時(shí)間:2023-03-20 16:17:01
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇自動(dòng)控制論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)盤管變風(fēng)量系統(tǒng)制冷裝置新風(fēng)機(jī)組恒溫控制器電動(dòng)閥
一、工程概況:
本空調(diào)工程全部采用吊頂暗裝風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)。室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)全部的室內(nèi)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷,新風(fēng)機(jī)組把引入的室外新風(fēng)處理到室內(nèi)焓值,再按需求分配到各個(gè)房間。按舒適性空調(diào)設(shè)計(jì),采用露點(diǎn)送風(fēng)。系統(tǒng)冷熱源選用風(fēng)冷式空氣源熱泵,安置于天臺(tái)上??照{(diào)水系統(tǒng)采用一次泵定水量系統(tǒng),雙管制,閉式循環(huán)。系統(tǒng)主機(jī)采用遠(yuǎn)程控制,各房間的風(fēng)機(jī)盤管可單獨(dú)控制調(diào)節(jié)。
二、空氣房間溫度自動(dòng)控制是通過接通或斷開電加熱器,以增加或減少精加熱器的熱量,而改變送風(fēng)溫度來實(shí)現(xiàn)的。
空調(diào)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)常用的改變送風(fēng)溫度方法有:控制加熱空氣的電加熱器,空氣加熱器(介質(zhì)為熱水或蒸汽)的加熱量或改變一、二次回風(fēng)比等。室溫控制規(guī)律有位式、比例、比例積分、比例積分微分以及帶補(bǔ)償與否等幾種。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)室溫允許波動(dòng)范圍大小的要求,被控制的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及設(shè)備形式,選配測(cè)溫傳感器、溫度調(diào)節(jié)器及執(zhí)行器,組成溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)。
(1)控制電加熱器的功率
控制電加熱器的功率來控制室溫的系統(tǒng),其原理圖及方框圖見下
①是室溫位式控制方案,由測(cè)溫傳感器TN,位式溫度調(diào)節(jié)器TNC,及電接觸器JS組成。當(dāng)室溫偏離設(shè)定值時(shí),調(diào)節(jié)器TNC輸出通斷指令的電信號(hào),使電接觸器閉合或斷開,以控制電加熱器開或停,改變送風(fēng)溫度,達(dá)到控制室溫的目的
②是室溫PID控制方案,由測(cè)溫傳感器TN,PID溫度調(diào)節(jié)器TNC及可控硅電壓調(diào)整器ZK組成,可實(shí)現(xiàn)室溫PID控制。
(2)控制空氣加熱器的熱交換能力
控制進(jìn)入空氣加熱器熱媒流量的室溫控制系統(tǒng)及其原理如下:
該方案是由測(cè)溫傳感器TN,溫度調(diào)節(jié)器TNC,通斷儀ZJ及直通或三通調(diào)節(jié)閥組成。當(dāng)室溫偏離設(shè)定值時(shí),調(diào)節(jié)器輸出偏差指令信號(hào),控制調(diào)節(jié)閥開大或關(guān)小,改變進(jìn)入空氣熱交換器的蒸汽量或熱水量,從而改變送風(fēng)溫度,達(dá)到控制室溫的目的。
(3)制進(jìn)入空氣加熱器的熱水溫度
該溫控方案組成與上面相同,不同的是控制三通閥來改變進(jìn)入空氣加熱器的水溫,改變熱交換能力,達(dá)到控制室溫的目的。
三、房間空氣相對(duì)濕度自動(dòng)控制的方法
空調(diào)房間溫濕度控制:
空調(diào)房間溫濕度的干擾因素的多樣性,氣候變化的多工況性以及房間存在的較大的熱慣性等因素使得利用單回路直接控制房間溫濕度的方法難以達(dá)到滿意的調(diào)節(jié)效果。因此,應(yīng)該另選有效的方法。針對(duì)空調(diào)房間的熱特性,采用串級(jí)調(diào)節(jié)較適宜。其調(diào)節(jié)框圖如圖所示
室溫調(diào)節(jié)器用于克服維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱,室內(nèi)熱源散熱引起的室溫干擾。室溫調(diào)節(jié)器根據(jù)房間內(nèi)實(shí)際溫度與設(shè)定溫度的偏差調(diào)整送風(fēng)溫度的設(shè)定值。送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)器則用來控制送風(fēng)溫度。這一環(huán)節(jié)主要克服在不同的季節(jié),新風(fēng)、回風(fēng)混合比的變化引起的對(duì)換熱器的出口狀態(tài)干擾。使其在進(jìn)入房間前受到一定的抑制,減少對(duì)室內(nèi)狀態(tài)的影響。采用串級(jí)調(diào)節(jié)后,還能改變對(duì)象的時(shí)間特性,提高系統(tǒng)的控制質(zhì)量。
四、風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制
(一)溫控器
(1)風(fēng)機(jī)盤管宜采用溫控器控制電動(dòng)水閥,手動(dòng)控制風(fēng)機(jī)三速的控制方式。風(fēng)機(jī)啟停與電動(dòng)水閥連鎖。
(2)冬夏季均運(yùn)行的風(fēng)機(jī)盤管,其溫控器應(yīng)有冬夏轉(zhuǎn)換措施。一般以各溫控器獨(dú)自設(shè)置冬夏轉(zhuǎn)換開關(guān)為好。
(二)節(jié)能鑰匙
(1)房間設(shè)有節(jié)能鑰匙系統(tǒng)時(shí),風(fēng)機(jī)盤管宜與其連鎖以節(jié)能。
(2)當(dāng)要求不高時(shí),可采用插、拔鑰匙使風(fēng)機(jī)盤管啟動(dòng)或斷電停轉(zhuǎn)的方式。使用要求較高時(shí),可增設(shè)一個(gè)溫度開關(guān)。
(三)定流量水系統(tǒng)
風(fēng)機(jī)盤管定流量水系統(tǒng)自控方式較簡(jiǎn)單易行,但節(jié)能效果沒有變流量自控方式好。
五、風(fēng)機(jī)盤管的定流量水系統(tǒng)自動(dòng)控制
該工程使用定流量二管制,其風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的控制通常采用兩種方式。
(1)三速開關(guān)手控的二管制定流量系統(tǒng)
采用二管制水系統(tǒng)時(shí),表面冷卻器中的水是常通的。水量依靠閥門的一次性調(diào)整,而室溫的高低是由手動(dòng)選擇風(fēng)機(jī)的三檔轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。
(2)溫控器加三速開關(guān)的二管制定流量水系統(tǒng)
采用這種控制的水系統(tǒng)時(shí),表面冷卻器中的水是常通的,水量依靠閥門一次性調(diào)整。室內(nèi)溫度控制器控制風(fēng)機(jī)啟停,而手動(dòng)三檔開關(guān)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
溫控器選擇AFT06*系列即可滿足要求。該系列是帶浸入式套管的。
六、變風(fēng)量系統(tǒng)的監(jiān)控
變風(fēng)量系統(tǒng)的基本思想是當(dāng)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷改變以及室內(nèi)空氣參數(shù)設(shè)定值變化時(shí),自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)送入房間的送風(fēng)量,使通過空氣送入房間的負(fù)荷與房間的實(shí)際負(fù)荷相匹配,以滿足室內(nèi)人員的舒適要求或工藝生產(chǎn)要求。同時(shí)送風(fēng)量的調(diào)節(jié)可以最大限度的減少風(fēng)機(jī)的動(dòng)力,節(jié)約運(yùn)行能耗。
除了節(jié)能的優(yōu)勢(shì)外,VAV系統(tǒng)還有以下特點(diǎn):(1)能實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的靈活控制,可根據(jù)負(fù)荷變化或個(gè)人舒適度要求調(diào)節(jié)。(2)由于能自動(dòng)調(diào)節(jié)送入各房間的冷量,系統(tǒng)內(nèi)各用戶可以按實(shí)際需要配置冷量,考慮各房間的同時(shí)使用系數(shù)和負(fù)荷分布,系統(tǒng)冷源配置可以減少20%~30%左右,設(shè)備投資相應(yīng)較大減少。(3)室內(nèi)無過冷過熱現(xiàn)象。
該系統(tǒng)采用單風(fēng)管再加熱VAV空調(diào)系統(tǒng),其原理和控制系統(tǒng)圖如下:
七、空調(diào)用制冷裝置的自動(dòng)控制
1、蒸發(fā)器的自動(dòng)控制
空調(diào)用制冷裝置系統(tǒng)的蒸發(fā)器和冷凝器溫度的自動(dòng)控制如圖所示
