時間:2023-03-28 15:07:36
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇自動控制論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
二、注重Matlab軟件
在教學中的應用Matlab軟件在歐美國家早在20世紀90年代就正式引入教學中,如今Matlab已經成為線性代數、控制理論、數理統計和數字信號處理等課程的基本教學工具,成為歐美國家大學生必須掌握的基本技能。自動控制基礎課程理論復雜,公式也比較多,Matlab控制系統工具箱可以很好地處理以傳遞函數為主要特征的經典控制問題。將Matlab引入課堂教學中,不但可以提高教學質量,也能吸引學生的學習興趣。例如時域分析中,系統對各種典型輸入信號的響應傳統上都是利用拉普拉斯變換法求解出系統輸出的拉普拉斯變換,然后拉普拉斯逆變換得到輸出的時間函數。由于江蘇科技大學能源與動力工程專業學生以前沒有學過復變函數與積分變換這類課程,加之過多的數學變換干擾了學生對時域分析的理解,特別是二階振蕩系統,得到的系統輸出方程比較復雜,學生難以理解。而且課堂教學中做出準確的曲線也比較困難。在Matlab環境下,可以很方便地輸入相應的參數,從而得到相應的響應曲線。再通過改變自然頻率和阻尼比的大小,可以很直觀地觀察到這兩個參數對時間響應曲線的影響。整個過程清晰明了,教學形象生動,復雜抽象理論的概念得以具體圖形化,學生對知識點易于掌握,對課程的興趣也得到提升。另外利用此軟件在頻率特性的Nyquist圖、Bode圖的繪制與分析以及系統的校正等傳統教學難點的教學中也收到了很好的教學效果。課下也鼓勵學生學習Matlab軟件,建議課后部分作業用Matlab來完成。
三、加強實驗教學課程的實踐
教學環節在江蘇科技大學是獨立授課實驗,授課教師與實驗教師的溝通尤為重要。一方面,目前實驗安排上盡量壓縮講解時間,減少演示性的實驗項目,相關的理論知識學完后緊跟實驗,增多設計性、綜合性的開放實驗內容,強化學生對基礎知識的理解,培養學生的自主學習能力,確保學生不但能做出結果,還能知道為什么會有這樣的結果;另一方面在Matlab環境下開展計算機輔助虛擬教學實驗,“虛實”兩種手段有機結合。對于動手能力強的學生,利用實驗室現有的設備,引導學生自己設計實驗項目,能力非常突出的,吸收到學校相關本科生創新計劃的研究小組。充分發揮學生的學習主動性和創造性,為畢業后的工作或深造打下基礎。
2氣動系統設計
在充分結合鉆床設計要求的基礎之上,我們采用了不同的氣缸對送料、夾緊以及切削進行一定程度上的控制,值得注意的是,這三個氣缸的動作有著一套固定的運行順序,需要對此進行充分的結合,其動作順序主要如下:啟動按鈕①送料缸進送料缸初始退送料缸全退同時夾緊缸進鉆削缸快進鉆削缸工進延時停留鉆削缸快退夾緊缸退①氣動原理主要如下所示:從整體角度來看,這一氣動系統就是對三個氣缸的動作進行一定程度上的控制,對于氣缸而言,其往復頻率相對較高,因此對于氣缸類型的選擇十分重要,一般情況下選擇緩沖氣缸較為適宜。同時為了對氣缸到達行程終點時發出相應的信號并由此來完成預定的動作進行一定程度上的控制,在氣缸之中還需要對磁性傳感器進行利用,并由此實現對于氣缸工作行程的有效控制。在主控閥方面,采用的主要是二位五通雙電控先導式電磁閥,通過對這一類型的電磁閥進行一定程度的使用,可以有效避免因突然斷電而造成機械損傷的狀況。為了能夠對氣缸的速度進行有效的調節,還應該對單向節流閥進行一定程度的設置。除此之外,在這一系統當中,為了對鉆削力的相關要求繼續擰有效的保證,鉆穴鋼可以采用合適缸徑的氣缸。同時,還在料倉內對微動開關進行了安裝,這樣一來,就可以對倉內的工件進行一定程度上的監測。
3PLC控制設計分析
