自動(dòng)化包裝范文

時(shí)間:2023-03-16 17:19:16

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自動(dòng)化包裝

篇1

關(guān)鍵詞:包裝機(jī)械;發(fā)展現(xiàn)狀;自動(dòng)化;發(fā)展前景

一、我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀

中國(guó)包裝機(jī)械起步較晚,起于上個(gè)世紀(jì)70年代,北京市商業(yè)機(jī)械研究所在研究了日本的包裝機(jī)械后,制造了中國(guó)第一臺(tái)包裝機(jī)。包裝機(jī)械經(jīng)過20多年的發(fā)展,已成為機(jī)械工業(yè)中十大行業(yè)之一,為我國(guó)包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有效的保障。

我國(guó)食品包裝機(jī)械大部分以單機(jī)控制為主,應(yīng)用PLC和工控機(jī)、DCS及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)不到設(shè)備總數(shù)的10%。食品和包裝生產(chǎn)線的傳動(dòng)以機(jī)械傳動(dòng)為主,控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的綜合應(yīng)用水平低,系統(tǒng)不能達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平不高,傳感和檢測(cè)技術(shù)、定位控制、在線監(jiān)測(cè)等得不到充分應(yīng)用,與國(guó)外先進(jìn)控制技術(shù)有較大的差距。食品和包裝機(jī)械高中低檔產(chǎn)品自動(dòng)化水平差距大。中高檔食品和包裝機(jī)械中自動(dòng)化產(chǎn)品平均約占銷售額的8%~12%,普遍應(yīng)用PLC、變頻器、合資低壓電器產(chǎn)品,部分應(yīng)用人機(jī)界面。低檔食品和包裝機(jī)械中,自動(dòng)化產(chǎn)品平均約占銷售額的3%~5%,大部分還是應(yīng)用繼電器控制,沒采用變頻器,應(yīng)用國(guó)產(chǎn)低壓電器產(chǎn)品,基本不應(yīng)用人機(jī)界面。

總之,最近的十年時(shí)間中國(guó)包裝機(jī)械的技術(shù)水平上有較大的提高,但是和發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還存在一定的差距。所以要想加快包裝機(jī)械發(fā)展速度,趕超世界先進(jìn)水平,我國(guó)必須采取強(qiáng)有力的措施,可以從以下幾個(gè)方面來做:

(1)要堅(jiān)持自主創(chuàng)新,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道

路。由于我國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)非常少,所以可以在大學(xué)知識(shí)研發(fā)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)科研機(jī)構(gòu)技術(shù)開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化與工程成套,并與企業(yè)規(guī)?;a(chǎn)制造相結(jié)合的產(chǎn)學(xué)研一體化的技術(shù)創(chuàng)新。

(2)重大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新。我國(guó)目前的技術(shù)絕大部分是仿制國(guó)外的,真正自主研發(fā)的只有5%~10%,還太少。我們要在空白領(lǐng)域和重大關(guān)鍵技術(shù)方面通過引進(jìn),消化與吸收,然后再創(chuàng)新,開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。

(3)提高企業(yè)內(nèi)部的信息化管理,顧及到上下游的需求和安全。制造本身是一個(gè)系統(tǒng)工程,要建立以市場(chǎng)信息為先導(dǎo)、原料信息、加工信息、銷售與物流信息等一體的完整的產(chǎn)業(yè)信息體系,實(shí)現(xiàn)各產(chǎn)業(yè)鏈之間信息的有效反饋和銜接。

二、傳動(dòng)系統(tǒng)

傳動(dòng)產(chǎn)品在包裝機(jī)械上的使用主要是為了調(diào)整主工藝速度和控制電機(jī)在生產(chǎn)過程速度的期性變化。在現(xiàn)代包裝機(jī)械自動(dòng)化中,變頻器充當(dāng)了極為重要的角色,它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,具有調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、運(yùn)行效率高、功率因數(shù)高、操作方便、節(jié)能效果顯著等一系列的優(yōu)點(diǎn)。由于變頻器具有上述優(yōu)點(diǎn),因而在大型包裝機(jī)和包裝生產(chǎn)線上得到了廣泛地應(yīng)用。應(yīng)用在包裝機(jī)械行業(yè)的變頻器品牌主要有臺(tái)達(dá)和施耐德、富士、安川、SEW、西門子等。

三、人機(jī)界面

包裝機(jī)械的HMI以文本顯示器為主,通常與PLC或者單片機(jī)配合使用,用以設(shè)定生產(chǎn)工藝參數(shù),監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),記錄設(shè)備生產(chǎn)歷史。少數(shù)高端機(jī)械使用了觸摸屏。人機(jī)界面廠家主要有DIGITAL、HITECH、三菱、OMRON、西門子和EASYVIEW。

四、運(yùn)動(dòng)控制

運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品在包裝機(jī)上的應(yīng)用主要是實(shí)現(xiàn)精確的位置控制和嚴(yán)格的速度同步,主要通過伺服電機(jī)來實(shí)現(xiàn),伺服電機(jī)具有自動(dòng)調(diào)整、響應(yīng)速度快、低振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),故廣泛應(yīng)用于裝卸,輸送,打標(biāo),碼垛,卸垛等工序。如臺(tái)達(dá)ASDA-A2高性能伺服控制器的送標(biāo)、切標(biāo)系統(tǒng),使套標(biāo)速度達(dá)到600~800瓶/min,可以滿足果汁飲料、啤酒等快速消費(fèi)品生產(chǎn)需求。伺服控制器應(yīng)用主要有松下、臺(tái)達(dá)、富士、三菱等進(jìn)口及合資企業(yè)產(chǎn)品。

五、控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高、程序設(shè)計(jì)方便靈活、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn),包裝機(jī)械的大部分控制系統(tǒng)選擇使用了PLC控制系統(tǒng)。調(diào)查顯示PLC系統(tǒng)在5年以內(nèi)將是包裝機(jī)械的主流控制系統(tǒng)。PLC、變頻器和人機(jī)界面的應(yīng)用主要集中在啤酒和飲料包裝設(shè)備、方便食品生產(chǎn)線、全自動(dòng)包裝機(jī)、瓦楞紙板(箱)生產(chǎn)設(shè)備、乳品包裝設(shè)備上,應(yīng)用在食品包裝機(jī)械市場(chǎng)的PLC主要有三菱、OMRON、西門子、施耐德和臺(tái)達(dá)等品牌。

綜上所述,包裝行業(yè)雖屬于配套行業(yè),但涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域,特別是食品與飲料行業(yè),更是依賴于包裝行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和配套服務(wù),因此,我們努力積極推動(dòng)包裝業(yè)走上快速健康發(fā)展的自動(dòng)化道路。我國(guó)包裝機(jī)械發(fā)展對(duì)自動(dòng)化的要求自動(dòng)化改變著包裝機(jī)械行業(yè)的制造方法及其產(chǎn)品的傳輸方式,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的包裝系統(tǒng)能夠極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,有效減輕職工的勞動(dòng)強(qiáng)度并降低能源和資源的消耗。

食品原料在加工時(shí)不僅收獲主要產(chǎn)品,還收獲附加產(chǎn)品,如玉米加工,產(chǎn)品除了玉米淀粉外,還有玉米油、色拉油、人造黃油、葡萄糖、玉米蛋白及飼料等。另外還進(jìn)行污水處理。生產(chǎn)全過程均為自動(dòng)化,沒有廢棄物、沒有污染,其他產(chǎn)品的價(jià)值已大大超過玉米淀粉的價(jià)值。為了適應(yīng)食品包裝機(jī)械對(duì)自動(dòng)化趨勢(shì)發(fā)展的要求和日益提高的加工工藝,設(shè)計(jì)時(shí)將包裝機(jī)械的研發(fā)與計(jì)算機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制。從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā),運(yùn)用過程控制原理,將機(jī)械、電子與信息、檢測(cè)等有關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)組合,實(shí)現(xiàn)整體最佳化。具體來說,主要涉及到以下幾種自動(dòng)化技術(shù):

(1)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用首先“解放”了大部分的硬件,其次簡(jiǎn)化了安裝環(huán)節(jié);可以將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與ERP系統(tǒng)集成,這樣管理層就可以通過ERP系統(tǒng)十分便利地調(diào)取、分析運(yùn)行數(shù)據(jù),了解生產(chǎn)的實(shí)時(shí)情況,監(jiān)測(cè)車間的運(yùn)行情況。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在國(guó)內(nèi)的大型食品加工企業(yè)應(yīng)用較為普遍,這為整個(gè)生產(chǎn)線的無人化操作以及傳動(dòng)、檢測(cè)等工序的無縫銜接提供了可能。

(2)傳感器技術(shù)在包裝機(jī)械與食品加工行業(yè)中,傳感器的應(yīng)用場(chǎng)合繁多,對(duì)食品飲料存儲(chǔ)罐的監(jiān)控,對(duì)食品飲料的灌裝封裝、混合及加工、冷卻及加溫、清潔、包裝等工序都要用到傳感器。

(3)物流自動(dòng)化技術(shù)物流自動(dòng)化使得整個(gè)產(chǎn)品加工與包裝生產(chǎn)線得到完善,形成一個(gè)完整的產(chǎn)品加工鏈。物流自動(dòng)化技術(shù)最直接的體現(xiàn)就是使得人力得到節(jié)省。

篇2

關(guān)鍵詞:包裝機(jī)械 自動(dòng)化 應(yīng)用對(duì)策

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展,我國(guó)工業(yè)發(fā)展越來越迅速。包裝機(jī)械作為產(chǎn)業(yè)機(jī)械中重要的組成部分,對(duì)工業(yè)發(fā)展有巨大的推動(dòng)作用。包裝機(jī)械在日用家居,廚衛(wèi)建材,醫(yī)藥食品,美妝護(hù)理等方面都有重要的作用,對(duì)這些行業(yè)的發(fā)展起到保證作用。但值得注意的是,包裝機(jī)械雖然給廠家生產(chǎn)帶來極大的便利,節(jié)省時(shí)間,降低了生產(chǎn)成本,可一旦包裝機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障,就會(huì)停產(chǎn),會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此。如何保證包裝機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性是廠家面臨的巨大考驗(yàn)。就我國(guó)目前情況而言,中國(guó)的包裝行業(yè)在不斷進(jìn)步發(fā)展,而隨著科學(xué)技術(shù)的提高,包裝機(jī)械的自動(dòng)化,智能化也在不斷加深。

