时间:2023-03-20 16:17:01
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇自动控制论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词:自动控制风机盘管变风量系统制冷装置新风机组恒温控制器电动阀
一、工程概况:
本空调工程全部采用吊顶暗装风机盘管加独立新风系统。室内风机盘管承担全部的室内冷负荷和湿负荷,新风机组把引入的室外新风处理到室内焓值,再按需求分配到各个房间。按舒适性空调设计,采用露点送风。系统冷热源选用风冷式空气源热泵,安置于天台上。空调水系统采用一次泵定水量系统,双管制,闭式循环。系统主机采用远程控制,各房间的风机盘管可单独控制调节。
二、空气房间温度自动控制是通过接通或断开电加热器,以增加或减少精加热器的热量,而改变送风温度来实现的。
空调温度自动控制系统常用的改变送风温度方法有:控制加热空气的电加热器,空气加热器(介质为热水或蒸汽)的加热量或改变一、二次回风比等。室温控制规律有位式、比例、比例积分、比例积分微分以及带补偿与否等几种。设计时应根据室温允许波动范围大小的要求,被控制的调节机构及设备形式,选配测温传感器、温度调节器及执行器,组成温度自动控制系统。
(1)控制电加热器的功率
控制电加热器的功率来控制室温的系统,其原理图及方框图见下
①是室温位式控制方案,由测温传感器TN,位式温度调节器TNC,及电接触器JS组成。当室温偏离设定值时,调节器TNC输出通断指令的电信号,使电接触器闭合或断开,以控制电加热器开或停,改变送风温度,达到控制室温的目的
②是室温PID控制方案,由测温传感器TN,PID温度调节器TNC及可控硅电压调整器ZK组成,可实现室温PID控制。
(2)控制空气加热器的热交换能力
控制进入空气加热器热媒流量的室温控制系统及其原理如下:
该方案是由测温传感器TN,温度调节器TNC,通断仪ZJ及直通或三通调节阀组成。当室温偏离设定值时,调节器输出偏差指令信号,控制调节阀开大或关小,改变进入空气热交换器的蒸汽量或热水量,从而改变送风温度,达到控制室温的目的。
(3)制进入空气加热器的热水温度
该温控方案组成与上面相同,不同的是控制三通阀来改变进入空气加热器的水温,改变热交换能力,达到控制室温的目的。
三、房间空气相对湿度自动控制的方法
空调房间温湿度控制:
空调房间温湿度的干扰因素的多样性,气候变化的多工况性以及房间存在的较大的热惯性等因素使得利用单回路直接控制房间温湿度的方法难以达到满意的调节效果。因此,应该另选有效的方法。针对空调房间的热特性,采用串级调节较适宜。其调节框图如图所示
室温调节器用于克服维护结构传热,室内热源散热引起的室温干扰。室温调节器根据房间内实际温度与设定温度的偏差调整送风温度的设定值。送风温度调节器则用来控制送风温度。这一环节主要克服在不同的季节,新风、回风混合比的变化引起的对换热器的出口状态干扰。使其在进入房间前受到一定的抑制,减少对室内状态的影响。采用串级调节后,还能改变对象的时间特性,提高系统的控制质量。
四、风机盘管空调系统的自动控制
(一)温控器
(1)风机盘管宜采用温控器控制电动水阀,手动控制风机三速的控制方式。风机启停与电动水阀连锁。
(2)冬夏季均运行的风机盘管,其温控器应有冬夏转换措施。一般以各温控器独自设置冬夏转换开关为好。
(二)节能钥匙
(1)房间设有节能钥匙系统时,风机盘管宜与其连锁以节能。
(2)当要求不高时,可采用插、拔钥匙使风机盘管启动或断电停转的方式。使用要求较高时,可增设一个温度开关。
(三)定流量水系统
风机盘管定流量水系统自控方式较简单易行,但节能效果没有变流量自控方式好。
五、风机盘管的定流量水系统自动控制
该工程使用定流量二管制,其风机盘管机组的控制通常采用两种方式。
(1)三速开关手控的二管制定流量系统
采用二管制水系统时,表面冷却器中的水是常通的。水量依靠阀门的一次性调整,而室温的高低是由手动选择风机的三档转速来实现的。
(2)温控器加三速开关的二管制定流量水系统
采用这种控制的水系统时,表面冷却器中的水是常通的,水量依靠阀门一次性调整。室内温度控制器控制风机启停,而手动三档开关调节风机的转速。
温控器选择AFT06*系列即可满足要求。该系列是带浸入式套管的。
六、变风量系统的监控
变风量系统的基本思想是当室内空调负荷改变以及室内空气参数设定值变化时,自动调节空调系统送入房间的送风量,使通过空气送入房间的负荷与房间的实际负荷相匹配,以满足室内人员的舒适要求或工艺生产要求。同时送风量的调节可以最大限度的减少风机的动力,节约运行能耗。
除了节能的优势外,VAV系统还有以下特点:(1)能实现局部区域的灵活控制,可根据负荷变化或个人舒适度要求调节。(2)由于能自动调节送入各房间的冷量,系统内各用户可以按实际需要配置冷量,考虑各房间的同时使用系数和负荷分布,系统冷源配置可以减少20%~30%左右,设备投资相应较大减少。(3)室内无过冷过热现象。
该系统采用单风管再加热VAV空调系统,其原理和控制系统图如下:
七、空调用制冷装置的自动控制
1、蒸发器的自动控制
空调用制冷装置系统的蒸发器和冷凝器温度的自动控制如图所示