空調(diào)負(fù)荷是經(jīng)常變化的,因此,要求制冷裝置的制冷量也要相應(yīng)地變化。而制冷量的變化,就是循環(huán)的制冷劑流量的變化,所以需要對(duì)蒸發(fā)器的供液量進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)載冷劑即被冷卻物質(zhì)的溫度控制??照{(diào)用制冷裝置的中常用的供液量自動(dòng)控制的設(shè)備是熱力膨脹閥。
熱力膨脹閥的一種直接作用式調(diào)節(jié)閥,安裝在蒸發(fā)器入口管上,感溫包安裝在蒸發(fā)器的出口管上。DV1和DV2是電磁閥,壓縮機(jī)停時(shí),電磁閥立即關(guān)閉,切斷冷凝器至蒸發(fā)器的供液。
2、冷凝器的自動(dòng)控制
在制冷裝置上通常用冷卻水量調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)冷凝溫度。冷卻水量調(diào)節(jié)閥是一種直接作用式調(diào)節(jié)閥,安裝在冷凝器的冷卻水進(jìn)水管上,它的壓力測(cè)量溫包安裝在壓縮機(jī)的排氣端,或冷凝器的制冷劑入口端,以感受Pl的變化。
3、制冷裝置的自動(dòng)保護(hù)
為了保證制冷裝置的安全運(yùn)行,在制冷系統(tǒng)中常有一些自動(dòng)保護(hù)器件。制冷系統(tǒng)常用的自動(dòng)保護(hù)包括排氣壓力保護(hù)、吸氣壓力保護(hù)、減壓保護(hù)、斷水保護(hù)、冷凍水防凍保護(hù)等。其系統(tǒng)圖如下:
(一)排氣與吸氣壓力自動(dòng)保護(hù)
在制冷設(shè)備中設(shè)置了安全閥,還使用壓力控制器來控制排氣壓力。當(dāng)排氣壓力超過設(shè)定值時(shí),壓力控制器立即切斷壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)電源,起高壓保護(hù)作用;控制吸氣壓力的采用壓力控制器PxS。它對(duì)吸氣壓力有保護(hù)作用。
(二)油壓的自動(dòng)保護(hù)
在制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,它的運(yùn)動(dòng)部件會(huì)摩擦生熱。為了防止部件因發(fā)熱而變形而發(fā)生事故,必須不斷供給一定壓力的油。油壓控制器是一個(gè)壓差控制器,用它可以實(shí)現(xiàn)制冷裝置油壓的自動(dòng)保護(hù)。
(三)斷水自動(dòng)保護(hù)
為了保證壓縮機(jī)的安全,在壓縮機(jī)水套出水口和冷凝器出水口,裝設(shè)了斷水保護(hù)裝置。該裝置是由測(cè)量冷凝器出水口水的電阻的兩個(gè)電極,配以晶體管控制電路的水流控制器SLS及繼電器所組成。
(四)凍水防凍自動(dòng)保護(hù)
在制冷裝置運(yùn)行中,蒸發(fā)器中冷凍水溫度過低,容易發(fā)生凍結(jié)影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行,因此設(shè)置了冷凍水防凍自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在蒸發(fā)器出口端安裝了溫度控制器TfS,當(dāng)冷凍水出口處溫度降至較低時(shí),溫度控制器使中間繼電器斷開,壓縮機(jī)也就停止運(yùn)轉(zhuǎn);在壓縮機(jī)停轉(zhuǎn)后,若蒸發(fā)器冷凍水溫度回升到某一溫度時(shí),溫度控制器使中間繼電器接通,冷凍水泵和冷卻水泵就重新啟動(dòng),而壓縮機(jī)也恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、水量調(diào)節(jié)閥的選擇:
根據(jù)系統(tǒng)水管管徑尺寸為:DN25DN32DN50三種,選擇相應(yīng)閥門口徑的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。結(jié)果如下:(品牌:丹佛斯)
閥門口徑KV值經(jīng)過閥們的流量(m^3/h)
壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(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
二通閥選擇:DN25Kvs=10m^3/h編號(hào):065Z3420法蘭連接VL2(PN6)
065B1725法蘭連接VF2(PN16)
065B1525法蘭連接VFS2(PN25)
DN32Kvs=16m^3/h編號(hào):065Z3421法蘭連接VL2(PN6)
065B1732法蘭連接VF2(PN16)
065B1532法蘭連接VFS2(PN25)
DN50Kvs=40m^3/h編號(hào):065Z3423法蘭連接VL2(PN6)
065B1750法蘭連接VF2(PN16)
065B1550法蘭連接VFS2(PN25)
三通閥選擇:DN25Kvs=10m^3/h編號(hào):內(nèi)螺紋:065B1425外螺紋:065B1325
法蘭連接VF3,VL3
DN32Kvs=16m^3/h編號(hào):內(nèi)螺紋:065B1432外螺紋:065B1332
DN50Kvs=40m^3/h編號(hào):內(nèi)螺紋:065B1450外螺紋:065B1350
模擬量控制驅(qū)動(dòng)器:AME15,AME16,AME25,AME35
AME電子驅(qū)動(dòng)器用在DN50以下的VRB,VRG,VF,VL,VFS2,VEF2閥門。該驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)適應(yīng)行程到閥的終端位置以減少調(diào)試時(shí)間。電源電壓:24V~。適配器編號(hào):065Z7548,介質(zhì)溫度超過150℃。閥桿加熱器,用于DN15~DN50的閥門,編號(hào)是065B2171。
手動(dòng)平衡閥:MSV-C該閥用于平衡制冷、供熱和生活用水系統(tǒng)的流量。其特點(diǎn)有:固定的測(cè)量孔板;帶有2件針式測(cè)量接頭;手輪具有關(guān)斷功能,一圈360度均可讀數(shù);數(shù)字刻度指示,并具有鎖定功能;固定孔板測(cè)量精度是+-5%,MSV-C為內(nèi)螺紋。
八、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的監(jiān)控
風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的控制通常包括風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制和室內(nèi)溫度控制兩部分。
1、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的監(jiān)控功能
(1)室內(nèi)溫度測(cè)量;(2)冷、熱水閥開關(guān)控制;(3)風(fēng)機(jī)變速及啟??刂?/p>
其監(jiān)控原理圖如圖
九、新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控
新風(fēng)機(jī)組通常與風(fēng)機(jī)盤管配合進(jìn)行使用,主要是為各房間提供一定的新鮮空氣,滿足人員衛(wèi)生要求。其基本監(jiān)控功能有:(1)監(jiān)測(cè)功能檢查風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作狀態(tài),確定是處于開或關(guān);檢測(cè)風(fēng)機(jī)電機(jī)的電流是否過載;測(cè)量風(fēng)機(jī)出口處的空氣溫濕度,以了解機(jī)組是否已將新風(fēng)處理到要求的狀態(tài);測(cè)量空氣過濾器兩側(cè)的壓差,以了解過濾器是否要求清洗;檢查新風(fēng)閥狀態(tài),確定是開還是關(guān)。(2)控制功能根據(jù)要求啟停風(fēng)機(jī);控制水量調(diào)節(jié)閥的開度;控制干蒸汽加濕器調(diào)節(jié)閥的開度;換熱器的冬季防凍保護(hù)(3)集中管理功能顯示新風(fēng)機(jī)組啟停狀態(tài),送風(fēng)溫濕度,風(fēng)閥,水閥狀態(tài)。通過中央控制管理機(jī)啟停機(jī)組,修改送風(fēng)參數(shù)設(shè)定值
為實(shí)現(xiàn)上述功能,相應(yīng)的硬件配置如下:
新風(fēng)機(jī)組的新風(fēng)閥配置開關(guān)式風(fēng)閥控制器。這是因?yàn)樾嘛L(fēng)機(jī)組的風(fēng)量是根據(jù)工作區(qū)內(nèi)人員數(shù)量計(jì)算出來的,一般不做調(diào)節(jié),因此新風(fēng)門只有開、閉兩種狀態(tài)。在風(fēng)機(jī)開啟時(shí),風(fēng)閥全開,停機(jī)時(shí),風(fēng)閥全關(guān)。風(fēng)閥的控制通過一路DO通道完成。當(dāng)輸入為高電平時(shí),風(fēng)閥全開;低電平時(shí),風(fēng)閥全關(guān)。若要了解風(fēng)閥的實(shí)際狀態(tài),還可以用一路DI接受風(fēng)閥執(zhí)行器的反饋信號(hào)。
十、電子機(jī)械房間恒溫控制器RMTE
該控制器廣泛應(yīng)用于商業(yè)、工業(yè)和住宅建筑。適用于供熱,制冷和全年空調(diào)系統(tǒng)的室溫控制,特別是風(fēng)機(jī)盤管和電加熱器等。特點(diǎn)是:高度敏感,無基準(zhǔn)振動(dòng)問題,硬防火塑料底座和上蓋,一體結(jié)構(gòu),易于安裝,系統(tǒng)OFF位置,切斷所有環(huán)路。RMTE-HC2適用于2管制供熱/關(guān)斷/制冷,溫度范圍是10~30℃。電源等級(jí):230V+-10%50/60HZ電流等級(jí):恒溫控制器1A230V/AC風(fēng)機(jī)6(2)A230V/AC
