工业仪表论文实用13篇

引论:我们为您整理了13篇工业仪表论文范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。

工业仪表论文

篇1

目前,冶金工业现场已经很少使用模拟式控制仪表,取而代之是模拟数字混合式的智能控制仪表,其传输信号是4~20mADC和HART或(Foundationfieldbus、Profibus)等,近年全数字式的现场总线控制仪表也得到了应用。要实现生产过程自动控制,必须由变送器、控制器和执行器等三种核心仪表,再附加某些辅助仪表构成过程控制系统。下面根据对十几家企业的调查,主要介绍冶金工业生产过程中控制仪表的应用情况。

2.1变送器类控制仪表

冶金工业应用变送器检测的物理参数主要是温度、压力、流量、物位等四大热工参数。一般来说,压力类变送器可以实现压力、差压、液位、流量等参数的检测。目前,冶金企业采用的压力类变送器多数是横河川仪、威尔泰、西仪、北京远东、德国E+H、Honey-well、ROSEMOUNT、YOKOGAWA等仪表生产厂家生产的智能压力/差压变送器,这类仪表一般输出4~20mADC模拟信号,同时采用HART协议以数字信号输出现场仪表信息,可以通过支持HART协议的手持终端或现场通信器与变速器进行数字通信,实现远程设定零点和量程等组态操作。有些仪表除了支持HART协议,还支持其他通信协议,如横河川仪的EJA系列差压变送器还支持BRAIN协议、FF和PROFIBUS协议,可以通过BRAIN手操器或CENTUMCS/μXL或HART275手操器相互通讯,通过它们进行设定和监控等;Honeywell的ST3000/900系列全智能在线式压力变送器还支持FF、DE协议,可与霍尼韦尔的ExperionPKSTM集散控制系统和智能现场通讯器(SFC)实现双向数字通讯,消除了模拟信号传输误差,方便了变送器的调试、校验和故障诊断。鉴于生产过程对流量精确测量的要求,有些企业选用多参数流量变送器,在测量流量的同时实现对流量的压力和温度补偿,如中冶京诚(营口)装备技术有限公司使用的加拿大SAILSORS的智能压力变送器是V10F多参数质量流量变送器,传输信号是4~20mADC和HART,采用实时全参数动态数字补偿技术(实现温度补偿功能)和满量程静压补偿技术,实现更高精度和宽量程比。企业使用的温度变送器主要是一体化温度变送器、普通温度变送器和变送器模块。重庆迪洋的DAD系列变送器、深圳万讯的温度变送器都属于普通温度变送器。SBWR/Z系列一体化的热电偶/热电阻温度变送器,它是DDZ-S系列仪表中的现场安装式温度变送单元,它采用二线制传送方式,输出与被测温度成线性的4-20mA电流信号。变送器可以安装于热电偶、热电阻的接线盒内形成一体化结构,也可单独安装于仪表盘内作转换单元。南京菲尼克斯电气有限公司的MCR-SL-PT100-UI,是可组态的3端隔离温度测量变送器,适用于根据IEC60751,采用2,3和4线连接技术连接Pt100热电阻,可输出4种模拟电压和模拟电流信号。西仪集团等仪表生产厂家生产了多种类型的智能温度变送器,具有HART协议和FF通信功能,便于连接现场通信装置和组成DCS系统,具有较好的应用前景。

2.2控制器类控制仪表

目前,多数企业主要使用DCS和PLC实施控制,常用的控制器有SIEMENS的S7-300、400系列PLC,AB公司的PLC,Honeywell的PKS、TCS型DCS,YOKOGAWA的DCS,浙大中控的SUPCON,和利时的DCS等。有些企业还使用国产的智能调节器及普通的显示调节仪等,如,中冶京诚(营口)装备技术有限公司使用上海岛电自动化控制系统工程有限公司PID调节器、江阴众和电力仪表有限公司的智能温度调节仪,天津市中环温度仪表有限公司的XMTW4000系列智能显示调节仪,百特XMB52U6P智能温度调节仪等。

2.3执行器类控制仪表

各企业使用的执行器比较繁杂,某炼铁厂目前使用的DKJ型电动执行器约占44%,奥托克的IKM系列执行器(德国技术)约占18%,其他国内不同厂家如鞍山热工仪表调节阀有限公司、鞍山拜尔自控有限公司、大连新科执行器厂等生产的不同型号的执行器占38%。目前,电动执行器的生产厂家较多,产品的质量标准良莠不齐,特别是存在仿冒产品,企业在选用执行器时,往往选择有规模、有资质、知名度高的企业产品。有些企业最近设计选用的执行器主要有英国Rotork、德国四门子公司SIPOS、重庆川仪等厂家的电动执行机构和气动执行机构。当用户对阀门控制精度要求高,或者工作环境复杂、以及需要实现远程控制,一般都选择智能型阀门电动执行器。

2.4辅助控制仪表

要构成过程控制系统,除了变送器、控制器和执行器等核心仪表外,还需要配置显示记录仪表和其他辅助控制仪表,辅助控制仪表主要有电源箱、配电器、隔离器、操作器、安全栅、阀门定位器等。目前,企业使用的各类辅助仪表主要是国产的DDZ-Ⅲ/S型仪表,有些企业选用了智能操作器和HART安全栅,如包钢集团使用国产DFP配电器约占47%,现场评价很好。有些企业选用国外的安全栅和阀门定位器,如本钢炼铁使用P+F公司Z787H齐纳安全栅和SIMMENS的6DR50系列电气阀门定位器,包钢集团使用日本koso的EPA/EPB系列电气阀门定位器和SIMMENS的Ps2、6DR50系列电气阀门定位器,现场评价很好。

篇2

1·1·2可加快林业植物检疫技术成果的转化,提高林业有害生物科学防控的水平标准不能迁就或满足于落后的生产水平在植物检疫标准制修订过程中,通过吸纳国内外的新成果、新技术和新经验,并随着标准的实施,成为促进科研成果转化的纽带和桥梁,对加快成果转化、提高林业植物检疫和有害生物科学防控水平都具有重要意义。

1·1·3可提高林业植物检疫工作的效率,节约人力物力资源标准的重要特征之一就是重复性。在生产实践中,标准化就是要对重复发生的事物尽量减少或消除不必要的劳动消耗,这对提高工作效率,节约人力、物力资源具有重要作用。通过新标准的实施,不仅可以推进林业植物检疫工作制度化、规范化、科学化,而且可以减少检疫工作的盲目性,节省工作经费,提高工作的整体效率。

1·2重要性

1·2·1林业植物检疫工作特殊性的需要林业植物检疫是融行业管理、行政执法、技术指导和技术服务于一体的工作,具有工作程序复杂、内容繁多、技术性和规范性要求高、涉及面广、社会责任大等特点,是我国控制有害生物传播扩散的一项最为重要的工作。植物检疫相关的法律法规只对宏观的工作及主要的方面作了规定,难以兼顾技术、管理等具体细节问题,而这些工作则需要一系列完善的标准来补充和规范。

1·2·2国际化新形势的需要随着经济全球化和科学技术迅猛发展,技术性贸易壁垒已成为一个国家保护本国产业,促进对外贸易和经济发展的重要手段。应对技术性贸易壁垒,直接取决于技术标准体系完善和精密程度。当前,我国参与国际化贸易的程度越来越高,但一些林产品在进出口贸易时屡屡遭受检疫方面的技术性贸易壁垒,进口林产品的安全性也得不到保障。要解决这些问题,必须提高我国林业植物检疫标准的技术水平,完善标准体系,同时积极参与国际性的标准化工作,加强与国际标准化组织合作和交流,以适应国1·2·3当前我国行政管理的需要自《行政许可法》实施后,国务院各部委(局)出台法律、法规规定之外的强制性部门规章受到限制,而制定和出台标准将及时补充部门在行政管理过程中需强制性执行的一些法律、法规规定之外的规范、要求。在林业植物检疫工作方面,《植物检疫条例》修订相对滞后,一些生产中急需强制性统一的规范、要求很难在短期内实施,而及时制定和出台林业植物检疫标准,强化林业植物检疫标准化工作,是解决这一问题的有效途径。