PLC,全稱為可編程邏輯控制器,其運作機理如下:通過對可編程的存儲器進行有效的使用,并由此來是實現其內部的存儲程序,然后在此基礎之上執行一系列的操作指令,例如執行邏輯運算、順序控制、定時以及計數與算術操作等。執行相關的餓指令之后,有效運用數字或模擬式輸入/輸出對各種類型的機械或者生產過程進行一定程度的控制。對于PLC控制系統而言,其特點主要表現在如下幾個方面:具有較高的可靠性、抗干擾的能力相對較強、功能的適應范圍較廣、編程簡單容易掌握、在使用與維護上具有較大的便利性。隨著經濟的發展以及科學技術水平的不斷提高,PLC控制系統已經取得了較大程度上的發展,它已經由原先的控制開關量階段逐漸向進行順序控制或運算管理的方向發展。目前狀況下,PLC已經具有連續不間斷的HD控制等多項功能,它可以將一臺PC機作為主站,同時也可以使用一臺PLC作為主站,并運用同種型號的PLC與之連接,作為其從站,共同組成一個PLC網絡。我們將以PC機作為主站與以PLC作為主站,并與從站共同組成的PLC網絡這兩種方法進行一定程度的比較,不難發現后者比前者更為方便,主要表現在當用戶進行程序編輯時,不再需要先對通信協議進行一定程度的了解,而是按照說明書的格式直接編寫即可。除此之外,對于PLC網格來說,它不僅可以作為獨立的DCS/TDCS,同時也可以將其當做DCS/TDCS的子系統進行使用,PLC大系統與DCS/TDCS具有一致性。
在本文的PLC自動化程序的設計中,主要是對STL指令的設計方法進行了采用。對于STL指令而言,它其實是一種,其操作元件主要是編號S0至編號S499的狀態寄存器。當滿足了相應的轉換條件之時,就說明了下一步序的狀態寄存器被置位,當前步序的狀態寄存器自動復位。
1.2PLC程序配置。PLC程序進行設計時可以采用WinProLadder階梯圖語言進行程序編寫。其程序設計涉及兩個部分:1.系統動作順序;2.系統功能;進行系統開發時,要兼顧機器的動作順序和使用者的自定義操作。若用實際情況形容就是,比如報警器的響應時間,實驗人員如果想將之延長幾秒,需要對時間參數進行設定。相應的階梯圖程序則需要對記憶置進行重新配置以存儲以上參數,再通過系統將參數輸出到外端的機器上。由此得出結論,暫存器的配置與編號都需要進行正確的配置,以便與使用者界面完美配合,操作時不發生偏差。
1.3使用者界面(HMI)設計。隨著智能化觸摸屏幕的應用,使用者界面的操作更加方便可靠。使用者通過對顯示屏上的圖形進行觸碰式操作,進行程序代碼參數的修改和操作。為了方便理解和操作,使用者的界面以圖形的大量使用,取代了傳統的按鈕式操作。使用者界面涉及如下三方面的發開:(1)系統規劃。(2)操作界面的布局和設計。(3)系統通訊功能
2自動控制技術在工業領域的具體應用
2.1化工領域。電子自動控制技術在化工領域的應用體現在與工藝設備的充分結合,具體可參見應用范圍最廣的可編程控制系統。化學反應爐的溫度控制一直是行業里的一個難題。傳統的手工操作難度非常大,爐溫的頻繁波動不利于工作人員的實時掌握與及時有效的操作,惡劣的化學環境也使工作人員的健康無法保證。可編程系統的出現為其打通了一個突破口,機器本身的特性不像人一樣受到惡劣環境的影響,精細測量儀器的應用使得爐溫能得到及時有效的控制,使得整個工藝流程能夠正常進行。擠出吹塑成型機與可編程系統的結合是自控技術在化學行業的另一應用。二者的結合使得熔料的化學作業過程加快,提高了儀器的工作效率。
2.2電力系統。電力系統的自動化控制技術普及是我國電力行業發展的一大趨勢。自動控制技術的應用在電力行業方面有兩個分支:電力調度和電力營銷。電力調度的目標是降低成本并保證系統運行的同時提供給用戶以合適的電能。傳統方式要進行數據的大規模采集和分析,時效性難以保證,萬一發生事故,其危害往往難以挽回。因此,我國電力行業把自動控制技術與電力調度系統相結合,通過計算機進行大量數據的自動化收集,實時掌握,實時處理,特殊情況篩選后進行自動上報,利于全局指揮。電力營銷與自動控制技術的結合,可以改善電力系統的運行條件,便于管理,既緩解了電力人員的工作壓力,也預防了事故的突發。
2復合智能控制