十一、區(qū)域電動(dòng)閥ZV-2/3
該系列閥門與時(shí)間溫度控制器一起用來控制家庭和商業(yè)的中央供熱,熱水及冷水系統(tǒng)中的水量。主要參數(shù):適用于各種安裝要求和偏好,適用于供熱和供冷應(yīng)用,性能可靠,使用壽命長(zhǎng),易于安裝和接線,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
類型產(chǎn)品編號(hào)種類DN關(guān)閉壓力KV螺紋(外)介質(zhì)
ZV-215087N72402-通開/關(guān)152.5bar3.2G1/2”制冷/熱水(+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主控和急停開關(guān)
3LD1開關(guān)可用于控制主回路、輔助回路以及三相電機(jī)和其它負(fù)載。應(yīng)用
它是手動(dòng)隔離開關(guān),符合IEC947-3/DINVDE0660第107部分(EN60947-3)標(biāo)準(zhǔn),并且滿足隔離要求。3LD1控制開關(guān)可以用于:起/停(ON/OFF)??刂圃撻_關(guān)有三個(gè)相鄰的主觸頭,在開關(guān)的任何一邊都可以裝第四個(gè)觸頭。這個(gè)觸頭可以是N觸頭或一個(gè)帶1常開和1常閉觸點(diǎn)的開關(guān)
SIEMENS3TH中間繼電器
3TH系列中間繼電器,適用于交流50Hz或60Hz,電壓至660V和直流電壓至600V的控制電路中,用來控制各種電磁線圈及作為電信號(hào)的放大和傳遞,符合IEC947,VDE0660,GB14048等標(biāo)準(zhǔn)。繼電器動(dòng)作機(jī)構(gòu)靈活,手動(dòng)檢查方便,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊,可防止外界雜物及灰塵落入繼電器的活動(dòng)部位。接線端都有罩覆蓋,人手不能直接接觸帶電部位,安全防護(hù)性很高;繼電器電磁鐵工作可靠、損耗小、噪音小、具有很高的機(jī)械強(qiáng)度,線圈的接線端裝有電壓規(guī)格標(biāo)志牌,標(biāo)志牌按電壓等級(jí)著有特定的顏色,清晰醒目,接線方便,可避免因接錯(cuò)電壓規(guī)格而導(dǎo)致線圈燒毀。
十三、壓差控制器
根據(jù)閥門口徑,選擇以下幾種:ASV-PVDN25ASV-PVDN32AIPDN50
ASV壓差平衡閥可自動(dòng)保證供熱和制冷系統(tǒng)的水力平衡。該工程中采用的是定水量系統(tǒng),壓差控制器用在排氣與吸氣壓力自動(dòng)保護(hù)中。使用ASV閥門,可避免煩瑣的調(diào)試過程,安裝完閥門即可。在所有負(fù)荷下自動(dòng)平衡系統(tǒng),也有助于節(jié)能。安裝時(shí)需安在回水管,且流向應(yīng)與閥體上的箭頭一致。
十四、參考文獻(xiàn)
建筑環(huán)境與設(shè)備的自動(dòng)化劉耀浩天津大學(xué)出版社
建筑設(shè)備自動(dòng)化卿曉霞重慶大學(xué)出版社
主要是用作配電網(wǎng)的改造,其廣闊的覆蓋范圍和迅速的傳播速度使配電效率得到大幅度提升。計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)電、配電、變電、輸電等環(huán)節(jié)起到十分重要的作用,形成了主站、子站、光纖終端組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這種合理化的格局,能夠有效提升傳輸速度。(3)變電系統(tǒng)能使高負(fù)荷供電站運(yùn)行更加穩(wěn)定,自動(dòng)化技術(shù)主要通過現(xiàn)代通信技術(shù)、信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的檢測(cè),實(shí)現(xiàn)功能的優(yōu)化和重組,有效控制電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
2計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用分析
計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用主要是通過遙測(cè)、遙信、遙控以及遙調(diào)等功能實(shí)現(xiàn)的,計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中的核心技術(shù),其在電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用,尤其是在電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環(huán)節(jié)中占據(jù)著重要的地位。其中,計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的工作原理如圖1所示。2.1遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有A/D技術(shù)和變送器技術(shù)等,其處理的信號(hào)多數(shù)為0~5V的TTL電平信號(hào),而在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中,多數(shù)采用大功率參數(shù),為了實(shí)現(xiàn)采用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)處理電力系統(tǒng)中的信號(hào),只有通過變送器將大功率參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)門TL電平信號(hào),從而達(dá)到遙信信息的編碼和遙測(cè)信息的采集任務(wù)。其中在電力系統(tǒng)中,其遙信信息需要經(jīng)過采集遙信對(duì)象的狀態(tài),將采集到的描述遙信對(duì)象狀態(tài)的二進(jìn)制位編進(jìn)具體的遙信碼中這2個(gè)途徑進(jìn)行傳送,然后再通過數(shù)字多路開關(guān)將電力系統(tǒng)各路的遙信狀態(tài)輸出到接口電路中,最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統(tǒng)中進(jìn)行處理,從而實(shí)現(xiàn)遙信信息編碼。2.2信道編譯碼技術(shù)分析在計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的信道編譯碼技術(shù)主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協(xié)議(規(guī)約)等。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中,想要實(shí)現(xiàn)采用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行信息采集,則必須通過通信信道傳輸?shù)秸{(diào)控中心才能使用。因此在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中,為了進(jìn)一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力,必須要對(duì)信息進(jìn)行信道編譯碼,其中數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型如圖2所示。在上述電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)中,通過采用遠(yuǎn)動(dòng)控制進(jìn)行數(shù)字傳輸中,其干擾是不可避免的,而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾,其中,信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環(huán)碼進(jìn)行編譯碼。2.3循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送規(guī)約遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在變電站、電廠以及調(diào)度中心的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中,首先需要在信道編譯碼前,預(yù)先設(shè)定通信方式和數(shù)據(jù)格式,也就是通信信息傳輸協(xié)議(規(guī)約),以保證電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的可行性。另外,在電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中,其數(shù)據(jù)傳輸主要是以幀結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行傳輸?shù)?,其中重要的遙測(cè)信息主要安排在A幀,次要遙測(cè)信息安排在B幀,一般遙測(cè)信息安排在C幀。通過采用幀格式進(jìn)行包裝后,電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)就能夠有效按照規(guī)約進(jìn)行傳送,從而實(shí)現(xiàn)信道全部編譯工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的全方位監(jiān)控。
