞硝酸根被催化劑捕捉,在氧氣存在的條件下被氧化成為稀硫酸或稀硝酸。在加入中和劑(氨水)的情況下,最終反應生成硫酸銨或硝酸銨化肥。在脫硫脫硝的同時,該催化氧化劑對汞等重金屬也具有極強的物理溶解吸附效果,從而去除煙氣中的汞等重金屬。技術特點:1)脫硫效果高,出口煙氣SO2可達到排放濃度≤50mg/m3;2)對于煙氣溫度、SO2濃度和煙氣量適應性強;3)系統運行穩定、可靠,無管道堵塞、結垢現象;4)資源利用優勢,利用焦化廠蒸氨后氨水,降低焦化廠廢水處理負荷;5)脫硫劑(催化氧化劑)循環使用,并可生產高附加值的硫酸銨產品;6)對燒結機主系統無影響,與燒結機主系統同步率為98%以上。存在問題:目前有機催化劑需進口,尚未國產化,價格較高。

6技術經濟及減排效果對比

表2分析比較了上述五種燒結煙氣多污染物協同控制技術的技術經濟及減排效果,結果如下:1)MEROS工藝和EFA吸收塔工藝不能控制燒結煙氣中NOx,催化氧化法不能控制二惡英。2)活性炭吸附工藝的單位燒結面積投資最高,是LJS-FGD工藝的3倍多;MEROS工藝的單位燒結礦運行費最高,是LJS-FGD工藝的近3倍。3)催化氧化法綜合清潔技術屬于濕法,脫硝效率高,單位燒結礦運行成本低,最終生成硫酸銨或硝酸銨化肥。4)前四種技術均屬于干法脫硫技術,投資高、運行成本高,活性炭再生能耗較高,脫硫渣的處理再利用是目前重點發展方向。

7結語