不同智能控制系統具有不同的優缺點,復合智能系統就是將各種不同種類的控制系統進行綜合使用,這樣可以在克服各個控制系統缺點的同時,實現各個系統優點的綜合。目前常用的復合系統主要是有模糊滑模控制、模糊專家控制以及神經網絡模糊控制。模糊專家系統。該系統是種特殊的專家系統,即在知識獲取、表示、處理的整個環節中都加入了模糊技術。該系統的特點就是,即使初始信息獲取的不夠完整或者準確,但該系統還是可以較為有效的人類專家思維模擬,在既有的不完整的信息下提出最優化的解決方案。模糊專家系統是模擬人類有關專家進行有關問題解決的思路,因此是一種較容易開發應用的復合系統。神經網絡模糊系統。該系統起源于上世紀九十年代的日本,它有效的利用了神經網絡和模糊網絡各自的優點,即可實現任意函數映射,具有良好的學習性,可處理殘缺、粗糙、模糊的信息。神經網絡模糊系統是兩種系統的有效結合,它在實現模糊邏輯利用少量信息進行知識表達的同時,也可通過聯想進行有關知識的應用,這使得該控制方法實現了表達和學習能力的綜合提升。模糊滑模控制。滑模控制最大的優點就是不受系統不確定性的影響,魯棒性較佳;其缺點主要體現在未建模動態及補償干擾的高控制增益,此外在高頻轉換時易產生一定的抖振。綜合模糊系統以后的模糊滑模控制就很好的克服了這些問題,它將二者不依賴性及魯棒性好的優點進行了一定的結合,因而可以有效實現控制對象的轉換。該控制方法具有很好的應用前途。
3智能控制在火電廠熱工自動化的應用
3.1對單元機組負荷的控制
非線性、不確定、時變以及耦合等是單元機組負荷控制的難題所在,對此,可以設計出建立在機跟爐與爐跟機上的具有自適應性的兩種神經元模擬負荷控制系統。試驗發現該系統下各權系數學習收斂明顯提速,且效果自適應性及控制性均較理想。此外,結合神經元控制與模糊邏輯算法并將其應用在單元機組負荷控制上,此時控制系統的自適應性、抗干擾性、魯棒性都有顯著的增強,系統的響應速度也明顯提升。
3.2對過熱汽溫的控制
過熱汽溫對于鍋爐的正常運行有著極為重要的意義。改變減溫水是實施鍋爐過熱汽溫控制的常用方法,大慣性、時滯性,以及動態特性的隨便是該系統主要面對的問題。隨著智能控制技術的發展,人們逐漸將神經網絡控制技術引入到過熱汽溫系統中來,這使得系統的運行狀況、控制質量及適應性都有了明顯的提升。神經網絡控制下的過熱汽系統魯棒性較優,即使在調峰機組變工時也可以實行很好的運行和控制,因此有效的克服了原先過熱汽溫控制的時滯及不穩定問題。
3.3對鍋爐燃燒過程的控制
鍋爐燃燒易受到煤種煤質、變量耦合、時滯等多種因素的干擾,且其燃燒率很難實行頸椎的測區。將專家控制應用到鍋爐燃燒過程的控制中以后,通過專家系統逐次的判斷、分析和推理,可實現前進式的系統,具體包括對緊急事故、工況判斷子集、送風調節子集、執行機構診斷子集、煤厚調節子集等多內容的判斷。此外,將模糊控制融入鍋爐燃燒系統以后能夠有效解決原系統不確定性問題,并同時提升系統的魯棒性與控制質量。
3.4對中儲式制粉系統的控制
磨負荷信號較難測量、數學建型復雜以及被控參數耦合,是中儲式制粉系統主要的問題所在,此時就可以利用模糊語言規則克服其延遲與非線性的問題,具體內容包括,將操作人員的經驗以數據的形式存入計算機并進行計算,然后通過預測和分級進行兩種模糊控制。此外,將神經元解耦及模糊控制融入到磨煤機控制系統中,這樣以來,球磨機制粉時滯以及耦合的問題就得到了很好的解決。
3.5對給水加藥的控制
給水加藥工作主要涉及的是氨與聯胺的加入,前者可以使給水與高凝結水處于較高的堿性,避免酸性水腐蝕高低壓給水設備;而后者是通過聯胺的化學作用控制水內氧和二氧化碳的含量,從而避免相關設備出現腐蝕、生垢等問題。實際生產中加藥量的大小易受到水處理工況、蒸發量等因素的影響,因此很難對其實現有效的控制。在給水加藥系統中使用模糊控制系統,這樣以來,專家有關經驗的信息就會融入到控制系統中,從而使系統控制的質量得到大大的提升。在變頻器輸出頻率的控制中使用模糊控制,能夠有效的進行加藥泵機的轉速調整,這種融入模糊控制的給水加藥系統能夠避免人工加藥引起的各種不良后果,從而提高了給水加藥的工作質量。此外,模糊控制下的假藥系統具有較好的魯棒性,其動態響應也比較快速,因此具有很好的使用經濟性。
二、智能化技術的應用優勢
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統工作中,自動化系統控制的實現必須有控制模型的建立。但是,在實際的操作中,被控制對象往往需要十分復雜的動態方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設計對象模型的環節中,經常會遇到無法科學預測、無法準確估量的一系列困難。然而,智能化系統的出現,使這些困難得到了較好解決,極大促進了工作效率的提升,同時對于一些不可控制的因素,也實現了較好的控制,大大提升了自動化控制器的準確性。