3電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及建議
對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展方向,應(yīng)從以下幾點(diǎn)出發(fā):(1)兼顧提高經(jīng)濟(jì)效益和改善自動(dòng)化服務(wù)水平,我們追求的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)向著更優(yōu)化、更具實(shí)效性、更加智能化、區(qū)域覆蓋更廣的方向前進(jìn)。(2)加強(qiáng)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備穩(wěn)定性,有效保障其安全運(yùn)行,盡量減少大面積停電,建立一系列行之有效的處理機(jī)制,將停電損失降到最低。(3)開拓電力系統(tǒng)自動(dòng)化的數(shù)字化之路,使數(shù)據(jù)更加全面,數(shù)字更加精準(zhǔn),力求節(jié)省更多時(shí)間和人力。(4)隨著科技的不斷進(jìn)步,各種先進(jìn)設(shè)備相繼出現(xiàn),對(duì)電力企業(yè)的工作人員提出了更高的要求,加強(qiáng)電力企業(yè)人員的技能培訓(xùn)和技術(shù)隊(duì)伍建設(shè),注重對(duì)新技術(shù)高素質(zhì)人才的引進(jìn)和吸收,培養(yǎng)全面發(fā)展的技術(shù)人才,鼓勵(lì)員工以先進(jìn)的理論知識(shí)和豐富的實(shí)踐武裝自身,投入更多精力到電力自動(dòng)化的發(fā)展中去,推進(jìn)電力自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程。(5)在全球能源危機(jī)的嚴(yán)峻形勢(shì)下,正是挑戰(zhàn)電氣自動(dòng)化進(jìn)程的關(guān)鍵時(shí)期,要以可持續(xù)的發(fā)展觀,改善傳統(tǒng)的管理模式,從整體化逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际?、集約化的運(yùn)營(yíng)模式,實(shí)現(xiàn)能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節(jié)約化。
4結(jié)語(yǔ)
其運(yùn)作機(jī)理主要如下:首先,通過重力的作用,工件會(huì)從料倉(cāng)中落下,同時(shí),送料缸中的活塞桿向外伸出,并由此對(duì)工件進(jìn)行一定程度的推動(dòng),工件在推動(dòng)力的作用之下,會(huì)向右進(jìn)行運(yùn)動(dòng)并最終實(shí)現(xiàn)定位;當(dāng)相應(yīng)的工件被定位之后,夾緊缸二代活塞桿就會(huì)向外伸出,夾緊工件,這一操作完成之后,鉆削缸的活塞桿會(huì)對(duì)刀具進(jìn)行一定程度的帶動(dòng),隨即刀具就會(huì)向下供給,從而對(duì)其進(jìn)行一定程度上的鉆削加工。而如果此時(shí)料倉(cāng)之內(nèi)并沒有工件存在,那么在這種情況之下系統(tǒng)必須停在起始位置,同時(shí)還應(yīng)該互鎖以此來對(duì)再啟動(dòng)進(jìn)行有效的防止。如果在操作的過程之中出現(xiàn)了緊急情況,應(yīng)當(dāng)及時(shí)按下復(fù)位按鈕,將所有氣缸都回復(fù)到起始位置之上。
2氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在充分結(jié)合鉆床設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)之上,我們采用了不同的氣缸對(duì)送料、夾緊以及切削進(jìn)行一定程度上的控制,值得注意的是,這三個(gè)氣缸的動(dòng)作有著一套固定的運(yùn)行順序,需要對(duì)此進(jìn)行充分的結(jié)合,其動(dòng)作順序主要如下:?jiǎn)?dòng)按鈕①送料缸進(jìn)送料缸初始退送料缸全退同時(shí)夾緊缸進(jìn)鉆削缸快進(jìn)鉆削缸工進(jìn)延時(shí)停留鉆削缸快退夾緊缸退①氣動(dòng)原理主要如下所示:從整體角度來看,這一氣動(dòng)系統(tǒng)就是對(duì)三個(gè)氣缸的動(dòng)作進(jìn)行一定程度上的控制,對(duì)于氣缸而言,其往復(fù)頻率相對(duì)較高,因此對(duì)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(shí)為了對(duì)氣缸到達(dá)行程終點(diǎn)時(shí)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)并由此來完成預(yù)定的動(dòng)作進(jìn)行一定程度上的控制,在氣缸之中還需要對(duì)磁性傳感器進(jìn)行利用,并由此實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dǎo)式電磁閥,通過對(duì)這一類型的電磁閥進(jìn)行一定程度的使用,可以有效避免因突然斷電而造成機(jī)械損傷的狀況。為了能夠?qū)飧椎乃俣冗M(jìn)行有效的調(diào)節(jié),還應(yīng)該對(duì)單向節(jié)流閥進(jìn)行一定程度的設(shè)置。除此之外,在這一系統(tǒng)當(dāng)中,為了對(duì)鉆削力的相關(guān)要求繼續(xù)擰有效的保證,鉆穴鋼可以采用合適缸徑的氣缸。同時(shí),還在料倉(cāng)內(nèi)對(duì)微動(dòng)開關(guān)進(jìn)行了安裝,這樣一來,就可以對(duì)倉(cāng)內(nèi)的工件進(jìn)行一定程度上的監(jiān)測(cè)。
3PLC控制設(shè)計(jì)分析
PLC,全稱為可編程邏輯控制器,其運(yùn)作機(jī)理如下:通過對(duì)可編程的存儲(chǔ)器進(jìn)行有效的使用,并由此來是實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部的存儲(chǔ)程序,然后在此基礎(chǔ)之上執(zhí)行一系列的操作指令,例如執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)以及計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等。執(zhí)行相關(guān)的餓指令之后,有效運(yùn)用數(shù)字或模擬式輸入/輸出對(duì)各種類型的機(jī)械或者生產(chǎn)過程進(jìn)行一定程度的控制。對(duì)于PLC控制系統(tǒng)而言,其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:具有較高的可靠性、抗干擾的能力相對(duì)較強(qiáng)、功能的適應(yīng)范圍較廣、編程簡(jiǎn)單容易掌握、在使用與維護(hù)上具有較大的便利性。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)取得了較大程度上的發(fā)展,它已經(jīng)由原先的控制開關(guān)量階段逐漸向進(jìn)行順序控制或運(yùn)算管理的方向發(fā)展。目前狀況下,PLC已經(jīng)具有連續(xù)不間斷的HD控制等多項(xiàng)功能,它可以將一臺(tái)PC機(jī)作為主站,同時(shí)也可以使用一臺(tái)PLC作為主站,并運(yùn)用同種型號(hào)的PLC與之連接,作為其從站,共同組成一個(gè)PLC網(wǎng)絡(luò)。我們將以PC機(jī)作為主站與以PLC作為主站,并與從站共同組成的PLC網(wǎng)絡(luò)這兩種方法進(jìn)行一定程度的比較,不難發(fā)現(xiàn)后者比前者更為方便,主要表現(xiàn)在當(dāng)用戶進(jìn)行程序編輯時(shí),不再需要先對(duì)通信協(xié)議進(jìn)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(duì)于PLC網(wǎng)格來說,它不僅可以作為獨(dú)立的DCS/TDCS,同時(shí)也可以將其當(dāng)做DCS/TDCS的子系統(tǒng)進(jìn)行使用,PLC大系統(tǒng)與DCS/TDCS具有一致性。
在本文的PLC自動(dòng)化程序的設(shè)計(jì)中,主要是對(duì)STL指令的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了采用。對(duì)于STL指令而言,它其實(shí)是一種,其操作元件主要是編號(hào)S0至編號(hào)S499的狀態(tài)寄存器。當(dāng)滿足了相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件之時(shí),就說明了下一步序的狀態(tài)寄存器被置位,當(dāng)前步序的狀態(tài)寄存器自動(dòng)復(fù)位。
4結(jié)論
【關(guān)鍵詞】EPB電子駐車應(yīng)用
一、EPB與傳統(tǒng)手制動(dòng)相比的優(yōu)點(diǎn)
1.1EPB系統(tǒng)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后自動(dòng)施加駐車制動(dòng)。駐車方便、可靠,可防止意外的釋放(比如小孩、偷盜等)。
1.2不同駕駛員的力量大小有別,手駐車制動(dòng)桿的駐車制動(dòng)可能由此對(duì)制動(dòng)力的實(shí)際作用不同。而對(duì)于EPB,制動(dòng)力量是固定的,不會(huì)因人而異,出現(xiàn)偏差。