空调负荷是经常变化的,因此,要求制冷装置的制冷量也要相应地变化。而制冷量的变化,就是循环的制冷剂流量的变化,所以需要对蒸发器的供液量进行调节,实现对载冷剂即被冷却物质的温度控制。空调用制冷装置的中常用的供液量自动控制的设备是热力膨胀阀。
热力膨胀阀的一种直接作用式调节阀,安装在蒸发器入口管上,感温包安装在蒸发器的出口管上。DV1和DV2是电磁阀,压缩机停时,电磁阀立即关闭,切断冷凝器至蒸发器的供液。
2、冷凝器的自动控制
在制冷装置上通常用冷却水量调节阀来调节冷凝温度。冷却水量调节阀是一种直接作用式调节阀,安装在冷凝器的冷却水进水管上,它的压力测量温包安装在压缩机的排气端,或冷凝器的制冷剂入口端,以感受Pl的变化。
3、制冷装置的自动保护
为了保证制冷装置的安全运行,在制冷系统中常有一些自动保护器件。制冷系统常用的自动保护包括排气压力保护、吸气压力保护、减压保护、断水保护、冷冻水防冻保护等。其系统图如下:
(一)排气与吸气压力自动保护
在制冷设备中设置了安全阀,还使用压力控制器来控制排气压力。当排气压力超过设定值时,压力控制器立即切断压缩机电动机电源,起高压保护作用;控制吸气压力的采用压力控制器PxS。它对吸气压力有保护作用。
(二)油压的自动保护
在制冷压缩机运转过程中,它的运动部件会摩擦生热。为了防止部件因发热而变形而发生事故,必须不断供给一定压力的油。油压控制器是一个压差控制器,用它可以实现制冷装置油压的自动保护。
(三)断水自动保护
为了保证压缩机的安全,在压缩机水套出水口和冷凝器出水口,装设了断水保护装置。该装置是由测量冷凝器出水口水的电阻的两个电极,配以晶体管控制电路的水流控制器SLS及继电器所组成。
(四)冻水防冻自动保护
在制冷装置运行中,蒸发器中冷冻水温度过低,容易发生冻结影响压缩机的正常运行,因此设置了冷冻水防冻自动保护系统。该系统是在蒸发器出口端安装了温度控制器TfS,当冷冻水出口处温度降至较低时,温度控制器使中间继电器断开,压缩机也就停止运转;在压缩机停转后,若蒸发器冷冻水温度回升到某一温度时,温度控制器使中间继电器接通,冷冻水泵和冷却水泵就重新启动,而压缩机也恢复运转。
4、水量调节阀的选择:
根据系统水管管径尺寸为:DN25DN32DN50三种,选择相应阀门口径的电动调节阀。结果如下:(品牌:丹佛斯)
阀门口径KV值经过阀们的流量(m^3/h)
压降(bar)压降(bar)压降(bar)压降(bar)压降(bar)压降(bar)压降(bar)压降(bar)压降(bar)
0.20.250.30.350.40.450.50.550.6
DN25104.475.005.485.926.326.717.077.427.75
DN32167.168.008.769.4710.1210.7311.3111.8712.39
DN504017.8920.0021.9123.6625.3026.8328.2829.6630.98
二通阀选择:DN25Kvs=10m^3/h编号:065Z3420法兰连接VL2(PN6)
065B1725法兰连接VF2(PN16)
065B1525法兰连接VFS2(PN25)
DN32Kvs=16m^3/h编号:065Z3421法兰连接VL2(PN6)
065B1732法兰连接VF2(PN16)
065B1532法兰连接VFS2(PN25)
DN50Kvs=40m^3/h编号:065Z3423法兰连接VL2(PN6)
065B1750法兰连接VF2(PN16)
065B1550法兰连接VFS2(PN25)
三通阀选择:DN25Kvs=10m^3/h编号:内螺纹:065B1425外螺纹:065B1325
法兰连接VF3,VL3
DN32Kvs=16m^3/h编号:内螺纹:065B1432外螺纹:065B1332
DN50Kvs=40m^3/h编号:内螺纹:065B1450外螺纹:065B1350
模拟量控制驱动器:AME15,AME16,AME25,AME35
AME电子驱动器用在DN50以下的VRB,VRG,VF,VL,VFS2,VEF2阀门。该驱动器自动适应行程到阀的终端位置以减少调试时间。电源电压:24V~。适配器编号:065Z7548,介质温度超过150℃。阀杆加热器,用于DN15~DN50的阀门,编号是065B2171。
手动平衡阀:MSV-C该阀用于平衡制冷、供热和生活用水系统的流量。其特点有:固定的测量孔板;带有2件针式测量接头;手轮具有关断功能,一圈360度均可读数;数字刻度指示,并具有锁定功能;固定孔板测量精度是+-5%,MSV-C为内螺纹。
八、风机盘管系统的监控
风机盘管系统的控制通常包括风机转速控制和室内温度控制两部分。
1、风机盘管系统的监控功能
(1)室内温度测量;(2)冷、热水阀开关控制;(3)风机变速及启停控制
其监控原理图如图
九、新风机组的监控
新风机组通常与风机盘管配合进行使用,主要是为各房间提供一定的新鲜空气,满足人员卫生要求。其基本监控功能有:(1)监测功能检查风机电机的工作状态,确定是处于开或关;检测风机电机的电流是否过载;测量风机出口处的空气温湿度,以了解机组是否已将新风处理到要求的状态;测量空气过滤器两侧的压差,以了解过滤器是否要求清洗;检查新风阀状态,确定是开还是关。(2)控制功能根据要求启停风机;控制水量调节阀的开度;控制干蒸汽加湿器调节阀的开度;换热器的冬季防冻保护(3)集中管理功能显示新风机组启停状态,送风温湿度,风阀,水阀状态。通过中央控制管理机启停机组,修改送风参数设定值
