控制装置范文

控制装置范文（精选12篇）

控制装置 第1篇

1.1 水位警报装置

水位警报器是利用锅筒和传感器内水位同时升降而造成传感器浮球相应升降, 或者利用锅水能够导电的原理而制成。它的作用是:当锅炉内的水位高于最高安全水位或低于最低安全水位时, 水位报警器就自动发出报警声响和光信号, 提醒司炉人员迅速采取措施、防止事故发生。为了防止缺水事故和满水事故, 除装设水位表外, 还需装设高低水位警报器。

需要注意的是, 每当锅炉发出水位警报, 司炉人员要首先正确判明是缺水事故还是满水事故, 然后再采取相加措施。对于有自动给水装置的, 每当水位警报器发出警报时, 应改用手动装置, 待情况查明, 允许下水 (或排水) 时, 先利用人工上水 (或排水) , 待水位正常后, 方可使用自动给水装置, 使锅炉投入正常运行。

1.2 超温报警装置

超温报警装置是由温度控制器和声光信号装置组成的。当锅水温度超过规定或汽化时, 能发出警报, 使司炉人员及时采取措施, 消除锅水汽化及超温现象, 以免锅水的正常循环遭到破坏或产生超压现象。因此, 额定出口热水温度不低于120℃的锅炉以及额定出口热水温度低于120℃但额定热功率不小于4.2Mw的锅炉, 应装设超温报警装置。常用的温度控制器有电接点水银温度控制器、电接点压力式温度控制器、双金属温度控制器、动态式温度指示控制器等。

1.3 超压报警装置

超压报警装置是由压力控制器和声光信号装置组成的, 其工作原理是:通过中间继电器与压力控制器的有限触电开关并联或串联, 再通过中间继电器连接灯光和音响信号, 达到报警的目的。

2 锅炉的自动控制系统

2.1 水位自动控制系统

水位自动控制, 也称给水自动调节或缩水控制, 是以锅筒水位为被调参数来调节给水流量, 从而使给水量适应锅炉蒸发量的变化, 并维持锅筒水位在允许范围内。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定, 蒸发量大于4t/h的锅炉, 应装设自动给水调节装置。给水自动调节系统有单冲量、双冲量和三冲量三种:

(1) 单冲量给水自动调节系统

单冲量给水自动调节系统, 就是只根据锅炉水位这个冲量来调节给水流量。如果水位调节是依靠改变给水阀的开度或由水泵的开停来实现的, 称为轮式调节;蓄水位调节是靠电动给水调节阀来控制的, 则称为连续给水自动控制。

位式调节就是根据位置来进行调节, 即根据水位决定水泵的开或停:若水位低限制水位时水泵开, 水位高于上限位时水泵停。这种喷式自动调节原理简单, 虽然控制误差精度不高, 但设备成本低, 安装维修方便, 适用于管理、水容量较大、机组热负荷较稳定的锅炉。

位式调节水泵启、停频繁, 锅筒水位波动较大。特别是对除氧器的正常工作影响较大, 使除氧器不能保持最佳除氧效果。采用连续给水后, 就可以克服位式给水存在的缺陷, 连续给水自动调节系统由浮球电感传感器、控制器、电动调节阀三部分组成。其作用原理是浮球位移一电感信号一电量信号一控制器产生开、停、关三位开关信号, 水泵连续不断地工作, 自动操作给水调节阀开度, 以保持给水量满足负荷需要, 使锅筒水位在10~15mm范围内变化。

(2) 双冲量给水自动调节系统

双冲量给水自动调节系统以锅筒水位和蒸汽流量这两个冲量为被调参数, 来改变给水调节阀的开度。由于负荷变化时, 蒸汽流量的变化先于水位的变化, 因此, 在水位大幅度波动之前, 蒸汽流量信号起着超前的作用, 它可以在水位还未出现波动时提前使给水阀动作, 从而减小水位的波动, 改善调节功能。

(3) 三冲量给水自动调节系统

这种系统以锅筒水位、蒸汽流量和给水流量为冲量来调节给水调节阀的开度。两个冲量中, 锅筒水位是主参数, 给水流量是反馈信号, 蒸汽流量是前馈信号。三冲量给水自动调节系统比前两种给水调节系统稳定得多, 能满足负荷多变、给水压力波动频繁等复杂的情况, 大大改善了扰动下的调节功能。一般用于大、中型锅炉。

2.2 燃煤锅炉燃烧的自动调节

(1) 对蒸汽压力的调节。锅炉蒸汽压力由电接点压力表或者其他压力控制器转换为开关信号, 使燃烧系统的送引风机及炉排按照程序进行自动启停操作, 以达到控制压力的目的。当压力高于上限整定值时, 压力控制器送出相应的开关信号, 通过控制系统使送风机、炉排等停止运行。经过一定时间后再停止引风机的运行, 使锅炉蒸汽压力下降;在压力下降到低于下限整定值时, 压力控制器也送出相应的外关信号, 通过控制系统首先启动引风机, 经过一定时间后再启动送风机和炉排, 使燃烧系统恢复运行, 锅炉压力重新上升; (2) 对过量空气系数的调节。要保证燃料充分燃烧, 必须有足够的空气供应。但如果过量空气系数太大, 将增加排烟热损失。因此, 对于每台运行的锅炉, 都应根据它所使用燃料的燃烧特性, 选择最适宜的过量空气系数值。这可以通过控制排烟处烟气中的二氧化碳和氧的含量来实现, 其中以控制氧气的含量更能有效地确定过量空气系数值。为此, 用氧气测定排烟处烟气中的含氧量, 经转换到调节器进行计算, 转换成电气信号, 再通过执行器控制鼓风机的导向挡板, 以此实现对空气供给量的调节; (3) 对炉膛负压的调节。炉膛负压的维持是采用负压调节器, 即炉膛负压冲量。经过调传器计算、调节, 再通过执行器来控制引风机的导向挡板:负压调节器除接受负压冲量外、还接受来自空气调节器的超前冲量, 并在它们之间建立了动态平衡, 即当空气调节器动作时, 通过动态联系使负压调节器也立即动作, 这样就使炉膛负压的偏离不大。如果没有这个动态联系, 只有当送风量改变, 引起炉膛负压变动后, 负压调节器才能投入工作, 这样就会使负压的动态偏差加大。

2.3 燃油、燃气锅炉燃烧的自动调节

燃油、燃气锅炉燃烧的自动调节, 一般是通过调节燃料与空气的比例来实现的。燃烧比例调节是一种较为完善的自动控制系统, 它是单冲量调节, 以锅炉蒸汽出门压力 (热水温度) 为冲量, 由压力比例调节器将压力冲量变为电气信号, 再通过执行器带动执行机构连杆或凸轮, 改变进油调节阀和风门挡板的开度, 从而改变燃烧器的运行状态, 以达到风、油 (气) 按比例配置, 适应负荷变化。在风、油 (气) 阀门或挡板开度改变的同时, 各自都有反馈信号返给调节器, 以使调节系统重新处于平衡。

摘要：锅炉的保护装置和自动控制装置是锅炉的重要组成部分。为了防止锅炉在某些不正常的运行状态下发生事故, 锅炉除安装安全阀和测量仪表外, 还必须加装一些自动保护和控制装置, 对给水、汽压、燃油 (气) 量等进行自动调节, 当锅炉出现异常情况或操作失误时, 能及时报警和自动停止运行。

关键词：锅炉,综合保护装置,自动控制装置

参考文献

[1]周国栋, 孙西会, 夏飞.锅炉综合保护装置的设计与应用[J].徐煤科技, 1997, 3.[1]周国栋, 孙西会, 夏飞.锅炉综合保护装置的设计与应用[J].徐煤科技, 1997, 3.

装置检修作业的安全控制 第2篇

针对装置检修作业具有的危险性,从作业许可、进退料作业、排放作业、拆装作业、清洗作业、吹扫作业、蒸煮作业、置换作业安全以及现场管理安全等方面入手,介绍了装置检修作业全过程的安全控制方法.