1.3可在緊急狀態(tài)下組委行車制動(dòng)用。
二、EPB的功能
2.1基本功能:通過按鈕實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)手剎的靜態(tài)駐車和靜態(tài)釋放功能。
2.2動(dòng)態(tài)功能:行車時(shí),若不踩踏板剎車,通過EPB按鈕,一樣也可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。
2.3“熄火控制”模式:當(dāng)汽車拔鑰匙熄火時(shí),自動(dòng)啟用駐車制動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)不打火駐車不能解除。
2.4開車釋放功能:當(dāng)駕駛員開車時(shí),踩油門,掛擋后自動(dòng)解除駐車。
2.5啟動(dòng)約束:點(diǎn)火關(guān)閉,釋放約束模式(保護(hù)兒童),不用操作制動(dòng)踏板,即可釋放約束模式。
2.6緊急釋放功能:當(dāng)電子駐車沒電需要解除駐車時(shí),可用專門的釋放工具釋放駐車。
三、拉線式EPB的組成及各部件的作用
3.1拉線。拉線和傳統(tǒng)的駐車系統(tǒng)中拉線所起的作用完全一樣,就是把力從EPB總成傳遞到駐車制動(dòng)器上實(shí)現(xiàn)駐車功能。拉線式EPB有單拉線和雙拉線兩種。
單、雙拉線有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。相比較起來雙拉線有較大的拉線效率,拉線行程短,但布置沒單拉線靈活,產(chǎn)生相同的拉力,控制器需要加載的力大。工作時(shí),雙拉線EPB控制器同時(shí)帶動(dòng)兩根拉線運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)制動(dòng)器駐車,而單拉線時(shí),EPB控制器是只帶動(dòng)了一根拉線,然后通過拉索平衡器此拉線帶動(dòng)后面的兩根拉線駐車。
單拉線式樣的EPB,一根拉線帶動(dòng)兩根拉線的原理為:第一根拉線的芯線在控制器的帶動(dòng)下產(chǎn)生移動(dòng),其帶動(dòng)拉線向右移動(dòng),然后因?yàn)榈谝桓€受力彎曲,第一根拉線通過固定在其拉線護(hù)套上面的平衡器帶動(dòng)拉線1向左移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了一根拉線帶動(dòng)兩根拉線移動(dòng)的目的。
3.2按鈕。通過按或者拉按鈕控制EPB駐車和解除駐車,按鈕上有背景燈,提醒駕駛者是否已工作。
3.3緊急工具。在EPB因斷電不工作時(shí),實(shí)現(xiàn)駐車解除功能。
3.4電機(jī)。EPB工作時(shí)的動(dòng)力來源,由其來帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)工作實(shí)現(xiàn)駐車。(有人僅靠電子駐車紙面意思可能會(huì)擔(dān)心駐車后,出現(xiàn)沒電的情況怎么辦?實(shí)際上電子駐車只是靠電觸發(fā)齒輪機(jī)構(gòu)工作,最終使車長(zhǎng)時(shí)間駐車的還是機(jī)械機(jī)構(gòu),并且國(guó)家法規(guī)中也明確要求,駐車要用可靠的機(jī)械機(jī)構(gòu)來完成)。
3.5齒輪機(jī)構(gòu)。不同廠家EPB的此部分機(jī)構(gòu)的工作原理不一定相同但其作用是一樣的。都是力的傳遞機(jī)構(gòu),把力由電機(jī)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成拉線方向上力。其齒輪結(jié)構(gòu)的工作原理如右圖電機(jī)帶動(dòng)拉線所在的外齒輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)齒輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn),因?yàn)樾D(zhuǎn)方向相反,帶動(dòng)連接在內(nèi)外齒輪機(jī)構(gòu)的拉線運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)駐車。
3.6ECU和傳感器。ECU用來控制EPB對(duì)外的信息交流和反饋。傳感器用來感應(yīng)拉力的大小。
四、EPB總成的工作原理和其功能的實(shí)現(xiàn)原理
4.1EPB總成的工作原理。拉線式EPB工作原理為:通過開關(guān)給ECU一個(gè)通斷信號(hào),EPB的ECU控制電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),然后由內(nèi)部的齒輪機(jī)構(gòu)把此力輸出到拉線上,由拉線帶動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)行駐車。
4.2EPB各功能的實(shí)現(xiàn)原理
(1)基本功能。最基本的功能,靜態(tài)釋放和靜態(tài)駐車功能,通過按鈕駐車和解除駐車此工作原理簡(jiǎn)單,也就是上面的EPB工作原理。
(2)EPB賣點(diǎn)之一的動(dòng)態(tài)功能。當(dāng)車在行車狀態(tài),速度大于12km/h,若按下EPB按鈕,ECU指揮馬達(dá)帶動(dòng)拉線駐車,當(dāng)車輪要抱死,有滑移的傾向時(shí),ECU通過CAN得到這個(gè)信號(hào)后,會(huì)使拉線力減小,以便不使車輪抱死,如此循環(huán),直至車停下為止。雖然EPB有此功能,但各個(gè)EPB廠家,并不推薦客戶把EPB當(dāng)作行車制動(dòng)器使用,并且還明確要求客戶,此功能只能在常規(guī)制動(dòng)器失效或不可使用踏板的緊急情況下才能使用,這是因?yàn)樵谛熊囍?,駐車制動(dòng)器啟動(dòng)后,那么就把制動(dòng)力全部加在后輪,對(duì)后制動(dòng)器的損害是很大的。
(3)“熄火控制”模式。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,通過CAN把此信息傳遞給ECU,ECU指揮EPB駐車。
(4)EPB的另一賣點(diǎn)功能:開車釋放功能。要實(shí)現(xiàn)該功能,則EBP系統(tǒng)需要知道駕駛員是否希望車輛開始行駛。對(duì)自動(dòng)擋車輛來說,EPB可以通過變速器信息及油門信息了解車輛狀態(tài)。然后ECU指揮EPB釋放駐車。而對(duì)手動(dòng)擋車輛來說,原有的配置所能提供的信息無法確認(rèn)駕駛員的期望。為了實(shí)現(xiàn)該功能,需要在車輛上加裝檔位傳感器及離合器傳感器。
(5)緊急釋放功能。用專門開發(fā)的緊急釋放工具來實(shí)現(xiàn)此功能。工具的工作原理為,用專門開發(fā)的EPB工具,先插入緊急工具孔,然后旋轉(zhuǎn),使齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)渦桿移動(dòng),解除駐車。有時(shí)為了使解除駐車方便,或者不便于使用剛性的緊急釋放工具,也可以使用易曲工具,實(shí)現(xiàn)過程為:把緊急釋放工具由剛性改成可彎曲的易曲工具,然后根據(jù)EPB的布置位置,設(shè)計(jì)合理的導(dǎo)向管,設(shè)計(jì)導(dǎo)向管的原則為將來在使用工具時(shí)比較方便,不需要拆卸其它零件,或者鉆到車下。導(dǎo)向管一端,另一端固定死在電子駐車工具孔上,使用時(shí),取出緊急工具,把工具從導(dǎo)向管端插入,順著導(dǎo)向管,把工具連接到電子駐車上,然后轉(zhuǎn)動(dòng)工具搖把,即可釋放駐車。在開發(fā)易曲工具中需要注意的是:1.工具的易曲長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)否則會(huì)因工具彎曲端過長(zhǎng)而使傳遞到電子駐車的力矩解除不了駐車。2.導(dǎo)向管扭曲的幅度不能過于大,否則工具在通過導(dǎo)管時(shí)的難度就很大,甚至通不過導(dǎo)管。
五、拉線式EPB的布置
5.1EPB的布置
EPB的布置需要注意以下幾點(diǎn):
(1)若EPB布置在車身下,要設(shè)計(jì)合理的支架,力求把EPB包起來,防止車底下高速飛起的石子打在EPB殼體上。(2)注意保證EPB周圍的溫度不能過高,要在其工作溫度范圍內(nèi)。(3)注意選擇合理的緩沖墊來起到防震的效果。(4)EPB位置的選擇,要考慮到將來緊急工具使用的方便性。
5.2拉線的布置
拉線的布置需要注意以下幾點(diǎn):
(1)拉線之間的間隙要求,需要滿足一定要求。(2)單拉線式。EPB是由一根拉線帶動(dòng)后面兩根拉線來實(shí)現(xiàn)駐車的,為了實(shí)現(xiàn)一根拉線帶動(dòng)二根拉線,所以布置時(shí)一定要保證第一根拉線的末端是可移動(dòng)的,不能在此處做支架給其固定死。
六、結(jié)論
EPB是近來研究的重要成果之一。它替代了手駐車制動(dòng),用電子按鈕實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng),且節(jié)省了車廂內(nèi)部的空間。符合現(xiàn)在消費(fèi)者們希望在車內(nèi)安裝更多的基本配置和功能的這個(gè)趨勢(shì)。因此設(shè)計(jì)小巧的EPB倍受青睞。目前電子駐車在國(guó)外已應(yīng)用的比較普遍。在不久的將來電子駐車也會(huì)頻頻裝配在中國(guó)的汽車上。
參考文獻(xiàn):
舒華,姚國(guó)平.汽車電子控制技術(shù).北京.人民交通出版社,2002.
董輝.汽車用傳感器.北京:理工大學(xué)出版社,1998.