2我国林业植物检疫标准化工作的现状和问题

1993年,我国公布了林业植物检疫领域的第一项国家标准《林木引种》和第一项林业行业标准《松材线虫病检疫技术》,拉开了我国林业植物检疫标准化工作的序幕[1]。随后13a来,我国林业植物检疫标准化工作在标准制修订、组织机构建设等方面取得了一定的成绩。

2·1现状

2·1·1林业植物检疫体系框架已初见端倪截止2007年4月,我国已制定并公布的林业植物检疫方面的标准共4项(包括正在修订的标准1项),其中国家标准3项,行业标准1项;正在制定的标准28项,其中国家标准27项,行业标准1项。这些标准涉及了林业植物检疫领域的检疫检验技术、除害处理、检疫性有害生物根除、检疫管理等多个方面,林业植物检疫标准体系框架已现雏形。

2·1·2建立了林业植物检疫标准化机构2005年在国家标准化管理委员会的大力支持下,全国植物检疫标准化技术委员会林业分技术委员会(以下简称林业植物检疫分委会)正式成立。这是林业植物检疫工作中的一件大事,林业植物检疫标准化工作从此有了自己的组织机构。这是从事全国林业植物检疫标准化技术工作的组织,负责全国植物检疫专业技术领域的标准化技术归口工作。

林业植物检疫分委会成立以来开展了卓有成效的工作:正式立项国家标准17项,完成国家标准1项;召开了3次分委会全体会议,审议通过了4项国家标准;同时在黑龙江等省开展了培训活动,加大了宣传力度,有力地推动了林业植

-

物检疫标准化工作的开展。

2·2存在的问题

2·2·1林业植物检疫标准化工作起步晚,标准数量少我国林业标准化工作开始于1952年[2],但林业植物检疫标准化工作直到1993年才起步,在随后的13a中,工作基本处于时断时续状态。仅于1999年公布了第三项国家标准《林木种子检验规程》,2006年公布了第四项国家标准《松材线虫病发生区松木包装材料处理和管理》。林业植物检疫标准化工作起步晚,工作不连续,公布标准数量少,直接影响了我国林业检疫性有害生物防控工作的开展。2·2·2新标准制定滞后,已制定标

准不能及时公布

我国加入WTO后,林业植物检疫工作的重要性日益突出。制定林业植物检疫工作全过程的各项标准,使之连接贯穿并形成系列,并与国际标准接轨成为当前植物检疫标准化工作的一项最为重要的内容。但在这方面我国的新标准制定滞后,绝大多数林业检疫性有害生物的检疫技术标准仍未制定,基础性、管理性等方面的标准更是寥寥无几。而已制定的松材线虫、美国白蛾检疫技术规程等标准虽已上报国家标准化管理部门,但尚未公布。2·2·3植物检疫标准体系急需建立和完善标准体系不完善导致标准制修订缺乏系统性。目前,林业植物检疫标准体系框架虽已建立,但科学、系统、适合当前林业发展形势的标准体系还未建立,以至每年标准的制修订没有“体系”这一纲的规范,对申报和制定什么标准带有盲目性,缺乏系统性。

2·2·4参与林业植物检疫标准化工作的人员少,水平参差不齐目前,林业植物检疫标准化制修订项目中,有三分之二是由国家林业局森林病虫害防治总站承担,浙江、安徽等省的林业有害生物防治检疫部门的业务人员及中国林科院等科研院所、高等院校的科研人员承担了部分项目,参与标准化工作的人员少,水平不一,甚至一些承担制修订标准的人从未参加过任何培训,很难保证标准制修订的质量。

2·2·5标准化工作经费严重不足,工作举步维艰当前,国家下达的每项标准制修定经费明显不足,有时甚至连基本的标准调研所需经费也无法满足,很难保证标准制修订的质量。此外,植物检疫标准的实施、宣传工作的经费也无任何来源,相关工作几乎为空白。经费的不足严重制约了林业植物检疫标准化工作的正常开展。

3加快我国林业植物检疫标准化的建议与对策

3·1尽快建立和完善林业植物检疫标准体系林业植物检疫标准化体系应是在一定范围内相互联系、相互制约的一系列林业植物检疫领域内标准的集合体,它是按照“统一、简化、协调、优选”的原理,以国际先进标准为参照,通过制定标准和实施标准,将林业植物检疫工作的全过程纳入标准化轨道上来。因此,我国林业植物检疫部门应根据植物检疫工作的实际情况,尽快构建包括基础标准、检疫检验技术标准、除害处理技术标准、风险分析及管理等内容的林业植物检疫体系框架,并按照工作的轻重缓急有计划地制定标准项目的规划,逐步建立起科学完整、层次分明、具有前瞻性、开放性的林业植物检疫标准化体系,并在“体系”这一纲的规范下,科学、系统地开展林业植物检疫标准化制修订工作。

3·2进一步加大标准的制修订力度和标准公布进程要针对我国林业植物检疫标准化工作起步晚,标准数量少等突出问题,全面加快标准的制修订速度,着力解决当前制修订速度慢、标龄老化的问题,改变标准数量少,种类分布不均的现状。应重点应开展基础类、检疫检验技术、除害处理技术、检疫管理等一些急需标准的制修订,以满足当前林业植物检疫工作发展的需要。同时要加快标准公布的速度,以发挥这些标准在控制有害生物扩散蔓延中的作用。

3·3建立林业植物检疫标准数据库,实现标准管理的网络化,提高标准使用率可利用林业植物检疫分委会挂靠单位的信息网络资源,建立林业植物检疫标准数据库,逐步实现标准服务的网络化,使标准使用者能查得到、找得准、用得上标准,以进一步推

动标准的普及,为全社会提供及时、准确、高效、权威、便捷的标准信息服务;在经费等条件允许的情况下,还可建立林业植物检疫标准化管理的信息化平台,实现林业植物检疫标准制修订项目的网上申报和信息反馈,优化标准制修订程序,提高标准化工作的效率和透明度。

3·4充分发挥林业植物检疫分委会的作用,加快标准化人才队伍的建设通过分委会组织培训等方式,吸收一些学习意识强、服务意识强、思想意识超前、专业技术扎实、业务和外语水平高的林业植物检疫领域的工作人员及相关专家加入到林业植物检疫标准化工作中来,使其成为我国林业植物检疫标准化工作的主力军。

3·5加大采标工作力度,积极参与国际标准的制修订工作和交流活动在深入调查、研究和分析的基础上,应积极采用当前林业植物检疫工作中急需的国际标准和国外先进标准,加快国际标准和国外先进标准向国内标准的转化,提高我国林业植物检疫标准化水平。同时还应加强与国际组织及区域化国际组织如联合国粮农组织、国际植物保护公约组织等的合作,积极参与国际植物检疫标准的制修订工作。通过采标、参与国际标准的制修订工作和国际交流活动等,不仅可以了解国际林业植物检疫标准化工作的进展情况,还可以国内的相关要求反映到国际标准中,甚至可以把我们的标准上升为国际标准,从而反映我国整个林业植物检疫行业的要求,维护国家利益,为我国进出口贸易营造良好环境。

3·6加大宣传,增加投入,优化林业植物检疫标准化工作的环境要充分利用报纸、新闻媒体、互联网、培训班等形式进行林业植物检疫标准化的宣传和引导,让更多的人了解、认识和掌握林业植物检疫标准化的知识。同时,还要建立多元化、多层次、多渠道的资金投入机制,千方百计地扩大经费渠道,增加标准化工作经费的来源。

参考文献:

[1]国家林业局科学技术司,国际竹藤网络中心.林业标准化工作实用手册[M].北京:中国林业出版社,2006.