作 者：朱以刚 Zhu Yigang  作者单位：中国石油化工股份有限公司茂名分公司,广东茂名,525000 刊 名：安全、健康和环境 英文刊名：SAFETY HEALTH & ENVIRONMENT 年，卷(期)：2007 7(11) 分类号：X9 关键词：装置检修   作业   安全   控制  

★ 路面工程安全监理控制要点有哪些？

★ 特殊天气气候安全控制要点有哪些？

★ 建筑围墙工程质量控制要点有哪些？

★ 建筑节能控制措施之材料控制要点有哪些？

★ 芳烃联合装置污染源调查分析及控制治理措施

★ 安全驾车要点总结

★ 水利工程建设中工程质量的控制要点论文

★ 电力企业电气工程施工控制要点研究论文

★ 电热毯防火安全“六要点”

电磁控制运动装置方案选择 第3篇

关键词：电磁控制装置 单片机 步进电机

1 控制要求

设计并制作一套电磁控制运动装置，该装置由电磁控制装置、摆杆等部分构成。

1.1 基本要求 ①按下启动按钮，由静止点开始，控制摆杆摆动。②由静止点开始，控制摆杆在指定的摆角（10°～45°范围内）连续摆动，摆动摆角绝对误差≤5°，响应时间≤15s。③由静止点开始，按指定周期（0.5s～2s 范围内）控制摆杆连续摆动，摆动周期绝对误差值≤0.2s，响应时间≤15s。④在摆杆连续摆动的情况下，按下停止按钮，控制摆杆平稳地停在静止点上，停止时间≤10s。

1.2 发挥部分 ①摆杆摆角幅度能在10°～45°范围内预置，预置步进值为5°，摆角幅度绝对误差值≤3°，响应时间≤10s。②摆杆的周期能在0.5s～2s范围内预置，预置步进值0.5s，周期绝对误差值≤0.1s，响应时间≤10s。③摆杆摆角幅度和周期在上述范围内可同时预置，由静止点开始摆动，摆角幅度值和周期相对误差要求均和发挥部分中的①、②相同。当摆杆稳定运行20秒后发出声、光提示，并在5s内平稳停在静止点上。

2 系统方案选择与论证

根据要求，设计的电磁控制运动装置系统主要包括主处理器、液晶显示模块、按键模块、步进电机驱动模块、编码器角度测量模块、声光报警模块等几部分。

2.1 系统总体方案 电磁控制装置控制磁铁左右摆动，带动运动摆杆摆动，连动摆角指针，指示出摆动的角度。通过对系统功能要求的分析，设想了实现电磁控制装置功能的两套方案。①风扇驱动方案。通过两个相对的风机组成风道，中间放置一块挡风板，挡风板连接电磁铁，通过对两个风机开启、关闭的时间控制改变挡风板位置，连动电磁铁发生位移，同时电磁铁通过电磁场带动摆杆上的磁铁形成摆动。两个相对的风机可以方便简捷的控制挡风板左右位移，从而可以轻易的带动上方磁铁及摆杆，完成题目基本要求；但精度较低，对于题目发挥部分较难操控。②电机驱动方案。电机以特定的连接方式带动电磁铁发生位移，从而通过磁场控制摆杆下方磁铁运动以及摆杆的连动。电机进退位移准确，精度高，稳定性好，便于控制。方案比较：通过实用性、可控性、可靠性、稳定性、精度等方面的对比，选择方案二。

2.2 电机方案机械部分选择 电磁控制装置驱动方案确定使用电机后，需考虑电机驱动模型的构造。通过对目的及功能要求的分析提出三个较可行方案。①齿条轨道。电机上安装电磁铁，两侧安装齿轮，齿轮下方与齿条咬合形成轨道，通过控制电机正反转，电磁铁在轨道上呈“折返跑”运动，通过磁场带动摆杆下方磁铁运动。齿条可塑性高，便于构筑轨道，电机的齿轮与齿条咬合便于控制距离。②履带轨道。用履带模拟轨道，履带两端分别有两个电机连动，履带上放置电磁铁。左右两端电机分别控制履带正反转，完成电磁铁的位移，进而通过磁场控制摆杆下方磁铁运动。两个电机分别控制正反转便于操控，同时考虑电机性能，两个电机提高了安全性，防止电机因不断高速变向运转而损坏。③双摆模型。制作一个摆轴由电机控制的摆（L2），摆杆下端放置电磁铁，同时摆L2与角度测试摆（L1）保持同心旋转，摆L2半径比摆L1长。两摆通过特定位置放置，达到L2电磁铁与被测摆L1的磁铁相邻平行。通过电机控制摆L2左右摆动，依靠磁场带动L1磁铁及L1摆杆做同样摆动。用电机直接控制摆动角度便于操作，精度较高，稳定性高。方案比较：通过实用性、可控性、可靠性、稳定性、精度等方面的对比，方案一中，齿条对于构筑轨道强度、韧性不足，直接导致精度和稳定性下降；方案二中，履带相对较稳定，但两个电机控制履带正反转，转速和精度很难同时达到。最终选择方案三。

2.3 电机方案电机选择 电机机械部分确定后，需根据机械构造对电机的性能需求选择合适的电机。由于本实验要实现对角度的较准确的定位。采用步进电机作为该系统的驱动电机。由于其转过的角度可以精确的定位，可以实现直接对摆杆角度控制的精确定位。步进电机的输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较低。

2.4 控制器方案选择 选择宏晶科技的STC12C5A60S2单片机，该芯片是单时钟（机器周期1T）单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换（250K/S，即25万次/秒），针对电机控制，强干扰场合。STC12C5A60S2单片机具有两路PWM，可以更好的支撑硬件电路，有效的减少编程量，且STC单片机运行速度较快，易于实现电机的控制，所以系统控制选择STC12C5A60S2单片机。

3总结

电磁控制装置主要包括步进电机和电磁铁，由步进电机带动电磁铁摆动，形成摆动的磁场，从而带动运动摆杆在指定的角度范围内摆动，指针指示出摆动的角度，同时由编码器构成的闭环系统可实时检测摆杆摆动的角度，并可通过液晶显示屏显示。

参考文献：

[1]张有志.全国大学生电子设计竞赛培训教程[M].清华大学出版社，2013.

[2]宁武等.新版大学生电子设计竞赛基本技能指导[M].电子工业出版社，2013.

[3]郭天祥.51单片机C语言教程[M].电子工业出版社，2009.

电磁控制运动装置设计 第4篇

关键词：MSP430F5438A,恒流源,H桥,角度传感器

1 系统设计

方案选择:

(1) 控制器方案选择。

MSP430系列单片机是一个16位的单片机, 超低功耗, 将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上, 例如, 内部集成了12位AD。

(2) 角度检测方案选择。

角位移传感器采用特殊形状的转子和线绕线圈, 模拟线性可变差动传感器 (LVDT) 的线性位移, 有较高的可靠性和性能, 转子轴的旋转运动产生线性输出信号, 转子的非接触式电磁耦合使产品具有无限的分辨率, 即绝对测量精度可达到零点几度。

(3) 电磁产生装置方案选择。

选用直径为5mm, 长度为10mm的硅钢实心管绕漆包线, 漆包线的线径为1mm, 匝数为20。

(4) 电磁驱动电路方案选择。

选用数控恒流源, 驱动电磁线圈, 以产生恒定的磁场, 通过调恒流源电流大小, 控制电磁线圈磁场的强弱。

2 单元电路设计

2.1 电磁发生器设计

如图3所示, 在摆杆底部固定一个直径为1m, 厚度为2mm的钢磁, 它类似电机的锭子, 底部是一个用硅钢片叠成的类似电机转子, 但不是一个封闭的环, 而是断开, 平展成一定弧度, 弧度通过摆杆摆动的最大角的运动轨迹来确定。

2.2 电磁发生器驱动电路设计

驱动电路为由单片机控制的数控恒流源, 通过对恒流源的控制, 达到控制摆杆摆动角度和快慢, 恒流源电路如图4所示。

2.3 角度检测电路设计

摆杆摆动角度检测采用精密导电塑料线性角位移传感器, 该传感器可旋转的角度θ=0-180°, 测量精度可达到零点一度, 当参考电压为Vin=3.3V时, 角度θ与传感器输出电压Vout的关系为:

Vout经过MSP430单片机内部集成的12位AD转换电路, 再经过程序计算, 将采集的电压值转换成传感器的角度位置。

3 软件设计

摆杆角度和周期信息由键盘设置, 3号线圈产生推力, 2号线圈产生引力, 静止摆杆由最低点向左侧运动。同时, 检测角度位置, 调节3号和2号线圈电流。当运动至2号磁铁上方, 2号线圈产生推力。1号线圈产生引力, 当运动至1和2号中点, 2号线圈电流减小。同时, 由摆杆运动速度调节1号线圈电流和方向, 以便控制合适角度。

4 测试结果

(1) 启停测试, 当按启停功能按键, 摆杆开始小角度摆动起来, 经过3S, 摆动幅度和速度趋于稳定。再按一次启停功能键, 摆杆能够稳定停在中间静止点上, 但停止过程所需要的时间不同, 但时间<8S。

(2) 由静止点开始, 设置摆杆的摆角为10°~45°范围内连续摆动, 摆动摆角测试到的绝对误差值<5°, 响应时间<15s。

(3) 由静止点开始, 设置周期为0.5s~2s范围内连续摆动, 摆动周期绝对误差值0.5s, 响应时间17s。

(4) 摆杆摆角幅度和周期在10°~45°, 0.5s~2s同时预置, 由静止点开始摆动, 摆角幅度值和周期与 (2) (3) 有一定偏差。当摆杆运行35秒后稳定, 发出声、光提示, 在9s左右平稳停在静止点上。

5 结语

本设计是一个综合性较强的系统, 涉及到电气、机械、电子等多门学科内容, 要求的知识非常广泛, 许多的相关知识都是现学现用。

参考文献

[1]徐思成.一种基于单片机智能电容测试仪的设计与实现[J].现代电子技术, 2010, 33 (18) :28-29.

[2]陶春鸣.单片机实用技术[M].北京:人民邮电出版社, 2008:18-25.

[3]何立民.单片机应用程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2003:34-39.

控制装置 第5篇

基于分布式控制的船用分油机自动控制装置

船用分油机的控制装置从早先的继电控制已发展到现在的`分布式远程监控.为提高系统性能,设计采用微处理器(MCU)为基础,结合CAN总线通讯模块,通过软件设计,组成一个完整的总线控制系统,实现远程监控,从而为无人机舱提供技术支持.