(二)實現了便捷的電氣系統控制
智能化控制器的實際應用實現了更加便捷的電氣系統控制,隨時都可以完成對系統控制程度的有效調整,極大提升了系統的整體工作性能,是對自動化控制順利實現的進一步保障。從這一項優勢中就可以看到,和傳統的自動化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調解控制功能,在電氣工程的自動化實踐應用中占據優勢。
(三)實現了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數據處理環節,智能化控制器可以實現一致性的智能化控制,很好解決了不同數據的處理困難。而且,在自動化控制的標準執行上,即使遇到陌生的數據,也依舊可以獲得具有較高準確度的估計。但是,如果發現智能化控制器在實際的應用中沒有發揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個細節,細致地進行分析,不能盲目的否定智能化控制技術。
三、智能化技術的實踐應用
(一)系統病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統的人工手段具有較強的復雜性,雖然對工作人員要求十分嚴格,但是也無法獲得較為準確的診斷病因。在電氣工程工作中,實現自動化控制的過程中經常會遇到一些如設備、數據等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術的廣泛應用,使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時檢測診斷應用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統設計優化
在電氣工程發展中,傳統的工程設計需要工作人員進行多次重復的實驗操作和改良,而且,在這一工作過程中,對工作人員的工作素質也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業設計知識,還需要工作人員能夠很好的將知識理論應用于實踐工作中。但是,在實際的設計工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經常會漏掉一些具體的問題。所以,一旦發現復雜問題,很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術的出現,較好解決了這一問題。設計工作可以借助于計算機網絡完成,也可以借助于相關的軟件完成,既保證了設計中數據的準確性,也實現了設計樣式的豐富化,更能夠做到對復雜問題的及時處理,較好保證了自動化控制的穩定性。
(三)系統的自動化控制
在電氣工程中,智能化技術可以應用于多個控制環節,能夠很好的實現整體性的自動化控制。智能化技術的主要控制工作是借助于三種手段實現的,一是模糊控制,二是專家系統控制,三是神經網絡控制。運用這三種控制手段,極大提升了自動化控制效率,使遠距離的自動化控制成為可能,增強了對電氣系統的運行反饋。特別是神經網絡控制,能夠實現算法的反向學習,在信號處理方面得到了較大應用。
2設計依據
1)《20kV及以下變電所設計規范》(GB50053-2013)。2)《低壓配電設計規范》(GB50054-2011)。3)《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-1995(2005版))。4)《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)。5)《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-2013)。6)《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2006)。7)《綜合布線系統工程設計規范》(GB50311-2007)。