篇3

一、自动化仪器仪表的简介

1. 自动化仪器仪表的定义

自动化仪器仪表是用于化学、物理方面的技术工具和设备,可以检出测量各种物理量、物质成分。从广义来说,仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递等功能。显微镜、望远镜能使人们扩展自己的视野,体温计能让人们测量自己的身体的温度;此外,还有一些仪器仪表如磁强计、射线计数计具有特殊功能,可以感受和测量到人的感觉器官所不能感受到的数据因子。

自动化仪器仪表又被称作信息机器,因为它的主要功能是信息形式的转换,可以将输入信号转换成输出信号。信号按时间域或频率域表达,信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。

2. 自动化仪器仪表的分类

自动化仪器仪表是多种科学技术的综合产物,有很多种类,有的按用途分类,有的按功能分类,不同的分类方法对应着不同的产品,本文主要介绍两种分类方法。

(1)按不同用途来分类

仪器仪表有各种用途,有的用在运输上,比如汽车仪表、拖拉机仪表;有的用在航空上,比如船用仪表、航空仪表;有的用在地质上,比如地质勘探测试仪器、地震测试仪器;另外随着科学技术的发展,很多仪器仪表应运而生,比如教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。

(2)按不同功能来分类

随着我国自动化技术的成熟和各种行业的需要,产生了各种功能的仪器。比如工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、记录仪表、计算仪表等;检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表等。

二、我国自动化仪器仪表行业发展的现状

自动化的内容在近10 年来随着电子信息技术和光电技术等相关学科的发展而发生了许多变化。从纵深上讲,可以涵盖从最底层的自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等到自动回路调节器、自动控制单元、各种大中小型装置控制系统到综合优化调度与协调系统和企业综合管理信息系统等。从应用的行业性质上分,自动控制系统可以分成以流程过程控制为主的过程控制系统(如各种DCS、回路调节系统等) 和以运动和传动控制为主运动控制系统( 各种逻辑控制PLC 和传动控制系统如CNC 等,工业自动化仪器仪表主要是针对自动控制系统而言。

2002 年我国工业自动化仪表制造业共有309 个企业,实现工业总产量136.24 亿元,销售收入133.75 亿元,利润总额8.99 亿元。行业综合水平总体上达到国际八十年代水平。30%的产品实现了数字化,达到国际八十年代末期水平; 约15%的产品实现了智能化,达到国际九十年代水平。品种门类较为齐全,有一定的成套能力。可能承接60 万千瓦火电站、核电站、30 万吨合成氨、30 万吨乙烯、500 万吨炼油、10000 立方米空分、4000 立方米高炉、120 吨转炉、日产30 万立方米城市煤气站、日处理40 万吨污水、日产5000 吨水泥等大型工程的控制系统和仪表成套项目。

三、当前的仪器仪表技术存在的主要问题

仪器仪表行业技术发展虽然迅速,但较国外先进的高性能、高实用性的领先技术比起来,我们还存在着10~15年的差距,当前的仪器仪表技术还存在着一定的问题:

1、自主创新成果比例过少,应用技术不足

我国仪器仪表行业的初期是通过引进国外的先进技术,近几年,也有不少科技型企业加大了自主研发力度,但从总体上说,自主创新的成果还是非常少,并且技术的实用性欠缺。对于一些关键核心工艺加工制造技术力量非常薄弱。产生这种现象的原因是因为中外合资与先进技术引进与自主研发严重脱轨。

2、中低档产品居多,研发投入不足

我国现阶段的仪器仪表产品较国外比较,大部分都属于中低档产品,产品创新能力弱,高端精准仪器仪表数量非常少。其原因是现阶段的仪器仪表行业缺少对于高端检测、数字化精进技术人才,限于各大企业和单位的指导思想和投入规模,研发投入也不够,包括设备资金、人才培养等各方面的投入。

四、我国自动化仪器仪表的发展趋势

近年来,经济全球化的发展要求技术的全球化,计算机和智能机器的发展对仪器仪表的发展有很大的促进,我国应该在现有的技术基础上,借鉴国外的微电子技术,掌握关键技术,生产更多国有品牌,提升国际竞争力。我国自动化仪器仪表技术的发展前景广阔,与国际自动化仪器仪表的发展相比,可以分为智能化、高精度化和网络化等趋势。

1. 智能化

智能化技术是仪器仪表的一种发展趋势,与国外产品相比,国内产品在智能化方面有很多不足,我国仪器仪表在智能化方面与国外存在明显差距,因此,我国应该加大创新力度,改变创新模式,在智能化方向改革创新。自动化仪器仪表的智能化是指采用大规模集成电路技术、接口通信技术,利用嵌入式软件协调内部操作,使仪表具有智能化处理的功能。采用智能化的产品可以很好的自主调节控制,利于信号的传递,提高了工业效率,更能适应国际技术的发展。

2. 高精度化

自动化仪器仪表对技术要求很高,只有高度精密化才能提升我国产品的核心竞争力。国外很多仪器仪表产品具有高精度化的特点,我国的产品在这方面明显落后,因此提高仪器仪表的精密是大势所趋,也是应对国际激烈竞争的必然选择。当前的重点是研究和发展多维精密加工工艺,精密成型工艺,球面、非球面光学元件精密加工等工艺。

3. 网络化

在国外市场以现场总线技术为代表的数字通信网络技术得到了快速发展,但是我国自动化仪器仪表在总线技术方面还不完善,许多产品功能还不完备,核心技术的掌握也差强人意,因此,网络化是我国自动化仪器仪表的发展趋势和方向。发展网络化就要充分利用计算机数字化通信技术,完成信息的转换,构造一个庞大的信息化网络,这样信号流通顺畅,更能提高生产效率。

总结

自动化仪器仪表是很多自动化元件组成的,包括各种功能的自动、智能和微型技术工具。仪器仪表有不同的用途,对应的功能也不同,有的具有测量、显示功能,有的具有记录、报警功能。近年来随着经济的发展和科学技术的进步,微电子、计算机、网络通信等日新月异发展的新技术对自动化仪表产生了深远的影响。我国自动化仪器仪表发展历史久远,随着新技术的出现不断出现新的仪器,对我国经济的发展起了很大的促进作用,从目前来看,我国自动化仪表技术发展迅速,但与国际上比起来还是有一定的差距。自动化仪表的改进有重大的应用前景,我国应该加大资金扶持力度,转变创新方式。

【参考文献】

[1]杜天旭.谢林柏仪器仪表的发展历程及趋势[期刊论文]-重庆文理学院学报(自然科学版) 2009(4)

[2]赵群.张翔.谢素珍.李辉自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[期刊论文]-现代制造技术与装备2008(4)

[3]唐公涛.尹升宝浅谈工业自动化仪表的发展趋势[期刊论文]-科技创业家 2011(4)

篇4

主办单位:中国仪器仪表学会;上海工业自动化仪表研究所

出版周期:月刊

出版地址:上海市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1000-0380

国内刊号:31-1501/TH

邮发代号:4-304

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1957

期刊收录:

