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控制技术论文范文

控制技术论文

控制技术论文范文第1篇

首先,设计经验非常重要。在传统的机械制造行业中,与设计中用到的各种公式、器械的基本知识相比,设计经验非常重要。这是因为在实际工程的设计过程中,对于中间过程的控制若仅使用理论知识进行计算和分析则会导致实际设计结果与理论分析的误差较大,甚至出现严重偏差。在这种背景下,为了得到正确的设计结果,需要采用经验公式或对理论设计过程中相应数据做权重处理。而这些处理过程和经验公式中各系数的选取需要大量的设计经验作为支撑,才能得到理想的设计结果。其次,设计成本较低,设计时间长。在传统的机械制造领域中,对于某个零部件的设计和制作通常需要相关工作人员运用机床来实现。具体的操作步骤为:首先,设计人员根据设计任务书给出设计方案和设计图纸;其次,工作人员根据图纸和方案,对机床进行相应的操作,以实现设计;最后,操作人员需要与设计人员进行沟通,同时对机床加工的产品进行反复的测量和修改,以实现设计方案的最终实现。通过对设计的具体步骤的分析可以得出:在传统机械制造行业中,由于采用人操作机床的方式完成设计,因此在这种设计下设计成本较低。同时,由于在这个设计过程中需要对产品进行反复的测量和精加工,因此设计的时间较长。最后,不能完全发挥机床的作用,降低了工作效率。机床是采用电机来驱动刀具高速旋转,来实现对加工材料的切、削等操作。其中,驱动刀具的电机具有非常良好的性能;而刀具的设计和制作过程也非常严格,以确保刀具的质量和切削物体的效率。在操作的过程中,机床上有精密的刻度来确保操作的精确性。可以看出,机床的作用就是使操作者可以实现精密的操作过程,以达到理想的设计产品。然而,在实际使用的过程中由于现在对于制造业误差的控制非常严格,要求也很高,这导致了操作者不能充分发挥出机床原有的高效、高精度的功能,降低了机床的工作效率和在设计中的作用。

2.将数控技术应用于机械制造中

使传统机械制造技术变革为数控机械制造技术,这给机械制造行业带来了新的特点,主要体现在:首先,提高机床的效率。通过前文分析可知,传统机械制造技术中机床的效率较低。当将数控技术应用于机械制造中时,可以用计算机实现对加工部件的定位,以及对机床电机的启动和停止的控制,同时还可以对切刀的切换进行控制。由于这些控制过程都有计算机根据预先设定的指令来实现。这与人工操作相比,将大大提高每一步操作的精确度,从而提高了机床的工作效率。其次,改变了原有的设计思想。在传统的机械制造设计中,设计思想和设计思路在围绕相关设计理论的同时,还要加入一定的设计经验。对于很多的设计工作而言,设计经验往往比设计理论更为重要。当数控技术应用于机械制造行业后,这种原有的设计观念和设计思想将发生根本性的变化:一方面,需要新的设计理论来对设计的相关工作进行指导。新的设计理论中,不仅要包含经典机械设计中的所有理论,同时还要包括数控技术的相关理论,设计者在对设计方案进行理论分析时,要同时结合这两个理论进行分析,以找到最优的设计方案;另一方面,在设计的过程中,设计经验在整个设计中占的比重会非常小。当设计理论与设计经验之间存在冲突时,设计者需要根据新的设计理念和设计思路进行[2]衡量,来确实最终的设计选择。最后,设计周期将大幅缩短,同时设计方案的借鉴性变强。当数控技术应用于机械制造领域中时,由于设计的主要工作都围绕对于相关理论的研究和方案的选择过程中,在这个过程中由于不涉及具体方案的实施,因此这与传统机械设计相比,会大大缩减设计时间和设计周期。同时,对于较为成熟的设计方案,由于设计方案均建立在计算机的全面控制基础上,因此这种设计方案有较高的借鉴性和重复利用价值。然而,需要指出:在现阶段虽然数控技术应用于机械制造行业对行业有着诸多有利的影响,但存在其成本较高、相关技术还处于发展阶段且不成熟、技术的掌握有一定的难度等问题。但不可否认,数控技术应用于机械制造行业将是未来行业的发展趋势。因此,如何解决上述问题将是未来数控技术应用于机械制造行业的发展方向。