3系統原理
本設計采用新型集散控制系統——現場總線系統(FCS系統),能把控制功能分配至現場每個控制回路,并完全分散在現場儀表中,從而提高了系統的可靠性,實現真正的分布式控制。本系統可分為:設備層、控制層和管理層,主要監控對象為AHU、PAU等空調系統及水泵、電梯等設備的運行及故障信號。建筑設備監控主機控制室設在監控中心內,通過光HUB及BNA把TCP/IP協議轉換成C-BUS,從而連接多臺DDC直接數字控制器(可帶遠程輸入輸出模塊),把各樓宇設備連通起來;還可通過ODBC、API等接口方式完成與其他系統的通信,實現建筑內的資源共享和綜合管理。本建筑BA系統的監控及自診斷功能設于一層監控中心內。建筑物共設33臺空調機組,其中5臺采用空氣凈化變頻機組。8臺排風機組由專用PLC可編程控制器控制。一般變風量空調及一般組合式空調控制原理:由送(回)風傳感器控制調節冷、熱水電動二通調節閥,同時根據需要對風管電加熱器進行分級調節,在電加熱器后設置高溫保護開關,當保護開關動作時,關閉電加熱器;當風機停止時,連鎖關閉電動二通閥。對組裝式空調器風機進行變頻控制,由室內溫度控制調節冷、熱水電動二通調節閥,同時根據需要對風管電加熱器進行分級調節。在電熱器后設置高溫保護開關,當保護開關動作時,關閉電加熱器的電源;當風機停止時,連鎖關閉電動二通閥和電加熱器。要注意風機開,電加熱器才能開。隨著高、中、低過濾器阻力的改變,通過控制變頻器改變風機轉速以維持風量,保證換氣次數不變,延長過濾器的使用壽命。在送風總管上設風管壓差傳感器,同時在夜間值班模式下改變風機運行轉速以降低能源消耗。
4供電電源
本系統設備電源由控制室配電箱引來,容量為三相5kW(配UPS不間斷電源)。DDC直接數字控制器就近安裝于各個空調設備機房內,電源由就近配電箱引出,容量為單相0.5kW。
5電氣接地
在建筑工程設計中,供配電設計非常重要,而接地系統是其中的重要組成部分,占據重要地位,因為它能直接影響供電系統的安全與穩定。特別是近年來,社會科技越來越發達,智能化樓宇的出現在給我們帶來方便的同時也產生了新的問題。本工程采用TN-S系統。在設置該系統過程中,根據其工作零線與專用保護線以及它們連接的位置,設置智能化樓宇系統的安全保護、交流工作、電子設備直流接地系統、防雷保護系統,以保障智能化樓宇的安全。
閘門調節是灌區工程中經常采用的手段,閘門控制的探究對于節約能源、確保水利工程的正常運行、提高水資源的利用效率和節約用水具有重要的意義。目前國內大部分灌區已基本實現流量數據的自動采集和監測,并把數據傳輸到管理部門,但是在根據有關數據進行遠程自動監測和控制方面成熟的經驗非常少。國外非凡是歐美等先進國家在這方面已經達到較高的水平,如美國的SRP灌區自動化澆灌系統,可以同時采集100多點的水位、閘門開度和其他信息,通過計算機處理后,控制幾百座閘門、150多處泵站的運行。本文以國內某大型灌區為例,對閘門的自動監控進行了探究。
1、系統的總體設計
本系統采用無線數據傳輸技術,分一個主站和若干個子站,通過無線調制解調器構成一個無線通訊網絡,對多個斷面的數據信息進行采集、傳輸、處理和控制。系統的總體結構圖如圖1所示。下位機中的傳感器把引水渠中的水位值和各閘門的開度值經轉換后送給編碼器,編碼器對水位及閘門開度信號進行編碼,在通過避雷器將編碼信號傳給數采儀,數采儀將數據進行初步加工和處理后由無線調制解調器傳給上位機,上位機即系統主站,可分別和不同的子站建立聯系,查詢各測點的數據,并按照用戶的要求對各閘門進行控制,下位機中的控制箱接收到此信息,經過計算,發出控制信號自動控制閘門到一定的開度,達到自動控制的目的。
圖1閘門遠程自動監測和控制結構圖
2、下位機系統設計
設計下位機重點在于閘門自動控制箱的設計,本文提出閘門的運行控制模式,并進行可靠性處理,然后利用無線傳輸設備和上位機進行通訊,傳輸數據。
2.1下位機硬件電路設計
本系統采用AT89系列單片機,采用矩陣式鍵盤進行輸入數據,鍵盤提供切換鍵、時間設置鍵、控制鍵三個按鍵,通過三個按鍵顯示水位、流量、閘門開度、日期和時間。切換鍵實現上述四個功能的轉換,時間設置鍵用于修改日期和時間,控制鍵用于對電機啟停進行控制。