作 者：黄玮 Huang Wei  作者单位：中海发展股份有限公司货轮公司,广州,510220 刊 名：船舶 英文刊名：SHIP & BOAT 年，卷(期)：2009 20(3) 分类号：U665.26 关键词：分油机控制   MCU   CAN总线  

电机保护和控制装置的科学原理初探 第6篇

关键词：智能电机 控制装置 控制系统

1、智能控制及其控制目的

智能控制是自动控制领域内的一门新兴学科，模糊控制与神经网络是其中的两项关键技术，可以用来解决一些传统控制方法难以解决的问题。首先，智能控制不依赖于控制对象的数学模型，只按实际效果进行控制，在控制中有能力并可以充分考虑系统的不精确性和不确定性。其次，智能控制具有明显的非线性特征。就模糊控制而言，无论是模糊化、规则推理，还是反模糊化，从本质上来说都是一种映射，这种映射反映了系统的非线性，而这种非线性很难用数学来表达。神经网络在理论上就具有任意逼近非线性有理函数的能力，还能比其他逼近方法得到更加易得的模型。近些年来，已提出了各种基于智能控制的控制策略和控制方法，已逐步形成了一种新的控制技术。应着重指出的是，虽然将智能控制应用于伺服驱动的研究已取得了不少成果，但是还有许多理论和技术问题尚待解决。由于智能控制涉及面广，不可能具体介绍很多内容，好在这方面已有很多文献可供参考，这里希望通过举例来介绍它们的控制思想和控制方式。

2、智能电机控制系统的组成及应用

2.1逆变器

2.1.1主要电路形式选择与功率开关管的应用

现阶段，很多生产加工行业常用的是以星形三相三状态和两相导通星形三相六状态两种方式。主电路的核心部分是作用各异的逆变器功率开关管。在大功率电机的控制中，也可选择MCT，它是MOSFET与晶闸管的复合器件，具有高电压、大电流、工作频次高、控制功率小、易驱动、使用低成本集成驱动电路控制等优点。为了提高逆变器的可靠性、缩小体积，也可以采用近年来迅速发展的功率集成电路(PIC)。PIC将多个功率开关管及其快恢复二极管集成为一体。

2.1.2驱动电路的构成

在电机使用中，首先由驱动电路将控制器的输出信号进行功率放大后，才能向各功率开关管送去使其能饱和导通和可靠关断的驱动信号。随着集成电路技术的发展，现在已经把驱动电路制成有一定输出功率的专用集成电路，并且已经开始渐渐在无刷直流电动机上得到推广应用。

2.2控制器

智能电机中的控制器主要有两个概念。一个是基于专用集成电路的控制系统。就现在的市场环境来讲，国内很多生产厂家推出了不同规格和用途的无刷直流电动机控制专用集成电路。这些具有一定专利的指定电机配用的集成控制电路克服了分立元件带来的弊端，使控制电路体积小、可靠性高，对于特定环境下完成特定功能、并具有规模化生产的无刷直流电动机来说，是首选方案。但其应用范围局限性大，功能难以扩展。第二种智能电机中的控制器主要是指以微型计算机技术为核心的数模混合控制系统与全数字化控制系统。随着无刷直流电动机应用领域的应用范围越来越广，对它的实用性能也提出了更高的要求，因而其控制器由以硬件模拟电子器件为主，转向采用数字电路、单片机以及数字信号处理器方向发展，实现半数字化的数模混合控制和全数字化控制，控制规律由硬件实现转向以软件实现。

2.3智能电机控制系统在实际生产中的应用

智能电机的出现极大提高了各行业的劳动生产率，为社会的进步和经济的发展做出了巨大贡献。其应用范围已经非常广泛，而且更多应用在了高、精、尖的设备层面，例如船用空调设备、大型吊装设备、矿山开采设备、大型通风控制系统、资源探测等大型设备。在现实生活微观方面更是举不胜举，小到任何一件家用电器的系统管理控制和漏电保护，大到路边随处可见的变压器、通信网络控制及信号接收设备，无处不见智能电机控制和保护装置。在当今社会城市公共服务建设如火如荼之际，放眼城市各处，遍地都是塔吊林立，大型施工设备经常可见。自第一次工业革命以来，就逐渐掀起了机器设备带动人力劳动的一页，发展到今天，机器设备也不再需要过多人去机械的控制，已经可以走向智能化，而越来越多的研究人员和电机设备生产厂家也都开始瞄准了更高的科研要求。

3、智能控制在电机控制系统的应用

智能控制目的是控制那些難以建模的复杂过程或对象。在以电机为控制对象的交直流传动系统中，虽然直流电机数学模型很简单，交流电机经前面研究过的矢量变换也可等效为直流电机模型，同时也有比较成熟的控制方案。同时，为了进行有效的软件开发，集散控制结构对传感器的编程控制提出了新的要求。传感器配置的形式和范围大小随传感器系统的复杂性及功能的不同而变化。在制成的多传感器系统里包含基本传感器和信号处理两大部分。

虽然智能控制在电机控制系统中得到了广泛应用。但是作为技术人员，必须清醒地意识到，交流电机各种控制方法中大多要涉及定、转子电阻和电感，这些物理数值随温度、频率等变化产生变化将使控制指标达不到最佳状态，严重的还会失去高性能控制的价值。负载转动的惯量数值在某些应用中还会随施工情况产生细微改变，加上非线性因素的影响，尽管解耦控制可以将电机参量调整为完全独立的通道，但是由于拖动系统含有弹性耦合及间隙等非线性因素，使系统的鲁棒性变差，如果把智能控制与P1调节、矢量控制、直接转矩控制等方法相结合，将可获得更加优良的传动性能。在布局上应采用多环控制结构，依靠智能控制环决定系统的最终控制性能。

在电机控制中应用时，首先应根据先验系统确立模糊变量和模型集；其次要确立模糊规则和模型推理的操作算子。与这种控制方法相适应的小型生成方法主要侧重于空间电压矢量SPWM方法。在控制中要针对低速特性和电机参数特性采取相应的专家系统或在线状态观测。这样做的效果表明，它不但适应于一般变频调速特性和电机参数特性，更适应于伺服控制和机器人控制。

参考文献：

[1]王成元,夏加宽,孙宜标.现代电机控制技术[M].机械工业出版社,2009

[2]王伟.智能电动机控制器保护及其应用[J].上海电力学院学报,2011(06):66-67

[3]王江涛,刘海琴.新型永磁同步电动机无传感器智能控制系统[J].微特电机,2010(08):28-30

浅析空调风量的控制装置 第7篇

随着我国社会市场经济的不断发展, 科学技术水平得到了提升, 人们生活质量进一步提高, 对空调系统提出了更高的要求, 促进了变风量空调的应运而生。变风量空调系统通过改变负荷来调节送风量, 与传统定风量空调相比, 在调节风量和节约能耗方面具有明显的优势, 已广泛应用于人们的日常生活中。在变风量空调系统的设计中, 要体现舒适性和经济性的特点, 充分考虑变风量末端装置的特殊性和复杂性, 选择适宜的施工方法和设备, 提高空调系统的整体性能。

1变送风温度的必要性

变风量空调系统中的象征性设备是变风量末端控制装置, 通过此装置可调节送风机的风量, 保证室内的温度适宜, 同时变频调节风机的运行速度, 维持空调系统的稳定工作, 是一种高效的全空气系统。变风量空调系统的风道设计决定了变风量末端装置性能的优劣。变风量温度的控制是通过变风量末端装置实现的。为了维持室内温度的恒定, 通常在变风量末端装置上安装再热器。变风量末端装置的可调比越大, 变风量空调的舒适性越好, 冷热抵消的热损失则越小, 能量消耗越小。因此, 在设计变风量空调系统时, 必须要考虑变送风温度的影响, 严格控制空调系统的变送风的温度。

2变风量末端装置的控制

2.1变风量空调系统风道的特征

变风量空调系统是基于定风量系统而发展起来的, 具有与定风量空调系统相同的风道系统特征。变风量空调系统风道的设计要遵循定风量空调系统风道的设计方法, 不能让空调变风量末端装置承担阻力平衡功能。在验收时, 将变风量系统的末端装置的阀位全部打开, 通过测量风量的变化情况, 可以确定空调系统的设计风量。变风量末端装置的功能是在非设计工况条件下, 起到系统风量调节的作用。由于变风量末端承担的阻力与风道的静压分布密切相关, 通过静压复得方法, 可计算出风道的阻力值。在定压差条件下, 变风量系统系统的风量是额定的。在实际工况下, 应保持压差不变, 以维持末端装置的行程恒定, 这也是变风量空调系统风道的特征。此外, 变风量空调系统的风道设计引进了分区设计方法, 将风机负荷变化一致的空调区域归为同一个变风量系统中, 不需要考虑使用系数。变风量末端装置的风量值有一个下限, 当达到此下限时, 可在末端装置上附加一个再热装置来进一步调节系统负荷, 或通过提高空调系统机组的送风温度来实现空调负荷调节的目的。