變配電系統(tǒng),顧名思義,就是保證建筑物供電與用電安全的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)建筑物正常用電運(yùn)行是變配電系統(tǒng)的主要監(jiān)控目標(biāo)。首先,變配電系統(tǒng)通過對(duì)建筑物各類型的電力開關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)配電柜高壓與低壓的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)部電力供應(yīng)與使用的監(jiān)督與管理。其次,變配電系統(tǒng)還會(huì)對(duì)建筑物電路回路的電流與電壓、功率因數(shù)這些電力關(guān)鍵參考值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。變壓器與電纜的溫度、發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的好壞都是變配電系統(tǒng)的重要監(jiān)督。電力系統(tǒng)本身具有一定的特殊性,其可以在瞬間發(fā)生很多的變化,所以在利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制之時(shí),其監(jiān)測(cè)的頻率是很高的,在監(jiān)測(cè)的同時(shí),要對(duì)這些監(jiān)測(cè)中設(shè)備開關(guān)的狀態(tài)與參數(shù)的變化進(jìn)行準(zhǔn)確且連續(xù)的記錄,只有這樣,變配電系統(tǒng)才能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)事故發(fā)生的機(jī)率,在自動(dòng)狀態(tài)下對(duì)變電系統(tǒng)事故地點(diǎn)進(jìn)行分析。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的變配電系統(tǒng)可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)供電設(shè)備的開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,在停電發(fā)生后,可以對(duì)開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)的順序控制。另外,變配電系統(tǒng)還可以對(duì)應(yīng)急的發(fā)電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè),使其在有應(yīng)急需要之時(shí)可以正常運(yùn)行,自動(dòng)切斷不主要的電路回路,保證應(yīng)急發(fā)電機(jī)的負(fù)荷在合理的范圍之內(nèi)。變配電系統(tǒng)除了對(duì)建筑物進(jìn)行供電之外,還會(huì)對(duì)用電量進(jìn)行計(jì)算,對(duì)每家每戶的電費(fèi)進(jìn)行分析與計(jì)算,還可以對(duì)我國(guó)的供電政策進(jìn)行有效的落實(shí)與執(zhí)行,在供電高峰期超負(fù)荷的情況下對(duì)不主要的回路進(jìn)行切斷。
2給排水系統(tǒng)
使建筑物內(nèi)部的中水系統(tǒng)得到正常的運(yùn)行是智能建筑中給排水系統(tǒng)的運(yùn)行目標(biāo)與任務(wù),給排水系統(tǒng)的主要功能是將建筑物內(nèi)水泵與排水泵、污水泵等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與管理,使建筑內(nèi)各水箱的水位保持在安全可靠的限制值當(dāng)中。另外,給排水系統(tǒng)還會(huì)對(duì)給水系統(tǒng)的壓力進(jìn)行測(cè)量,使水位與壓力保持在安全范圍內(nèi),根據(jù)水位與壓力的變化及時(shí)進(jìn)行水泵的關(guān)閉與開啟。
3照明系統(tǒng)
智能建筑中的照明系統(tǒng)是建筑物內(nèi)主要的節(jié)能系統(tǒng),節(jié)能減排主要體現(xiàn)在照明系統(tǒng)的運(yùn)行之中。照明系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度與運(yùn)行力度是建筑物自動(dòng)化與智能化的重要體現(xiàn)。在智能建筑中,電能是不可缺少的,照明系統(tǒng)是除了空調(diào)系統(tǒng)之外最大的電能消耗系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的建筑管理方法相比,智能建筑中的自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)40%左右電能的節(jié)省。照明系統(tǒng)的節(jié)能,主要利用于自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于停車場(chǎng)、走廊與對(duì)門廳等照明進(jìn)行開啟與關(guān)閉控制,對(duì)建筑物內(nèi)的照明回路進(jìn)行分組控制,使用電量過大、電路負(fù)荷過多時(shí)進(jìn)行自動(dòng)切斷,對(duì)辦公室與廳堂這些地方的照明系統(tǒng)進(jìn)行無人熄燈的自動(dòng)控制。這些控制的實(shí)現(xiàn)可以利用計(jì)算機(jī)中設(shè)定的開關(guān)開啟與關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,門鎖與紅外線也是比較好的照明系統(tǒng)控制手段。
4電梯系統(tǒng)
電梯系統(tǒng)屬于智能建筑中的交通系統(tǒng),對(duì)電梯系統(tǒng)的自動(dòng)化管理也是樓宇交通管理的重要內(nèi)容。對(duì)于電梯而言,其本身具有全套的自動(dòng)控制裝置,但是,要使其成為智能建筑中樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分,要將電梯本身的控制裝置與樓宇的自動(dòng)化系統(tǒng)相聯(lián)系,使其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,使建筑物的管理者可以對(duì)電梯的運(yùn)行狀況進(jìn)行及時(shí)的掌握與分析,在有意外事故發(fā)生的時(shí)候,可以利用自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電梯進(jìn)行有效的控制。
5保安監(jiān)控系統(tǒng)
保安監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分組成。第一,閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)。閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)主要是利用攝像機(jī)完成的,管理人員將攝像機(jī)安放在需要進(jìn)行監(jiān)控的各個(gè)區(qū)域之間,利用電纜這一中介將圖像傳達(dá)到建筑控制中心,使建筑物的管理人員可以對(duì)大樓內(nèi)部的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行觀察與管理。還可以利用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)這些上傳的圖像進(jìn)行分析,使影視中的物體與煙霧等不安全因素得到確認(rèn),為事故的處理提供證據(jù)。第二,出入口控制系統(tǒng)。對(duì)建筑物的出入口進(jìn)行控制,就是利用電子鎖或者是門磁開關(guān)這些設(shè)備對(duì)建筑物的人群進(jìn)行控制。將讀卡機(jī)等設(shè)備安裝在建筑物當(dāng)中,使建筑物的進(jìn)入具有一定的權(quán)限性,對(duì)進(jìn)入到建筑物的對(duì)象與建筑物的開放時(shí)間進(jìn)行控制,隨時(shí)掌握人員的出入情況。第三,防盜報(bào)警系統(tǒng)。防盜功能的實(shí)現(xiàn),是利用各種敏感軟件的安裝實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)部空間的控制,比如說紅外線與震動(dòng)傳感器等等,將其安裝在重要的防盜部位,如果監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)異常,報(bào)警系統(tǒng)可以做出相應(yīng)的反應(yīng),通過建筑物管理人員對(duì)異常情況進(jìn)行及時(shí)的處理。
6結(jié)束語(yǔ)
在社會(huì)發(fā)展的多個(gè)領(lǐng)域,都能夠發(fā)現(xiàn)智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)具有綜合性的特點(diǎn),包含著多種學(xué)科內(nèi)容,例如控制學(xué)。從字面的理解來看,智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是借助一定技術(shù)手段的實(shí)施,完成人工智能的機(jī)器操作目標(biāo),并且解決一些人力不能完成的問題。在較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐應(yīng)用中,智能化技術(shù)逐漸走向成熟,在各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域發(fā)揮的作用更加明顯。在電氣工程領(lǐng)域,利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)較好的自動(dòng)化控制,經(jīng)過了較長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐,應(yīng)用了多方面的電氣工程內(nèi)容,才得出了較強(qiáng)的實(shí)用性結(jié)論。因?yàn)橹悄芑夹g(shù)的應(yīng)用術(shù)語(yǔ)屬于高端的計(jì)算機(jī)技術(shù),所以,自動(dòng)化控制工作中引入智能化技術(shù),必須有一定的計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ),否則將影響智能化技術(shù)的作用發(fā)揮。在智能化技術(shù)的不斷實(shí)踐應(yīng)用中,極大提高了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度,較好改善了電氣自動(dòng)化控制工作,降低了工作成本,減輕了工作壓力,實(shí)現(xiàn)了人力資源配置的合理優(yōu)化。
二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中,自動(dòng)化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是,在實(shí)際的操作中,被控制對(duì)象往往需要十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設(shè)計(jì)對(duì)象模型的環(huán)節(jié)中,經(jīng)常會(huì)遇到無法科學(xué)預(yù)測(cè)、無法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而,智能化系統(tǒng)的出現(xiàn),使這些困難得到了較好解決,極大促進(jìn)了工作效率的提升,同時(shí)對(duì)于一些不可控制的因素,也實(shí)現(xiàn)了較好的控制,大大提升了自動(dòng)化控制器的準(zhǔn)確性。