为实现上述功能,相应的硬件配置如下:
新风机组的新风阀配置开关式风阀控制器。这是因为新风机组的风量是根据工作区内人员数量计算出来的,一般不做调节,因此新风门只有开、闭两种状态。在风机开启时,风阀全开,停机时,风阀全关。风阀的控制通过一路DO通道完成。当输入为高电平时,风阀全开;低电平时,风阀全关。若要了解风阀的实际状态,还可以用一路DI接受风阀执行器的反馈信号。
十、电子机械房间恒温控制器RMTE
该控制器广泛应用于商业、工业和住宅建筑。适用于供热,制冷和全年空调系统的室温控制,特别是风机盘管和电加热器等。特点是:高度敏感,无基准振动问题,硬防火塑料底座和上盖,一体结构,易于安装,系统OFF位置,切断所有环路。RMTE-HC2适用于2管制供热/关断/制冷,温度范围是10~30℃。电源等级:230V+-10%50/60HZ电流等级:恒温控制器1A230V/AC风机6(2)A230V/AC
十一、区域电动阀ZV-2/3
该系列阀门与时间温度控制器一起用来控制家庭和商业的中央供热,热水及冷水系统中的水量。主要参数:适用于各种安装要求和偏好,适用于供热和供冷应用,性能可靠,使用寿命长,易于安装和接线,结构坚固。相关数据如下:
类型产品编号种类DN关闭压力KV螺纹(外)介质
ZV-215087N72402-通开/关152.5bar3.2G1/2”制冷/热水(+5/+90)
ZV-220087N7241202bar3.2G3/4”
ZV-225087N7242250.8bar6.8G1”
ZV-315087N72373-通分流器152.5bar4.3G1/2”
ZV-320087N7238201bar4.6G3/4”
ZV-325087N7239251bar5.7G1”
十二、SIEMENS3LD主控和急停开关
3LD1开关可用于控制主回路、辅助回路以及三相电机和其它负载。应用
它是手动隔离开关,符合IEC947-3/DINVDE0660第107部分(EN60947-3)标准,并且满足隔离要求。3LD1控制开关可以用于:起/停(ON/OFF)。控制该开关有三个相邻的主触头,在开关的任何一边都可以装第四个触头。这个触头可以是N触头或一个带1常开和1常闭触点的开关
SIEMENS3TH中间继电器
3TH系列中间继电器,适用于交流50Hz或60Hz,电压至660V和直流电压至600V的控制电路中,用来控制各种电磁线圈及作为电信号的放大和传递,符合IEC947,VDE0660,GB14048等标准。继电器动作机构灵活,手动检查方便,结构设计紧凑,可防止外界杂物及灰尘落入继电器的活动部位。接线端都有罩覆盖,人手不能直接接触带电部位,安全防护性很高;继电器电磁铁工作可靠、损耗小、噪音小、具有很高的机械强度,线圈的接线端装有电压规格标志牌,标志牌按电压等级著有特定的颜色,清晰醒目,接线方便,可避免因接错电压规格而导致线圈烧毁。
十三、压差控制器
根据阀门口径,选择以下几种:ASV-PVDN25ASV-PVDN32AIPDN50
ASV压差平衡阀可自动保证供热和制冷系统的水力平衡。该工程中采用的是定水量系统,压差控制器用在排气与吸气压力自动保护中。使用ASV阀门,可避免烦琐的调试过程,安装完阀门即可。在所有负荷下自动平衡系统,也有助于节能。安装时需安在回水管,且流向应与阀体上的箭头一致。
十四、参考文献
建筑环境与设备的自动化刘耀浩天津大学出版社
建筑设备自动化卿晓霞重庆大学出版社
主要是用作配电网的改造,其广阔的覆盖范围和迅速的传播速度使配电效率得到大幅度提升。计算机技术在发电、配电、变电、输电等环节起到十分重要的作用,形成了主站、子站、光纤终端组成的网络系统,这种合理化的格局,能够有效提升传输速度。(3)变电系统能使高负荷供电站运行更加稳定,自动化技术主要通过现代通信技术、信号处理和计算机技术实现对设备的检测,实现功能的优化和重组,有效控制电力系统的安全运行。
2计算机远动控制技术的应用分析
计算机远动控制技术的应用主要是通过遥测、遥信、遥控以及遥调等功能实现的,计算机远动控制技术是电力系统自动化技术中的核心技术,其在电力系统运行中发挥着重要的作用,尤其是在电力系统中的数据采集、通信传输以及信道编译码等环节中占据着重要的地位。其中,计算机远动控制技术的工作原理如图1所示。2.1远动控制技术中的数据采集技术远动控制技术中的数据采集技术主要有A/D技术和变送器技术等,其处理的信号多数为0~5V的TTL电平信号,而在电力系统自动化技术中,多数采用大功率参数,为了实现采用远动控制技术处理电力系统中的信号,只有通过变送器将大功率参数转变为TTL电平信号,从而达到遥信信息的编码和遥测信息的采集任务。其中在电力系统中,其遥信信息需要经过采集遥信对象的状态,将采集到的描述遥信对象状态的二进制位编进具体的遥信码中这2个途径进行传送,然后再通过数字多路开关将电力系统各路的遥信状态输出到接口电路中,最后通过接口电路将遥信信息送入到CPU系统中进行处理,从而实现遥信信息编码。2.2信道编译码技术分析在计算机远动控制技术中的信道编译码技术主要有编码、译码以及信息传输协议(规约)等。在电力系统自动化控制中,想要实现采用远动控制技术进行信息采集,则必须通过通信信道传输到调控中心才能使用。