一.我國(guó)包裝行業(yè)的現(xiàn)狀

我國(guó)的包裝機(jī)械行業(yè)起步較晚,國(guó)內(nèi)的第一臺(tái)包裝機(jī)是北京機(jī)械研究所在研究了日本的包裝機(jī)械后,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),自主研發(fā)出來的。經(jīng)過這些年的發(fā)展,包裝機(jī)械在我國(guó)取得長(zhǎng)足進(jìn)步,為我國(guó)的包裝工業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大技術(shù)支持和保障。

雖然包裝機(jī)械對(duì)工業(yè)發(fā)展有很大影響,但也存在一些不足。在我國(guó),包裝企業(yè)大多為民營(yíng)企業(yè),技術(shù)力量相對(duì)薄弱,資金狀況不足,且在生產(chǎn)過程中極容易出現(xiàn)重復(fù)生產(chǎn)的現(xiàn)象,這是對(duì)資源的浪費(fèi),而且損失了人力物力財(cái)力。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)的包裝機(jī)械品種少,廠家自主研發(fā)能力差,所用技術(shù)都是靠引進(jìn),不能滿足我國(guó)社會(huì)的發(fā)展需求。

全球的包裝機(jī)械需求每年都在增長(zhǎng),尤其是發(fā)展中國(guó)家的包裝機(jī)械設(shè)備增長(zhǎng)量急劇擴(kuò)大,我國(guó)的包裝機(jī)械廠家立足現(xiàn)實(shí),在設(shè)計(jì),制造等方面都取得了一定進(jìn)步,未來數(shù)年對(duì)各種包裝機(jī)械的需求將會(huì)快速增長(zhǎng)。但值得一提的是,我國(guó)的包裝機(jī)械技術(shù)雖取得了較大的進(jìn)步,但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距,要趕上發(fā)達(dá)國(guó)家甚至超越發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)水平就要做到以下幾個(gè)方面:

(一)堅(jiān)持走自主創(chuàng)新道路,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀

創(chuàng)新是社會(huì)發(fā)展的必由之路,要想使我國(guó)的包裝機(jī)械制造水平領(lǐng)先世界,就要研發(fā)出屬于自己的技術(shù),雖然研究經(jīng)費(fèi)少,但可以通過與大學(xué)合作,加強(qiáng)科研機(jī)構(gòu)技術(shù)研發(fā),形成一體化的產(chǎn)學(xué)研一技術(shù)創(chuàng)新之路。

(二)重大技術(shù)引進(jìn),消化吸收后進(jìn)行創(chuàng)新

我國(guó)目前的包裝機(jī)械技術(shù)大多引進(jìn)自國(guó)外,自主研發(fā)能力差。落后就要挨打,只有自己強(qiáng)大了,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。我國(guó)廠家要通過引進(jìn)技術(shù),然后通過技術(shù)分析,自主設(shè)計(jì)屬于自己的技術(shù),吸收再創(chuàng)新,研發(fā)屬于我國(guó)的,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。

(三)提高企業(yè)內(nèi)部的信息化管理,使企業(yè)連成一個(gè)整體

在互聯(lián)網(wǎng)的大背景下,企業(yè)內(nèi)部實(shí)行信息化管理尤其重要,要建立完整的產(chǎn)業(yè)信息,使企業(yè)能及時(shí)了解供需信息,原料信息,加工信息,實(shí)現(xiàn)各產(chǎn)業(yè)鏈之間信息的有效反饋和銜接,使企業(yè)更具競(jìng)爭(zhēng)力,更好邁向新明天。

(四)要不斷創(chuàng)新

創(chuàng)新才能進(jìn)步,每個(gè)產(chǎn)品都有衰退期,所以要?jiǎng)?chuàng)新才能使產(chǎn)品不斷延續(xù)下去。技術(shù)在進(jìn)步,機(jī)械也在進(jìn)步,"不進(jìn)則退"。這是市場(chǎng)的規(guī)律。

(五)加強(qiáng)自動(dòng)化產(chǎn)品在包裝機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用。

二.自動(dòng)化在包裝機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式不斷向著商品化,社會(huì)化,國(guó)家化方向發(fā)展,在包裝機(jī)械作業(yè)方面也有了更高的要求。包裝機(jī)械發(fā)展具有更新速度快的特點(diǎn),使用自動(dòng)化的包裝機(jī)械化產(chǎn)品主要有以下幾類:

(一)傳動(dòng)系統(tǒng)

在包裝機(jī)械上使用傳動(dòng)產(chǎn)品主要是為了調(diào)整工藝速度,控制周期性變化。變頻器作為計(jì)算機(jī)技術(shù),現(xiàn)代控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合體,在包裝機(jī)械中起到重要作用。變頻器具有調(diào)速范圍寬,精確度高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,操作方便,節(jié)能效果明顯等特點(diǎn)。所以,在大型機(jī)械設(shè)備和重要生產(chǎn)線上都能見到變頻器的身影。西門子,富士康等企業(yè)均使用到了變頻器。

(二)人機(jī)界面

典型的人機(jī)界面廠家主要有西門子,OMRON,三菱。人機(jī)界面主要是包裝機(jī)械的HMI以文本顯示器為主,通常要與單片機(jī)配套使用,它主要用于記錄各方面的數(shù)據(jù)信息,極少數(shù)的高端機(jī)械使用了觸摸屏。

(三)運(yùn)動(dòng)控制

運(yùn)動(dòng)控制主要體現(xiàn)在包裝時(shí)的精確定位,和嚴(yán)格的速度同步。具有速度快,振動(dòng)低的優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于裝卸,碼垛等方面。應(yīng)用這種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的有松下,三菱等企業(yè)。

(四)控制系統(tǒng)

所謂控制系統(tǒng),又可叫做PLC控制系統(tǒng)顧名思義,就是對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行控制,優(yōu)秀的控制系統(tǒng)具有靈活方便,抗干擾能力強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。在包裝機(jī)械生產(chǎn)快速發(fā)展的今天,控制系統(tǒng)有極大的意義,為機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定可靠發(fā)展提供了基礎(chǔ)保證。運(yùn)用這種技術(shù)的廠家主要包括,施耐德,臺(tái)達(dá)等。

通過上述四方面的敘述我們發(fā)現(xiàn),包裝行業(yè)涉及我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)行業(yè),尤其是食品,飲料,化妝品等行業(yè),對(duì)包裝機(jī)械有很大的依賴。所以我國(guó)各個(gè)廠家應(yīng)加快推動(dòng)自動(dòng)化在包裝機(jī)械中的應(yīng)用,加快自主研發(fā)的速度,使包裝機(jī)械的生產(chǎn)能滿足人民日益強(qiáng)大的生產(chǎn)生活需求,加快我國(guó)工業(yè)的發(fā)展,縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,為我國(guó)的振興貢獻(xiàn)力量。

三.我國(guó)包裝機(jī)械發(fā)展對(duì)自動(dòng)化的要求

我國(guó)的包裝機(jī)械發(fā)展越來越迅速,在包裝機(jī)械中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化能大大提高工作效率,減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度,降低能源消耗。在國(guó)際上,對(duì)食品包裝的自動(dòng)化有如下要求:

篇3

【關(guān)鍵詞】賴氨酸 自動(dòng)化 包裝

一、前言

賴氨酸,按照含量不同可分為98%的賴氨酸鹽酸鹽、70%的賴氨酸硫酸鹽和65%的賴氨酸硫酸鹽。其產(chǎn)品均為顆粒狀,采用25KG復(fù)合紙袋包裝。1噸40包分8層放置于一個(gè)托盤上,然后進(jìn)行入庫轉(zhuǎn)運(yùn)。包裝過程包括接料、稱重、焊包、縫包和碼盤等。為了提高生產(chǎn)效率,減少人工成本和穩(wěn)定包裝質(zhì)量,同時(shí)為了提高企業(yè)的自動(dòng)化水平,縮短與先進(jìn)企業(yè)的差距,很多賴氨酸生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品包裝過程采用了自動(dòng)化包裝流水線。

二、自動(dòng)化包裝線的發(fā)展

包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線屬于工業(yè)機(jī)器人 工業(yè)機(jī)器人是在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的,始于20世紀(jì)40年代的美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的搬運(yùn)核原料的遙控機(jī)械操作手[1]。那時(shí)的自動(dòng)化僅限于在包裝設(shè)備安裝一臺(tái)可編程邏輯限度器(PLC),用于限度邏輯功用和驅(qū)動(dòng)器的機(jī)械動(dòng)力軸,自動(dòng)化程度非常低。近30年來,包裝線的自動(dòng)化水平突飛猛進(jìn),基本可以實(shí)現(xiàn)無人包裝流水線。在借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過不斷摸索研究,中國(guó)的包裝行業(yè)快速崛起,自動(dòng)化包裝線的生產(chǎn)水平不斷提升,為賴氨酸行業(yè)包裝線的升級(jí)換代奠定了基礎(chǔ)。

三、自動(dòng)化包裝線優(yōu)點(diǎn)

自動(dòng)化包裝機(jī)械的廣泛應(yīng)用,提高了企業(yè)包裝的生產(chǎn)效率,自動(dòng)包裝機(jī)的出現(xiàn)大大提高了企業(yè)的自動(dòng)化程度,是未來企業(yè)產(chǎn)品包裝用應(yīng)的主旋律。相對(duì)于傳統(tǒng)的包裝線,其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)如下:能根據(jù)被計(jì)量物的特性,細(xì)微調(diào)整料斗門的開閉速度,防止破碎及卡;全自動(dòng)完成送料、計(jì)量、充填制袋、打印日期、產(chǎn)品輸出全部生產(chǎn)過程;計(jì)量精度高,誤差小、省人工,易操作和維護(hù),損耗低,可保證包裝質(zhì)量;采用了步進(jìn)電機(jī),運(yùn)轉(zhuǎn)安靜,動(dòng)作穩(wěn)定,壽命長(zhǎng);穩(wěn)定的構(gòu)造,高精度的傳感器,使正確計(jì)量瞬間進(jìn)行實(shí)現(xiàn),適用范圍廣,包裝速度快,計(jì)量精確,損耗低。