(二)實(shí)現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制,隨時(shí)都可以完成對(duì)系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整,極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能,是對(duì)自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步保障。從這一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)中就可以看到,和傳統(tǒng)的自動(dòng)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(diào)解控制功能,在電氣工程的自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
(三)實(shí)現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動(dòng)化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),智能化控制器可以實(shí)現(xiàn)一致性的智能化控制,很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且,在自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上,即使遇到陌生的數(shù)據(jù),也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計(jì)。但是,如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實(shí)際的應(yīng)用中沒有發(fā)揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個(gè)細(xì)節(jié),細(xì)致地進(jìn)行分析,不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
(一)系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,雖然對(duì)工作人員要求十分嚴(yán)格,但是也無法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過程中經(jīng)常會(huì)遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時(shí)性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得自動(dòng)化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時(shí)檢測(cè)診斷應(yīng)用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中,傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)需要工作人員進(jìn)行多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作和改良,而且,在這一工作過程中,對(duì)工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí),還需要工作人員能夠很好的將知識(shí)理論應(yīng)用于實(shí)踐工作中。但是,在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經(jīng)常會(huì)漏掉一些具體的問題。所以,一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問題,很多情況下都不能做到及時(shí)解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn),較好解決了這一問題。設(shè)計(jì)工作可以借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成,也可以借助于相關(guān)的軟件完成,既保證了設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)樣式的豐富化,更能夠做到對(duì)復(fù)雜問題的及時(shí)處理,較好保證了自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性。
(三)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制
在電氣工程中,智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個(gè)控制環(huán)節(jié),能夠很好的實(shí)現(xiàn)整體性的自動(dòng)化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實(shí)現(xiàn)的,一是模糊控制,二是專家系統(tǒng)控制,三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運(yùn)用這三種控制手段,極大提升了自動(dòng)化控制效率,使遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化控制成為可能,增強(qiáng)了對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí),在信號(hào)處理方面得到了較大應(yīng)用。
四、結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過50多年的發(fā)展,石油行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)步主要體現(xiàn)在操作現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工勞作轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)今的自動(dòng)化控制,低級(jí)的單回路控制已經(jīng)被予以淘汰,高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)控制推向市場(chǎng),直到煉化管控一體化。自動(dòng)化控制已經(jīng)蔓延至中國(guó)大中型石油化工企業(yè)的主要生產(chǎn)過程之中,雖然在水平上有所差異,但從總體來說,相對(duì)于傳統(tǒng)的行業(yè)操作,自動(dòng)化控制已經(jīng)幫助取得更多的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí),在小型的石油化工企業(yè)之中,也有很多骨干企業(yè)擁有比較成熟的控制系統(tǒng)和較低成本的自動(dòng)化技術(shù),并且,生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高,已經(jīng)成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測(cè)手段。我們了解到石油自動(dòng)化控制歷程,還需對(duì)石油自動(dòng)化控制應(yīng)用前景做進(jìn)一步探討。
2自動(dòng)化控制設(shè)備和系統(tǒng)
石油化工企業(yè)把化工過程的控制作為企業(yè)日常生產(chǎn)管理控制的目標(biāo)對(duì)象,自動(dòng)化控制技術(shù)、算法和方案幫助石油化工企業(yè)可以有機(jī)調(diào)和控制理論,把整個(gè)生產(chǎn)過程納入到自動(dòng)化控制體系,實(shí)現(xiàn)化工過程中各種模擬量的自動(dòng)化控制。為了使得自動(dòng)化控制的全過程得以有效實(shí)現(xiàn),自動(dòng)化控制設(shè)備、控制系統(tǒng)是必不可少的,除此以外,還要制定出科學(xué)合理的實(shí)施方案,為自動(dòng)化控制打造控制平臺(tái)。高素質(zhì)的操作人員也十分重要,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)管理、操作自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在將設(shè)備和體系、方案和人員進(jìn)行科學(xué)的結(jié)合的前提下,才能使得石油化工企業(yè)的自動(dòng)化控制過程得以順理成章地完成。從中我們可以發(fā)現(xiàn),在化工行業(yè)中,其不僅對(duì)自動(dòng)化控制的技術(shù)水平有所要求,還對(duì)自動(dòng)化控制過程的匹配性有所要求。最優(yōu)化化工過程的自動(dòng)化控制,可以降低企業(yè)的投入成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)效益,還可以降低企業(yè)所需能耗和生產(chǎn)成本,提高成品質(zhì)量,從而保障化工企業(yè)的安全科學(xué)生產(chǎn)。因而,對(duì)化工過程的自動(dòng)化控制進(jìn)行研究,然后使用先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)備和技術(shù),為化工企業(yè)提供服務(wù),是化工企業(yè)前進(jìn)和發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。
3微電子技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用
自動(dòng)化控制系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的有微電子技術(shù)和信息技術(shù),化工自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和信息控制網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出一體化趨勢(shì)。在數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)化控制、技術(shù)調(diào)節(jié)等各個(gè)環(huán)節(jié),都有化工過程的控制體現(xiàn),通過化工過程控制一體信息平臺(tái)集中到自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。這要求自動(dòng)化控制硬件需要更加具有可供挑戰(zhàn)的性能。過程控制的各個(gè)環(huán)節(jié)所采用的技術(shù)設(shè)備擁有各異的硬件設(shè)備,分別由不同的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)商家供給,而開發(fā)商對(duì)硬件設(shè)施進(jìn)行自主經(jīng)營(yíng)。之所以,在多種資源進(jìn)行整合的過程之中,很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)不兼容,接口不統(tǒng)一也時(shí)常出現(xiàn),因而,技術(shù)產(chǎn)品的更新升級(jí)也會(huì)受到影響。綜上所述,化工自動(dòng)化控制硬件需擁有多種優(yōu)點(diǎn),如較好的兼容性、便于升級(jí)換代、速度快等?;み^程控制技術(shù)設(shè)備只有具備上述特點(diǎn),才可以在控制領(lǐng)域中被廣泛使用,從而實(shí)現(xiàn)化工控制全過程和各個(gè)系統(tǒng)之間的完美聯(lián)合,保證任何的化工過程控制設(shè)備在升級(jí)換代的時(shí)候不會(huì)對(duì)化工企業(yè)的正常生產(chǎn)有所影響??刂朴布挥芯邆潇`活性、精確度、抗干擾等各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn),才能夠在化工過程自動(dòng)化控制中發(fā)揮出顯著的作用。化工自動(dòng)化控制的核心是信息集成,信息集成的重要組成部分是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。大多數(shù)化工企業(yè)使用流程管理模式,需要通過軟件平臺(tái)處理和管理化工過程中的大量數(shù)據(jù)。,使用哪一種軟件決定著化工控制過程自動(dòng)化控制的信息有效集成性和共享性。