因此在电力系统自动化控制中,为了进一步保证传送的信息具有非常好的抗干扰能力,必须要对信息进行信道编译码,其中数字传输系统模型如图2所示。在上述电力系统自动化系统中,通过采用远动控制进行数字传输中,其干扰是不可避免的,而通过信道编译码能够有效克服通道中的干扰,其中,信道编译码的方法主要采用线性分组码中的循环码进行编译码。2.3循环式数据传送规约远动控制技术在变电站、电厂以及调度中心的数据通信应用中,首先需要在信道编译码前,预先设定通信方式和数据格式,也就是通信信息传输协议(规约),以保证电力系统中数据通信的可行性。另外,在电力系统远动控制技术中,其数据传输主要是以帧结构的形式进行传输的,其中重要的遥测信息主要安排在A帧,次要遥测信息安排在B帧,一般遥测信息安排在C帧。通过采用帧格式进行包装后,电力系统中的数据就能够有效按照规约进行传送,从而实现信道全部编译工作,实现对电力系统的全方位监控。
3电力系统自动化技术的发展及建议
对于电力系统自动化的发展方向,应从以下几点出发:(1)兼顾提高经济效益和改善自动化服务水平,我们追求的自动化技术应向着更优化、更具实效性、更加智能化、区域覆盖更广的方向前进。(2)加强电力自动化系统的设备稳定性,有效保障其安全运行,尽量减少大面积停电,建立一系列行之有效的处理机制,将停电损失降到最低。(3)开拓电力系统自动化的数字化之路,使数据更加全面,数字更加精准,力求节省更多时间和人力。(4)随着科技的不断进步,各种先进设备相继出现,对电力企业的工作人员提出了更高的要求,加强电力企业人员的技能培训和技术队伍建设,注重对新技术高素质人才的引进和吸收,培养全面发展的技术人才,鼓励员工以先进的理论知识和丰富的实践武装自身,投入更多精力到电力自动化的发展中去,推进电力自动化的发展进程。(5)在全球能源危机的严峻形势下,正是挑战电气自动化进程的关键时期,要以可持续的发展观,改善传统的管理模式,从整体化逐步转变为分布式、集约化的运营模式,实现能源利用的最大化、功耗的最小化、资金节约化。
4结语
其运作机理主要如下:首先,通过重力的作用,工件会从料仓中落下,同时,送料缸中的活塞杆向外伸出,并由此对工件进行一定程度的推动,工件在推动力的作用之下,会向右进行运动并最终实现定位;当相应的工件被定位之后,夹紧缸二代活塞杆就会向外伸出,夹紧工件,这一操作完成之后,钻削缸的活塞杆会对刀具进行一定程度的带动,随即刀具就会向下供给,从而对其进行一定程度上的钻削加工。而如果此时料仓之内并没有工件存在,那么在这种情况之下系统必须停在起始位置,同时还应该互锁以此来对再启动进行有效的防止。如果在操作的过程之中出现了紧急情况,应当及时按下复位按钮,将所有气缸都回复到起始位置之上。
2气动系统设计
在充分结合钻床设计要求的基础之上,我们采用了不同的气缸对送料、夹紧以及切削进行一定程度上的控制,值得注意的是,这三个气缸的动作有着一套固定的运行顺序,需要对此进行充分的结合,其动作顺序主要如下:启动按钮①送料缸进送料缸初始退送料缸全退同时夹紧缸进钻削缸快进钻削缸工进延时停留钻削缸快退夹紧缸退①气动原理主要如下所示:从整体角度来看,这一气动系统就是对三个气缸的动作进行一定程度上的控制,对于气缸而言,其往复频率相对较高,因此对于气缸类型的选择十分重要,一般情况下选择缓冲气缸较为适宜。同时为了对气缸到达行程终点时发出相应的信号并由此来完成预定的动作进行一定程度上的控制,在气缸之中还需要对磁性传感器进行利用,并由此实现对于气缸工作行程的有效控制。在主控阀方面,采用的主要是二位五通双电控先导式电磁阀,通过对这一类型的电磁阀进行一定程度的使用,可以有效避免因突然断电而造成机械损伤的状况。为了能够对气缸的速度进行有效的调节,还应该对单向节流阀进行一定程度的设置。除此之外,在这一系统当中,为了对钻削力的相关要求继续拧有效的保证,钻穴钢可以采用合适缸径的气缸。同时,还在料仓内对微动开关进行了安装,这样一来,就可以对仓内的工件进行一定程度上的监测。
3PLC控制设计分析
PLC,全称为可编程逻辑控制器,其运作机理如下:通过对可编程的存储器进行有效的使用,并由此来是实现其内部的存储程序,然后在此基础之上执行一系列的操作指令,例如执行逻辑运算、顺序控制、定时以及计数与算术操作等。执行相关的饿指令之后,有效运用数字或模拟式输入/输出对各种类型的机械或者生产过程进行一定程度的控制。对于PLC控制系统而言,其特点主要表现在如下几个方面:具有较高的可靠性、抗干扰的能力相对较强、功能的适应范围较广、编程简单容易掌握、在使用与维护上具有较大的便利性。随着经济的发展以及科学技术水平的不断提高,PLC控制系统已经取得了较大程度上的发展,它已经由原先的控制开关量阶段逐渐向进行顺序控制或运算管理的方向发展。目前状况下,PLC已经具有连续不间断的HD控制等多项功能,它可以将一台PC机作为主站,同时也可以使用一台PLC作为主站,并运用同种型号的PLC与之连接,作为其从站,共同组成一个PLC网络。我们将以PC机作为主站与以PLC作为主站,并与从站共同组成的PLC网络这两种方法进行一定程度的比较,不难发现后者比前者更为方便,主要表现在当用户进行程序编辑时,不再需要先对通信协议进行一定程度的了解,而是按照说明书的格式直接编写即可。除此之外,对于PLC网格来说,它不仅可以作为独立的DCS/TDCS,同时也可以将其当做DCS/TDCS的子系统进行使用,PLC大系统与DCS/TDCS具有一致性。