2.2变风量末端装置的可调比

变风量空调系统末端装置的可调比被定义为最大可控风量与最小可控风量的比值。变风量末端装置的可调比越大, 则末端再热器的运行频率越小, 有利于变风量空调系统的节能。可调比是表征变风量末端装置调节性能的一个重要指标。选用设计风量大的末端装置可使该装置的可调比相应变小。变风量末端装置通常采用比例积分调节来控制系统风量, 细分步距角承担的风量对末端装置的比例积分调节有直接的影响。为了增加变风量末端的控制器出厂预设比例积分调节参数的适应性, 在变风量末端装置的设计过程中, 往往不承担空调系统的阻力平衡功能。变风量末端装置的细分步距角的实际风量变化受到空调系统的主风道静压影响。过高的静压会减少末端装置的可用细分步距角, 不利于空调的节能。因此, 要控制变风量空调系统的主风道静压尽量小, 不仅能有效提升变风量末端装置的调节能力, 还能够降低风机的运行能耗。

3变风量空调系统的送风温度控制

在变风量空调的设计中, 系统负荷的降低会引起风机的气流减少, 当气流速度不能满足风量要求时, 无法产生贴附射流效应, 阻碍了空气的气流组织, 室内的有效温差将变大, 变风量空调系统的性能随之降低。因此, 若空调系统中存在较大的负荷变动的情况下, 要通过调节系统的送风温度, 保证风量值达到最小。变风量空调系统的送风温度的控制不仅能使系统的送风量维持最小, 空调的重新换气也需要提高空调系统的送风温度。通过降低空调系统的送风温度, 可实现空调系统的低温送风。变风量空调系统的送风温度的计算, 以变风量末端装置的送风量为变量, 在允许的最小送风量与最大的送风量变化内, 确定系统送风温度的范围, 再以末端装置的允许送风温度为参考根据, 进行空调送风温度的分析, 最后确定变风量空调系统的实际送风温度。

4变风量空调系统的控制方法

4.1定静压控制法

在变风量空调系统中, 应用定静压控制技术, 选择适宜的点安装静压传感器, 并记录静压传感器的示数, 将其作为送风机风量控制的目标值, 改变空调风机的转速, 使送风管的静压保持不变。静压传感器的设置点决定了空调系统的稳定性和能耗。当系统的负荷增加时, 压力测点与送风机的之间距离越远, 则空调变风量末端装置的工作环境压差较小, 降低了风机的运行能耗, 此时空调系统的噪音较小。当系统压力测点与变风量末端装置的距离较远, 则负荷增加时, 风机的工作静压随之增加, 不利于风机系统的节能运转。但此时如变风量末端装置的工作状态仍然处于设计负荷, 由于风机的实际工作静压小于设计值, 将会导致送风量较小, 无法达到要求。在实际的空调系统应用中, 压力测点的位置一般设置为250帕至375帕之间, 此处管路的阻力为总阻力的三分之二。

4.2变静压控制法

变风量空调系统的变静压控制法是指末端装置的静压设定值受到系统负荷的影响, 在满足所需风量需求的基础上, 维持静压的值尽可能小, 进而达到降低风机的能耗的目的。这种控制方法的关键在于定静压的计算, 通常系统静压设计值是通过末端阀位信号确定的。当末端装置中的阀位信号超过95%时, 由于此时空调系统的静压值过低, 需要调节风管的静压, 进而提高风机的运转速度。当末端装置中的阀位大于75%且小于95%时, 说明系统的静压适中。当末端装置中阀位信号都低于75%时, 说明空调系统的静压偏高, 应降低风机的运转速度。

4.3总风量控制法

变风量空调系统中总风量控制法是一种新的空调控制方法, 这种方法基于变风量空调的末端设计, 根据风机相似率的原理, 系统末端装置阻力不变时, 风机运行转速和总风量成正比。在这种情况下, 空调系统运行过程中, 每个运行风量都对应相应的风机转速。虽然在实际工况下, 空调系统的阻力会有变化, 但风机转速和总风量仍可近似为正比的关系。由此可以看出, 与静压控制不同, 总风量控制法是依据设计风量的值来计算风机的运行转速, 控制方法和设计结构更加简单, 在节省能耗和控制系统稳定性方面都有较大的优势。

5结语

变风量空调系统中引进了风量调节装置和变风量末端装置, 能够实现室内温度的有效调节。变风量空调系统的控制方法, 主要有3种:定静压控制法、变静压控制法和总风量控制法, 其中定静压控制法和变静压控制法的应用已经比较成熟, 总风量控制法更加有利于空调系统的稳定运行, 且能够节约能源。

摘要：变风量空调系统中, 使用变风量末端装置来有效控制风机的运行速度和送风量, 具有运行稳定、节约能耗、方便调节的特点, 满足了空调系统的舒适性要求。本文介绍了变送风温度的必要性, 对变风量末端装置的控制进行了分析, 阐述了变风量空调系统的控制方法及其控制原理。

关键词：空调风量,变风量,控制方法

参考文献

[1]何建平.变风量空调系统控制方法对比研究[J].制冷与空调 (四川) , 2009, 02:83-85+101.

[2]廖丽红.变风量空调系统设计中若干问题的探讨[J].暖通空调, 2014, 08:18-24.

浅析防雷装置检测质量控制 第8篇

质量是防雷装置检测工作的的核心, 检测质量的优劣关系着雷电防御工作的信誉, 关系着人民生命财产的安全[1~3]。近几年, 随着雷电防御工作的快速发展以及防雷工作技术的进步, 大大提高了防雷装置检测工作的质量。但由于防雷装置检测工作设计工作人员的责任心、技术素质, 以及仪器的操作等多方面因素, 如果其中任何一个环节出现了误差, 就会对防雷检测工作的质量造成影响。因此, 认真对待防雷装置检测质量控制是非常必要的[4~7]。

1 防雷装置检测记录质量控制

防雷装置检测记录质量控制主要存在于收集、索引、存取、存档、存放、维护和清理等环节。主要包括:防雷装置检测原始记录、实验室间比对或能力验证记录、检测业务各类附件 (协议书、外用仪器清单等) 、仪器设备期间核查记录、报告等部分。

1.1 防雷装置检测记录的收集

防雷装置检测记录的收集是对已完成的防雷装置的检测活动, 按照规定的记录格式认真记录并整理收集。

防雷装置检测记录格式应统一组织相关人员进行编制并审核, 报技术负责人或质量负责人批准, 并备案。对检测记录, 其首页应采用统一规范的专用记录纸;续页原则上采用专用纸, 可根据检测项目特点设计成表格, 用于检测过程具体项目的记录, 要求内容完整, 便于填写, 便于编制报告, 文字力求简明扼要。

防雷装置检测记录力求设计成表格形式 (但不限于表格形式) , 表格的内容要完整、详细, 包括责任签署、日期等内容。记录的内容应真实、完整地反映防雷装置检测的全过程, 提供编写报告的全部数据和信息, 包括建筑物防雷装置描述、检测依据、仪器设备、周围环境、观察结果、检测结果、数据处理过程和计算公式, 确保检测过程的可复现性。应写明项目名称及检测日期, 应记录所使用的仪器设备名称、编号, 应记录对检测数据有影响的温度、湿度等实际环境条件。当用文字表达观察结果的记录时, 应简明扼要, 应记录检测过程及检测结果出现的异常现象、事故及处理情况。

1.2 防雷装置检测记录的管理

防雷装置检测记录应及时将记录移交技术资料管理人员, 技术资料管理人员应及时登记存档记录, 整理、编目, 以方便检索查阅。存放记录的场所应干燥整洁, 具有防盗、防火设施, 室内严禁吸烟或存放易燃易爆物品, 外来人员未经许可不得进入。

1.3 防雷装置检测记录的保密

防雷装置检测记录应存放在指定场所, 并采取保密措施, 借阅人员未经许可不得复制、摘抄或将记录带离指定场所, 不得查阅其他无关记录。本单位工作人员因工作需要借阅记录须经保管人员同意, 带离现场需登记, 复制记录须经质量负责人批准;外单位人员一般不得借阅和复制记录, 确因需要须经质量负责人批准。借阅、复制记录应办理登记手续, 借阅人不得泄密和转移借阅, 不得在记录上涂改、划线等, 阅后及时交还管理人员, 并办理注销手续。

2 防雷装置检测数据质量控制

防雷装置检测数据质量控制是对检测数据的采集、计算、处理、记录、报告, 以及数据存储、传输的完整性、准确性和保密进行控制。

2.1 检测数据的采集

防雷装置检测负责人应按检测项目标准和检测细则的要求, 设计出每一类型防雷装置检测项目的检测原始数据的手工采集方式和记录格式。原始记录表格必须具有详尽的可追溯的信息。采集后的原始数据应当进行适当的修约或截尾, 遵循先修约后运算原则, 最终报出数据的有效位数应当等同技术标准的规定或多出标准规定的一位。

2.2 检测记录校核

防雷装置检测结束时, 应对记录采集的完整性以及计算结果的正确性进行校核, 校核人员应签字负责。校核人员对记录采集有疑议或发现错误时, 应向记录采集人员说明情况, 对任何影响检测结果的更改均由检测人员负责。