4專業(yè)技術(shù)人才作用愈加重要
我國(guó)化工自動(dòng)化控制操作技術(shù)人員素質(zhì)普遍不高,原因在于我國(guó)自動(dòng)化控制理論研究較為落后,存有的化工自動(dòng)化控制研究成果不多。很多化工自動(dòng)化控制操作技術(shù)人員不夠了解化工過程自動(dòng)化控制原理,對(duì)化工行業(yè)有關(guān)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)掌握甚少,化工自動(dòng)化控制復(fù)合型人才欠缺。在化工自動(dòng)化控制發(fā)展的過程中,人才起著決定性的作用。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)化工過程的最優(yōu)化自動(dòng)化控制,需要從以下幾個(gè)方面著手。首先,需要引導(dǎo)廣大的職工及時(shí)更新觀念,化工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層需要對(duì)化工自動(dòng)化控制給予充分的重視,以切實(shí)行動(dòng)引導(dǎo)更新全體職工的化工自動(dòng)化控制觀念,從而開放思維,培育出強(qiáng)烈的責(zé)任心來對(duì)待化工工作,制定出科學(xué)合理的化工自動(dòng)化發(fā)展規(guī)劃和信息化發(fā)展職工培育方法,把先進(jìn)的技術(shù)手段和激勵(lì)措施相結(jié)合,促進(jìn)化工信息化建設(shè)的發(fā)展。其次,還需要對(duì)化工自動(dòng)化設(shè)備的整體利用水平給予更多關(guān)注。其充分體現(xiàn)了化工企業(yè)技術(shù)人員的操作能力。在自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展過程中,因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)發(fā)展速度較快,電子產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁,在化工企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的采購(gòu)、安裝及使用過程中,需要注意設(shè)備的這個(gè)特點(diǎn),之后結(jié)合企業(yè)自動(dòng)化控制現(xiàn)狀,加大對(duì)相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。在化工過程自動(dòng)化控制的過程中,需要并重經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,注重投入產(chǎn)出比的分析,在信息資源建設(shè)和化工自動(dòng)化控制應(yīng)用技術(shù)上投入更多的研究精力,從而不斷地提高化工自動(dòng)化控制設(shè)備的整體使用水平。
5結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:洗碗機(jī);控制器;鍵盤/顯示
1引言
隨著數(shù)字信息家用電器應(yīng)用的普及,洗碗機(jī)已經(jīng)廣泛進(jìn)入人民大眾的家庭之中,從而使得人們能夠從繁雜的家務(wù)勞動(dòng)中逐步解放出來。作為一種家庭自動(dòng)化設(shè)備,洗碗機(jī)一般需要實(shí)現(xiàn)諸如自動(dòng)控制進(jìn)水、自動(dòng)加洗滌劑、冷洗、自動(dòng)加溫洗、清洗、排水、殺菌消毒,以及定時(shí)和故障報(bào)警等功能。從被控制量角度出發(fā),一個(gè)洗碗機(jī)通常需要滿足圖1所示的一些具體要求,其中涉及的開關(guān)量信號(hào)有兩種,一種是傳感器的高、低電平信號(hào)檢測(cè),如機(jī)門開關(guān)、水位高低、溫度調(diào)節(jié)保護(hù)器和行程開關(guān)等;另一種開關(guān)信號(hào)經(jīng)由固態(tài)繼電器控制強(qiáng)弱電壓信號(hào)的斷開和加載,如進(jìn)水電磁閥門的開合、恒溫加熱器的開合、瞬間加熱器的開合、清潔劑控制盒和消毒劑控制盒的工作等。圖1中所涉及的模擬量信號(hào)主要用于實(shí)現(xiàn)以下幾方面的功能:
(1)用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)水溫/消毒水溫度檢測(cè);
(2)通過人機(jī)接口的顯示輸出、鍵盤輸入和聲音輸出等實(shí)現(xiàn)水溫顯示、洗滌過程顯示以及故障類型顯示等;
(3)根據(jù)用戶需要通過設(shè)置鍵選擇洗滌模式,并通過功能鍵啟動(dòng)相關(guān)功能;
(4)機(jī)器使用情況統(tǒng)計(jì)、清潔劑和消毒劑劑量的使用情況計(jì)數(shù)等;
(5)故障報(bào)警以及、洗滌完成報(bào)告等。
2洗碗機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
針對(duì)上述功能及可靠性、成本和方便使用維護(hù)等因素,筆者設(shè)計(jì)了圖2所示的洗碗機(jī)控制系統(tǒng)。
單片機(jī)最小系統(tǒng)采用與MCS-51兼容的AT-MEL公司低功耗高性能CMOS芯片AT89LS8252設(shè)計(jì),其中片內(nèi)8k字節(jié)在線可編程閃存用以存放系統(tǒng)程序,可通過SPI接口來下載程序;而2k字節(jié)的EEPROM則用以存放關(guān)鍵參數(shù),如開機(jī)維護(hù)密碼、產(chǎn)品的序列號(hào)、開機(jī)次數(shù)、洗滌設(shè)置參數(shù)等;256字節(jié)的RAM用來存放臨時(shí)變量。
鑒于本洗碗機(jī)有較多的開關(guān)量信號(hào),故此,設(shè)計(jì)中使用并行芯片8255來擴(kuò)展I/O接口,以配合P1和P3口部分管腳的使用,其輸出和輸入的比例為21/14,其中蜂鳴器由P1.3控制。從可靠性角度出發(fā),輸入和輸出部分都采用光電隔離措施??紤]到部分驅(qū)動(dòng)信號(hào)所要求的驅(qū)動(dòng)電流較大,因此,本設(shè)計(jì)選用功率驅(qū)動(dòng)器件ULN2803來驅(qū)動(dòng)。
溫度采集有兩種方案:一是使用熱敏電阻配合芯片MAX150進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,然后通過存放在程序存儲(chǔ)器里的表格來求得當(dāng)前溫度;二是使用三端溫度傳感器DS18B20進(jìn)行采集,直接得到溫度數(shù)據(jù)。相比之下,后一種方案較為經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)捷。
鍵盤和LED顯示選用HD7279A3來進(jìn)行控制,其電路圖如圖3所示。HD7279A無需元件即可直接驅(qū)動(dòng)8位共陰式LED數(shù)碼管;引腳DIG0~3對(duì)應(yīng)0~3位數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng);引腳SA~SG和DP則對(duì)應(yīng)于段a~g及小數(shù)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)輸出;各位可獨(dú)立控制譯碼/不譯碼及消隱和閃爍等屬性。
該芯片共有三種類型的指令:第一種是6條不帶數(shù)據(jù)的8位純指令,如復(fù)位、測(cè)試、左/右(循環(huán))移位等;第二種是7條16位帶數(shù)據(jù)指令,包括下載數(shù)據(jù)按方式0/1譯碼、下載不譯碼、閃爍、消隱、段點(diǎn)亮、關(guān)閉等;第三種是讀取鍵盤數(shù)據(jù)指令。它們均采用串行方式與AT89LS8252進(jìn)行通訊,串行數(shù)據(jù)從DATA引腳送入芯片并由CLK端同步。當(dāng)片選信號(hào)CS變?yōu)榈碗娖胶螅珼ATA引腳上的數(shù)據(jù)將在CLK引腳的上升沿時(shí)被寫入HD7279A的緩沖寄存器。
此外,HD7279內(nèi)含有去抖動(dòng)電路,可控制64鍵鍵盤矩陣。圖3中,元件JKEY為4×4鍵盤接口,當(dāng)有鍵按下時(shí),KEY引腳輸出低電平,發(fā)光二極管LED1發(fā)亮,該狀態(tài)一直保持到按鍵松開。此時(shí)如果接收到“讀鍵盤”指令15H,在指令前半段,DATA引腳將處于高阻狀態(tài)以接受來自微處理器的指令。而在指令后半段,DATA引腳則從輸入狀態(tài)轉(zhuǎn)為輸出狀態(tài),用以輸出所按下的鍵代碼值。
3洗碗機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)功能模塊按洗碗過程可分為六個(gè)階段:進(jìn)水過程、加溫過程、注入清潔劑過程、控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)清洗過程、注入消毒水消毒過程和排水過程。同時(shí)為確保洗碗機(jī)正常工作,對(duì)容易出故障的過程,系統(tǒng)還設(shè)置了故障報(bào)警或停機(jī)功能。系統(tǒng)軟件可按照洗碗機(jī)的工作流程進(jìn)行編寫。主要的軟件模塊有開機(jī)自檢、狀態(tài)初始化、顯示當(dāng)前默認(rèn)狀態(tài),進(jìn)入鍵盤掃描狀態(tài)并等待操作鍵按下,以及根據(jù)操作鍵轉(zhuǎn)入相應(yīng)流程等,其主程序流程見圖4所示。
圖3
用戶使用前,應(yīng)首先檢查洗碗機(jī)狀態(tài)是否正常,若狀態(tài)正常,按下弱電源開關(guān),根據(jù)洗滌要求設(shè)置洗滌模式(或使用默認(rèn)方式),將碗放入清洗室,然后關(guān)上機(jī)門,按下開始鍵。之后,控制器檢測(cè)水位高低和水溫,以決定是否進(jìn)水與恒溫加熱,至此準(zhǔn)備工作完成,啟動(dòng)電機(jī)進(jìn)行清洗。接下來再把清潔劑注入清洗室,同時(shí)檢測(cè)水位高低,若水位較低,則立即進(jìn)水,以保證清洗效果。清洗完成后,等碗上的水空一段時(shí)間后,洗碗機(jī)再注入高溫消毒水進(jìn)行消毒。洗滌完成后,蜂鳴器鳴叫,表明洗滌完成,同時(shí)控制器回到用戶初始設(shè)置模式。洗滌中每一過程和按鍵均對(duì)應(yīng)有一發(fā)光二極管的亮滅,用以顯示過程和按鍵的正常與否。洗滌完成后,用戶打開機(jī)門,取出碗盤,然后斷電即可結(jié)束整個(gè)洗碗過程。
在該系統(tǒng)軟件子程序中,需要對(duì)鍵盤/顯示管理模塊進(jìn)行說明,包括初始化子程序、發(fā)送子程序、接收子程序、中斷子程序、顯示子程序等。其中用戶通過鍵盤設(shè)置模塊可以設(shè)定洗滌模式、每一過程的時(shí)間長(zhǎng)短以及洗滌劑量大小,也可隨時(shí)按相應(yīng)的功能鍵暫?;蛑兄瓜礈爝^程。技術(shù)維護(hù)人員可以通過鍵盤/顯示管理模塊輸入正確密碼來查詢機(jī)器的使用狀況,如機(jī)器序列號(hào)、機(jī)器的使用次數(shù)等,也可對(duì)關(guān)鍵參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。
故障報(bào)警功能模塊可在工作電壓故障、進(jìn)水閥故障、加熱器故障、電機(jī)故障、清潔劑注入故障以及高溫消毒水注入故障發(fā)生時(shí)用蜂鳴器報(bào)警,同時(shí)斷掉強(qiáng)電控制信號(hào),以確保系統(tǒng)安全。