在本文的PLC自动化程序的设计中,主要是对STL指令的设计方法进行了采用。对于STL指令而言,它其实是一种,其操作元件主要是编号S0至编号S499的状态寄存器。当满足了相应的转换条件之时,就说明了下一步序的状态寄存器被置位,当前步序的状态寄存器自动复位。
4结论
【关键词】EPB电子驻车应用
一、EPB与传统手制动相比的优点
1.1EPB系统可以在发动机熄火后自动施加驻车制动。驻车方便、可靠,可防止意外的释放(比如小孩、偷盗等)。
1.2不同驾驶员的力量大小有别,手驻车制动杆的驻车制动可能由此对制动力的实际作用不同。而对于EPB,制动力量是固定的,不会因人而异,出现偏差。
1.3可在紧急状态下组委行车制动用。
二、EPB的功能
2.1基本功能:通过按钮实现传统手刹的静态驻车和静态释放功能。
2.2动态功能:行车时,若不踩踏板刹车,通过EPB按钮,一样也可以实现制动功能。
2.3“熄火控制”模式:当汽车拔钥匙熄火时,自动启用驻车制动,发动机不打火驻车不能解除。
2.4开车释放功能:当驾驶员开车时,踩油门,挂挡后自动解除驻车。
2.5启动约束:点火关闭,释放约束模式(保护儿童),不用操作制动踏板,即可释放约束模式。
2.6紧急释放功能:当电子驻车没电需要解除驻车时,可用专门的释放工具释放驻车。
三、拉线式EPB的组成及各部件的作用
3.1拉线。拉线和传统的驻车系统中拉线所起的作用完全一样,就是把力从EPB总成传递到驻车制动器上实现驻车功能。拉线式EPB有单拉线和双拉线两种。
单、双拉线有各自的优点和缺点。相比较起来双拉线有较大的拉线效率,拉线行程短,但布置没单拉线灵活,产生相同的拉力,控制器需要加载的力大。工作时,双拉线EPB控制器同时带动两根拉线运动,带动制动器驻车,而单拉线时,EPB控制器是只带动了一根拉线,然后通过拉索平衡器此拉线带动后面的两根拉线驻车。
单拉线式样的EPB,一根拉线带动两根拉线的原理为:第一根拉线的芯线在控制器的带动下产生移动,其带动拉线向右移动,然后因为第一根拉线受力弯曲,第一根拉线通过固定在其拉线护套上面的平衡器带动拉线1向左移动,从而实现了一根拉线带动两根拉线移动的目的。
3.2按钮。通过按或者拉按钮控制EPB驻车和解除驻车,按钮上有背景灯,提醒驾驶者是否已工作。
3.3紧急工具。在EPB因断电不工作时,实现驻车解除功能。
3.4电机。EPB工作时的动力来源,由其来带动齿轮机构工作实现驻车。(有人仅靠电子驻车纸面意思可能会担心驻车后,出现没电的情况怎么办?实际上电子驻车只是靠电触发齿轮机构工作,最终使车长时间驻车的还是机械机构,并且国家法规中也明确要求,驻车要用可靠的机械机构来完成)。
3.5齿轮机构。不同厂家EPB的此部分机构的工作原理不一定相同但其作用是一样的。都是力的传递机构,把力由电机齿轮的转动转化成拉线方向上力。其齿轮结构的工作原理如右图电机带动拉线所在的外齿轮机构和内齿轮机构旋转,因为旋转方向相反,带动连接在内外齿轮机构的拉线运动,实现驻车。
3.6ECU和传感器。ECU用来控制EPB对外的信息交流和反馈。传感器用来感应拉力的大小。
四、EPB总成的工作原理和其功能的实现原理
4.1EPB总成的工作原理。拉线式EPB工作原理为:通过开关给ECU一个通断信号,EPB的ECU控制电机进行旋转,然后由内部的齿轮机构把此力输出到拉线上,由拉线带动制动器进行驻车。
4.2EPB各功能的实现原理
(1)基本功能。最基本的功能,静态释放和静态驻车功能,通过按钮驻车和解除驻车此工作原理简单,也就是上面的EPB工作原理。
(2)EPB卖点之一的动态功能。当车在行车状态,速度大于12km/h,若按下EPB按钮,ECU指挥马达带动拉线驻车,当车轮要抱死,有滑移的倾向时,ECU通过CAN得到这个信号后,会使拉线力减小,以便不使车轮抱死,如此循环,直至车停下为止。虽然EPB有此功能,但各个EPB厂家,并不推荐客户把EPB当作行车制动器使用,并且还明确要求客户,此功能只能在常规制动器失效或不可使用踏板的紧急情况下才能使用,这是因为在行车中,驻车制动器启动后,那么就把制动力全部加在后轮,对后制动器的损害是很大的。
(3)“熄火控制”模式。发动机熄火后,通过CAN把此信息传递给ECU,ECU指挥EPB驻车。
(4)EPB的另一卖点功能:开车释放功能。要实现该功能,则EBP系统需要知道驾驶员是否希望车辆开始行驶。对自动挡车辆来说,EPB可以通过变速器信息及油门信息了解车辆状态。然后ECU指挥EPB释放驻车。而对手动挡车辆来说,原有的配置所能提供的信息无法确认驾驶员的期望。为了实现该功能,需要在车辆上加装档位传感器及离合器传感器。
(5)紧急释放功能。用专门开发的紧急释放工具来实现此功能。工具的工作原理为,用专门开发的EPB工具,先插入紧急工具孔,然后旋转,使齿轮旋转带动涡杆移动,解除驻车。有时为了使解除驻车方便,或者不便于使用刚性的紧急释放工具,也可以使用易曲工具,实现过程为:把紧急释放工具由刚性改成可弯曲的易曲工具,然后根据EPB的布置位置,设计合理的导向管,设计导向管的原则为将来在使用工具时比较方便,不需要拆卸其它零件,或者钻到车下。导向管一端,另一端固定死在电子驻车工具孔上,使用时,取出紧急工具,把工具从导向管端插入,顺着导向管,把工具连接到电子驻车上,然后转动工具摇把,即可释放驻车。在开发易曲工具中需要注意的是:1.工具的易曲长度不能太长否则会因工具弯曲端过长而使传递到电子驻车的力矩解除不了驻车。2.导向管扭曲的幅度不能过于大,否则工具在通过导管时的难度就很大,甚至通不过导管。