四、自動(dòng)包裝線的主要控制系統(tǒng)

(一)除塵控制系統(tǒng)。除塵控制系統(tǒng)由除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)和脈沖控制儀回路組成,用于控制系統(tǒng)控制除塵器引風(fēng)除塵、脈沖噴吹清灰的動(dòng)作過程。除塵系統(tǒng)啟動(dòng)(啟動(dòng)除塵風(fēng)機(jī)和脈沖控制儀,使脈沖控制儀按照預(yù)置的脈沖寬度和間隔時(shí)間控制脈沖閥噴吹清灰),除塵風(fēng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn),物料粉塵落入集塵斗,視集塵斗中的物料粉塵多少情況,由操作人員完成物料粉塵的清除及回收。根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)濾袋上的積塵量,可在脈沖控制儀上設(shè)置脈沖噴吹的脈沖寬度和間隔時(shí)間,以確保良好的過濾效果。

(二)稱重控制系統(tǒng)。

稱重控制系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示。

其中稱重控制器是定量稱重部分的核心,它將物料的重量信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。具體過程為:稱重控制器將稱重傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),并將其運(yùn)算處理,得出相應(yīng)的邏輯信號(hào)。

(三)包裝控制系統(tǒng)??删幊炭刂破魇前b控制系統(tǒng)的控制中心。PLC自動(dòng)循環(huán)掃描各個(gè)輸入輸出點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài),并根據(jù)程序所確定的邏輯關(guān)系刷新輸出點(diǎn)的狀態(tài),通過變頻器、交流接觸器和電磁閥來控制相應(yīng)電機(jī)的啟停和氣缸的動(dòng)作,從而完成包裝工藝流程的自動(dòng)控制。

(四)封口機(jī)控制系統(tǒng)。封口機(jī)控制部分由交流接觸器、繼電器、加熱器、熱電偶及溫控器組成。起始時(shí),若斷路器正常,操作面板上的選擇開關(guān)“加熱器停止/啟動(dòng)”旋至“啟動(dòng)”,則前、中、后加熱器通電運(yùn)行。

(五)輸送檢測(cè)控制系統(tǒng)。輸送檢測(cè)控制系統(tǒng)由復(fù)檢秤控制器、PLC、檢測(cè)元件、操作界面、控制元件和執(zhí)行元件六部分組成。復(fù)檢秤控制器是輸送檢測(cè)控制系統(tǒng)的核心,它將料袋的重量信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,具體過程為:復(fù)檢秤控制器將稱重傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),并將其處理轉(zhuǎn)換成重量數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算,得出邏輯信號(hào)。復(fù)檢秤控制器用此邏輯信號(hào)與PLC數(shù)字量I/O點(diǎn)通訊,實(shí)現(xiàn)復(fù)檢秤稱重過程控制。

五、賴氨酸生產(chǎn)企業(yè)自動(dòng)化包裝系統(tǒng)的應(yīng)用

如圖2所示,賴氨酸生產(chǎn)企業(yè)所應(yīng)用的自動(dòng)化包裝線主要由除塵控制系統(tǒng)、稱重控制系統(tǒng)、包裝控制系統(tǒng)、封口機(jī)控制系統(tǒng)、輸送檢測(cè)控制系統(tǒng)、碼垛控制系統(tǒng)等組成。

六、結(jié)束語

自動(dòng)化包裝線在賴氨酸生產(chǎn)線上的用應(yīng),具有較高的包裝速度,精準(zhǔn)的包裝效果,低能耗,既保證了充足的生產(chǎn)量,又可以給企業(yè)節(jié)省成本,為賴氨酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與壯大提供有力的支持,自動(dòng)化裝置的應(yīng)用將是今后賴氨酸生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn):

[1] 張碧波.淺談包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J],中國(guó)高新技術(shù)企業(yè), 2008, (23):75-76.

篇4

關(guān)鍵詞:自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀 應(yīng)用技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào):F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5336(2014)10-0081-02

1 食品包裝機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀

目前,在我國(guó)大型食品加工廠中應(yīng)用機(jī)器總線技術(shù)比較普遍,其中機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器總線技術(shù)、人機(jī)界面與傳感器等是食品包裝機(jī)械中采用的自動(dòng)化技術(shù)主要幾大技術(shù)。大型食品加工廠中普遍運(yùn)用無人操作、檢測(cè)及傳動(dòng)等自動(dòng)化工序,另外傳感器在食品的加工與包裝過程中運(yùn)用也極為普遍,機(jī)器人在食品的包裝、堆垛、裝卸及碼放過程中應(yīng)用。

但是隨著食品加工工藝的不斷提高,控制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原有的包裝參數(shù)的要求也在不斷提高,這就意味著現(xiàn)有的應(yīng)用技術(shù)已無法滿足發(fā)展需要,必須對(duì)其提出全新的創(chuàng)新要求。目前,我國(guó)已經(jīng)注重提高包裝機(jī)械的自動(dòng)化水平,在今后的研發(fā)設(shè)計(jì)中,主要就是避開采用集光、電、機(jī)、磁、氣于一體的機(jī)械化食品包裝機(jī)械電子設(shè)備。所研發(fā)的機(jī)電一體化主要以實(shí)現(xiàn)機(jī)械、電子、信息、檢測(cè)相結(jié)合,以系統(tǒng)觀點(diǎn)為核心,運(yùn)用控制原理的全過程,達(dá)到整體的最優(yōu)化配置。

隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,在食品包裝機(jī)械領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)將逐步被引入,根據(jù)食品包裝的工藝要求,去設(shè)置全自動(dòng)包裝系統(tǒng),并對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制與檢測(cè),以達(dá)到提高機(jī)電一體化的應(yīng)用水平,同時(shí)使企業(yè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、安全生產(chǎn)。這個(gè)目標(biāo)是食品包裝機(jī)械技術(shù)的總體發(fā)展方向。

2 主要技術(shù)應(yīng)用

(1)傳感器在在食品包裝機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用比較廣,而且在當(dāng)前傳感技術(shù)的應(yīng)用也有了新突破。目前我國(guó)對(duì)食品安全越來越重視,并且對(duì)食品檢測(cè)技術(shù)提出了精細(xì)化要求,主要是因?yàn)楫?dāng)前食品安全問題過于突出。食品保質(zhì)檢測(cè)配置主要由掃描儀與傳感器組成,此項(xiàng)配置形成的對(duì)比參數(shù)十分準(zhǔn)確,能在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到食品什么時(shí)間變質(zhì)。另外在國(guó)外食品加工廠中,還有一種新型集成電路檢測(cè)器被廣泛應(yīng)用,這種技術(shù)可直接檢測(cè)出食品的變質(zhì)時(shí)間。(2)總線型運(yùn)動(dòng)控制器在食品包裝行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊在我國(guó)食品包裝機(jī)械正面臨從勞動(dòng)密集型向知識(shí)密集型轉(zhuǎn)變的過程,因此總線型運(yùn)動(dòng)控制器是當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)中在食品包裝行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊一項(xiàng)技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)主要以高速的總線通訊方式,來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換多個(gè)位置控制模式、高速追蹤、交換多通訊口數(shù)據(jù)信息等功能。所以企業(yè)管理者為了提高食品包裝質(zhì)量、以降低生產(chǎn)成本,也應(yīng)提高對(duì)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的重視。

3 食品包裝機(jī)械的未來發(fā)展趨勢(shì)

(1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)趨同化。全球性食品機(jī)械領(lǐng)域規(guī)避技術(shù)壁壘的重要舉措就是為了國(guó)際間技術(shù)交流和貿(mào)易往來的一致性和協(xié)調(diào)性,這就意味著世界各國(guó)的食品加工與食品機(jī)械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就必須向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或歐盟標(biāo)準(zhǔn)靠攏。如果國(guó)家的食品機(jī)械市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力沒有上去,就說明國(guó)家的食品機(jī)械制造業(yè)在國(guó)際貿(mào)易中受阻,其主要原因就是國(guó)家沒有傾向全球性食品機(jī)械領(lǐng)域規(guī)避技術(shù)壁壘的重要舉措去做。尤其是WTO成員國(guó),要鞏固國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)現(xiàn)全球化生產(chǎn)和制造中的地位,就必須以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為制定本國(guó)技術(shù)法規(guī)的基礎(chǔ),從而進(jìn)一步強(qiáng)化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在協(xié)調(diào)各國(guó)技術(shù)法規(guī)的作用。(2)高新技術(shù)實(shí)用化。高新技術(shù)是食品機(jī)械當(dāng)今食品機(jī)械的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要是技術(shù)競(jìng)爭(zhēng),此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用前景也是相當(dāng)廣闊的。在食品機(jī)械加工中,通過采用高新技術(shù)可提高生產(chǎn)效率、降低能耗、增加得率和附加值、保持食品營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味及保證食品安全。因此,提高食品機(jī)械技術(shù)含量已是食品機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展主題。目前,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家不斷推出技術(shù)含量更高、更人性化的新設(shè)備、新產(chǎn)品,主要都是采用高新技術(shù)應(yīng)用到食品機(jī)械中,從而使設(shè)備性能大大提高。(3)設(shè)備高度效率化。食品機(jī)械制造企業(yè)要使生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)、專業(yè)化作業(yè)、自動(dòng)化調(diào)節(jié)、規(guī)模化經(jīng)營(yíng)等,食品加工設(shè)備局必須高度效率化,由專業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備代替通用化生產(chǎn)設(shè)備;由人型化生產(chǎn)設(shè)備代替中小型生產(chǎn)設(shè)備;由連續(xù)式生產(chǎn)設(shè)備代替間歇式生產(chǎn)設(shè)備。其主要是采用機(jī)電一體化技術(shù)和光、電、液、自動(dòng)化控制技術(shù)等來實(shí)現(xiàn)的,繼而可顯著提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。所以,只有發(fā)展生產(chǎn)線高度自動(dòng)化、生產(chǎn)規(guī)模大型化的生產(chǎn)設(shè)備,才能提高食品機(jī)械大型制造企業(yè)或跨國(guó)公司高效率生產(chǎn),才能贏得市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。(4)質(zhì)量控制全程化。食品機(jī)械制造企業(yè)要使食品加工技術(shù)適應(yīng)質(zhì)量安全的全程控制要求,就必須與國(guó)際接軌?,F(xiàn)代國(guó)際通行的食品加工生產(chǎn)方式是世界食品機(jī)械的技術(shù)發(fā)展主流之一,其主要是防范在不衛(wèi)生條件、可能引起污染或品質(zhì)劣化的環(huán)境下作業(yè),避免因批量生產(chǎn)不合格產(chǎn)品所造成的損失;另外一方面就是減少食品加工作業(yè)過程中人為或設(shè)備的差錯(cuò)降低到最低限度;將質(zhì)量保證的重點(diǎn)由傳統(tǒng)的對(duì)最終產(chǎn)品的檢驗(yàn)轉(zhuǎn)移到對(duì)加工工藝過程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行管制。(5)技術(shù)裝備安全化?;谌蛐缘氖称钒踩遮厙?yán)峻,世界各國(guó)的食品機(jī)械都在與國(guó)際接軌,根據(jù)國(guó)際上食品機(jī)械研究、開發(fā)、制造的通行要求,推出大量符合質(zhì)量安全要求的食品機(jī)械。制訂完善的設(shè)備技術(shù)規(guī)范并且按照這些技術(shù)規(guī)范嚴(yán)格組織食品機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用是研發(fā)、制造加工設(shè)備本身做到食品加工的安全性主要實(shí)現(xiàn)方式。在這些技術(shù)規(guī)范中,最主要的是食品機(jī)械的機(jī)械安全與衛(wèi)生要求,必須符合這些基本要求,才能達(dá)到與國(guó)際接軌。