2.3 检测数据和处理

结果计算一般由数据记录采集者进行, 若由数据记录采集者以外的人员计算时, 计算者应对计算工作签名负责。计算应列出计算公式、导出数据和结果所必须的参数、计算过程所需的已知值 (测量值) 、中间值 (可能不止一个) 和结果值, 并注明单位和符号。数据修约应按照标准规定的修约规则进行修约, 标准未规定修约规则的从《数值修约规则》中选择适合专业要求的规则进行修约, 计算的中间值应比最终值的有效位数多一位。检测数据的计算、处理应指定熟悉本专业的技术人员校核并签字。

2.4 检测数据的判定

极限数据是指测量得到的值已接近或可能超过了技术标准规定的值。对此类数据的判定应首先确定测量不确定度的分量, 然后根据测量不确定度的大小程度来判定临界或极限数据合格与否, 或者利用统计技术对数据进行审查, 判定极限数据是否有显著性差异, 以确定数据是否可接受。

可疑数据是指偏离约定值或估计值的测量结果, 此时拟用以下步骤来确定或排除测量的可疑因素:

1) 用期间核查方法, 使用核查标准来检查测量仪器的稳定性和准确性;

2) 检查检测结果的监控结果;

3) 对已测防雷装置进行重复测试;

4) 检查周边环境及天气等状况的影响等。

3 防雷装置现场检测工作质量控制

为保证防雷装置检测结果的准确可靠, 必须对现场检测时的环境、防雷装置、设备、人员等实施有效的工作质量控制。首先应确定检测项目, 初步做好检测前的调查工作。现场检测必须按照检测任务单进行, 检测人员必须经培训考核合格取得上岗证后方可上岗。

3.1 现场检测工作开展前的准备

检测人员应向受检单位出示检测任务书和说明来意, 并应熟悉技术标准、检测细则、评价依据等有关资料, 所有资料都应现行有效。

根据检测项目要求准备仪器设备, 查明所用仪器设备性能、精度、量程是否正常, 计量检定是否在规定的周期内。检测人员所携带的检测仪器设备、器具, 应根据不同情况进行包装, 做好运输中防震、防尘、防潮工作, 对于有特殊要求的设备, 应倍加小心。

3.2 现场检测过程中的质量控制

现场检测时, 检测人员应根据标准、技术规范、作业指导书等要求, 对检测时的现场工作环境设施 (如温度、电源等) 进行检查, 确认符合后, 才能进行其他准备工作, 并将环境条件记录在检测原始记录上。

检测过程中, 不得少于两人, 读数、记录分工明确, 力求避免复诵、传递、记录差错, 相互验证数据。检测结果在检测报告未审批之前, 检测成员不得向外透露。

3.3 现场检测工作质量控制

在检测过程中对每一测点, 应重复测量三次, 取平均值, 然后按误差理论要求, 记入结论栏。在检测过程中如出现异常测量误差、读数不稳定、防雷设施损坏等情况时, 应停止检测, 待查明原因, 排除障碍, 恢复正常后从头开始, 并做好记录。

在检测过程中如出现检测仪器故障时, 必须终止检测, 可用型号、精度相同且经过计量检定合格的备用仪器代替, 但检测须从头开始进行, 并做好记录。

在检测过程中, 如发生因检测而造成防雷设施损坏时, 应立即中断检测, 保护现场, 待技术负责人会同被检单位有关人员妥善处理后再重新进行检测。

检测工作结束之后, 检测人员应对全部检测数据进行复核, 做好仪器使用登记, 确认无误后方可结束该次检测过程。现场检测数据应及时计算处理, 及时撰写检测报告, 在委托书 (合同) 规定的工作日内完成。

4 防雷装置检测结果质量控制

防雷装置检测结果质量控制是对检测结果的准确性、可靠性和有效性进行监控, 确保检测结果的质量。

根据防雷装置检测项目的技术特性, 选择合适的监控方法, 制定监控计划, 经技术负责人批准后实施。在每年初制定年度比对验证计划。对一些关键量, 可根据实际需要组织参加能力验证和实验室间比对。

5 防雷装置结果报告质量控制

防雷装置结果报告质量控制应从报告的编制、审核、批准和发放、修改、管理等方面进行控制。

5.1 报告编制要求

报告编制前应做好以下工作:检查委托检测协议书等相关资料是否齐全、内容是否一致;核实记录中检测依据、仪器设备、检测条件、责任签署、测试数据等内容是否完整、正确、有效, 文字表达是否清晰、准确。

报告编制后应做好以下工作:自行校核报告内容与检测记录的一致性;整理报告、记录及附件, 编页, 责任签署, 提交校核人员校核。

5.2 报告的主要内容填写规定

在报告中应填写项目名称以及防雷装置检测点的具体名称。当委托检测协议书中项目及检测点名称填写不规范时, 应及时与客户联系给予纠正。当无法纠正时, 应在记录首页指出其错误并写上正确的名称。检测点数量应采用数值和标准计量单位表示, 避免使用非标准单位描述。

对于委托检测的项目, 应填写委托单位名称 (或客户地址、姓名) ;对于受委托单位应填写受检 (委托) 单位名称、地址及电话等信息。名称应以工商营业执照或委托单公章为准, 填写全称。地址及电话按委托检测协议书上的记载填写。检测概况应叙述检测日期、受检单位、地点、防雷装置检测点、检测点数量等。

检测依据包括判定依据及方法依据, 以国家标准、行业标准为依据的应填写标准号及标准名称;以企业标准为依据的应填写企业名称、标准号及标准名称;以技术合同为依据的应填写合同签订单位名称、合同号及合同名称;以上级批准的检测细则、技术文件为依据的应写明文号或批准单位及文件全称。

检测日期为开始检测到完成检测全部时间, 由开始与结束的年、月、日组成;报告日期为一具体日期, 由年、月、日组成。

检测结果的描述一般应包括检测项目、技术性能指标、试验及环境条件、检测结果及必要的附件。

项目的名称应与检测所依据的标准或其他技术资料中的名称相一致。

5.3 技术指标

数值型的指标按标准中的规定书写, 其允差的表示不应引起任何误解;文字描述的技术指标在保证标准原含意不变的前提下可以适当缩写。

用数据表达的检测结果应为经数据处理后的报出值, 其有效位数应与标准要求一致。用文字表达的结果, 应叙述清楚、简明扼要。对不合格项要简述不合格的具体内容;使用“符合”或“不符合”表示结果时, “技术指标”栏中要详细列出技术指标内容;如用符号表示, 应注明符号含意。检测结果所必须的曲线、照片、示意图、线路图等附件是检测结果的一部分, 应贴在续页上, 并标识清楚。

5.4 检测结论

检测结论是对受检样品的综合评价, 其结论用语应根据检测性质统一规定。特殊情况需使用非统一的结论用语, 应明确、简炼, 避免使用含意不清的词语。

6 结语

本文主要是针对常见的防雷装置检测质量控制进行了简单扼要的论述, 尚不全面。防雷装置检测质量控制是一门尚在进行、陆续完善的学科, 尤其是其属于户外试验, 且样品均是固定的建筑物这一特殊性, 大大增加了我们研究的困难, 在今后的实践中, 我们将进一步理论联系实际, 制作出一套更加完善的质量控制体系。

摘要：通过对福建省三明市各类建筑物检测项目的检测依据、检测方法、检测数据、检测程序、检测环境条件、使用仪器、数据处理以及目前检测现场存在的问题等进行统计分析, 采用标准物质、实验室间比对及人员比对等方法进行检测的质量控制, 并通过对检测结果数据进行修约, 对各种方法进行记录, 对其结果进行质量数据分析, 最终建立起严格的检测质量控制, 主要包括检测记录质量控制、检测数据质量控制、现场检测工作质量控制、检测结果质量控制、结果报告质量控制等, 可为防雷装置检测质量控制执行者提供参考。

关键词：防雷装置,质量控制,比对,修约

参考文献

俯仰油缸智能控制装置 第9篇

俯仰油缸试验控制装置是为了验证起竖油缸的工作性能而设计的, 该装置据弃了此类控制装置通常采用的继电器结构, 将微控制器运用到控制设计中, 通过在工作过程中的特定时刻设置中断延时, 自动实现了整个工作流程, 提高了系统工作的智能化水平, 大大提高了工作效率, 使控制功能更加灵活可靠。

1 控制过程与技术优势

俯仰油缸试验控制装置, 由对称式俯仰油缸和辅助俯仰油缸共同完成负载起竖与回平动作, 期间俯仰抽缸制动控制关闭, 当负载起竖到目标角度时, 俯仰油缸制动开启。试验过程中, 按照工艺要求需持续进行起竖与回平动作上千次, 并且为考察油缸的制动性能, 每一次的起竖与回平都需要停止油缸动作一段时间再继续运行, 通常继电器结构的控制装置由于功能相对简单, 在工作过程中存在很大不足, 主要表现在当油缸动作停止后必须用手动按钮将油缸收回到行程开关位置, 才能重新开始自动过程, 对于频繁的试验动作过程, 此操作十分麻烦, 影响了工作效率。此智能试验装置由于采用了微控制器控制, 很好的解决了此类问题, 并且新增了暂停功能, 在暂停结束后系统自动恢复到白动工作状态继续动作, 在暂停状态下可以方便的进行手动控制, 手动与自动控制可以自由切换。并且在手动模式下, 通过对微控制器程序的设置可以使负载在触碰到行程开关后自动停止, 起到保护作用。由于油缸伸收切换时间短, 运行过程中负载存在较大的抖动, 严重影响了油缸运行的稳定性, 在使用此实验装置后, 可以通过程序在油缸伸收切换的瞬问设定延时, 提高了负载运行时的稳定性。此外此实验装置增加了数码显示功能, 可以实时记录并显示油缸动作次数, 使对系统总体性能的观察更为直观准确。