3.总结

控制技术论文范文第2篇

关键字:自动化智能控制应用

随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出犷新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。

一、智能控制的主要方法

智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等,以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。

2.1模糊控制

模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础,以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。

2.2专家控制

专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合,仿效专家的经验,实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成,通过对知识的获取与组织,按某种策略适时选用恰当的规则进行推理,以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高;可通过调整控制器的参数,适应对象特性及环境的变化,适应性好;通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强。

2.3神经网络控制

神经网络模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息,通过不断修正连接的权值进行自我学习,以逼近理论为依据进行神经网络建模,并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制。

1.4学习控制

(1)遗传算法学习控制

智能控制是通过计算机实现对系统的控制,因此控制技术离不开优化技术。快速、高效、全局化的优化算法是实现智能控制的重要手段。遗传算法是模拟自然选择和遗传机制的一种搜索和优化算法,它模拟生物界/生存竞争,优胜劣汰,适者生存的机制,利用复制、交叉、变异等遗传操作来完成寻优。遗传算法作为优化搜索算法,一方面希望在宽广的空间内进行搜索,从而提高求得最优解的概率;另一方面又希望向着解的方向尽快缩小搜索范围,从而提高搜索效率。如何同时提高搜索最优解的概率和效率,是遗传算法的一个主要研究方向。

(2)迭代学习控制

迭代学习控制模仿人类学习的方法、即通过多次的训练,从经验中学会某种技能,来达到有效控制的目的。迭代学习控制能够通过一系列迭代过程实现对二阶非线性动力学系统的跟踪控制。整个控制结构由线性反馈控制器和前馈学习补偿控制器组成,其中线性反馈控制器保证了非线性系统的稳定运行、前馈补偿控制器保证了系统的跟踪控制精度。它在执行重复运动的非线性机器人系统的控制中是相当成功的。

二、智能控制的应用

1.工业过程中的智能控制

生产过程的智能控制主要包括两个方面:局部级和全局级。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中的某一单元进行控制器设计,例如智能PID控制器、专家控制器、神经元网络控制器等。研究热点是智能PID控制器,因为其在参数的整定和在线自适应调整方面具有明显的优势,且可用于控制一些非线性的复杂对象。全局级的智能控制主要针对整个生产过程的自动化,包括整个操作工艺的控制、过程的故障诊断、规划过程操作处理异常等。

2.机械制造中的智能控制

在现代先进制造系统中,需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况,人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业,它利用模糊数学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模,利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。可采用专家系统的“Then-If”逆向推理作为反馈机构,修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性,将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力,进行在线的模式识别,处理那些可能是残缺不全的信息。

3.电力电子学研究领域中的智能控制

电力系统中发电机、变压器、电动机等电机电器设备的设计、生产、运行、控制是一个复杂的过程,国内外的电气工作者将人工智能技术引入到电气设备的优化设计、故障诊断及控制中,取得了良好的控制效果。遗传算法是一种先进的优化算法,采用此方法来对电器设备的设计进行优化,可以降低成本,缩短计算时间,提高产品设计的效率和质量。应用于电气设备故障诊断的智能控制技术有:模糊逻辑、专家系统和神经网络。在电力电子学的众多应用领域中,智能控制在电流控制PWM技术中的应用是具有代表性的技术应用方向之一,也是研究的新热点之一。

以上的三个例子只是智能控制在各行各业应用中的一个缩影,它的作用以及影响力将会关系国民生计。并且智能控制技术的发展也是日新月异,我们只有时课关注智能控制技术才能跟上其日益加快的技术更新步伐。

参考文献:

[1]严宇,刘天琪.基于神经网络和模糊理论的电力系统动态安全评估[J].四川大学学报,2004,36(1):106-110.

[2]张利平,唐德善,刘清欣.遗传神经网络在凝汽器系统故障诊断中的应用[J].水电能源科学,2004,22(1):77-79.