4 結(jié)語

綜上所述,我國(guó)的食品包裝機(jī)械行業(yè)還有很大的上升空間,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的提高可有效提高我國(guó)食品包裝行業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)我國(guó)的食品包裝業(yè)的發(fā)展有重要意義,食品包裝機(jī)械自動(dòng)化是我國(guó)食品包裝機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必由之路。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:現(xiàn)代樓宇;電話報(bào)警;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):TP277;TP368.1

作為家用的基于電話網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),為了方便調(diào)試和便于功能擴(kuò)展,現(xiàn)采用模塊化設(shè)計(jì),系統(tǒng)主要分為以下幾個(gè)模塊:預(yù)警探測(cè)模塊、自動(dòng)撥號(hào)模塊、錄放音模塊、監(jiān)聽模塊、電話信號(hào)判斷模塊和總控模塊。

1 預(yù)警探測(cè)模塊

報(bào)警探測(cè)器是用來探測(cè)入侵者的入侵行為。需要防范入侵的地方可能會(huì)很多,可以是某些特定的點(diǎn)、線、面,甚至是整個(gè)空間。探測(cè)器由傳感器和信號(hào)處理器組成。入侵探測(cè)器中傳感器實(shí)現(xiàn)探測(cè)的方式也是多種多樣的。例如:微波探測(cè)器、玻璃破碎探測(cè)器、熱釋電紅外傳感器等。由于考慮到家庭使用,綜合成本和報(bào)警效果等的因素,建議采用光觸發(fā)報(bào)警方式。目前,監(jiān)控領(lǐng)域中使用的紅外燈主要為半導(dǎo)體固體發(fā)光(紅外發(fā)光二極管)紅外燈,紅外輻射功率與正向工作電流成正比,在接近正向電流的最大額定值時(shí),器件的溫度因電流的熱耗而上升,使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小,將影響輻射功率的發(fā)揮,但工作電流過大將影響其壽命,甚至使紅外二極管燒毀。為增加紅外光的有效范圍,建議采用以定時(shí)器為核心的施密特觸發(fā)器來調(diào)制紅外二極管來發(fā)射紅外光,再采用以CX20106芯片為核心的紅外光接收器作為接收端,當(dāng)紅外光被阻擋后,接收端收到的紅外光頻率發(fā)生變化,接收電路就將向總控模塊以中斷方式發(fā)出信號(hào)。調(diào)解芯片的電阻值可以改變其所接受的光的頻率。

2 自動(dòng)撥號(hào)模塊

我國(guó)的電話網(wǎng)絡(luò)采用的是DTMF(Dual Tone Multi-Frequency):雙音多頻信號(hào)來完成撥號(hào)。所以應(yīng)采用具有重?fù)芄δ艿碾p音多頻撥號(hào)模塊,這樣不但可以完成我們的撥號(hào)任務(wù),也同時(shí)可以簡(jiǎn)化相應(yīng)的電路?,F(xiàn)決定采用HOLTEK公司生產(chǎn)的型號(hào)為HT9302G的雙音多頻撥號(hào)芯片作為電路的核心。芯片HT9302G的工作電壓2.0V-5.5V。HT9302G的 - 和 - 所接為標(biāo)準(zhǔn)4*4鍵盤。HT9302G可以產(chǎn)生脈沖撥號(hào)信號(hào)和雙音多頻信號(hào)進(jìn)行撥號(hào),我們的設(shè)計(jì)中只采用雙音多頻信號(hào)進(jìn)行撥號(hào),所以其mode引腳直接接地來選擇雙音多頻信號(hào)撥號(hào)。

3 錄放音模塊

錄放音模塊的作用是在撥號(hào)模塊接通電話后將事先錄制的報(bào)警語音傳到電話線路當(dāng)中去,提示主人現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的情況?,F(xiàn)選定美國(guó)ISD公司生產(chǎn)的型號(hào)為ISD2560的錄放音芯片,錄音時(shí)間為60秒。它的最大特點(diǎn)在于片內(nèi)E2PROM容量為480K,所以錄放時(shí)間長(zhǎng);有10個(gè)地址輸入端,尋址能力可達(dá)1024位;最多能分600段,只要在分段錄/放音操作前(不少于300納秒),給地址A0-A9賦值,錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開始,錄音結(jié)束由停止鍵操作決定,芯片內(nèi)部自動(dòng)在該段的結(jié)束位置插入結(jié)束標(biāo)志(EOM);而放音時(shí)芯片遇到EOM標(biāo)志即自動(dòng)停止放音。

4 監(jiān)聽與電話信號(hào)判斷模塊

我們決定采用飛利浦公司生產(chǎn)的型號(hào)為TEA1062A的芯片作為監(jiān)聽模塊的核心。利用靈敏度較高的柱極性電容話筒采集現(xiàn)場(chǎng)聲音送入芯片TEA1062A處理再送入電話網(wǎng)絡(luò)。

電話線上的信號(hào)在不同情況下分為不同的頻率,忙音信號(hào)頻率為450Hz(或440Hz)。為檢測(cè)電話是否處于占線狀態(tài)或者是否接通,必須對(duì)電話線上的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。這里采CLARE公司生產(chǎn)的型號(hào)為M-984-02的芯片作為該電路核心。當(dāng)輸入信號(hào)在450Hz時(shí)M-984-02的D400引腳將給出相應(yīng)的信號(hào),而當(dāng)電話機(jī)接通ENV引腳也會(huì)給出信號(hào)。將ENV引腳、D400引腳與單片機(jī)相連當(dāng)與忙音信號(hào)時(shí)單片機(jī)將控制重新?lián)芴?hào),當(dāng)電話接通會(huì)播放錄音。

5 總控模塊

使用經(jīng)典的51系列單片機(jī)作為這款報(bào)警裝置的控制中心。其中80C51是INTEL公司MCS-51系列單片機(jī)中最基本的產(chǎn)品。它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī),屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征,它繼承和擴(kuò)展了MCS-48單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。

此外,80C51還可工作于低功耗模式,可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下,保存RAM數(shù)據(jù),時(shí)鐘振蕩停止,同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。80C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。在我們所設(shè)計(jì)的報(bào)警系統(tǒng)中P0端口用來控制錄放音芯片ISD2560,P1端口接監(jiān)控模塊用來監(jiān)視監(jiān)控模塊是否有信號(hào)發(fā)出,P2端口用作信號(hào)的監(jiān)控。當(dāng)探測(cè)模塊遇到情況時(shí),將向單片機(jī)以中斷方式發(fā)出信號(hào),單片機(jī)判斷是P0的哪一路發(fā)出信號(hào)并選擇ISD2560的相應(yīng)的地址播放相應(yīng)錄音。之后單片機(jī)控制接通外線完成模擬摘機(jī),控制撥號(hào)模塊完成撥號(hào),如果電話線中是忙音信號(hào),則等待一段時(shí)間后重新?lián)芴?hào)。在電話線接通后將錄音模塊和監(jiān)聽模塊分先后接入電話外線,最后在判斷對(duì)方掛機(jī)后掛斷電話。

6 結(jié)束語

電話自動(dòng)報(bào)警裝置雖然實(shí)現(xiàn)了我們所期望的部分功能,可以通過電話網(wǎng)路及時(shí)將警情傳出,但也存在著一些不足。第一,整個(gè)系統(tǒng)依附于普通電話機(jī),需要改裝電話,所以很不利于普通家庭的方便使用;第二,主要采用分離器件的設(shè)計(jì)造成系統(tǒng)穩(wěn)定性差,調(diào)試復(fù)雜;第三,各種傳感器易受環(huán)境的影響,容易產(chǎn)生誤判發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào),所以可靠性受到限制。此外,數(shù)字化已成為各種通信方式和家用電器的發(fā)展方向,所以新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量降低成本并且希望可以做到純數(shù)字化的工作方式。