五、拉线式EPB的布置
5.1EPB的布置
EPB的布置需要注意以下几点:
(1)若EPB布置在车身下,要设计合理的支架,力求把EPB包起来,防止车底下高速飞起的石子打在EPB壳体上。(2)注意保证EPB周围的温度不能过高,要在其工作温度范围内。(3)注意选择合理的缓冲垫来起到防震的效果。(4)EPB位置的选择,要考虑到将来紧急工具使用的方便性。
5.2拉线的布置
拉线的布置需要注意以下几点:
(1)拉线之间的间隙要求,需要满足一定要求。(2)单拉线式。EPB是由一根拉线带动后面两根拉线来实现驻车的,为了实现一根拉线带动二根拉线,所以布置时一定要保证第一根拉线的末端是可移动的,不能在此处做支架给其固定死。
六、结论
EPB是近来研究的重要成果之一。它替代了手驻车制动,用电子按钮实现停车制动,且节省了车厢内部的空间。符合现在消费者们希望在车内安装更多的基本配置和功能的这个趋势。因此设计小巧的EPB倍受青睐。目前电子驻车在国外已应用的比较普遍。在不久的将来电子驻车也会频频装配在中国的汽车上。
参考文献:
舒华,姚国平.汽车电子控制技术.北京.人民交通出版社,2002.
董辉.汽车用传感器.北京:理工大学出版社,1998.
变配电系统,顾名思义,就是保证建筑物供电与用电安全的系统,实现建筑物正常用电运行是变配电系统的主要监控目标。首先,变配电系统通过对建筑物各类型的电力开关设备进行监测,对配电柜高压与低压的运行状态进行控制来实现对建筑物内部电力供应与使用的监督与管理。其次,变配电系统还会对建筑物电路回路的电流与电压、功率因数这些电力关键参考值进行监测。变压器与电缆的温度、发电机的运行状态的好坏都是变配电系统的重要监督。电力系统本身具有一定的特殊性,其可以在瞬间发生很多的变化,所以在利用计算机系统对电力系统进行控制之时,其监测的频率是很高的,在监测的同时,要对这些监测中设备开关的状态与参数的变化进行准确且连续的记录,只有这样,变配电系统才能够准确地预测事故发生的机率,在自动状态下对变电系统事故地点进行分析。楼宇自动化系统中的变配电系统可以利用计算机对供电设备的开关进行远程控制,在停电发生后,可以对开关进行自动的顺序控制。另外,变配电系统还可以对应急的发电设备进行运行状态的监测,使其在有应急需要之时可以正常运行,自动切断不主要的电路回路,保证应急发电机的负荷在合理的范围之内。变配电系统除了对建筑物进行供电之外,还会对用电量进行计算,对每家每户的电费进行分析与计算,还可以对我国的供电政策进行有效的落实与执行,在供电高峰期超负荷的情况下对不主要的回路进行切断。
2给排水系统
使建筑物内部的中水系统得到正常的运行是智能建筑中给排水系统的运行目标与任务,给排水系统的主要功能是将建筑物内水泵与排水泵、污水泵等运行状态进行监测与管理,使建筑内各水箱的水位保持在安全可靠的限制值当中。另外,给排水系统还会对给水系统的压力进行测量,使水位与压力保持在安全范围内,根据水位与压力的变化及时进行水泵的关闭与开启。
3照明系统
智能建筑中的照明系统是建筑物内主要的节能系统,节能减排主要体现在照明系统的运行之中。照明系统的协调程度与运行力度是建筑物自动化与智能化的重要体现。在智能建筑中,电能是不可缺少的,照明系统是除了空调系统之外最大的电能消耗系统。与传统的建筑管理方法相比,智能建筑中的自动化系统可以实现40%左右电能的节省。照明系统的节能,主要利用于自动化系统对于停车场、走廊与对门厅等照明进行开启与关闭控制,对建筑物内的照明回路进行分组控制,使用电量过大、电路负荷过多时进行自动切断,对办公室与厅堂这些地方的照明系统进行无人熄灯的自动控制。这些控制的实现可以利用计算机中设定的开关开启与关闭时间进行远程控制,门锁与红外线也是比较好的照明系统控制手段。
4电梯系统
电梯系统属于智能建筑中的交通系统,对电梯系统的自动化管理也是楼宇交通管理的重要内容。对于电梯而言,其本身具有全套的自动控制装置,但是,要使其成为智能建筑中楼宇自动化系统的一部分,要将电梯本身的控制装置与楼宇的自动化系统相联系,使其实现数据的共享,使建筑物的管理者可以对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析,在有意外事故发生的时候,可以利用自动化系统对电梯进行有效的控制。
5保安监控系统
保安监控系统主要由三部分组成。第一,闭路电视监视系统。闭路电视监视系统主要是利用摄像机完成的,管理人员将摄像机安放在需要进行监控的各个区域之间,利用电缆这一中介将图像传达到建筑控制中心,使建筑物的管理人员可以对大楼内部的实时情况进行观察与管理。还可以利用现代化的计算机技术对这些上传的图像进行分析,使影视中的物体与烟雾等不安全因素得到确认,为事故的处理提供证据。第二,出入口控制系统。对建筑物的出入口进行控制,就是利用电子锁或者是门磁开关这些设备对建筑物的人群进行控制。将读卡机等设备安装在建筑物当中,使建筑物的进入具有一定的权限性,对进入到建筑物的对象与建筑物的开放时间进行控制,随时掌握人员的出入情况。第三,防盗报警系统。防盗功能的实现,是利用各种敏感软件的安装实现对建筑物内部空间的控制,比如说红外线与震动传感器等等,将其安装在重要的防盗部位,如果监测区域内出现异常,报警系统可以做出相应的反应,通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。