2 电路原理

该控制装置电路的原理其核心为单片机AT89S51, 通过对继电器KM0、KM1、KM2、KM3的控制实现对外部电磁阀YV0、YV1、YV2、YV3的通断电功能, 在单片机与继电器间增加了光电耦合器隔离, 继电器由普通晶体管9013驱动, 并通过发光二极管显示当前工作状态。光电耦合器选用TOSHIBA公司的TLP521-1, 当连接光耦的单片机输出端口P1.0、P1.1、P1.6、P1.7为低电平时, 光藕发射端导通, 导通电流为:I= (5-1.1-2) /200=10m A。相应发光二极管被点亮。此时晶体管9013驱动继电器线圈导通, 相应继电器触点闭合, 使液压电磁阀通电导通。选用的继电器线圈额定工作电压为5v, 触点最大电流为5A。外部输入信号分别由按钮与行程开关提供, 其中按钮SB0, SB1, SB2, SB5为自锁按钮, 按钮SB3、SB4为非自锁按钮。其中AC/DC开关一体化电源为电磁阀供电并为DC/DC变换器提供输入电压, 其输入输出电压分别为AC 220V和DC 24V, 输出电流为6A。DC/DC变换器输入为DC24V, 用来提供DC 5V的输出电压为单片机、继电器线圈、光耦等供电, 其输出电流为1A。三个共阳极LED数码显示器用于显示俯仰油缸动作次数, 当俯仰每次回平到位时, 程序将自动更新油缸动作次数, 并将数据储存并传送给数码管显示。

3 程序设计

软件设计主要有主程序、外部中断子程序、定时器中断子程序、延时子程序和数码显示子程序等组成。延时子程序主要实现油缸收伸转换等状态变化时的瞬间延时, 提高负载运行的稳定性, 延时时间为2s。

定时器中断子程序实现俯仰油缸伸到位并且锁紧油缸锁紧后的10s延时, 选用定时/计数器T0, 工作于方式1。定时器的核心部件是加1计数器, 通过设置定时器工作方式寄存器TMOD可以使定时器工作在定时方式或计数方式。当设置为定时方式时, 定时器对系统时钟计数, 定时器的计数脉冲来源于单片机内部, 是对内部系统时钟经过12分频后的脉冲计数, 既对机器周期T计数, 每过一个机器周期, 计数器加1。通过计数值可以很方便地得到准确的定时时间, 定时器计数值乘以单片机的机器周期就是定时时间。

4 使用方法及工作过程

该装置分为手动和自动两种工作模式, 可通过自动和手动按钮选择, 系统上电后, 按下SB0按钮转入自动工作模式, 此时除暂停外其他各按钮均不能工作, 系统将从油缸回收开始自动工作过程, 在触碰到收到位开关后, 油缸重复执行伸起和回收动作, 在每次触碰到伸到位开关后油缸伸停止, 延时2s后锁紧油缸自动锁紧, 10s后锁紧油缸电磁阀断电, 俯仰油缸继续回收过程。在油缸每次由收到伸的状态切换时将延时2秒。在自动过程中任意位置按下暂停按钮SB2, 则油缸动作暂停, 抬起暂停按钮, 则油缸恢复原来状态继续动作。抬起按钮SB0自动过程结束, 油缸动作停止。按下SB1按钮.转入手动工作模式, 此时按下SB3或SB4按钮则油缸伸起或收回, 松开则动作停止, 在油缸伸起过程中如触碰到伸到位开关ST2则油缸动作自动停止。抬起按钮SB1手动过程结束。按下按钮SB5则油缸锁紧。

参考文献

[1]黄菊生.单片机原理与接口技术[M].北京:国防工业出版社, 2007.

[2]王辛之.单片机应用系统抗干扰技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2000.

[3]周航慈.智能仪器原理与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2005.

矿用启动及控制电气装置 第10篇

煤矿井下高压水泵电动机的启动开关一般采用矿用隔爆高压真空配电装置。它采用先进的真空断路器和电子继电保护单元, 电装置具有失压保护、反时限过流保护、短路速断保护、绝缘监视保护、高压漏电保护、操作过电压保护等一系列先进的保护装置。它具有用电计量、长期记忆等功能, 其运行安全可靠、维修量较小。它解决了PB系列高压隔爆开关不能满足的安全性能要求, 已经在煤矿井下高压配电系统中得到应用。目前, 矿用隔爆高压真空配电装置有BGP8-6、BGP9L-6A、BGP9L-6G等型号, 适合于有瓦斯、煤尘爆炸危险的井下环境。现以BGP9L-6G矿用隔爆高压真空配电装置为例进行分析。1.1结构。BGP9L-6G矿用隔爆高压真空配电装置由隔爆箱和机心小车两部分组成。一次元件都装在机心小车上, 并通过隔离插销与外引接线端连接。在进行停电操作将小车拉出后, 可实现双断点隔离作用。隔离插销、箱门和真空断路器之间有如下连锁: (1) 隔离开关分闸到位后箱门才可以打开; (2) 箱门打开后隔离插销不能合闸; (3) 隔离插销合闸到位后, 真空断路器方可合闸。1.2接线方式。主回路有以下几种接线方案:一是配电装置电源侧有两个接线位置, 负荷侧有一个接线位置, 该配电装置能单台使用, 也可联合使用;二是配电装置电源侧为单回路馈入, 负荷侧单回路馈出, 此配电装置能单台使用, 也可以联合使用;三是电源侧无电缆头, 三相电源从相邻开关的硬母线直接与本开关的硬母线相连, 负荷侧有一个馈出的电缆头, 这种方案适用于多台装置联合使用;四是配电装置的电源侧和负荷侧都没有电缆头, 这种方案只能多台联合使用, 作母线联络开关。1.3高压综合保护装置。BCP9L-6G矿用隔爆型高压真空配电装置采屏DCZB-X3型高压综合保护装置, 此装置有过载保护、短路保护、漏电保护电缆绝缘监视保护和长期记忆等功能。1.4操作方法。 (1) 送电程序:把隔离插销插合到位;把隔离连锁柄置于“合”位置;真空断路器手动或电动合闸, 完成送电。 (2) 停电程序:真空断路器手动或电动分闸;把隔离连锁柄置于“分”位置;把隔离插销分闸到位, 完成停电。 (3) 打开门盖程序:把隔离插销连锁柄置于“分”位置;安装好隔离插销操作手柄, 向后扳到极限位置;松动全部门盖螺栓, 把活节螺栓压板拨开, 用手拉开门盖。

2 低压防爆开关

2.1磁力启动器。水泵低压电动机容量较小的要用自动馈电开关作电源开关, 用磁力启动器启动水泵。矿用隔爆磁力启动器型号较多, 其电磁接触器主要是QC83系列。QC83系列磁力启动器的结构和使用方法大致相同。QC83-120型磁力启动器电气原理图如图1所示。它的主电路由三相电源线端子X1、X2、X3, 换相隔离开关QS, 主触点KM1, 过热继电器KR, 引出线端子D1、D2、D3等元件组成。控制电路由控制变压器TC、中间继电器KA、停止按钮SB1、启动按钮SB2自保接点KM1和外控接点KM2:及主交流接触器K1M等组成。双金属热继电器KR是由两层不同温度膨胀系数的金属片构成的, 温度膨胀系数大的金属片即主动层, 膨胀系数小的金属片即被动层。在负载电流超过双金属片的额定电流时, 双金属片就发热膨胀, 向上翘起, 作用于传动机构, 使触点分开, 接触器断电。用热继电器保护电动机时, 要把热继电器的动作时间调节在电动机允许过热的时间以内, 以满足保护要求。同时也要保证鼠笼型电动机启动时, 热继电器不动作。热继电器的整定值通常要调节到与电动机的额定电流相等。隔离换相开关QS没有消弧装置, 因此, 只能在电源与负荷断开的情况下进行操作。所以, 外壳转盖与手把、手把与停止按钮之间设有机械闭锁装置, 只有按下停止按钮才能转动隔离开关, 也只有开关完全断开, 拧入闭锁杆后才能打开转盖, 以防止带电开盖。2.2真空磁力启动器。水泵低压电动机功率在大于40W时, 一定要采用真空磁力启动器启动。矿用隔爆型真空磁力启动器, 是一种新型矿用低压电器设备。它体积较小、质量较轻、不飞弧、保护齐全, 在一些煤矿中广泛使用。现以BQD4-80矿用隔爆型真空电磁启动器为例进行分析: (1) 用途。BQD4-80隔爆型真空电磁启动器作为就地或远距离控制交流电流50Hz, 电压380/660V的矿用隔爆型三相电动机的启动或停止。在许可变压器一端接地时能实施程序控制, 启动器应在所控制电动机停止时换向。 (2) 使用范围。BQD4-80隔爆型真空电磁启动器具有寿命长, 分断能力强, 动作可靠, 保护齐全, 维修量小等特点, 尤其是适用于操作频繁的重载负荷的煤矿机械设备中。 (3) 结构组成。BQD4-80隔爆型真空电磁启动器由隔爆外壳和内部元件组CHENG。外壳制成隔爆型, 其结构如图2所示。主腔4为圆筒形, 大盖为转动开启结构。接线箱1位于主腔上方, 上面有供主、控制电路电缆引入的进线装置2、3。主腔右侧装有隔离开关手柄6、大盖连锁杆7、启动按钮5和停止按钮8。整个外壳装在托架10上, 在外壳下部还装有外接地螺钉9, 换向隔离开关用于无负载下换向。停止按钮和隔离开关手柄上有电气连锁和机械连锁, 只有按下停止按钮后隔离开关手柄才能转动。隔离开关处于分闸位置时, 转动连锁杆, 保证开关手柄处于断电位置时才能打开外壳转盖。 (4) 内部元件布局。全部元件都装在铁底板上, 底板固定在隔爆外壳内, 其正面有低压真空接触器, 用来闭合和分断电力线路, 并附有二常分二常闭辅助触头用于控制线路, 其线圈吸合电压为36V;JDB-120D电机综合保护器, 用于电动机的过载、断相及短路保护, 并对电动机电缆实现漏电闭锁;变压器采用KL型变压器, 其变比为380V、660/36V, 容量为200VA;熔断器用于降压变压器短路保护过电压保护器组件由电阻、电容、钮子开关、熔断器和接线座组成, 钮子开关用于实现远控或近控的转换, BLX小型熔断器用于对控制电路的短路保护, 接线座用于连接导线。其底板背面有换向隔离开关, 供隔离电源用, 在检查及维修时切断电源并可在电动机停止运转时变换电动机的旋转方向, 此换向隔离开关具有一定的分断能力, 按下停止按钮后接触器仍然吸合, 可用隔离开关手柄切断电源;控制按钮用于就地控制电动机的启停。