數(shù)字交換系統(tǒng)可以直接處理,傳送和交換數(shù)字信息,與模擬交換系統(tǒng)相比,抗干擾性強(qiáng),易于時(shí)分多路復(fù)用,便于加密,適于信號(hào)處理和控制,便于引入遠(yuǎn)端集線器,易于集成容量大阻塞低的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),并有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)字交換與數(shù)字傳輸?shù)闹苯勇?lián)接,構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)(IDN),為向ISDN過渡奠定基礎(chǔ)。頻移鍵控(FSK):是為了能在傳統(tǒng)電話線路的基礎(chǔ)上傳送數(shù)字信號(hào)而用特殊的音頻范圍來區(qū)別發(fā)送和接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。如調(diào)頻ModemBell-103型發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的二進(jìn)制邏輯被指定的專用頻率是:發(fā)送,信號(hào)邏輯0、頻率1070Hz,信號(hào)邏輯1、頻率1270Hz;接收,信號(hào)邏輯0、頻率2025Hz,信號(hào)邏輯1、頻率2225Hz,這樣便達(dá)到了在電話線上傳送數(shù)字信號(hào)的目的。在新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中我們也將其分為幾個(gè)部分從而便于管理,氣主要分為預(yù)警探測(cè)部分、DTMF撥號(hào)部分、FSK調(diào)制解調(diào)器、擴(kuò)展存儲(chǔ)器部分和總控部分。新系統(tǒng)共包括所用芯片在內(nèi)整個(gè)系統(tǒng)共用器件49個(gè),較原系統(tǒng)已大大減少,成本也必將隨之降低。此外新系統(tǒng)中除了DTMF信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)送以外全部為數(shù)字信號(hào),也已基本達(dá)到家庭使用的要求。

參考文獻(xiàn):

[1]梁柱.光學(xué)原理教程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.

[2]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[3]李春玲.紅外自動(dòng)水龍頭[J].無線電制作精匯,2005(02):261-262.

篇6

關(guān)鍵字:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);自動(dòng)化裝置

中圖分類號(hào):F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

繼電保護(hù)的自動(dòng)化裝置一直以來都是電力系統(tǒng)所追求的發(fā)展方向,其中包括兩方面的內(nèi)容,一個(gè)是電力調(diào)度的自動(dòng)化,另一個(gè)事發(fā)電控制的自動(dòng)化。另外,繼電保護(hù)的自動(dòng)化技術(shù)和裝置的水平和能力很大程度上反應(yīng)和制約著整個(gè)電力系統(tǒng)的水平和能力。繼電保護(hù)是指在電力系統(tǒng)的維護(hù)過程中,對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候,通過快速反應(yīng)來隔離和切除故障,從而確保故障之外的系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行,比如發(fā)出相關(guān)的故障警報(bào)信息或者發(fā)出跳閘命令等,通過這樣來提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

一、電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置特點(diǎn)

繼電保護(hù)的相關(guān)裝置并不是一種需要頻繁運(yùn)動(dòng)的裝置,只有在故障發(fā)生的時(shí)候,比如當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生超載運(yùn)行或者短路的時(shí)候,繼電保護(hù)的相關(guān)裝置才會(huì)出現(xiàn)比較大的操作動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置通過發(fā)出各種警告信息和命令,快速而敏捷地對(duì)故障進(jìn)行選擇性的切除,即將離發(fā)生故障位置最近的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行切除(一般是將開關(guān)斷開),這樣可以讓事故導(dǎo)致的停電范圍盡可能小,使得電力系統(tǒng)中的大部分都能夠進(jìn)行正常的運(yùn)行。同時(shí),在電力系統(tǒng)發(fā)生局部的故障時(shí),繼電保護(hù)裝置也應(yīng)該能夠正常運(yùn)行。在故障發(fā)生之后,繼電保護(hù)要能夠繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)保護(hù)工作,使繼電保護(hù)的功能發(fā)揮出來。另外,繼電保護(hù)裝置本身發(fā)生故障的概率也并不高。一般來說,繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障的情況一般有兩種,一種是拒動(dòng)故障,指的是當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候,繼電保護(hù)裝置并不能在第一時(shí)間快速反應(yīng),從而將故障隔離或者切除,導(dǎo)致系統(tǒng)其他部分受到損壞甚至出現(xiàn)崩潰狀況,另一種是誤動(dòng)故障,指的是當(dāng)電力系統(tǒng)本身并沒有發(fā)生故障,但是繼電保護(hù)的相關(guān)設(shè)備照樣發(fā)出各種干擾信息,導(dǎo)致相關(guān)工作人員的判斷出現(xiàn)誤差,造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。在進(jìn)行相關(guān)裝置的建設(shè)過程中,也要對(duì)裝置進(jìn)行安裝前的調(diào)試和校驗(yàn),同時(shí)確保設(shè)備的接線牢固,這樣,才能使裝置更好地運(yùn)行。

二、電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置

繼電保護(hù)的相關(guān)裝置指的是能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護(hù)這項(xiàng)功能的相關(guān)設(shè)備和原件。對(duì)繼電保護(hù)相關(guān)裝置進(jìn)行改善比如自動(dòng)化、智能化的改善,很大程度上也是為了提高相關(guān)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。對(duì)繼電保護(hù)相關(guān)裝置進(jìn)行可靠性的分析,從而判斷這些裝置的性能,可以從以下方面來進(jìn)行。

1、對(duì)相關(guān)裝置進(jìn)行全面性的認(rèn)識(shí)了了解,包括裝置的初始狀態(tài)和設(shè)定等。由于繼電保護(hù)的相關(guān)裝置在設(shè)定初始值的環(huán)節(jié)中對(duì)裝置日后的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生一定影響,并且在電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,決定了繼電保護(hù)的相關(guān)設(shè)備的復(fù)雜性,因此,在繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)中,對(duì)裝置進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)十分重要。一般來說,可以從多方面比如設(shè)備裝置的技術(shù)資料、設(shè)計(jì)圖紙或者數(shù)據(jù)資料等多方面對(duì)設(shè)備進(jìn)行了解和認(rèn)識(shí)。另外,裝置的初始數(shù)據(jù)能夠幫助相關(guān)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行可靠性方面的判斷,因此必須對(duì)初始數(shù)據(jù)和改動(dòng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的記錄。

2、在繼電保護(hù)的裝置運(yùn)行過程中,也要對(duì)裝置的運(yùn)行情況和狀態(tài)進(jìn)行同步的跟進(jìn),通過統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)分析,來總結(jié)出裝置的運(yùn)行狀態(tài)特點(diǎn)和規(guī)律。通過這樣反復(fù)的檢測(cè),也可以更加了解設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)和可靠性及安全性,并且能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備所存在的缺陷和異常從而更快更及時(shí)地解決裝置的運(yùn)行問題,提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。通過科學(xué)的檢測(cè),也能夠使裝置的安全系數(shù)提高;一般來說,相關(guān)裝置的檢測(cè)周期可以參照下表。

裝置名稱 監(jiān)測(cè)周期

所有的裝置 第一年中對(duì)所有裝置進(jìn)行檢查,后檢查周期為3至5年。每年進(jìn)行部分檢查。

可人為進(jìn)行數(shù)值更改的裝置 對(duì)數(shù)值進(jìn)行更改時(shí),進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)檢測(cè),其余參照“1”要求進(jìn)行

電流互感器 每隔5年一次檢測(cè),如數(shù)值更改時(shí),進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)檢測(cè)

變壓器的保護(hù)裝置 一年一次部分檢查,全部檢查周期為3至5年

高頻率的保護(hù)通道 全部檢查周期為3至5年,一年一次部分檢查,每天通過“交換信息”的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

信號(hào)回路的保護(hù)裝置 根據(jù)具體的裝置檢驗(yàn)要求進(jìn)行檢驗(yàn)

回路的絕緣試驗(yàn)裝置 一年一次絕緣測(cè)試,進(jìn)行絕緣耐壓測(cè)試的周期為5年

3、在進(jìn)行繼電保護(hù)的相關(guān)裝置的發(fā)展時(shí),也要符合電力系統(tǒng)的發(fā)展要求,如進(jìn)行相關(guān)裝置的自動(dòng)化就是其中的一個(gè)要求。另外,要提高自動(dòng)化的裝置的可靠性,也要同步進(jìn)行裝置的檢測(cè)器的安裝。就目前而言,我國(guó)在在線檢測(cè)方面的技術(shù)還不太成熟,也不太全面,但是要想更準(zhǔn)確地知道設(shè)備和裝置的運(yùn)行狀態(tài)和穩(wěn)定性,就需要將在線檢測(cè)和離線檢測(cè)相結(jié)合,通過在線檢測(cè)數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)的結(jié)合,才能夠更加全面地知道裝置的運(yùn)行狀態(tài)。隨著我國(guó)在電力系統(tǒng)的發(fā)展越來越快、要求越來越高,通過傳統(tǒng)意義上的單個(gè)裝置或者原件已經(jīng)沒有辦法應(yīng)對(duì)大范圍的電力系統(tǒng)故障了,因此對(duì)繼電保護(hù)相關(guān)裝置進(jìn)行自動(dòng)化研究和使用也顯得越來越迫切。

三、結(jié)論

在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)的裝置自動(dòng)化的過程中,加大力度對(duì)自動(dòng)化進(jìn)行研究和投入一方面對(duì)于提高電力系統(tǒng)的供電安全和穩(wěn)定性具有重要的意義,另一方面對(duì)于電力運(yùn)行過程中的成本縮減也具有很大的影響,因此在今后的研究和發(fā)展中仍然應(yīng)該不斷投入努力,在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推進(jìn)繼電保護(hù)裝置的自動(dòng)化。

參考文獻(xiàn):

[1]韓天行.繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置檢驗(yàn)手冊(cè)[ M ].北京:機(jī)械工業(yè)出版 社.2004.