2.2閘門控制系統設計
本系統下位機接收到上位機傳來的要求流量值(或水位值),當要求的流量值(或水位值)和系統所測的流量值(或水位值)不一致時,單片機啟鍵閉合,閘門電動裝置控制箱自動啟動電機,提升或下降閘門,當所要求的流量值(或水位值)和當前所測流量值(或水位值)相等時,單片機閉鍵閉合,電機自動停止,達到自動控制的目的。
閘門的運行控制模式有實時型控制模式和定時型控制模式兩種,在實時型控制模式中,上位機根據用戶要求的流量,利用流量—水位關系曲線把要求的流量換算成要求的水位,然后和下位機聯系,下位機接到信號后,由電動裝置控制箱控制電機的正反轉,達到要求時停止轉動。定時控制模式要求用戶輸入所期望的流量值和要求閘門動作的時間,下位機的控制箱在規定的時間里自動開啟和關閉閘門,進行控制。
2.3無線通訊設備SRM6100調制解調器
SRM6100無線調制解調器原是美國Data-LincGroup公司生產的軍用產品,現應用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行無線通訊方法,在2.4GHz-2.483GHz頻段應用智能頻譜跳頻技術,在無阻擋物的情況下,兩調制解調器之間的通訊距離可達32.18公里,可實現PLC(可編程控制器)和工作站之間的無線連接。SRM6100應用跳頻,擴頻和32位誤碼矯正技術保證數據傳輸的可靠性。無需昂貴的射頻點檢測技術。射頻數據傳輸速率為188kbps。并且不需要FCC點現場許可證。SRM6100支持多種組態,包括點對點通訊和多點通訊。多點通訊對子站數目無限制。并且SRM6100可做為中繼器工作,以達到擴展通訊距離或克服阻擋物通訊的目的。
2.4下位機可靠性處理
為了精確控制電動閘門的關閉,避免電動閘門在工作中出現過載破壞或關閉不嚴的現象,本系統在電動軸上安裝了轉矩傳感器,用來監測閘門輸出軸的轉動力矩,以判定閘門是否關嚴、是否被卡住。閘門電動裝置用于檢測和控制閘門的開度,本系統在轉動軸上安裝了光電碼盤,考慮到閘門可能出現頻繁的正反轉交替,為了避免錯位和丟碼,采用雙光耦技術,光耦輸出的兩路信號經74221雙單穩觸發器進行整形,89C51的INT0和INT1對其進行計數、計時,并判定轉動方向,計算閘門開度。電動閘門在工作中若出現異常現象,系統會自動報警,切斷電機電源并顯示故障情況。
2.5下位機軟件設計
下位機的軟件設計分為閘門自動裝置控制箱程序設計和串行口中斷服務程序設計兩部分。閘門自動裝置控制箱程序設計主要完成數據采集、存儲、顯示、按鍵操作等功能,串行口中斷服務的程序完成下位機向上位機數據的傳送和用戶設定參數的接收。控制箱程序的主框圖如下摘要:
圖2、閘門自動控制程序流程圖
3、上位機設計
上位機的軟件部分采用VB6.0為開發工具,將各個功能模塊化,分別解決相應新問題,再將各個模塊組裝,構成上位機軟件系統的核心,上位機軟件系統的結構如圖3所示,通信模塊位于最底層,其余模塊功能的實現都直接或間接建立在此模塊的基礎上,本文利用VB的API函數編寫串口通訊程序,程序的框圖如圖4所示。數據管理模塊的主要功能就是為水位、流量、閘位等建立數據庫,并對其進行管理。
圖3、上位機軟件系統結構圖
圖4、通信模塊程序流程圖
4、結語
本文以國內某灌區為例,全面分析了灌區閘門自動化控制系統的整體結構及其設計,對其軟件開發和硬件選擇作了全面闡述,并總結了提高自動化系統可靠性的經驗,為提高灌區現代化管理水平提供了有利的工具,具有較高的使用價值和廣泛的應用前景。
參考文獻摘要:
現在我國運行的電氣工程自動化工程采取的控制系統一般有集中監控、DCS(分布式控制)兩種。首先集中控制系統的優勢在于,它將全部功能都安置在一個處理器中,在系統設計、維護以及運行等方面都比較簡單。其劣勢在于處理器承擔的任務量較大;在此控制體系中,隔離器件閉鎖和斷路器聯鎖是運用硬接線進行連接,在設備擴容等方面比較困難,其操作難度也比較大。其次DCS系統是在集中控制系統的前提下設計并發展起來的,在現代電氣工程自動化工程控制系統中獲得較為廣泛的應用。其劣勢在于使用和傳統儀表相似的模擬儀表,減少系統安全可靠性,在維修環節也比較困難,各個設計廠家沒有規范而統一的標準,加重維修的成本,并且其價格比較高。
