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系统集成在工业控制中的应用

时间:2017-5-13 16:33:00   来源:本网   添加人:admin

  自动控制的应用在工厂、煤矿日益普及,煤炭行业中的粗放式管理受到市场的约束,越来越不适应形势的需要,而且随着煤矿标准化管理的深入,要求设备的保护性能也越来越多,机械化程度也愈来越高,因此,提高工人、干部的知识水平、加强控制设备的使用维护对煤矿企业的增值提效具有决定性的意义。

  为了更好地使用控制技术本文从编程方法入手,对系统功能定义、可行性研究、一般设计方法、功能测试几方面,提供一个较为合理的使用、维护控制设备的方法,并举出该方法的应用实例。

  2结构化设计原理结构化设计是一种自顶向下、模块化和结构化的软件设计方法,是面向数据流的设计方法,是针对控制设备的信息数据流向提出的一种实现系统逻辑功能的有效途径。

  结构化设计一般分为5个阶段:(1)系统功能分析;(2)可行性研究;(3)―般设计;(4)详细设计;(5)功能测试。

  2.1系统功能分析任何一个系统都是为完成某一具体功能的组合体。系统中的信息流动是维持系统稳定的先决条件,由于控制系统是闭环系统,而系统的有序性是实现系统功能的根本保证。系统功能分析的目的是逐步磨削用量的选择随修复层硬度的增大而减小。

  3修复实例为一减速器传动轴零件图,由于长时间磨损,妁0表面和私0表面测量值分别为  砂轮转速vs零件转速h轴向进给量fz径向进给量f粗磨20精磨25路或输出电路在电气上彼此绝缘,采用外部继电电路作为失效保护电路,我们引入I/O继电器控制运行节点。

  成本投入,如此一套NB2控制主机及继电器等共需材料费1.5万元,安装与调试设计5千元,总计2lishingHouse.Allrights分解系统功能至最小单元,然后绘出信息流动图,计算出信息交换的I/O节点数,为硬件控制电路的设计提供基础。

  系统的逻辑框图是程序设计的重要基础和依据,通过系统功能分解解不仅可描绘系统逻辑、性能和用户要求,而且对系统的运行条件、操作性能都能提供详细的说明,这是我们进行功能分解的真正目的所在。

  可行性研究主要用来判断目标情况:(1)技术可行性,用以衡量目前技术实施目标方案的可行程度,最好能以流程图来说明,(2)经济可行性,用以衡量实施目标方案的经济可行条件,方法多种多样,有代码行技术、任务分解技术、自动成本估计、成本/效益分析,操作可行性。其中,成本/效益分析是我们通常使用的技术货币的时间价值是收益等值运算的基础,投资回收期、回收率是衡量投资收益的重要指标。

  -般设计根据可行性研究,选择最佳方案,包括成本/效益分析,实现进度计划,在功能分解的基础上进行结构设计,绘出逻辑框图,进行过程设计,通过流程图,设计面向数据流的软件结构,在优化设计中,必须考虑结构、算法、语言的选择和内存资源的使用情况。

  由于系统功能是用户要求的,所以要书写系统说明、用户手册与测试计划等。在结构模块的设计上,以高内聚、松耦合为标准,增强模块独立性,最好设计单入口、单出口的模块结构。

  详细设计具体实施系统要求,在工业控制中,C语言和Ada语言在系统和实时应用上很广泛。汇编语言在应用上也相当普及,能很好地适应工控设备,但不能通用,比较难掌握。在结构程序设计中,采用自顶向下逐步设计方法和单入口、单出口控制结构,程序流程图是程序设计的重要基础。

  功能测试选取适当语言编写正确的、易维护理解的程序±块是功能测试成功的基础,调试是为了确定故障的准确位置,对照程序逻辑采用不同的逻辑标准,检查测试方案,在改正错误的同时尽量避免在调试过程中引入新的错误,直至系统功能可以完整实现说明书的要求即可。

  3应用实例燕子山矿运销站定量装车系统是美国PEBCO公司设计安装的程序控制系统,共分4部分:连续给煤系统1包括23台给煤机、3台液泵23台振动b器,3部带式输送机及6种保护;定量装车系统,包括皮带秤、定量秤、装车液压泵站,缓冲仓闸门控制,定量仓溜槽控制及各种保护;装车取样系统(不用)(4)空车轨道衡及打印系统(不用)。

  定量装车系统输入/输出节点数共821个,其中输入节点311个,输出节点485个,还有25个模拟量输入节点。

  由于定量装车的主机运行时常出问题,影响正常的装车,矿党政决定,再另贮备一套备用系统,以备应急使用,功能不要求太好。因我矿主要使用连续给煤和定量装车系统,经我运销站和泰安锻造研究所共同协商,以必要的功能为基础,进而规划出备用系统的I/O节点数共112个。

  3.1系统功能图在中,功能并不完备,有泵的保护及过滤泄压,有带式输送机的六大保护,有装车溜槽的控制与保护等未表达出来,仅以图示之主干功能。

  3.2可行性研究备用系统的控制主机采用日本富士电机株式会社的产品FLEX―PCNB系列中的NB2―P90R3(48个输入节点/42个输出节点)共90个节点,由于小于我们的节点要求,所以再增设一台NB2―E90R3扩展单元(节点同NB2―P90R3―样)。为了保证输入电煤矿机械万兀。

  我们暂时估计每年用它装一列车效益为30万元,由于系统还用我们原有的设备,估计NB2主机在整个系统的重要度系数为0.1,则它每年创收益为3万兀。

  7a如按5a的使用寿命,投资回收率为152%在一般设计中,工作流程图根据系统功能图再详细分解,加上用户的逻辑要求和系统运行环境要求,基本上就能较为详细地描述系统了。涉及的硬件结构和I/O装置工作状况,布线安装等根据实际情况和硬件手册酌情处理。这里就不再详细叙述了。考虑到工作流程图可分3块处理:(1)系统送电、急停、复位、自检等;(2)启动装车系统;启动连续给煤系统,在软件设计上,也按3个循环结构来执行。

  3.4详细设计在具体设计中,必须考虑具体设备的各种要求,比如:启动5号输送机,要考虑六大保护和电机的过流、过压、温度等保护,在逻辑设计中,我们采用梯形图作为设计语言,其次熟悉主机的I/O结点正确地规划其物理结构,限于篇幅,这里就不再赘述了。

  3.5程序调试通过硬件手册和用户说明书,正确地安装和连结节点、继电器与主机,确认正确后输入程序,启动程序运行,进行现场功能调试,直至满足用户说明书的要求即可,并给出一份详细的系统操作规程和京理工大学)现从事煤矿大型集控系统控制等工作。

  矿山提升电控改造难题被攻克兖州矿业(集团)公司南屯煤矿和天津市民用通用电器厂对该矿副井提升机860kW电动机的电控系统进行了适度和切合实际的综合改造,成功地解决了我国普遍存在的投产多年的矿山提升机电控系统老化及故障率高的难题。

  此项改造设有亚同步继电器,当下放重物达到亚同步速度时,继电器能够自动切除8级电阻,产生过速再生发电制动。运行实践表明:改造后实现了罐笼到达减速点时低频电源自动投入,爬行段由交流低频拖动,罐笼到位时则会自动停车(方向断电记忆)。他们给深度指示器加装了一个永磁测速发电机,与主测速发电机进行对应及比较,形成了深度指示器的失效保护与测速发电机的欠压保护。此外,还增设了接近井口的定点限速保护及防止倒转的保护,满足了煤矿安全规程的要求。

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