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關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);10kV饋電;事故連帶性;分界開關(guān)成套設(shè)備

中圖分類號(hào):TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-9166(2011)032(C)-0239-01

一、信陽配電網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)狀分析

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,在信陽配電網(wǎng)(城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng))建設(shè)的過程中,10kV配電線路主網(wǎng)不斷改良安全運(yùn)行率趨于穩(wěn)定,但各用戶支線入口處大量使用著戶外柱上開關(guān)和隔離開關(guān),它們一般均為手動(dòng)操作,主要用于正常分、合線路負(fù)荷電流和隔離電源等作用,不具有自動(dòng)隔離用戶側(cè)事故的功能,伴隨逐年來信陽各類新用戶的不斷增多,線路結(jié)構(gòu)越加復(fù)雜給故障排查帶來更大的困難,絕大多數(shù)配電線路T接多條支線或與多臺(tái)變壓器呈放射狀輻射;線路短的只有幾十米,長(zhǎng)的穿山越嶺長(zhǎng)達(dá)十幾千米,支線環(huán)節(jié)多為全線架空或局部電纜與架空混合線路;出于臨時(shí)用電需要有的架空線路臨時(shí)帶有電纜用戶、架設(shè)臨時(shí)箱變等,支線末端用戶配電變壓器嚴(yán)重老化等現(xiàn)象;從而出現(xiàn)單一用戶側(cè)的事故(主要指單相接地故障),尤其當(dāng)線路故障點(diǎn)難以確定,延誤了事故處理,造成故障擴(kuò)大,進(jìn)一步發(fā)展為相間短路,給配電網(wǎng)主網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來隱患。

二、配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的分析

10kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式主要分為不接地、經(jīng)消弧線圈接地和經(jīng)低值電阻接地三種方式。在不同的中性點(diǎn)接地方式下,單相接地時(shí)的故障電流大小和繼電保護(hù)的動(dòng)作行為是不同的。在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式下,變電站出線開關(guān)的零序保護(hù)不作用于掉閘;在中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式下,零序保護(hù)作用于掉閘。

(一)中性點(diǎn)不接地方式(請(qǐng)參閱圖1)

C1為故障點(diǎn)前段線路(包含架空線和電纜)的相對(duì)地電容值的總和。C2為故障點(diǎn)后段線路(包含架空線和電纜)的相對(duì)地電容值的總和。計(jì)算公式:I01=3ωU0C1 I02=3ωU0C2式中U0為電源相電壓,ω為角頻率。

電源側(cè)線路中包含架空線和電纜的相對(duì)地電容值的總和,零序電流的大小可由架空線和電纜的長(zhǎng)度進(jìn)行估算,一般來講,C1遠(yuǎn)大于C2,因此I02比I01要小得多,即接地故障發(fā)生在用戶界外時(shí)檢出的零序電流很小,而接地故障發(fā)生在用戶界內(nèi)時(shí)檢出的零序電流卻很大。

(二)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式(請(qǐng)參閱圖2)

C1為故障點(diǎn)前段線路(包含架空線和電纜)的相對(duì)地電容值的總和。C2為故障點(diǎn)后段線路(包含架空線和電纜)的相對(duì)地電容值的總和。L為消弧線圈電感值。零序電流的大小和方向隨補(bǔ)償方式而改變,但一般來講,其脫諧度應(yīng)不小于5%,因此,I´01仍遠(yuǎn)大于用戶界外發(fā)生接地故障時(shí)產(chǎn)生的零序電流I02。從而可準(zhǔn)確區(qū)分用戶界內(nèi)或外外的接地故障。

(三)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式(請(qǐng)參閱圖3)

計(jì)算接地點(diǎn)故障電流公式:I01′=I01+I02-IR 因IR遠(yuǎn)大于I01和I02,因此I01'約等于IR。據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)以中性點(diǎn)經(jīng)10Ω電阻接地系統(tǒng)應(yīng)用較多為例,一般純金屬性接地故障電流在300A~500A,用戶界內(nèi)單相接地時(shí),零序電流互感器檢出的是所有的接地電流I02,而在用戶界外發(fā)生單相接地故障時(shí)產(chǎn)生的接地電流,零序電流互感器檢出的零序電流為I01。通過對(duì)三種接地方式的界內(nèi)和界外產(chǎn)生的接地電流分析,在變電站接地選線裝置不能滿足快速查找接地故障點(diǎn)的條件下,研究如何監(jiān)測(cè)毫安級(jí)零序電流的手段,采集該零序電流的大小來判定故障所發(fā)生的區(qū)域,通過切斷該區(qū)域單相接地故障電流,從而明確事故分段點(diǎn),減小停電范圍。

三、運(yùn)行分析

經(jīng)過近二年在信陽配電網(wǎng)的技術(shù)運(yùn)用,該類用戶分界開關(guān)可針對(duì)配網(wǎng)不同中性點(diǎn)接地方式方式,通過對(duì)過流保護(hù)、零序保護(hù)定值的調(diào)整,保證了分界斷路器能可靠切除單相接地及相間短路故障,支線故障率大幅下降,配電網(wǎng)安全運(yùn)行到明顯的提高。

結(jié)論:本文首先對(duì)現(xiàn)有配電網(wǎng)支線保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了分析及研究,通過高精度三相一體化零序電流互感器監(jiān)測(cè)零序電流為判斷故障,使其行之有效地對(duì)配電網(wǎng)的監(jiān)視和控制。在今后配電網(wǎng)發(fā)展的歷史過程中,配電系統(tǒng)必將獲得迅速大規(guī)模的發(fā)展,分界斷路器作為配電系統(tǒng)的重要組成部分,同時(shí)迎來了配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展新機(jī)遇。

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關(guān)鍵詞:微機(jī)保護(hù)裝置;自動(dòng)化水平;測(cè)試系統(tǒng)軟件;服務(wù)功能;應(yīng)用范圍

數(shù)字化時(shí)代的到來,為現(xiàn)代化輸配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率及服務(wù)功能提出了更高的要求,需要相關(guān)的技術(shù)人員結(jié)合輸配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),注重微機(jī)保護(hù)裝置的合理設(shè)置,確保這種保護(hù)裝置的穩(wěn)定性、可靠性等能夠滿足相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)的各種需求。因此,需要對(duì)各種微機(jī)保護(hù)裝置的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行必要地分析。

1 開發(fā)平臺(tái)LabWindows/CVI概述

作為一種重要的C語言開發(fā)平臺(tái),LabWindows/CVI在長(zhǎng)期的使用中取得了良好的作用效果,為相關(guān)軟件性能的優(yōu)化及開發(fā)效率的提高提供了重要的參考依據(jù)。因此,需要對(duì)這種開發(fā)平臺(tái)有著必要地了解。具體表現(xiàn)在:(1)LabWindows/CVI的功能非常強(qiáng)大,通過對(duì)靈活性強(qiáng)的C語言的有效使用,為平臺(tái)運(yùn)行中數(shù)據(jù)采集分析效率的提高提供了重要的保障,優(yōu)化了平臺(tái)實(shí)際應(yīng)用過程中的服務(wù)功能;(2)該開發(fā)平臺(tái)通過對(duì)集成化開發(fā)環(huán)境、交互式編程方法的合理運(yùn)用,豐富了其中的庫函數(shù),促使C語言的各項(xiàng)功能使用中能夠達(dá)到預(yù)期的效果,減輕了開發(fā)設(shè)計(jì)人員的工作量,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化測(cè)試環(huán)境的優(yōu)化;(3)在該開發(fā)平臺(tái)的支持下,可以為基于良好的測(cè)試環(huán)

境、高效的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成結(jié)構(gòu)一體化軟件開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供必要的服務(wù),增強(qiáng)了軟件開發(fā)環(huán)境實(shí)際應(yīng)用的良好性。LabWindows/CV的主要特點(diǎn)有:開發(fā)中所涉及的程序交互性強(qiáng);擁有豐富的庫函數(shù),相關(guān)儀器的控制作用效果良好;包含了開發(fā)中所需的IVI儀器驅(qū)動(dòng)程序,外部接口功能完善。

2 微機(jī)保護(hù)裝置的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 測(cè)試系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)分析

結(jié)合現(xiàn)階段微機(jī)保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用狀況,可知其中的硬件產(chǎn)品種類繁多,充分地滿足了相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)的實(shí)際需求。像BI、BO、I/O板等各種擴(kuò)展板,實(shí)際的應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大。因此,結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的相關(guān)要求,需要建立性能可靠的測(cè)試平臺(tái),確保測(cè)試軟件使用中能夠保持良好的兼容性及良好性,優(yōu)化測(cè)試系統(tǒng)軟件長(zhǎng)期使用中的服務(wù)功能。

通過對(duì)該測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有效設(shè)置及合理分析,可以為測(cè)試裝置、測(cè)試平臺(tái)、相關(guān)軟件、測(cè)試通道等組成部分實(shí)際作用的充分發(fā)揮提供可靠地保障,促使測(cè)試系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)使用中能夠達(dá)到微機(jī)保護(hù)裝置的具體要求,全面提升該保護(hù)裝置的整體服務(wù)水平。

2.2 測(cè)試系統(tǒng)軟件框架分析

微機(jī)保護(hù)裝置工作中對(duì)測(cè)試系統(tǒng)軟件的可擴(kuò)展性及靈活性有著較高的要求,而測(cè)試系統(tǒng)自身未包含測(cè)試流程實(shí)施中所需的各種參數(shù),而是按照合理的方式將這些參數(shù)保存在相關(guān)的配置文件中。系統(tǒng)運(yùn)行中可以通過對(duì)各種配置文件的訪問獲得相關(guān)的數(shù)據(jù),并結(jié)合以太網(wǎng)接口的作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試設(shè)備的實(shí)時(shí)控制。當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行中需要對(duì)被測(cè)設(shè)備之間保持正常的通信模式時(shí),需要加強(qiáng)對(duì)各種外部工具的合理配置。因此,需要注重微機(jī)保護(hù)裝置相關(guān)的測(cè)試系統(tǒng)軟件框架的有效構(gòu)建。具體表現(xiàn)在以下方面:

(1)注重FTS系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)的合理設(shè)置。為了確保該系統(tǒng)的正常運(yùn)行,需要對(duì)其中的配置文檔、外部工具、各種測(cè)試程序等進(jìn)行有效地設(shè)計(jì),完善測(cè)試設(shè)備的服務(wù)功能,增強(qiáng)FTS系統(tǒng)的適用性。