机械电气控制装置中的PLC应用 第11篇

【关键词】PLC；电气控制系统；控制器；自动化

PLC指的是可编程控制器，它是以计算机微处理器作为运行平台，通过对通信技术、计算机应用技术以及自动控制等相关技术的综合运用所形成的一种控制器，具有比较强的通用性。PLC内部的微处理器非常复杂，但在运用过程中，即便是对微处理器内部构造不是很了解的人也可以有效的将其应用到实际运行过程中，由此可见PLC的超强适应性。PLC最初主要是作为继电控制系统的代替品得到应用，随后其应用范围变得日益广泛。凭借自身的自诊功能以及超强的抗干扰能力，PLC逐渐在电气控制系统中也得到应用并改善了系统的安全可靠性，刺痛的常见故障也由于PLC的应用而得到有效控制。也由此，PLC在电气控制领域广受好评。

1、PLC概述

1.1PLC的组成结构

PLC主要由存储器、输入输出接口、CPU、电源以及外设备编程器等部分构成，其各部分通过控制总线、数据总线等连接成一个整体。PLC的外部通过一定的配置设备和合适的控制策略来构成一个完整的控制系统。根据结构，PLC有模块式和固定式两种。

1.2PLC的基本特点

（1）重量较轻，体积比较小

一般的PLC控制器体积都比较小，有些PLC的底部尺寸甚至小于100毫米，重量也普遍在150克以下，功耗也比较低。由于其重量轻、体积小的优势，PLC安装起来非常简便。

（2）实用性高

PLC可以应用于各种不同规模的电气控制系统中，并且还具有逻辑功能与数据运算能力。在最近几年的研究中，PLC又增加了很多新的功能，并逐渐应用到了温度以及位置控制领域。

（3）抗干扰能力比较强

由于PLC系统中所采用的集成电路技术比较先进，因此其抗干扰能力也比较强。另外，PLC具备自动检测硬件故障的功能，当系统出现故障时会自动发出警报信号。PLC硬件故障的维修工作比较简单，维护成本也比较低。

1.3PLC的优势

PLC是一种工业专用的控制器，采用的是数字运算操作系统。PLC的内部储存器具有储存可编程序的功能，还可以执行系统发布的布尔运算、逻辑运算、过程控制、定时计数、通信控制、运动控制等指令，然后通过模拟信号以及数字信号的输入与输出对机械生产过程进行控制。PLC采用的是模块组合的形式，因此系统可以灵活搭配，并且有着可靠性强、柔性好、编程语言简单易读、抗干扰能力较强等优点。PLC出现故障以后还可以进行在线维修，因此在开关逻辑控制、自动化数字控制、机器人控制系统以及负反馈系统中得到了广泛应用，帮助我国的工业生产提高了经济效益。

2、机械电气控制现状

90年代以后，自动化技术实现了其第三次飞跃。前两次技术飞跃的重点主要是模拟信号，以高速运行的计算机为主。第三次飞跃则是以通信技术、计算机技术以及控制技术三者为主导，PLC就是在自动化技术的第三次技术飞跃过程中出现的。PLC刚一出现就被应用到了汽车工业中，90年代以后，PLC经过多年的发展，其运算、处理速度以及控制功能都获得了很大提升，并逐步朝着控制系统一体化的方向发展。以PLC为基础的控制系统是一种将计算机、控制、智能传感以及数字通讯等各种技术合为一体的综合型技术，是一种全分布式以及开放式的基层系统。

3、PLC在电气控制装置中的应用

3.1进行开关量逻辑的控制

这是PLC最基本同时也应用得最为广泛的领域，PLC代替传统的继电器电路在开关量逻辑控制技术中实现了顺序与逻辑控制的同步控制。开关量控制技术不仅可以用来控制单台设备，同时也能够用来控制组合机床以及生产线等。

3.2控制模拟量

工业生产过程中，速度、温度等都是极易产生的变量，他们的出现会对工业生产造成一定程度的负面影响。而PLC的应用可以解决这一问题，其主要通过数字化的转换模式转换模拟量，从而对变量进行控制。

3.3在集中式控制系统中的应用

集中式控制系统的主要组成部分就是一台具有超强功能的PLC中央系统以及其它设备，设备之间通过合适的运行顺序以及组合方式来形成处理程序。从集中式控制系统的构成我们就可以知道该系统与单一控制系统相比制造成本更低，而运行效率则更高。当然，该系统也存在着自身的缺陷，比如当需要改变控制系统中的某个控制对象时，需要首先停止整个运行系统，会对生产造成比较大的影响。

3.4在分散控制系统中的应用

在分散控制系统中，PLC需要分开处理所有控制对象，并且PLC之间可以通过信号的传递来实现网络内部的连锁反应，进而完成分散控制系统的控制任务。分散控制系统不同生产线之间通过数据进行连接，因此其采用的是多台机械生产线控制。由于控制对象都是有不同的PLC所控制的，因此假如其中的某一台在运转过程中出现故障，不会影响到其它生产线的正常运转。随着科学技术的不断发展，PLC在分散控制系统中的应用正在努力将其与过程控制结合起来，进而更高效地完成控制任务。

3.5在运动控制中的应用

在电气控制系统中，传统控制模式直接对执行机构以及传感器进行作用。而新型的电气控制系统则是通过对运动模块的控制来完成其控制任务。因此，PLC更多的是被应用到运动控制模块中，比如在可驱动步进电机以及多轴位置控制模块中的应用等，此外，在机床以及机器人控制系统中也得到了比较广泛的应用。

3.6在数据处理中的应用

PLC可以进行数据的传送、运算以及转换等多种数据处理功能，还可以采集、分析数据。将PLC应用到电气控制系统的数据处理中就可以利用PLC的的通信功能将数据信息传递到系统的智能装置中。当前，PLC主要应用于过程控制等比较大型控制系统的数据处理中。

结束语

工业的发展促进了电气控制技术与PLC技术的不断进步，而PLC在电气控制系统系统中的应用又为工业的发展提供了更广阔的空间。而PLC自身所具备的超强适应性以及强大的功能也让其不断渗透到更多领域。在制造成本较低并且工作效率较高的强大吸引力下，很多工业企业纷纷将PLC作为电气控制系统的主要控制设备。目前，在我国工业的电气控制系统中，PLC主要应用在进行开关量逻辑控制、集中式控制系统、分散控制系统、运动控制以及在数据处理等方面。

参考文献

[1]种明.浅谈PLC数控机床改造技术[J].城市建设理论研究（电子版），2013（23）

[2]路克金.浅议PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].中国化工贸易，2012（06）

[3]谢学峰.机械电气控制装置中的 PLC 应用[J].企业导报，2012（16）

输变电系统同步控制装置 第12篇

1 同步控制的基本概念

同步控制的基本点是同步合闸及同步分闸。它与传统的选相合闸是有区别的。传统的选相合闸在电器试验中已是成熟技术,采用特殊的合闸开关配选相控制器,选择适当相位合闸,以期获得如最大的非周期分量或最大电弧能量等。选相合闸是试验室依据标准人为制造最严酷的瞬态过程(最大电流非周期分量)以考核试品的一个手段[2]。同步控制的目的则完全不同于选相合闸,一般选用同步控制器与具有稳定分/合闸时间的分相动作断路器配合使用,在适当的施加电压相位下准确切合,达到减小瞬态电压、电流对系统及负载的冲击和危害[3]。同步控制合闸是为了不发生瞬态过程,其采用的分相动作断路器应具备正常的分合能力;传统的选相合闸则是为了人为制造最严酷的瞬态过程,其采用的开关是专门设计的选相开关,选相开关一般不具备分断能力。选相合闸是试验人员依据试验方式设置合闸模式,无闭环反馈;而同步控制则不仅要有选相合闸而且还要有选相分闸,而且要回采电压/电流来自动适应[4],这正是同步控制较传统的选相控制的难度所在。