SA 科学文摘(英)(2009)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

中科双百期刊

联系方式

篇5

西门子高效电机助力中国提升工业节能水平SimoticsGP1LE0高效电机面向中国中端市场

ABB在“2011工博会”展示机器人领先实力

TüV南德意志集团功能安全技术论坛分享ISO26262标准及其应用

携手·共赢——2011年魏德米勒工业以太网新产品暨技术研讨会在三亚召开

2011中国(丹东)国际仪器仪表博览会

罗克韦尔自动化的安保策略和解决方案

在役自控系统的运行风险评估

用IEC61508标准分析福岛核灾难源头与失策及其Profi-Hierarcky解决方案

中国PROFIBUS&PROFINET协会(PI-China)2011年度会暨论文大赛颁奖典礼在上海举行

首届“工业控制网络PROFIBUS&PROFINET技术论文大赛”颁奖典礼在上海工业博览会期间成功举办

精确、便捷是我们一直追求的目标——重庆伟岸测器制造股份有限公司

宁静致远倾力推进——《现场总线CANopen设计与应用》新书

十年征程从头越海阔天空任翱翔——菲尼克斯电气中国公司2011年媒体联谊会纪事

给机器人一双智慧的眼睛

基于LPC2368的便携式机车供电检测仪的研制

储罐中的超稠油液位检测设计与实现

发动机台架自动测控系统的开发

物联网时代——仪器仪表产业的发展机遇——2010年中国战略性新兴产业与仪器仪表发展论坛上的讲话

射频微波电路发展动态及测试解决方案——2010年中国战略性新兴产业与仪器仪表发展论坛上的讲话

新能源与仪器仪表的关系(二)——访中国机电一体化技术应用协会专家委员会主任丁未先生

服务于心,创造非凡价值——访ABB工程与服务中心总经理杨大卫先生

推陈出新,引领流量仪表新纪元——访ABB仪器仪表部产品经理程峥嵘先生

辉煌“十一五”:节能减排攻坚初战告捷

节能·低碳·变革——国家能源局副局长吴吟解读“十二五”规划能源领域三个关键词

SAC/TC124及第一、第二、第三、第四、第八、第十分技术委员会第四届第三次全体会议在重庆召开

《工业通信网络现场总线规范类型10:PROFINETIO规范》会在京召开

发展战略性新兴产业七道难题待破解

菲尼克斯电气中国公司上海中心开业新闻会隆重召开

ABB持续投入Symphony控制系统的研发前瞻性和继承性相结合的产品策略满足用户目前和未来的需求

艾默生逆变器技术将把太阳能阵列产生的直流电转换为交流电

鄱阳湖水下科考将启中国“百慕大”沉船之谜有望破解

HONEYWELLDCS系统升级改造概述

城市供热自动化节能减排控制技术及其应用

多热源联供方案

WebFieldJX-300XPDCS在NIDIC烟气脱硫装置上的应用

HAZOP分析方法在油气管道系统中的应用研究

设计和使用V锥流量计应注意的问题

信息与动态

振兴我国电镜产业势在必行——访军事医学科学院国家生物医学分析中心张德添教授

我国地铁建设状况分析

与中国制造业共同成长——访科宝仪器仪表(贸易)上海有限公司总经理冯卫平先生

PROFIBUS适用于过程自动化的现场总线

基于PROFIBUS网络的原料仓监控系统应用及设计

CC-Link在电能表自动生产线的应用

基于SPC3的Profibus-DP智能从站接口设计

基于Modbus协议的仪表上位机与PLC的通信

烟气在线监测系统应用经验探讨

以SLED为光源的甲烷浓度检测系统的研究

GNDT钢丝绳电脑探伤仪在电梯检测中的应用

工业无线技术ISA100.11a的现状与发展

EDDL的技术概述(续)

台阶高度的评定方法

基于PCI数据采集卡和LabVIEW的智能传感器测试平台

热电厂热工自动化的改造方案

篇6

主办单位:天津市工业自动化仪表研究所;天津市自动化学会

出版周期:月刊

出版地址:天津市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1001-9944

国内刊号:12-1148/TP

邮发代号:6-20

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1981

期刊收录:

SA 科学文摘(英)(2009)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

期刊荣誉:

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

期刊简介

篇7

工业垃圾是指工业生产过程所产生的废弃物。与生活垃圾相比,工业垃圾的破坏性更强,且工业垃圾处理过程有可能对生活环境造成破坏,因此必须高度重视对工业垃圾的处理。常见的工业垃圾处理技术包括焚烧处理、固化处理、卫生填埋等,但工业界往往把焚烧技术看作工业垃圾处理的最终选择。若想有效控制工业垃圾焚烧处理的效果,则必须提高对工业垃圾焚烧过程的控制。随着计算机技术的发展,自动化技术也呈现出迅猛发展的势头,同时工业垃圾焚烧自动化运作对热工仪表功能及性能的要求也越来越高,如此便要求热工仪表必须尽快从技术角度及设备角度进行改进。为此,文章作者结合实践经验,浅析工业垃圾焚烧热工仪表自动化技术的应用。

1 工业垃圾焚烧热工仪表自动化技术的概况

热工仪表是指热工控制仪表,此乃工业垃圾焚烧的中枢系统,同时也是实现热工自动化的重要部件。工业垃圾焚烧的热工仪表是指用来捕捉及调控工业垃圾焚烧运作参数的控制性仪表。此热工仪表是由高智能型设备仪表、现代电子信息技术及热能控制理论有机结合而成,具体包含程控仪、变换器、传感器等部分,同时各部经电缆线连接起来,由此确保连接线路的完整性及控制系统的可靠性。据此可知,工业垃圾焚烧热工仪表的最大优势是把高新热能工程理论与智能化监管能力结合起来,由此实现工业垃圾焚烧运作的科学性、可靠性、经济性。目前,市面销售的热工仪表的种类较多,比如气动型、电动型、液动型、混合型、自力型热工仪表(按能源分类);DCS型、组装型、单元组合型、基地式热工仪表(按结构分类)。工业垃圾焚烧热工仪表自动化运作是指工业垃圾焚烧过程,对数据的测量及信息的计算处理进行自动化调控,同时实现自动预警等。实践证实,工业垃圾焚烧的热工自动化仅依靠热工控制仪表及相关自动化设备便可实现。因为工业垃圾焚烧运作过程,热工仪表发挥着关键性的作用,因此热工仪表的选择必须慎重,同时必须确保所选热工仪表的质量及性能,由此改善热工仪表的自动化条件。为此,下文着重谈论工业垃圾焚烧热工仪表自动化技术的应用现状。

2 工业垃圾焚烧热工仪表自动化技术的应用现状

跨世纪以来,我国工业经济呈现出迅猛发展的势头,同时对工业垃圾的高效处理也变得十分迫切。除此以外,工业垃圾焚烧技术的改进也带动着热工仪表的更新换代,比如自动化控制技术,进而实现热工仪表性能更好且运行更可靠,并最终实现工业垃圾焚烧效率最大化。

据调查结果显示,DCS系统现已被广泛应用到工业垃圾焚烧领域,且此系统对提升热工仪表自动化控制的安全适用性及经济可靠性非常重要,同时也对提高热工仪表自动化控制水平意义重大。DCS系统(又称集散型或分布式控制系统)是指采用计算机技术把全部二次显示仪表集中显示到电脑上,同时全部调节阀及一次仪表等依然分散安装到生产现场的对应位置。由于现场控制站是DCS系统的核心,所以控制站发生的任何故障均有可能引发严重后果,而若想避免此情况的发生,最好采用在线冗余技术来对DCS系统进行优化升级。DCS系统采用的基础技术包括计算机技术、控制技术、通信技术、CRT显示技术,即DCS系统经某种通信网络把控制室及现场控制站的工程师站和操作员站等连接起来,由此实现对现场生产设备的集中操作管理及分散控制。截至目前,DCS系统与个人计算机(PC)已经能够经可视化操作平台实现完美结合,因此工业垃圾焚烧热工仪表调控过程,DCS系统的操作变得更加方便。除此以外,随着DCS系统与PLC间共通性的增加,DCS接入PLC通讯接口的难度越来越低,如此便可实现信息参数的再加工或共享,进而方便对工业垃圾焚烧热工仪表运作的信息化管理。然而,随着DCS系统功能的增加,DCS系统的应用也遭遇诸多尴尬局面,例如把开关按钮设在控制台上会影响到DCS控制与主控室间的融洽度,进而影响到自动化控制技术的应用效果。DCS系统被广泛应用的同时,FCS系统也被逐渐应用到工业垃圾焚烧炉热工仪表控制领域。尽管DCS系统的应用使自动化控制系统的稳定可靠性明显改善,但就上位机体对信息的需求而言,DCS依然存在诸多缺陷亟待完善。考虑到DCS系统的分散控制性制约着现场整体的控制,因此FCS系统的应用能够实现上位机与热工仪表间的数据信息交换。