(2)明確測(cè)試系統(tǒng)不同層的功能特性。該測(cè)試系統(tǒng)包括頂層應(yīng)用層及底層驅(qū)動(dòng)層。底層驅(qū)動(dòng)層的主要作用在于對(duì)各種測(cè)試設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)地控制,確保測(cè)試設(shè)備能夠與被測(cè)裝置之間保持良好的數(shù)據(jù)交互效果,確保各種配置文件可以進(jìn)行正常地解析,結(jié)合應(yīng)用層的實(shí)際需求,提供相關(guān)的接口函數(shù);頂層應(yīng)用層的主要作用在于實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試條目,像報(bào)告是否順利地生成、人機(jī)交互效果是否良好等,優(yōu)化了測(cè)試設(shè)備正常工作中的自檢功能,保持了測(cè)試作業(yè)計(jì)劃實(shí)施過程中的高效性,促使自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件使用中能夠達(dá)到微機(jī)保護(hù)裝置的各種要求,消除微機(jī)保護(hù)裝置使用中存在的相關(guān)影響因素。

(3)注重通信測(cè)試、開出量測(cè)試、通道測(cè)試等結(jié)構(gòu)的合理設(shè)置,確保測(cè)試系統(tǒng)軟件框架使用中能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)的各種需要,實(shí)現(xiàn)軟件框架的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3 基于VISA硬件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

注重性能可靠的Agilent硬件測(cè)試設(shè)備的合理使用,有利于提高測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行效率,確保測(cè)試系統(tǒng)在微機(jī)保護(hù)裝置測(cè)試過程中能夠保持良好的作用效果,實(shí)現(xiàn)對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的不斷改進(jìn),加快智能化、集成化微機(jī)保護(hù)裝置的研究步法,推動(dòng)相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。

VISA本質(zhì)上是一個(gè)接口軟件,是虛擬儀器系統(tǒng)正常工作中接口功能的良好反映。VISA使用中最大的特點(diǎn)是:打破了總線、工作環(huán)境、操作平臺(tái)的束縛,并對(duì)底層的相關(guān)協(xié)議進(jìn)行了屏蔽。在統(tǒng)一方式的作用下,為L(zhǎng)AN、USB等系統(tǒng)進(jìn)行了科學(xué)化配置、測(cè)試等,并包含了硬件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中所需的控制函數(shù),促使設(shè)計(jì)人員在具體的設(shè)計(jì)過程中無需考慮相關(guān)通信協(xié)議的要求,確保了設(shè)計(jì)工作的高效性。

結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的要求,需要對(duì)基于Agilent VISA的硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行合理地設(shè)置,增強(qiáng)各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置的合理性。具體表現(xiàn)在:(1)選擇相關(guān)的函數(shù)對(duì)虛擬儀器進(jìn)行實(shí)時(shí)地控制,確保虛擬儀器能夠處于穩(wěn)定、高效的工作狀態(tài);(2)結(jié)合讀寫命令函數(shù)的作用,增強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)的性能可靠性,確保系統(tǒng)運(yùn)行中能夠?qū)ο嚓P(guān)被測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行正常地讀取。

4 自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件測(cè)試過程分析

為了對(duì)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件的實(shí)際作用效果進(jìn)行綜合地評(píng)估,需要對(duì)該測(cè)試系統(tǒng)軟件的測(cè)試過程進(jìn)行必要地分析。以通道校準(zhǔn)為例。具體的測(cè)試過程體現(xiàn)在:(1)在測(cè)試系統(tǒng)的支持下,對(duì)被測(cè)模擬通道的相關(guān)配置軟件進(jìn)行讀取,獲取其測(cè)試過程中所需的各種參數(shù);(2)加強(qiáng)對(duì)測(cè)試通道結(jié)構(gòu)特性的深入分析,對(duì)通道的ID、單位、接線類型等參數(shù)進(jìn)行采集,通過自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件的作用,對(duì)通道參數(shù)進(jìn)行科學(xué)地分析。

5 結(jié)束語

通過對(duì)LabWindows/CVI平臺(tái)的合理利用,增強(qiáng)了微機(jī)保護(hù)裝置的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的合理性,為現(xiàn)代化微機(jī)保護(hù)裝置保護(hù)效果的增強(qiáng)及使用壽命的延長(zhǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,未來輸配電網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中。應(yīng)注重微機(jī)保護(hù)裝置工作中自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì),加強(qiáng)對(duì)這種測(cè)試軟件的科學(xué)使用,充分地滿足微機(jī)保護(hù)裝置正常工作的各種需求,降低輸配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的故障發(fā)生率,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇9

關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備;狀態(tài)在線報(bào)警

中圖分類號(hào):F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)模式,通常是監(jiān)控中心人工監(jiān)控和微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備監(jiān)控,但是由于調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備眾多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)性不夠,使工作人員在在執(zhí)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候,難免出現(xiàn)失誤,出現(xiàn)問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理。

而經(jīng)過技術(shù)改造,利用設(shè)備狀態(tài)在線報(bào)警技術(shù),優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),降低了人為工作的失誤,同時(shí)也強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)行可靠性,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)。

設(shè)計(jì)應(yīng)用背景以及目的

傳統(tǒng)的調(diào)度自動(dòng)化的運(yùn)行維護(hù)方式有兩種:其一是調(diào)度自動(dòng)化值班人員定期地對(duì)自動(dòng)化機(jī)房環(huán)境、電源、空調(diào)設(shè)備、電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)軟件進(jìn)程、廠站通信狀態(tài)等進(jìn)行人工逐項(xiàng)巡查;其二是出現(xiàn)問題之后,等待調(diào)度、監(jiān)控人員匯報(bào)缺陷后立即處理。這兩種方法的弊端顯而易見,前者運(yùn)行人員的任務(wù)量過大,導(dǎo)致效率低下,而后者是失效差,雖然效率高,但是此時(shí)問題已經(jīng)發(fā)生。倘若系統(tǒng)中某個(gè)監(jiān)控軟件退出,監(jiān)控人員疏忽不知,導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)和處理問題出現(xiàn)時(shí)間上的延誤,從而影響了安全生產(chǎn)。

因此,在原有的基礎(chǔ)上,對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化重新設(shè)計(jì),開發(fā)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的在線自動(dòng)監(jiān)視,提高了系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行效率和系統(tǒng)的可靠性。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)考慮到Internet/Intranet高科技技術(shù)對(duì)電力企業(yè)的影響,設(shè)計(jì)成為具有一體化平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化、多功能系統(tǒng)。 在系統(tǒng)硬件上,采用最新的高可靠性的微型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù),搭建好系統(tǒng)系統(tǒng)工作服務(wù)的硬件平臺(tái)。在軟件上采用最新的正版操作軟件Microsoft Windows等。

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路要求。方便性:集到有用的重要信息,采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果,按照預(yù)先設(shè)定的的報(bào)警值進(jìn)行分析處理,而且報(bào)警結(jié)果可以直觀明了反饋給運(yùn)行人員。可靠性:系統(tǒng)提供了多種界面進(jìn)行報(bào)警值限定,當(dāng)超過上限和下限值時(shí),系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警,但是要防止系統(tǒng)因?yàn)樵O(shè)定數(shù)值設(shè)定問題導(dǎo)致報(bào)假警或者是頻繁報(bào)警現(xiàn)象發(fā)生,讓維護(hù)人員集中精力,關(guān)心處理重要信息。高效性:系統(tǒng)必須能夠進(jìn)行高效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理,報(bào)警信息通過手機(jī)短信和語音電話等方式即時(shí)傳送給值班人員。

設(shè)計(jì)思路架構(gòu)圖

三、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

調(diào)度自動(dòng)化設(shè)別狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)采用了分模塊化的設(shè)計(jì)方式。包括信息采集和變換系統(tǒng),信息通信設(shè)備傳送系統(tǒng)和信息調(diào)度中心系統(tǒng)。這三個(gè)模塊之間采用面向?qū)ο蠹夹g(shù),各個(gè)模塊設(shè)計(jì)相對(duì)獨(dú)立,某個(gè)模塊的內(nèi)部更改不影響另外模塊的正常運(yùn)行。

信息采集和交換系統(tǒng)

信息采集和交換系統(tǒng),主要負(fù)責(zé)收集、處理電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)信息,通過人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)把電網(wǎng)運(yùn)行狀況集中而有選擇的顯示出來進(jìn)行監(jiān)控。電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)的總負(fù)荷、總出力以及其他的一些重要的遙測(cè)以及遙信等狀態(tài)數(shù)據(jù)。這一類數(shù)據(jù)和各應(yīng)用系統(tǒng)之間有密切的關(guān)聯(lián)。先進(jìn)的調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)具備有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口平臺(tái),可以統(tǒng)一管理各系統(tǒng)接口,而且個(gè)系統(tǒng)之間并不相互干擾,有效提高了數(shù)據(jù)獲取效率。在信息交換方面,考慮了各個(gè)系統(tǒng)之間的差異性,對(duì)各操作系統(tǒng)的不同信息接口進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的基礎(chǔ)架構(gòu)。

信息通信設(shè)備傳送系統(tǒng)

采集到的信息按照文件傳輸協(xié)議(FTP)通過根據(jù)配置文件信息,將指定的文件按照指定模式發(fā)送到指定目錄。信息傳送模塊主要包括兩個(gè)部分,一部分是配置文件,另外一部分是守護(hù)進(jìn)程。通過這兩個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)了將調(diào)度自動(dòng)化狀態(tài)信息上送和配置信息下傳的目的。

信息調(diào)度中心系統(tǒng)

信息調(diào)度中心系統(tǒng)(系統(tǒng)管理模塊)包括了主機(jī)配置模塊、進(jìn)程監(jiān)控模塊、報(bào)警日志模塊。系統(tǒng)管理監(jiān)視平臺(tái)、文件接收監(jiān)控模塊等,是整個(gè)系統(tǒng)的大腦,提供系統(tǒng)管理功能。