2 同步控制装置的基本构成与工作原理

2.1 基本构成

同步控制装置的基本构成包括同步控制器与分相动作断路器(具有稳定分/合闸时间),两者配合使用以在适当的施加电压相位准确切合,达到减小瞬态电压电流对系统及负载的冲击和危害的目的。

2.2 工作原理

由于断路器生产技术及工艺的不断进步,其分/合闸时间的分散性已大为改善,较好地稳定在1 ms内,因而使选相分/合闸成为可能。传统的分/合闸是由断路器直接接收分/合闸命令执行分/合闸操作,而不论施加电压在什么相位。同步控制装置则是断路器不直接接收分/合闸命令,由同步控制器在接收到分/合闸命令后,依据设定的分/合闸值,在施加电压的确定相位向断路器发出分/合闸命令,以达到减小瞬态电压电流的目的。简而言之,同步控制器接收来自:(1)系统的外施电压,并准确跟踪;(2)控制器面板的系统输入设定值,并记忆;(3)控制系统的分/合命令并综合判断,在施加电压的确定相位向断路器发出分/合闸命令,完成同步分/合闸操作。更重要的是要回采电压/电流来自动适应。同步控制装置的工作原理图见图1。

其中温度传感器输入是用来采集断路器工作现场的环境温度,控制器可按此实测温度校正由温度引起其分/合闸时间的偏差。电压传感器输入是用来采集断路器分/合闸线圈的电压,控制器可按此实测电压校正其分/合闸时间的变化。电流传感器输入是用来采集主回路的电流,控制器可将此实测电流相位与参考电压相位比较,测定实际分/合闸相位,并存储以此为基础校正下次分/合闸相位的设定值。

2.3 同步控制器的工作原理及主要特点

同步控制器是同步控制装置的核心组成部分,主要工作原理是通过采集输入信息进行分析处理然后输出指令进行合分闸操作。工作原理框图见图2。

同步控制器的主要技术参数为:

(1)电源:同步控制器的电源为工作电压220 V、工作频率50 Hz的交流电源。(2)控制输出:输出回路共6路,其中3路控制分闸操作,3路控制合闸操作;切合电压为直流110 V,切合电流为直流5 A。(3)参考电压输入:参考电压范围为交流50～100 V,工作频率为40～70 Hz。(4)电流传感器输入:电流输入范围为交流1～3 A,共3路。(5)补偿输入:共2路。一路为温度传感器输入,输入电流范围为10～20 mA;一路为直流电压输入,输入电压范围为70～50 V。(6)控制器跟踪参考电压电角度准确度:误差不超过1.0电角度。(7)操作方式:单分和单合。(8)自调整方式:1投入(按上次实际分/合闸相角校正);2解除(按设定合/分值输出,不作上次实际合/分闸相角校正)。(9)补偿方式:0表示无补偿;1表示温度补偿;2表示电压补偿;3表示温度电压同时补偿。(10)参数输入方式:面板按键输入,液晶显示。(11)工作环境条件:海拔小于1 000 m,户内,室温:0～40℃,湿度小于80%。

同步控制器的主要特点为:(1)采用FPGA逻辑处理单元而不是传统的单片机,以期获得更高的可靠性,单片机只用于显示及输入接口。(2)在跟踪方式上可测定实际合分闸相位,并以此校正下次分/合闸设定值,自动跟踪断路器由于磨损累积引起的分/合闸时间变化。(3)菜单界面输入,直观方便;配备上位机接口,可用上位机设置及读取存储数据。(4)设置数据掉电保持,操作结果存储保持,可供后续分析及监视断路器相关状态。

3 同步控制装置的主要设置参数

3.1 合闸操作

1)固合时间Tc:断路器接到合闸命令至断路器的动、静触头相接触的时间,此时间的稳定性是同步控制合闸成功的关键。

2)合闸三相动作时差TD1:同步控制合闸操作的最佳相位其三相是不同的,对分相动作的断路器,通常三相动作时差与选定的以相电压或线电压的某一相作为输入的参考电压有关。将此最佳三相动作时刻与参考电压过零点之差用TD1来表示三相动作时差。图3为合闸三相动作时差T D1波形示意图。参考电压取自A相,当各自相电压接近零点时,以A-C-B的顺序三相依此合闸使合闸时间最短。对A相TD1=0,B相TD1=6.6 ms,C相TD1=3.3 ms是最佳相位。

3)最佳合闸时差TD2:断路器的分/合闸时间及介质强度有一定的分散性,统计表明,合闸时刻晚于理论上最佳合闸点常可提高击穿电压,此段时间用TD2表示,不同的断路器应有各自的统计值,设值时应参考断路器生产厂提供的数值,见图4。

4)合闸预击穿时间TD3:断路器合闸时伴有一定的预击穿,统计表明,实际合闸时间(即从发出合闸命令到电流出现)短于从发出合闸命令到触头刚合的时间,此段时间用TD3表示,不同的断路器应有各自的统计值,设值时应参考断路器生产厂提供的数值,见图5。

3.2 分闸操作

1)固分时间To:断路器接到分闸命令至断路器动、静触头分离的时间,此时间的稳定性是同步控制分闸成功的关键。

2)分闸三相动作时差TD1:同步控制分闸操作的最佳相位其三相也是不同的。对分相动作的断路器,通常三相动作时差也是与选定的以相电压或线电压的某一相作为输入的参考电压有关。将此最佳三相动作时刻与参考电压过零点之差用TD1表示。分闸操作时应使燃弧时间尽量短以减低重击穿及重燃,也就是说在电流最后半波的前一个零点后应使触头尽快分开。所以分闸时TD1定义为各相电流最后半波的前一个零点与参考电压零点之间的时间差值。

图6为分闸三相动作时差TD1波形示意图,参考电压取自A相,当各自相电压接近零点时,以A-C-B的顺序三相依此合闸使合闸时间最短。对A相TD1=14.7 ms,B相TD1=11.3 ms,C相TD1=8.5 ms是最佳相位。

3)分闸半波零点时差TD2:TD2定义为断路器分闸时从各相电流最后半波的前一个零点到触头刚分的时间,不同的断路器应有各自的统计值,设值时应参考断路器生产厂提供的数值。图7为分闸半波零点时差TD2波形示意图。

4 同步控制装置的应用分析

同步控制器配合分相动作断路器组成的同步控制装置在实际应用中能不能真正发挥作用,参数设置和现场调试是关键一环,理论分析的设置参数必需要通过现场实际测试来修正。

在分相动作断路器首次充电操作时,相应的断路器动作时间、TD1、TD2、TD3等参数都需要事先输入同步控制装置,以此参数作为分相动作断路器初始操作的参考值来确定开关合闸时间。但是断路器长时间使用之后,或者操作环境温度的改变都会改变断路器机械部分的动作时间,从而影响合闸时间的准确性。此时同步控制装置特有的自适应功能能够根据上次操作的结果进行自我修正。每次操作之后,同步控制装置将断路器负荷侧的电压电流量作为回检信号,和理想状况进行比较,根据合闸涌流情况自动调节合闸延时,并可以根据环境温度进行相应的补偿,确保断路器下次合闸时获得更好的效果。这样只需要在首次充电时对断路器参数进行设置,之后同步控制装置就可以自动进行调节,大大提高了合闸效果的稳定性和便捷性。

5 结语

通过以上对同步控制装置的基本概念及工作原理的介绍及对其应用的分析,可以肯定同步控制装置在输变电系统中如果能得到有效的应用,可最大限度的降低由于随机合/分闸产生的瞬变电压、电流对电力系统安全产生造成的危害。特别是在切合并联电抗器、电容器及切合变压器等工况时避免供电质量的降低和设备的损坏。此外该装置的应用能尽最大可能地减少断路器合/分闸瞬间产生的暂态过程从而防止输变电系统继电保护误动作的发生。

摘要：为了减少输变电系统合/分闸操作引起的瞬态电压及涌流的危害,提出了采取同步控制装置控制合/分闸的方法。介绍了同步控制装置的主要构成及工作原理,对其在输变电系统合/分闸控制中的应用进行了分析。同步控制装置可以最大限度地降低由于随机合/分闸产生的瞬变电压、电流对电力系统安全产生造成的危害。

关键词：同步控制器,分相动作断路器,合/分闸控制

参考文献

[1]李光琦.电力系统暂态分析[M].3版.北京:中国电力出版社,2007.

[2]鲁铁成.电力系统过电压[M].北京:水利水电出版社,2009.

[3]常鲜戎,赵书强.电力系统暂态过程[M].北京:机械工业出版社,2010.