1.2電氣工程自動化工程控制系統還不具備標準化端口
電氣工程自動化工程控制系統接口到目前為止還沒有統一、完善的標準,這種情況提升工程造價,阻礙數據資源共享的實現。自動化體系設計方案很重要,然而很多企業沒有規范的方案,各個廠家和企業間硬件和軟件交換數據有差異,導致企業間難以深入的交流和信息交換。同時電氣工程自動化工程控制沒有實現統一化,難以根據客戶要求設計、建立規范、標準的電氣工程自動化工程控制體系。
1.3電氣工程自動化工程控制沒有實現專業化
在電氣工程自動化工程控制設計、安裝以及操作等環節,相關工作人員的專業技術比較薄弱,需要進一步提高。此外我國電氣工程自動化工程控制習題創新能力不足,一般產品屬于中低檔,需要提高其創新能力。
2構建電氣工程自動化工程控制系統的發展對策
2.1建立一體化的電氣工程自動化工程控制體系
要從各個環節建立起具有一體化的電氣工程自動化工程控制體系。首先國家要按照電氣工程自動化工程控制體系具有技術水平和技術特點,制定統一的產品規范。其次廠家和企業要加強交流,從設備精簡、調試與維修以及技術合理性等多方面向規范化的方向進行制造和生產,讓控制體系更科學。最后要研發出新型、操控更方便的一體化控制系統,可以運用社會性質和分工外包間的協作,讓零部件的生產走商業化生產的路線,促進電子工程自動化工程控制體系的一體化。
2.2運用國際化生產標準
IEC61850是現在控制系統廠家所認可的國際標準,可以參照這個標準對控制體系進行研究和開發。另外可以運用微軟公司所制定的標準技術,由于企業策劃電氣工程自動化工程控制系統時,PC系統是連接管理系統和控制系統的中間系統,其接口具有標注化,能夠保證廠家和企業間實施軟件和硬件的數據交換,妥善的解決由于通訊而產生的問題。
2.3引進和培養電氣工程自動化工程控制系統的專業人才
隨著電氣工程自動化工程控制逐漸集成化和高智能化,對其制造人員、維修人員和安裝人員都具有很高的要求,所以要引進和培養專業技術較強的人員。首先企業要培養具有實際操作能力的人才,他們要了解和掌握軟件和硬件系統的操作。其次對安裝人員記性專業技術進行培訓,使之懂得安裝的流程和技術。最后要更新技術人員的知識結構,可以引進人才,通過引進人才的“傳幫帶”,培養新人,促進他們在維修和系統保養等方面的學習,提高工程系統安全可靠性。
論文關鍵詞:勞資關系;改善;思路
處罰意味著主體違反了某種受強制保護的規則后的社會代價,或者說是報應的成本。我們現在主要討論的是用人單位對勞動者的處罰,即資本對于勞動力的控制的表現形式。
一、勞資關系存在的問題
目前用人單位處分勞動者的合憲性、合法性、人道性、合理性以及科學性都不同程度的存在問題,作為兩個利益并不完全重疊甚至相對對立的利益范疇,實務中的不規范現象亟待解決,這是我國各種使用勞動力的經濟實體所面臨的共同的人力資源的管理難題。
1、處罰的范圍存在的問題。在我國的各類企業中,企業對員工實施罰款司空見慣。
2、處罰的依據存在的問題。《企業職工獎勵條例》、《國營企業辭退違紀職工暫行規定》、《關于〈企業職工獎懲條例〉若干問題的解答意見》、《全民所有制公司職工管理規定》、《關于貫徹執行〈企業職工獎懲條例〉的實施辦法》以及勞動部關于《企業職工獎懲條例》有關條款解釋的復函作為企業處罰勞動者的依據,但是由于年代久遠,其不適應性早已成為不爭的事實。
3、處罰合理性存在的問題。《獎懲條例》第十二條規定,對職工的行政處分分為:警告,記過,記大過,降級,撤職,留用察看,開除。在給予上述行政處分的同時,可以給予一次性罰款。但是沒有嚴格的實施界限,企業自由裁量的范圍較大,有的企業只是選擇性的將這些懲罰措施變通使用,甚至有的企業與行政處罰法中的人身罰,行為罰、申誡罰、經濟罰的處罰方式混同,這些模仿國家機關工作人員的內部處分條例有著明顯的行政痕跡,且各企業中普遍存在獎懲不對稱的問題。
4、處罰的程序存在的問題。雖然我國《勞動法》第4條規定:“用人單位應當依法建立和完善規章制度,保障勞動者享有勞動權利和履行勞動義務。”但總的來看,我國勞動法律對用人單位如何“依法”制定內部規章制度規定的較為簡略,對于內部規章制度的調整缺乏一整套的法律規范,如應遵循哪些原則、應包括哪些內容、如何保證法定程序得到遵守、違法責任等問題,我國目前的勞動立法都存在著空白。