控制技术论文范文第3篇

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

控制技术论文范文第4篇

烟叶仓库根据类型不同,面积大小不一(标准库每层面积在120m2)。烟叶包通常打包为80×60×40cm3,烟叶堆的堆叠大小没有明确限定,通常不高于2m,烟叶堆之间预留至少2m的通道。根据烟叶仓库的堆放格局,结合物联网技术的烟叶存储温湿度控制系统电气布置如图1所示,系统由3部分组成:射频传感标签、阅读控制器和烟叶存储上位机监控平台。射频传感标签由两部分组成:固定在电气外包装顶端的射频标签和固定在传感轴上的温湿度传感器。射频标签设置在顶端可以有效避免干扰和物理机械损伤,用于获取位置和时间信息,并进行射频通信。传感器通过电气连接线连接,用于获取每一个烟叶堆中心轴的温湿度分布。阅读控制器通过有线和无线方式完成射频传感标签与上位之间的数据通信。烟叶存储监控系统的上位机采用PC机,完成信息通信、数据分析处理等功能。

2射频传感模块

射频传感模块各个功能组成采用分离放置,通过接地固定底座和电气外包装固定,经电气连接线完成布局布线。如图1所示,距离地面最近的一个温湿度传感器与地面距离为20cm,高度低于2m的温湿度传感器以50cm的间距布局,其主要依据是烟叶包的大小及温湿度控制需求。烟叶包将围绕着每一个烟叶堆放中心轴进行堆放,通过射频技术完成对每一个烟叶堆中心轴的温湿度采集,以确定是否存在安全隐患。

2.1模块硬件设计射频传感模块由射频模块(nRF24LE01)、温湿度传感模块(SHT75)及电路组成,分为四个功能模块:微处理器(8051内核)、射频模块(nRF24L01+)、温湿度传感模块(SHT75)和电源管理模块。nRF24LE01提供2.4GHz无线收发模块(nRF24L01+)和微处理器(增强型8051内核)完成数据处理和射频通信,其μm级CMOS工艺满足系统模块设计需要[3]。温湿度传感器采用集成一体化传感器SHT75,相较于其他温度传感器(如DS18B20),该传感器的优势在于具备通过传感标签I/O端口识别传感器功能,在更换传感器是不需要重新定位写入地址[4]。

2.2模块软件构架射频模块nRF24LE01提供了增强型8051单片机完成对温湿度数据的接收和处理后,送入A/D转换模块,完成数据打包,然后经nRF24L01+射频模块完成发送,发射配置流程图如图2所示。模块基于C语言进行模块化软构建开发,射频收发模式采用EnhancedShockBurstTM模式,进行4种工作模式、6种状态的调配,状态图如图3所示。

3阅读器设计

阅读控制器射频模块采用nRF24LE01,与射频传感标签的软构建复用。微处理器选择MSP430F449,MSP430F449提供A/D转换模块,通过SPI串口与nRF24LE01进行信息通信。

3.1阅读控制器的拓扑结构设计大型烟草仓库会有不同类型的烟叶仓库组群而成,且仓库之间、仓库与监控中心之间都有一定的传输距离。为了降低数据传输干扰,提供数据处理效率,系统阅读控制器采用2层网络拓扑结构,如图4所示。

3.2阅读控制器的MultiCeiver模式设计nRF24LE01提供MultiCeiver接收模式,可连接6路独立的并行数据通道,每路数据通道都能够完成增强型shockburst功能,每个数据通道有固定的物理地址,如表1所示[5]。

4温湿度控制平台设计

上位机基于VS平台、C#语言,结合GDI+图像处理功能与数据库管理技术,完成6大功能模块设计,提供实时数据串口通信、监测数据接收、存储,以及温度值超限报警等功能。通信模块:提供串口参数设置及串口通信功能。监测控制:提供监测方式选定(系统提供了测试数据自动定时上传、手动控制上传、预警过渡区上传等方式)、监测方式转换、监测启止控制等功能。显示控制:系统提供监测数据的数据库显示、二维曲线显示、三维曲线显示。该模块提供了不同模式的选择、切换等功能。数据管理:该模块完成上传的监测数据保存和处理,并提供本地报表生成、本地报表上传等功能。预警、报警程序:根据温度预警区间值,提供预警、报警功能。冗余接口模块:该模块基于软构建设计思路,系统采用模块化设计,并预留模块端口提供与烟草系统其他平台和功能模块的通信、升级和移植设计。