3 结束语

跨世纪以来,我国工业经济的发展持续呈现出高速发展的势头,但同时工业垃圾的处理也日渐紧迫。比较多种处理方法后发现,焚烧垃圾具有垃圾减量最彻底及回收热能的优点,因此焚烧已成为处理工业垃圾的主要方式。考虑到工业垃圾焚烧过程存在诸多不确定性,因此必须切实控制好工业垃圾焚烧的运作效率,尤其是对热工仪表运作效率的控制。由此可见,对热工仪表自动化技术的研究具有现实意义。长期以来,DCS系统就被广泛应用到工业垃圾焚烧控制领域。研究表明,DCS系统的应用对提升热工仪表自动化控制的安全适用性及经济可靠性非常重要,同时也对提高热工仪表自动化控制水平意义重大。但是,随着工业垃圾处理量的增加及处理要求的提高,DCS系统的应用应从两方面进行改进,即对DCS系统进行优化升级;实现DCS系统与其他先进技术的融合,进而实现工业垃圾焚烧效率的提高。

参考文献

[1]李大中,王晨颖,娄云,等.垃圾与煤、秸秆混燃锅炉污染物排放优化[J].农业机械学报,2012,43(7):117-123.

[2]秦宇飞,白焰.机械炉排式城市生活垃圾焚烧炉焚烧特性的仿真[C]//2009全国博士生学术会议――电站自动化信息化论文集,2009:85-92.

[3]罗嘉.大型垃圾焚烧发电厂燃烧控制策略[J].电力自动化设备,2009,29(7):146-148.

篇8

控制理论是自动化及工业仪表专业的重要专业基础课,理论性极强,它的基本概念及理论贯穿于许多后续课程中,该门课程也是许多学生报考硕士研究生的一门专业课程,因而控制理论的教学显得非常重要。为了加强学生对理论知识的理解与应用,根据多年教学经验,对控制理论中几个难点问题的解决提供一些简便的方法。

1 Nyquist稳定判据中D形围线的推广

分析一个实际系统的运动,大家都知道首先要判别它是否稳定,因为不稳定的系统在工程实际中是没有任何意义的。奈魁斯特稳定判据由于它主要靠作图,计算量小;不仅能判断闭环系统是否稳定,而且还可判定系统的稳定裕度;可以提示改善系统稳定性的办法;可以方便的判定带时滞环节系统的稳定性等优点使其在控制系统稳定性的分析中有十分重要的地位,事实上它是整个控制理论频率域的基石。论文格式。根据多年关于控制理论的教学与研究,本文对奈魁斯特稳定判据D形围线(奈魁斯特轨迹)提供一种新的较为实用的选取方式。

篇9

一、目前冶金行业中的自控仪表的应用程度

自古我过在冶金领域就具有领先地位,然而由于我国工业革命时间较晚,加之断代时间长,更重要的是现代冶金工业中自动化的广泛应用,使得我国的冶金工业,与之国外企业竞争力逐年下降的趋势。我国自控仪表在冶金工业中已经广泛使用,然而在自控仪表的使用中依然存在着一些问题,如操作人员同时监控几个区域,导致工作过于繁重,维修人员难以维修国外生产的自控仪表等等,现将存在的主要问题做如下陈述:

(一)是发展自主创新的自控仪表有所限制。首先,在自控设计中,我们经常由于自控仪表本身存在的一些问题,给仪表的寻永和自控系统的设计都带来了重重的麻烦,虽然这些问题都是可以解决的,但是由于这些问题的存在,在时机的应用中给生产带来了一些不安全的因素,而且阻碍了很多自控仪表的应用。由于,自控仪表的设计和制造,需要企业有一定的投入,尤其在研发方面投入较产出高,而且收益不明显,研发时间较长,研发人才缺乏等等原因,再加之国外水平较高,技术较成熟,不需要企业大量投入,只需引进技术,培训人力。所以国内企业大多选择国外的自控仪表,对中小企业来说,选择国外企业的自控仪表对企业的快速发展壮大有这积极的意义,然而在企业的长期展望和大型企业增强国际竞争力等方面来说,自主创新是必然道路,依靠国外企业的时代必然要结束。

(二)是自控仪表改革中的问题。如上所述,由于我国的工业革命时间较晚,加之我国有大量的廉价劳动力,这就对我国冶金业企业对自控仪表的改革形成了阻碍。自控仪表在实现全自动操作,减少人工操作环节等方面有着重要的地位,然而改革前期,对企业而言,更换自控仪表等,需要大量资金投入,而当时的政企不分家的中国冶金企业来说,改革是需要层层审批,专家反复论证,政府决策者支持的。而对企业工人而言,自控仪表的使用必然导致大量的人力被机械所代替,工人面临下岗的危险。所以,企业和企业工人在客观的和主观的因素影响下都部愿意进行改革,就导致自控仪表的改革步履艰难现象。

(三)是企业对自控仪表的重视程度不够。在中国还未加入WTO之前,中国冶金企业可以说自视甚高,国内竞争压力校,国内大型的冶金企业基本为国企,故而,企业领导者对企业的发展和行业的创新没有足够的认识,对自控仪表的使用只能是在国外参观而实际工作中并不应用。这导致了中国冶金工业的长期不进步,和国外企业的竞争力逐年拉大。

(四)是在实际工作需要操作和维修仪表的人员较少。事实上,自控仪表在实际的冶金应用中遇到的最大的问题便是人才短缺,企业在改革初期,大量的输出人力到国外学习,但是,由于企业使用的是国外的自控仪表,所以导致很多维修操作人员的语言文字障碍,需要维修人员不仅懂得使用和维修,而且懂得自控仪表的生产国的语言文字,使得很多企业不得不聘请外国人员长期驻国内,导致人力投入过大。

二、自控仪表在冶金工业中的应用

在中国改革开放和加入WTO以后,自控仪表已经在冶金工业中得到广泛的应用,国内企业越来越重视自控仪表的使用,大多数有实力的冶金企业组织人力,物理成立专门的自控仪表研发部门,而且有些企业已经在研发方面取得了可喜的成绩,越来越多的企业在使用自控仪表中的到越来越多的实惠。企业也在这种实惠中体会到自控仪表的重要性,对次本文分几方面叙述如下:

(一)是学术界对自控仪表的发展的期望很高,中国加入WTO以后,不仅国内企业与国外企业间的合作加多,而且学术方面国内也和国外有了更多的交流和学习。在自动化控制仪表方面,国内有更多的专家支持企业加快自动化的脚步,不仅在理论学术上指导企业改革发展,并且在实践中能够给予更多的帮助。在学术方面的成长也带动了我国自动化人才的培养和发展,国内高校自控仪表应用研发型人才的培养也的到了改善,涌现出一片自动化热,有很多企业单独成立了自控仪表部门,负责研发和指导使用自控仪表。

(二)是企业对自主创新的积极性很高。随着现代企业的发展,市场经济的瞬息万变,冶金工业也不能不再只停留在对企业的简单管理控制上,而是要加强自身的独立的发展体系,而这种宏伟的目标并非朝夕所成,这需要大量的时间的考验,和资金的投入。在冶金企业自动化改革后,企业生产力得到大幅度提升,企业效益蒸蒸日上,各大企业也将创新自控仪表当作发展目标,并且取得了可喜的成绩。但是大量的资金投入对企业将有一定的回报风险,所以我们应该将创新的工作价值化,以创新带动发展,使其更加经济高效,为企业提供全方位的服务。而企业自控部门的职能定位的改变,主要体现在两个方面:1)原有的引进理念的变化。去除掉我们内心的拿来主义,树立自主创新的一时,把创新发展的关注点从企业内部移到企业的整体发展上来。2)明确创新发展的目标。创新理念的的改变也可以从侧面促使企业或个人增强责任感,为企业创造更高的经济效益,自控仪表的研发也不可忽视对成本的控制,在投入与产出之间形成良好的经济性,自控仪表的使用加之更加接近企业本身的价值链。