6结束语
在社会发展的多个领域,都能够发现智能化技术的应用。智能化技术具有综合性的特点,包含着多种学科内容,例如控制学。从字面的理解来看,智能化技术的实际应用是借助一定技术手段的实施,完成人工智能的机器操作目标,并且解决一些人力不能完成的问题。在较长时间的实践应用中,智能化技术逐渐走向成熟,在各个社会领域发挥的作用更加明显。在电气工程领域,利用智能化技术实现较好的自动化控制,经过了较长时间实践,应用了多方面的电气工程内容,才得出了较强的实用性结论。因为智能化技术的应用术语属于高端的计算机技术,所以,自动化控制工作中引入智能化技术,必须有一定的计算机理论基础,否则将影响智能化技术的作用发挥。在智能化技术的不断实践应用中,极大提高了自动化控制系统的运行速度,较好改善了电气自动化控制工作,降低了工作成本,减轻了工作压力,实现了人力资源配置的合理优化。
二、智能化技术的应用优势
(一)免去了控制模型的建立
在电气工程的传统工作中,自动化系统控制的实现必须有控制模型的建立。但是,在实际的操作中,被控制对象往往需要十分复杂的动态方程,这就影响了精确效果的获得。由此,在设计对象模型的环节中,经常会遇到无法科学预测、无法准确估量的一系列困难。然而,智能化系统的出现,使这些困难得到了较好解决,极大促进了工作效率的提升,同时对于一些不可控制的因素,也实现了较好的控制,大大提升了自动化控制器的准确性。
(二)实现了便捷的电气系统控制
智能化控制器的实际应用实现了更加便捷的电气系统控制,随时都可以完成对系统控制程度的有效调整,极大提升了系统的整体工作性能,是对自动化控制顺利实现的进一步保障。从这一项优势中就可以看到,和传统的自动化控制器相比较,在任何条件下,智能化控制器都具有更加完善的调解控制功能,在电气工程的自动化实践应用中占据优势。
(三)实现了一致性的智能化控制
在自动化控制中的数据处理环节,智能化控制器可以实现一致性的智能化控制,很好解决了不同数据的处理困难。而且,在自动化控制的标准执行上,即使遇到陌生的数据,也依旧可以获得具有较高准确度的估计。但是,如果发现智能化控制器在实际的应用中没有发挥出理想的效果,一定要全面排查工程的各个细节,细致地进行分析,不能盲目的否定智能化控制技术。
三、智能化技术的实践应用
(一)系统病因诊断
在电气工程诊断工作中,采用传统的人工手段具有较强的复杂性,虽然对工作人员要求十分严格,但是也无法获得较为准确的诊断病因。在电气工程工作中,实现自动化控制的过程中经常会遇到一些如设备、数据等方面的问题,这是不可能避免的,采用传统的人工诊断办法不能确保病因处理的及时性,而且处理效果也不佳。但是,智能化技术的广泛应用,使得自动化控制工作的诊断效率得到大幅度提升。而且,定时检测诊断应用,有效避免了一些不必要的问题。
(二)系统设计优化
在电气工程发展中,传统的工程设计需要工作人员进行多次重复的实验操作和改良,而且,在这一工作过程中,对工作人员的工作素质也有着较高的要求,既需要工作人员掌握一定的专业设计知识,还需要工作人员能够很好的将知识理论应用于实践工作中。但是,在实际的设计工作中,工作人员往往不能做到全面的考虑,经常会漏掉一些具体的问题。所以,一旦发现复杂问题,很多情况下都不能做到及时解决。而智能化技术的出现,较好解决了这一问题。设计工作可以借助于计算机网络完成,也可以借助于相关的软件完成,既保证了设计中数据的准确性,也实现了设计样式的丰富化,更能够做到对复杂问题的及时处理,较好保证了自动化控制的稳定性。
(三)系统的自动化控制
在电气工程中,智能化技术可以应用于多个控制环节,能够很好的实现整体性的自动化控制。智能化技术的主要控制工作是借助于三种手段实现的,一是模糊控制,二是专家系统控制,三是神经网络控制。运用这三种控制手段,极大提升了自动化控制效率,使远距离的自动化控制成为可能,增强了对电气系统的运行反馈。特别是神经网络控制,能够实现算法的反向学习,在信号处理方面得到了较大应用。
四、结语
经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。
2自动化控制设备和系统
石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。
3微电子技术和信息技术的应用
自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。
4专业技术人才作用愈加重要
我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。
5结束语
关键词:洗碗机;控制器;键盘/显示
1引言