5结语

控制技术论文范文第5篇

[摘 要]技术的本质是控制,技术通过精心算计的时间分割和空间变换,达到了资本所要求的高效率,从而越来越成为控制自然和人类社会的力量。在这个过程中,技术凭借资本的力量,依托科学,重构了人的生活世界,并以现代化的名义向全球扩展,最终导致对人类社会的全面控制。 [关键词]技术控制 资本 时空重构 培根提出的“知识就是力量”,表达了人类控制自然的强烈愿望,标志着一个新的时代即技术全面控制时代的来临。这个过程改变人类社会是如此彻底,以至于当福柯宣告“知识就是权力”的时候,人们已无意对此作出任何反驳。 利奥塔在《后现代知识状态》中深刻地指出,人们对科学和技术进步的追求,首先来自发财的欲望而不是求知的欲望。技术与利润的“有机结合”先于技术与科学的结合。“在今天,购买学者、技师和仪器不是为了掌握真理,而是为了增加力量” .这个力量即控制的力量,它表现为追逐更多的利润,其后果是对人和自然更大程度的控制。但技术控制的力量来源于何处? 1 现代技术的本质是控制 (1)技术本质是控制 海德格尔相信,当柏拉图开始用理念试图去把握自然呈现出来的事物时,已经表明出一种控制的趋向。存在为存在者所取代。随着形而上学的开始,人也被赋予用理念来识见事物、进行思考的能力,有了把他的知识当做控制和设计他所面对的世界(包括他自己)的工具的可能。这种控制和设计,是现代技术最显著的特征。海德格尔说:“解蔽贯通并统治着现代技术。……在现代技术中起支配作用的解蔽乃是一种促逼(herausfordern),此种促逼向自然提出蛮横要求,要求自然提供本身能够被开采和贮藏的能量。”现代技术在促逼的意义上摆置自然。这种促逼的要求被海德格尔命名为座架(Ge-stell)。海德格尔认为“座架”是技术的本质,它限定、强求。事物和自然物被从物质存在、对象性、可统治性、功能等方向上被限定,被定位,从而强求某种东西进入一种非自然状态,达到对技术需要来说是合适的内容。如水电厂被置于莱茵河水流之中,它把莱茵河水限定为水压,使水流的意义在于发电上。这样,技术就以一种强力统治的方式,使事物放弃其真正的存在,被迫变成单纯的物质性和功能性的存在。 故技术最本质的特征体现了它的控制和统治这一方面。技术统治的对象最初是自然物,但随后把人也纳入其统治的对象之中。如果说培根要求人们顺从自然,只体现了对自然控制的单纯意愿的话,那随后而来的工业革命,不仅使自然物被分割,而且人也被分割、组织起来,成为生产线上的固定工具。全面发展的人被技术分工分裂为机器系统中的一个个可替换的零件。而按理性原则组织起来的官僚体制,是一种更加精致的统治机制,它使生活在现代社会的每一个人,都陷入一个无可逃避的“现代化的铁笼”(韦伯语)之中。 技术控制的合法性 但是,技术作为一种控制的力量,在其产生之初就受到怀疑。在希腊人那里,“科学”是指来自人类心灵的理性的直接把握的一种知识,它是自然秩序的流露。希腊科学体现了学者理性的智慧的自然流露,但工匠的技艺,由于是一种非自然的“人工”活动,往往超越其界限,因而其正当性却受到怀疑:关于普罗米修斯的希腊神话,就表达了对技术正当性的怀疑。普罗米修斯把火从众神那里偷来,并教会人们如何使用这个礼物(技术),但 这个礼物却具有某种意义的不正当性。它导致了神界与人间力量的不平衡,这无可逃避地要受到复仇女神的报复,以恢复自然的秩序。而且,希腊人对技术的使用也是小心翼翼的,达代罗斯的悲剧就在于他的儿子忘记了使用技术的界限,飞得太高,让太阳融化粘羽毛的蜡,从而摔到海中淹死。这些神话无疑是对使用人工制品的警告。 