(三)是政府对企业改革的支持。有意识的培养一些创新型的企业。鼓励自控仪表企业的研发,给予政策的支持。在使用自控仪表的过程中我们应当积累更多的经验,与好的企业进行联合,技术交流,为企业生存增加筹码。

结语

总之,冶金企业在创新发展上主要的就是创新和自动化的使用,并且增加自动化的附加价值,例如自主创新的自控仪表不仅可以壮大企业自身的生存能力和竞争能力,并且可以将创新技术销往国外企业。自控仪表的使用,可以大大减少企业的人力投入,生产工艺越高则自动化水平越高,而且现代的自控仪表操作较为简单,需要监控的人员少,对企业提高生产效率非常的重要,一个企业的自动化水平代表着企业的竞争力。故此,如本文所述,自控仪表在冶金工业中的作用显著,企业应更好的利用自控仪表为自身带来经济效益。

参考文献

[1] 李梁.吴先文CIMS在冶金企业中的应用研究[J]-机电工程技术 2011(1).

[2] 孙彦广,中国冶金自动化和信息化技术进展[N].电气应用.2011.

篇10

引言

城市污水处理厂自动控制系统非常重要,它担负着全厂电气设备及仪表的监测和控制以及生产工艺流程的实现。拥有性能可靠、稳定的自控系统网络可以充分发挥网络通信优势,实现信息资源共享,改善操作环境,减轻劳动强度等,实现工艺处理优化运行和生产运行的智能化调度、从而达到节能降耗经济运行的目的。目前大多数污水处理厂设立中央控制室通过自控系统通讯网络实时采集、传输、监控现场的设备信号。由于污水厂现场设备分布比较分散,离中控室距离较远,信号传输网络较长,受周围恶劣环境影响现场干扰源较多,加之通讯线路老化,容易出现网络不稳定通讯中断等问题。本文以天津纪庄子污水处理厂为研究对象对其自控系统进行研究与并提出了改造方案,以实现污水厂高效稳定的运作。

污水处理厂自控仪表系统描述及升级改造的具体内容

纪庄子污水处理厂现有一套集散型二级分布式计算机控制系统。这种控制系统在国内外污水处理厂已广泛应用,并有良好效果。实现了全厂生产运行的集中管理、分散控制、资源共享。集中管理层主要是对全厂的生产过程进行监视、数据存储和分析;分散控制层主要是通过现场PLC完成各自辖域内的自动控制。自控系统通过现场检测仪表和网络设备完成对主要工艺参数的数据采集并对生产流程进行监控。现有自控系统设有1座中央控制室和4个分控站。采用光纤环形工业以太网连接,通讯速率为10Mbps。

升级改造工程自控仪表的主要内容有:

1) 生物池改造部分自动化仪表检测和过程控制的调整、增补;

2) 新增工艺过程要求的自动化仪表检测和过程控制;

3) 增补污水厂进水和出水水质在线监测仪表,更新部分已损坏的仪表;

4) 污水处理厂原分控站更新或修改、扩容;

5) 污水处理厂原中央控制系统的修改、扩容;

6) 升级光纤环形工业以太网;

7)污水处理厂原有自控内容的调试整改,实现远程监控。

3.自控仪表系统设计方案

仍然采用集散型二级分布式计算机控制系统,充分利用现有硬/软件资源。

升级改造后,纪庄子污水处理厂自控系统仍然由一个1个中央控制室和4个分控站构成。但是,中央控制室(CCR)与分控站(PLC)之间的光纤环形工业以太网升级为10/100Mbps自适应网络。具体设计方案如下:

1) 中央控制系统

数据库服务器和监控工作站冗余配置,采用具有C/S(客户机/服务器)结构形式100M交换式的计算机局域网络,并可与上级系统或周边系统链接。

中央控制系统可部分利用原有的数据服务器、监控工作站、工程师操作站、闭路电视监控系统、图像投影装置、数据图表打印记录装置等。

2) 现场监控系统

具有PLC的可视化分控站,可以独立运行。现场控制站采用高速总线网络连接远程I/O单元及现场总线型测控设备。

3)控制方式

主要电控设备的控制采用就地控制、现场控制、中央控制的三层控制模式,控制级别由高到低为:手动控制、遥控控制、自动控制。

4) 可靠性设计

采用集散型二级分布式控制,使得整个污水处理厂的自动化控制不依赖于中央控制系统,有利于提高控制系统的整体可靠性。即使中央控制室因故障停止运行,各现场监控系统仍可按照原来的模式独立运行。

采用稳定的先进的智能化的仪表和控制设备,利用其具有的自检、自校和故障隔离功能,进一步提高设备故障的检出率,缩小局部故障的影响范围。在极端情况时,如控制系统出现故障,造成局部设备运行失控,通过现场的手动操作仍可以维持全厂的生产过程。

5)测控仪表

根据工艺改造和生产要求,在改造生物池、新建加药间、新建接触池、新建碳源投加间、新建污泥均质池、新建污泥脱水机房等新增和补充相适应的仪表检测控制系统。增配的仪表有流量、压力、液位、溶解氧、硝氮、氨氮等检测或分析仪表,还有自动调节阀门等控制仪表。

由于这些仪表的优劣直接影响到计算机控制系统的可靠性,所以本工程中的自动化仪表均选用国内外先进的、成熟的产品,以使自控系统有良好的保证。

仪表选用带现场显示变送器的智能化仪表。各仪表的标准电流信号送至各分控站(PLC),再转送至中央控制室监控计算机。

4.升级改造工作中自控系统维护管理方案的选择

在我国,对于自控设备的管理存在着空白,在纪庄子新建自控系统中,通过恰当的措施对其维护方法的改善,可以最大限度的提高自控产品的运行性能,增强单位设备效能,增加企业的经济效益。

总的来说,维护方案主要包括:预防型、响应型两种,企业根据自身的实际情况不同,采取不同的维护方案,找出自控安全稳定运行性与费用投入的最佳结合点。

我们在具体应用上可以采用与厂家联合实行全过程预防性维护方案的形式,下面结合本厂的实际情况,就全过程预防性维护方案基本操作程序作如下分析。全过程预防性维护方案通常包括三个主要步骤:对使用单位自控系统现场状况综合分析一制定完备的即时备件库存管理方案一全方位的维护服务。

(1)与厂家一起对自控系统现场运行状况分析,主要包括:所有自控设备系统详细列表;同类系统的一般工作寿命周期;基本的通常库存情况分析;潜在的设备故障可能造成的生产损失分析;现场工作环境对自控系统运行的具体影响分析;同类产品发生故障的历史记录;年度维护费用概算及费用增减情况分析等,通过上述各项要素的分析,对目前系统状况作一基本了解,并可以通过相关关键参数计算出目前系统的危险指数,作为一步工作的基础。

(2)即时备件库存管理方案是由目前流行提出的新型管理方案,是指生产厂家在一定区域内或客户厂区范围内建立专用的备件存储区,厂家对该备件存储区拥有所有权,客户支付固定的服务费用,一旦发生故障,客户即时提用备件,然后再支付备件费用,厂家随时补充,再根据客户使用情况每年重新更换补充备件的管理方式。

(3)全方位的维护服务是指所用产品的厂家技术人员通过全方位跟踪维修部件使用情况;定期与客户技术人员进行沟通,持续了解新的情况的发生;向客户提供必要的技术支持和软件支持等手段,让使用产品的客户生产效率更高,以达到降低费用的目的。

5.结束语

总之,污水处理厂对自控系统的升级改造不仅提高了污水处理厂生产运行的管理水平和科技含量,同时降低运营成本、节约能源、利于环保.污水处理技术的优化改良和新技术的开发研究,将为人们的生活带来更多的绿色和清新。