随着数字信息家用电器应用的普及,洗碗机已经广泛进入人民大众的家庭之中,从而使得人们能够从繁杂的家务劳动中逐步解放出来。作为一种家庭自动化设备,洗碗机一般需要实现诸如自动控制进水、自动加洗涤剂、冷洗、自动加温洗、清洗、排水、杀菌消毒,以及定时和故障报警等功能。从被控制量角度出发,一个洗碗机通常需要满足图1所示的一些具体要求,其中涉及的开关量信号有两种,一种是传感器的高、低电平信号检测,如机门开关、水位高低、温度调节保护器和行程开关等;另一种开关信号经由固态继电器控制强弱电压信号的断开和加载,如进水电磁阀门的开合、恒温加热器的开合、瞬间加热器的开合、清洁剂控制盒和消毒剂控制盒的工作等。图1中所涉及的模拟量信号主要用于实现以下几方面的功能:
(1)用温度传感器实现水温/消毒水温度检测;
(2)通过人机接口的显示输出、键盘输入和声音输出等实现水温显示、洗涤过程显示以及故障类型显示等;
(3)根据用户需要通过设置键选择洗涤模式,并通过功能键启动相关功能;
(4)机器使用情况统计、清洁剂和消毒剂剂量的使用情况计数等;
(5)故障报警以及、洗涤完成报告等。
2洗碗机控制系统的硬件设计
针对上述功能及可靠性、成本和方便使用维护等因素,笔者设计了图2所示的洗碗机控制系统。
单片机最小系统采用与MCS-51兼容的AT-MEL公司低功耗高性能CMOS芯片AT89LS8252设计,其中片内8k字节在线可编程闪存用以存放系统程序,可通过SPI接口来下载程序;而2k字节的EEPROM则用以存放关键参数,如开机维护密码、产品的序列号、开机次数、洗涤设置参数等;256字节的RAM用来存放临时变量。
鉴于本洗碗机有较多的开关量信号,故此,设计中使用并行芯片8255来扩展I/O接口,以配合P1和P3口部分管脚的使用,其输出和输入的比例为21/14,其中蜂鸣器由P1.3控制。从可靠性角度出发,输入和输出部分都采用光电隔离措施。考虑到部分驱动信号所要求的驱动电流较大,因此,本设计选用功率驱动器件ULN2803来驱动。
温度采集有两种方案:一是使用热敏电阻配合芯片MAX150进行AD转换,然后通过存放在程序存储器里的表格来求得当前温度;二是使用三端温度传感器DS18B20进行采集,直接得到温度数据。相比之下,后一种方案较为经济简捷。
键盘和LED显示选用HD7279A3来进行控制,其电路图如图3所示。HD7279A无需元件即可直接驱动8位共阴式LED数码管;引脚DIG0~3对应0~3位数字输出驱动;引脚SA~SG和DP则对应于段a~g及小数点的驱动输出;各位可独立控制译码/不译码及消隐和闪烁等属性。
该芯片共有三种类型的指令:第一种是6条不带数据的8位纯指令,如复位、测试、左/右(循环)移位等;第二种是7条16位带数据指令,包括下载数据按方式0/1译码、下载不译码、闪烁、消隐、段点亮、关闭等;第三种是读取键盘数据指令。它们均采用串行方式与AT89LS8252进行通讯,串行数据从DATA引脚送入芯片并由CLK端同步。当片选信号CS变为低电平后,DATA引脚上的数据将在CLK引脚的上升沿时被写入HD7279A的缓冲寄存器。
此外,HD7279内含有去抖动电路,可控制64键键盘矩阵。图3中,元件JKEY为4×4键盘接口,当有键按下时,KEY引脚输出低电平,发光二极管LED1发亮,该状态一直保持到按键松开。此时如果接收到“读键盘”指令15H,在指令前半段,DATA引脚将处于高阻状态以接受来自微处理器的指令。而在指令后半段,DATA引脚则从输入状态转为输出状态,用以输出所按下的键代码值。
3洗碗机控制系统的软件设计
本系统功能模块按洗碗过程可分为六个阶段:进水过程、加温过程、注入清洁剂过程、控制电机旋转清洗过程、注入消毒水消毒过程和排水过程。同时为确保洗碗机正常工作,对容易出故障的过程,系统还设置了故障报警或停机功能。系统软件可按照洗碗机的工作流程进行编写。主要的软件模块有开机自检、状态初始化、显示当前默认状态,进入键盘扫描状态并等待操作键按下,以及根据操作键转入相应流程等,其主程序流程见图4所示。
图3
用户使用前,应首先检查洗碗机状态是否正常,若状态正常,按下弱电源开关,根据洗涤要求设置洗涤模式(或使用默认方式),将碗放入清洗室,然后关上机门,按下开始键。之后,控制器检测水位高低和水温,以决定是否进水与恒温加热,至此准备工作完成,启动电机进行清洗。接下来再把清洁剂注入清洗室,同时检测水位高低,若水位较低,则立即进水,以保证清洗效果。清洗完成后,等碗上的水空一段时间后,洗碗机再注入高温消毒水进行消毒。洗涤完成后,蜂鸣器鸣叫,表明洗涤完成,同时控制器回到用户初始设置模式。洗涤中每一过程和按键均对应有一发光二极管的亮灭,用以显示过程和按键的正常与否。洗涤完成后,用户打开机门,取出碗盘,然后断电即可结束整个洗碗过程。
在该系统软件子程序中,需要对键盘/显示管理模块进行说明,包括初始化子程序、发送子程序、接收子程序、中断子程序、显示子程序等。其中用户通过键盘设置模块可以设定洗涤模式、每一过程的时间长短以及洗涤剂量大小,也可随时按相应的功能键暂停或中止洗涤过程。技术维护人员可以通过键盘/显示管理模块输入正确密码来查询机器的使用状况,如机器序列号、机器的使用次数等,也可对关键参数根据实际情况进行设置。
故障报警功能模块可在工作电压故障、进水阀故障、加热器故障、电机故障、清洁剂注入故障以及高温消毒水注入故障发生时用蜂鸣器报警,同时断掉强电控制信号,以确保系统安全。