5、懲罰的救濟存在的問題。對于勞動者而言,勞動仍然是謀生的手段,而不是可有可無的活動。因此勞動者只能通過與生產資料相結合,以獲得生活的條件。而對于生產資料的所有者,其不存在謀生的問題,而存在獲利與否的問題。
6、處罰的主體存在的問題。勞動者實施處罰的主體,是指法律規定有權設定處罰規章以及執行處罰的主體或部門。
二、縮小處罰范圍
首先,因為經濟懲罰手段一方面會對員工心理造成沖擊,一方面企業和勞動者對當時情景是很難進行舉證的,在這種勞資糾紛中,事實很難澄清,容易引起勞資矛盾。其次,本文前面已經分析了企業員工管理處罰系統的具有可替代性的。再次,應當立即讓罰款和經濟性處罰淡出用人單位對勞動者處罰的范疇,嚴禁侮辱歧視性的處罰手段。我國勞動法應當明確禁止用人單位對勞動者采取罰款和經濟性處罰措施。最后,應當吸收行政處罰法的處罰原理禁止用人單位對勞動者的同一個錯誤行為進行兩次處罰,并規定雇員錯誤免除處罰的期限。
三、再造對勞動者處罰的流程
PROFIBUS-DP組態非常的靈活,在一條總線中,既可以有一個主站,也可以有多個主站,根據在總線中的功能不同,總線中的設備可以分為三類。一類總線主站(DPM1),DPM1是整個總線通信的控制器,在本案例中,PLC-300作為一類總線主站;除了一類主站,還有二類主站(DPM2),二類主站一般運行組態軟件,屬于操作設備,在PROFIBUS-DP中,一般采用工控機作為DPM2,通過工控機提供的人機界面,用戶可以設置、監測整個系統的運行;在PROFIBUS-DP現場總線中,數量眾多的是DP從站,這些設備一方面可以將自身采集的數據發送到主站,另一方面也可以從主站接收信息以完成相應的控制,在本案例的無縫鋼管生產線種類和數量都很多,主要有直流驅動器、S7-200PLC以及遠程I/O設備等。
二、某公司無縫熱軋鋼管自動控制系統的構成
2.1無縫鋼管自動化生產控制系統組成整個無縫鋼管自動化生產線上的設備由一條PROFIBUS-DP現場總線相連,所有連接該總線的設備都需要有PROFIBUS-DP總線電氣相兼容的通信接口,具有這樣通信接口的設備分散在整個生產車間,在無縫鋼管自動化生產線上的傳感器、控制儀表以及電動機控制設備所需接收和發送的信息量較少,但為了達到對整個現場設備的精準控制,在生產時,對通信的實時性要求較高。
從無縫鋼管自動化生產控制系統圖可以看出,整條總線的控制由一臺S7-300PLC完成,S7-300PLC作為整條PROFIBUS-DP現場總線控制中心,是總線中的DPM1,在運行中,S7-300PLC以一定格式的報文形式與總線中的眾多從設備交換信息。工控機是PROFIBUS-DP現場總線中的二類主站(DPM1),通過配備專門的PROFIBUS-DP總線適配卡與總線相連,工控機上運行WINCC過程監視軟件,該軟件具有良好的開放性和靈活性,完全能夠勝任整個無縫鋼管生產線上各設備的監控和參數設置。無縫鋼管生產線上的設備種類很多,根據不同種類設備的特點,采取了不同的方式接入到總線,其中一些簡單的I/O設備,通過接入西門子ET200與總線相連,這類設備數量眾多,主要分布在矯直機組區、軋輥機區、穿孔機組區以及加熱爐區;各種主傳動電機通過西門子的全數字直流調速裝置6RA70與總線相連;軋輥的位置控制則由S7-200PLC完成,S7-200PLC通過擴展模塊EM277與PROFIBUS-DP總線相連。
2.2上位機軟件功能借助工控機上的WINCC過程監視軟件實現整個系統的組態以及對整個系統的監控,上位機軟件主要實現如下功能:
(1)對生產線的監控:在組態成功后,工控機能夠實時獲取到整個系統的運行參數,借助這些從系統中獲取的數據就可以很容易完成各種可視化的實時模擬界面,通過這些可視化的模擬界面,管理人員就可以很容易知道整個系統的運行情況。由于需要監控的設備眾多,為了能夠更清晰了解各區生產的細節,制作了多個實時界面,例如為了監控穿孔輥的位置以及設置相關的參數,制作一個專門操作界面,借助該界面,用戶可以看到無縫鋼管生產線穿孔的生產過程,在出現問題時,用戶也可以借助界面上的按鈕操作完成急停等操作。