参考文献:

章文华.翟健.徐晓建 城市污水处理厂自控系统设计分析[期刊论文]-魅力中国2010(20)

篇11

随着机电装备的复杂化,现在的机电设备,不仅体积大,规模大,内部结构复杂,而且其实现的功能非常多,往往需要同时完成若干多项功能,因此对于这一类机电装备的监测,其监测控制系统也必须具备较为复杂的控制功能。随着网络技术和远程控制技术的发展,逐渐对于大型机电装备的控制提出了远程网络化和无人值守控制的要求,这就要求必须利用网络控制技术实现对机电装备的远程控制和无人值守,因此,必须要对远程机电控制中的网络接入技术加以研究,以确定最适宜的远程网络接入和远程控制技术的应用。

1 远程控制技术发展概述

过去应用最为广泛的远程控制技术主要有以下几种类型。

1.1 集散式远程控制

集散式远程控制,是为每一个监控对象,即每一台机电设备都安装监测仪表,将所有的监测仪表所采集到的数据全部发送到控制机上,由控制机实现对全部机电设备的集中控制。这种远程控制模式应用方式简单,组网成本较低,但是由于全部数据由控制机进行操作,实际上增大了控制机的负担,导致整个系统的可靠性较低,健壮性较差。

1.2 分布式远程控制

针对集散式远程控制模式在实际应用中所出现的问题,逐渐出现了分布式远程控制代替了过去的集散式远程控制。分布式远程控制是将所有被监测的机电设备的相关参数进行采集与监测,分别发送到几个分站进行集中控制,通过通讯网络实现分站与主站之间的数据通讯,从而完成主站对各个监测对象的远程监测与控制。分布式远程控制的最大优势就在于客观上降低了主站控制机的负担,由各个分站控制机共同分担,从而在一定程度上提高了系统的可靠性和健壮性。但是分布式远程控制模式在应用中也存在一定的弊端,那就是组网复杂,组网成本较高,不适宜大规模应用。

1.3 现场总线式远程控制

现场总线式远程控制是近几年新发展起来并得到大规模应用的一种远程控制模式。这种控制模式能够根据现场需要被监测的机电设备的具体数据通讯接口分别设计不同的现场通讯总线,从而将集散式远程控制和分布式远程控制的优势集于一身。

2 基于工业以太网的远程机电控制接入技术探讨

2.1 面向工业以太网的网络接入技术

目前机电设备接入工业以太网有以下几种技术模式。

(1)通过传感仪表接入。

机电设备的自动化控制,离不开传感监测,因此很多机电控制系统都是通过传感仪表实现状态监测和数据的采集传输,利用传感仪表的输出接口,为其配置合适的网络接入接口,从而实现将机电设备的状态参数接入工业以太网。

(2)通过数据采集板卡接入。

在一些机电设备的自动化控制系统中,出于数据管理的需求,也会采用数据采集板卡的方式将机电设备接入以太网网络。将传感仪表所采集到的数据统一传输至数据采集板卡,由数据采集板卡的输出接口,根据工业以太网的传输规范,为其配置合适的网络通讯接口,例如普通的TCP/IP协议接口,串口转以太网接口,Modbus-TCP协议接口等等,实现工业以太网对机电设备的网络远程化控制。

(3)通过以太网接口模块接入。

有的机电设备,其数据通讯接口不是标准接口,这个时候就需要为其配置专用的以太网接口模块,而这种以太网接口模块并不是标准件,需要针对不同的机电设备的具体接口类型做有针对性的开发设计。但是不管用哪种类型的以太网接口模块,模块内部的以太网电路都是一样的,目前基本上都是采用RTL8019AS以太网通信控制器实现的,再配合双绞线驱动器和标准的以太网RJ45接口,从而完成由非标准的机电设备接口到标准的以太网通信接口的转换,实现工业以太网对机电设备的远程化控制。

2.2 实际应用中需要注意的问题

(1)网络迟延问题。

工业以太网由于采用的是侦听发送的机制,因此在进行数据交换传输的时候,会不可避免的产生延时的问题,而对于远程机电控制系统而言,控制的实时性要求非常严格,有的机电设备其控制指令甚至要求必须在千分之一秒内完成,因此这就对工业以太网的实时性提出了挑战。而事实上,工业以太网在实际应用中,也确实暴露出了迟延问题。为此,对于一些实时性要求较高的机电控制系统,必须采用合适的控制策略,比如VPN技术、流量管理策略等等,以提高工业以太网在机电设备自动化控制中的实时性。

(2)数据丢包问题。

由于工业以太网的迟延问题,所以数据丢包问题就不可避免,这也就造成了工业以太网的可靠性问题。对于此,必须要引入网络数据监管机制,对数据丢包率进行严格控制,尤其是对有可能会引发大规模数据丢包的网络载体和流量载体,必须单独构建传输网络,以提高工业以太网在机电设备自动化控制中的可靠性。

3 结语

基于工业以太网实现的远程无人值守自动化控制模式目前已经得到了大规模应用,尽管工业以太网在数据通讯的实时性方面有待突破,但是就目前的技术应用而言,工业以太网应用于工矿自动化控制是完全可行可靠的。本论文在对比分析了目前几种主流的远程控制技术的基础上,重点探讨了基于工业以太网实现的远程机电控制中的网络接入技术,详细探讨了接口技术在实际中的应用,对于进一步提高机电自动化控制的远程化、网络化、信息化水平具有很好的指导借鉴意义。当然,要实现将工业以太网完全取代现有的现场总线技术还有很长的一段路要走,其中需要攻克很多技术难关,这有待于广大网络通信技术人员的共同努力,才能够最终实现工业以太网在工矿自动化控制领域的大规模应用。

参考文献

篇12

1.硬件设备的选择

在选择硬件设备时,往往要面临的问题是,系统中哪些功能是可以设计的,哪些功能是可以直接应用成品的。笔者指导学生选择硬件的原则是优先选择工程中实际应用的设备或元器件,如果我们能够选择到合适的成品元器件,就可以节省一部分时间。以电源设计为例,电源设计是一个复杂而又简单的问题,如果学生毕业以后想从事微电子行业,设计一个电源是很好的选择。一个好的电源设计是很复杂的问题,主电路设计并不难,难点是相关保护电路、稳压电路的设计。本设计中直接采用了模块化电源。再如传感器,现代工业中成型的传感器产品很多,应用也很广泛,本设计中部分传感器采用了欧姆龙产品。在这个选择的过程中,学生需要对整个系统进行认真甄别,想办法利用现有的一些资源,如实验室现有设备,选择最合适的一些元器件。对于实验室没有的,就需要查找相关资料,这个过程也是学生学习的过程,尤其是学生进入各种专业网站和论坛,对学生的知识面的扩展和专业知识的自主更新有很大的促进作用。

2.简单控制系统的安装和调试

实际上,一个最简系统的工作过程是将一个控制信号输入给控制器,然后控制器输出一个信号实现一个动作。如果一名学生能够对最简系统完全理解掌握,就可以对其进行有效扩展。如本设计中检测环节的传感器,最简单的可以采用一个红外接近开关,复杂一些的可以采用光纤传感器,如想再扩展,可以引入扫码器等。控制器可以采用PLC或单片机等,若三菱的PLC会用了,西门子的PLC也就基本没有问题了;执行器可以控制一个简单的继电器,复杂一些的就可以控制电动阀。调试过程一定是基于对简单系统的完整理解进行的,很多时候学生迈不开理论进入实践的步伐,原因就是都卡在了这里。在学生完美地掌握了系统的原理后,根据每条线路、每条程序应该对现实系统产生的影响状态,用相关仪器仪表进行调试,只有这样才能保证系统的硬件成功。在简单系统的设计与调试过程中,我们看见了很多的方向,这就给学生对所掌握的专业知识提供了很多的可能,对学生整体专业知识和基础知识的自主更新提供了充足的引导作用和吸引作用,在主观上引起学生对自身知识技能进行自主更新。