主機(jī)模塊(系統(tǒng)):主機(jī)數(shù)據(jù)庫里面儲(chǔ)存了系統(tǒng)運(yùn)行所需的所有信息,可以通過主機(jī)界面停止或者開啟管理應(yīng)用進(jìn)程。

進(jìn)程管理模塊(系統(tǒng)):進(jìn)程管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)監(jiān)控運(yùn)行應(yīng)用進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài),如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)進(jìn)程有異常,就可以立刻采取關(guān)閉或者重啟該系統(tǒng),并且生成報(bào)警信息。

報(bào)警日志模塊(系統(tǒng)):該系統(tǒng)主要是講日常中系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視情況自動(dòng)生成表格,列出詳細(xì)的日志信息,運(yùn)行管理人員可以通過日志發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障問題。

系統(tǒng)管理監(jiān)視界面:通過這個(gè)界面,運(yùn)行管理人員可是實(shí)時(shí)監(jiān)視目前系統(tǒng)的運(yùn)行情況,如果出現(xiàn)報(bào)警就可以立刻實(shí)施處理。

另外,調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備狀態(tài)在線報(bào)警系統(tǒng),為了及時(shí)把系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況發(fā)送給指定的運(yùn)行工程師,采用了一個(gè)報(bào)警系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)保證系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。當(dāng)監(jiān)測(cè)對(duì)象發(fā)生異常時(shí),報(bào)警展示模塊就會(huì)向用戶發(fā)出手機(jī)短信息,提供報(bào)警數(shù)據(jù)。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)基本功能

系統(tǒng)實(shí)施關(guān)鍵問題

跨平臺(tái)問題:調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜,各個(gè)操作系統(tǒng)組成的軟件操作系統(tǒng)和硬件配置構(gòu)成都不同,如何保證設(shè)備報(bào)警系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)良好的跨平臺(tái)作業(yè),是一個(gè)關(guān)鍵問題。

監(jiān)測(cè)對(duì)象信息獲取問題:系統(tǒng)檢測(cè)的對(duì)象較多,一般主要采用三種辦法:利用監(jiān)測(cè)對(duì)象提供的使用接口提取信息;通過標(biāo)準(zhǔn)商用接口直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫;通過操作系統(tǒng)底層應(yīng)用編程接口獲取信息。

參考資料:

篇10

關(guān)鍵詞:低甲基化;穿孔素啟動(dòng)子區(qū);CD4+T 細(xì)胞;慢性阻塞性肺疾病

Abstract:Objective This study aimed at investigating the methylation status of perforin regulatory elements in CD4+ T cells from peripheral blood of COPD patients and its possible role in the pathogenesis of this disease. Methods The peripheral blood CD4+ T lymphocytes of eight patients with COPD and eight healthy controls were separated, and genomic DNA and RNA was extracted from the isolated cells. The methylation levels of perforin regulatory elements in peripheral blood CD4+ T lymphocytes were determined, expression of perforin investigated.Results The methylation levels in CD4+T lymphocyte perforin regulatory elements of patients with COPD were significantly lower than those in the control group, while the expression levels of perforin gene were relatively higher and the difference was statistically significant (P

Key words:Hypomethylation; Perforin regulatory elements; CD4+ T cell; COPD

COPD是臨床上非常常見的一種疾病,嚴(yán)重影響廣大患者的身體健康。目前該病的發(fā)病機(jī)制不是十分明確,尤其是其肺功能不斷惡化的特點(diǎn)還需要進(jìn)一步研究。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),自身免疫反應(yīng)可能是該病不斷進(jìn)展的原因[1];但具體到這種反應(yīng)是如何形成和發(fā)展的還不太清楚。我們前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明:CD4+T 淋巴細(xì)胞穿孔素基因啟動(dòng)子區(qū)低甲基化可促進(jìn)穿孔素基因的表達(dá),從而參與自身免疫性肺氣腫的發(fā)生[2];但該機(jī)制是否同樣適用于被稱之為自身免疫性疾病的COPD目前還不是十分清楚,有待進(jìn)一步探討。本研究以COPD患者為研究對(duì)象,通過檢測(cè)CD4+T 淋巴細(xì)胞穿孔素基因啟動(dòng)子區(qū)域 DNA 平均甲基化水平以及穿孔素基因mRNA的表達(dá),旨在探討其在COPD發(fā)病中的作用。

1資料與方法

1.1一般資料 2014年2月~4月在我院呼吸內(nèi)科病房選取經(jīng)常規(guī)治療達(dá)到穩(wěn)定期的COPD患者8例,納入COPD組;同期招募正常健康人8例,納入正常對(duì)照組。COPD組患者均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)慢性阻塞性肺疾病學(xué)組制訂的慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013 年修訂版)中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3];其中,男性 5 例,女性 3例,年齡45~68歲,平均(56.4±7.8)歲。正常對(duì)照組男性 4例,女性4例,年齡40~58歲,平均(49.8±6.2)歲。兩組年齡、性別差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有可比性。所有參加本次試驗(yàn)研究的對(duì)象均排除風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、過敏性哮喘、系統(tǒng)性紅瘢狼瘡(SLE)等常見免疫系統(tǒng)疾病。所有受試者均簽署知情同意書,見表1。

1.2材料和方法

1.2.1主要材料 人外周血淋巴細(xì)胞分離液(天津?yàn)笊镏破房萍加邢薰荆?,人CD4+T淋巴細(xì)胞分選磁珠(德國(guó)美天妮公司),亞硫酸氫鹽處理試劑盒、質(zhì)粒抽提試劑盒(德國(guó)QIAGEN公司),PGEM-T和PGEM-T Easy載體系統(tǒng)(Promega公司),M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶(Promega公司),dNTP(Generay Biotech公司)等。

1.2.2方法 外周血CD4+T 淋巴細(xì)胞分離、DNA、RNA提取、穿孔素基因mRNA表達(dá)測(cè)定以及穿孔素啟動(dòng)子區(qū)基因測(cè)序參照相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行[4,5]。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS11.5軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,正態(tài)分布的計(jì)量資料以(x±s)表示,非正態(tài)計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位間距)表示。采用t檢驗(yàn)和秩和檢驗(yàn),以P

2結(jié)果

兩組CD4+T淋巴細(xì)胞穿孔素基因啟動(dòng)子區(qū)域DNA平均甲基化以及穿孔素基因mRNA比較:COPD患者CD4+T淋巴細(xì)胞穿孔素基因啟動(dòng)子區(qū)域DNA平均甲基化水平顯著低于正常對(duì)照組(P0.05);但穿孔素基因mRNA的表達(dá)較正常對(duì)照組增強(qiáng)(P0.05),見表2。

3討論

目前,專家們普遍認(rèn)為,COPD患者盡管給予良好的治療,但其肺泡損害一直不斷發(fā)展;究其原因可能和其機(jī)體內(nèi)存在的自身免疫反應(yīng)有關(guān)。國(guó)外有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn):將自身免疫肺氣腫大鼠脾臟中的CD4+T 淋巴細(xì)胞注入正常大鼠體內(nèi)可誘發(fā)其出現(xiàn)肺泡隔細(xì)胞凋亡及自身免疫性肺氣腫產(chǎn)生[6],從而提示:CD4+ T淋巴細(xì)胞功能異常是肺氣腫形成的重要原因。因?yàn)镃OPD的主要病理變化包括慢性支氣管炎和肺氣腫,所以我們推測(cè)該機(jī)制亦適用于臨床上被稱為自身免疫疾病的COPD。

Motz GT 等[7] 進(jìn)一步研究證實(shí):從長(zhǎng)期被動(dòng)吸煙的小鼠體內(nèi)分離T細(xì)胞并轉(zhuǎn)移到其他正常小鼠體內(nèi),后者會(huì)出現(xiàn)COPD樣的疾??;所以,該研究進(jìn)一步支持我們上述假設(shè)成立的可能。

DNA甲基化是一種化學(xué)修飾,在許多高等生物的生命活動(dòng)中起到重要作用。甲基化常發(fā)生在啟動(dòng)子區(qū)CpG島,DNA甲基化升高常抑制基因表達(dá),反之則促進(jìn)其表達(dá)。

我們的研究表明:COPD患者CD4+ T淋巴細(xì)胞穿孔素基因啟動(dòng)子區(qū)域DNA平均甲基化水平顯著低于正常對(duì)照組;但穿孔素基因mRNA的表達(dá)較正常對(duì)照組增強(qiáng),結(jié)合我們前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得到類似結(jié)果[2],我們認(rèn)為:CD4+ T 淋巴細(xì)胞穿孔素基因啟動(dòng)子區(qū)低甲基化可促進(jìn)穿孔素基因的表達(dá),從而參與COPD的發(fā)生。究其具體機(jī)制,考慮可能和該區(qū)域低甲基化狀態(tài)誘發(fā)的肺泡隔細(xì)胞凋亡有關(guān)[2]。

目前,促甲基化藥物已在臨床上廣泛使用,無明顯副作用。故本研究可望為臨床上進(jìn)一步探討COPD的發(fā)生機(jī)制及尋求新的治療方法提供思路。

參考文獻(xiàn):

[1]Taraseviciene-Stewart L, Douglas IS, Nana-Sinkam PS, et al. Is alveolar destruction and emphysema in chronic obstructive pulmonary disease an immune disease[J].Proc Am Thorac Soc,2006,3(8):687-690.

[2]Zhang C,Yan MY, Lu P,et al. Hypomethylation of perforin regulatory elements in CD4+T cells from rat spleens contributes to the development of autoimmune emphysema[J].Respirology,2014,19(3):376-381.

[3]中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)慢性阻塞性肺疾病學(xué)組.慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013 年修訂版)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)前沿雜志(電子版),2014,6(2):67-80.

[4]肖嶸,李勇堅(jiān),陸前進(jìn),等.SLE患者T淋巴細(xì)胞穿孔素基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化狀態(tài)的探索[J].中華皮膚科雜志,2007,40(2):89-91.

[5]李勇堅(jiān),肖嶸,李亞萍,等.SLE患者T淋巴細(xì)胞穿孑L素mRNA及其蛋白的表達(dá)[J].中華皮膚科雜志,2007,40(1):57-58.