3.整个系统的综合调试

整个系统的综合调试是建立在系统的硬件全部选择完毕并正确安装之后进行的。在调试过程中,要充分利用上位计算机的监控功能,做到明白一步、编程一步、写入一步、执行一步、观察输出,利用相关仪器仪表检测电压信号、气压信号,对电路进行调整,直到输出正确,然后再进行下一步的调试。综观整个调试过程,由于学生对系统的基本原理和运行情况已经深入了解,所以侧重点实际上是仪器仪表的使用。通过安装、调试的过程,让学生立足于常见仪器仪表的使用,并对一些先进仪器仪表,如压力变送器、3型电动调节阀、3型控制器等,进行适当的引导性扩充,引导学生学习阅读产品说明书,消除对陌生设备的恐惧感,从而适应对陌生领域知识的自主更新。

形成论文,进行答辩及竞赛

学生毕业以后,除应具有优秀的专业素质以外,还应具有向其它行业扩展知识技能的能力。通过调查往届毕业生得知,很多学生毕业以后,由于各种各样的原因,从事了不同行业的工作,所以在毕业设计环节的最后阶段,应该指导学生学会对其它陌生知识领域的探索精神,并利用自主更新的能力去适应新知识、新环境。

首先在形成论文方面。所有的毕业生均学过计算机基础课程,也熟悉基础办公软件Word及Excel,但综合几年来学生的论文情况来看,大部分的学生对论文的画图和排版都很头疼。在这个熟悉的陌生环境下,如果学生能够独立完成论文的文本工作,那么该学生毕业后从事需要文本技能方面的工作时就会得心应手。这类知识的自主更新一般很容易,一是技术比较熟悉,二是查找资料方便,三是可以互相探讨。所以形成论文的文本制作过程,是一个很好的向陌生知识领域扩展的过渡过程。

篇13

一、构建“一线三训练”的实践教学体系

在认真总结多年教学经验的基础上,针对以前教学计划中实践环节存在的问题,充分听取专、兼职教师和毕业生的意见,加强了基本工艺技能、综合应用能力和工程实际应用能力的培养,在此基础上建立与课堂理论教学体系相互平行、相互联系、相对独立又相互渗透的“一线三训练”实践教学体系。“一线”是以技术应用能力培养为主线,“三训练”为基本技能训练(金工实习、电工实习、电子工艺实习、计算机实习)、综合应用技能训练(实验、热工综合实习)、工程应用技能训练(课程设计、毕业实习、毕业设计)。

基本技能主要通过金工、电工、电子工艺和计算机实习得到训练。金工和电工实习要求学生达到一级钳工和一级电工的水平;电子工艺实习要求学生掌握电子元件的识别和检测技能、仪器仪表的使用技能、电子线路焊接的技能和整机电路的组装、调试技能。严格把握工艺要求,电子线路焊接质量要好,焊点光滑、饱满,任何焊点不出现虚焊、假焊,各种元器件要排列规整,安装要遵守组装工艺规程,调试要按调试工艺进行;计算机实习要求学生掌握计算机的基本操作与维护,掌握一种文字处理软件的应用能力,掌握其他一些办公自动化软件的基本知识,并达到二级计算机操作员水平。

综合技能主要通过实验和校内专业综合实习得到训练。在实验中,主要要求学生掌握实验仪器的使用、实验数据的选取与处理、实验基本步骤和各种图表的运用。校内专业综合实习包括四个方面的实习:热工过程控制系统仿真实习,主要培训学生对控制系统的整定、计算、分析和解决系统问题方面的技能;热工过程控制系统调试实习,主要培训学生对控制系统安装、调试和维护方面的技能;热工开关量控制系统实习,主要培训学生安装(如接线、校线等)、设计和调试方面的技能;工程师工作站组态实习,主要培养学生设计、更改控制系统控制策略的组态技能。

应用技能主要通过课程设计、毕业实习和毕业设计得到训练。课程设计是学生消化本门课程基本知识的综合训练,也是工程应用的基础。毕业实习是培养学生应用技能的重要环节,学生下班组、跟师傅、熟悉就业环境,并把学院所学到的知识和技能应用于生产实践中去;毕业设计是培养学生应用技能的关键环节,设计题目来源于生产、工程实际。通过毕业设计使学生获得现场工程设计的基本训练。

二、基于电力工业标准,强化实践教学

(1)实验单独设课。实验作为一门课程与理论课程同样对待。对于实验份量较重的课程单设实验课,按能力培养和技能训练的要求,规划实施。一方面可以使实验内容循序渐进,自成体系;另一方面,加大了实践教学力度。

(2)变实验、实习指导书为任务书的试点。可以使学生在明确任务前提下,进行独立思考、独立操作,发挥各自的创造性。如自动控制原理的二阶系统响应上机实验就是把任务和要求布置给学生,由学生自己思考、自己调程序、自己设置系统参数,自己写出实验结论。

(3)增加实验组数,减少每组人数。保证基础课一人一组,专业课2人一组。同时实行大循环,即一次实验同时开出几个实验项目,有几组学生同时做不同的实验,做完实验后进行轮换,以增加学生动手操作的机会。如热工过程控制仪表实验室可同时开出电动执行器、智能变送器和模拟变送器的实验,就是采用这种大循环方式增加学生动手操作机会。

(4)实验室对学生开放。学生可以利用课余时间自行实验,为学生提供了自我开发的条件和场所。如计算机房全天开放,使学生上机时间大大加长。按计算机打卡统计,2008级自动化试点班平均上机时数约200学时左右,其中晚间开放上机时数约100学时。

(5)不断更新实验项目。专业教学改革开始以后开出了许多新实验项目,淘汰了许多旧的实验项目。

(6)强化实习教学。近几年又完善了金工实习场、电子实习场和热控实习场,其工艺操作训练项目齐全,设施完善、较先进。热工实习场拥有INFI-90分散控制系统(美国贝利公司产品)、MACS分散控制系统(和利时公司产品)、SIMATIC S7-300(德国西门子公司产品)可编程序控制器、LD301(美国斯玛公司产品)电动基地式仪表和EQN智能变送器(美国贝利公司产品)等先进的控制仪表,根据教改方案和现场要求改革实习项目,其调试维修工艺与现场相同,学生毕业后能很快适应岗位要求。校外实习方面,建立了5个固定的校外实习基地,并从厂内聘请兼职教师,收到了良好效果。

(7)开展学生热工技能竞赛。在实践教学方法改革中采用了热工技能竞赛法。热工技能竞赛法与电厂开展的热工技术比武或热工技能大赛有相似之处。在实训室,也像电厂热工技能大赛或比武那样,摆上热电偶、热电阻、压力表、变送器和执行器等热工控制仪表,由学生进行安装接线、校验调试和故障排查,其动手操作技能训练与生产现场相差无几。

三、建设符合电力工业标准的实训室和实验室

2002年,自动化专业的前身——热工检测与控制技术专业被教育部命名为国家示范专业,那时投资了200多万元建设了INFI-90实验室;2008年,火电厂过程控制实验室被评为沈阳市重点实验室。2010年,又投资200多万元建设了热工控制系统组态维修实训室和现场总线实验室。这些一流教学实验设备是实施基于电力行业标准人才培养模式的物质基础和重要保障。

“热工过程控制仪表”是2004年国家精品课(高职)。国家精品课程建设标准除了一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理之外,基于电力行业标准的实验室标准还应增加一流教学的教学实验设备。本科“过程控制仪表技术”与高职“热工过程控制仪表”共用一个实验室。实验室标准是按国家精品课的标准制订的,现根据电力行业标准对所有专业核心课实验室标准进行了修订或制订。为保证“一流的教学实验设备”,这些教学实验设备还要随生产设备的更新而不断更新。

四、基于电力工业标准,提高毕业设计质量