亚里士多德对工匠技艺的鄙薄就在于技术制成品的“不自然”,因为它不具备“自我运动”的能力,即它是依附于外在目的的,而我们很难保证这种外在目的总是善的。无独有偶,技术的合法性在古代中国也受到怀疑,《庄子》中老叟对“机心”的担忧,使得他宁愿抱瓮汲水而不是借助机械的桔槔。因此,不解决技术在道德上的合法性,技术就永远得不到学者的同情和关心,也无法得到充分的发展。 技术控制的合法性在希腊传统中受到质疑,但在犹太一基督教传统中得到肯定。基督教认为,对自然界的支配与控制是上帝赋予人类的权力,这种权力具有不容置疑的正当性,只是由于人类祖先的堕落,人们丧失了这部分权力。在培根看来,宗教与科学进行着共同的努力,即补偿被逐出伊甸园所受到的伤害:“人由于堕落而同时失去了其清白和对创造物的统治。不过所失去的这两方面在此生都可能部分地恢复,前者依靠宗教和信仰,后者靠技艺科学”.认识到这一点对现代科学的产生非常重要,因为宗教与科学的和解就建立在这个基础之上。对基督徒来说,“得救” 是尘世生活惟一的目标,如果对自然的研究不会威胁到上帝的权威和对神的信仰,相反还能够增加上帝的荣耀,那还有什么必要去阻止人们对自然的研究呢?对清教徒来说,技艺和科学,都不过是人类得救的手段和途径,因此,运用技术实现社会功利的目标具有了宗教上的合法性。 (3)资本与技术控制 清教徒的社会功利主义被韦伯认为与资本主义的兴起有莫大的关联,而默顿发现这种社会功利主义,有助于科学的兴盛。而我们发现,由于资本的参与,技术呈现出与过去完全不同的特征:效率成为技术追求的首要目标。在资本参与技术生产之前,传统的技艺多是对自然小心翼翼的模仿和有限度的利用,工匠并不干涉自然的进程,如同风车听任风的吹拂而不强制开发风的能量。但是资本参与技术过程之后,满足资本增殖的要求成为技术的第一目标。实际上,技术的高效率实现了资本对效益的追求,而以提高效率为目标的技术进步掩盖不了资本支配的特征。因此,在资本参与的技术过程中,高效率实质就是高效益。为了达到资本所要求的高效益,技术是通过对时间和空间的分割与重构,完成了对自然和社会的重新设计,而这种重构,改变了人们的生活世界,从而使人类社会和自然界完全被控制、被摆置。 当资本进入生产领域后,传统技艺就被现代技术所取代了:工人不需要经过长期的学徒训练,也不需要参与产品的整个生产过程,而仅仅是限定于某一个生产工序,因而他并不能像传统工匠那样在生产过程中拥有创造的乐趣,而仅仅是从属于技术系统的一个部分。在这个技术系统中,最具生活意义的个人经验,被资本以效率最大化的名义,分解为枯燥、单调的动作,从而使人附属于这个系统。 按照马克思的看法,工场手工业 取代行会作坊在技术上并没有多大改善,改变的只是资本的雇佣关系:具体劳动为资本(抽象劳动)所代替。手工工匠经过长期积累的、引以为傲的技术经验(具体劳动)不再重要,相反,他们被迫聚集在工场里,受 抽象劳动(资本)的支配,听从工场主的安排,领取一定的报酬,同时丧失了对自己技术产品的支配权。所谓的资本,就是对别人劳动的支配权。为了实现资本的增值,资本追求效率最大化的原则,大工业采用了新的生产组织方式:进一步延续工场手工业时期的技术分工,同时引入机器。 机器的引入是传统技艺向现代技术发展上重要的一步。在机器引入之前手工工具不过是人的器官的延伸,之后人却成为机械装置的一部分。机器并不是单纯的中立存在物,它的使用具有资本的特征,也就是就说,在大工业中,资本的控制取代了人的技术经验,成为支配性的原则。而原先工场手工业时期占支配地位的技术分工(等级)被工厂的自然差别分工所代替:“过去是终身专门使用一种局部工具,现在是终身专门服侍一台局部机器。滥用机器的目的是要使工人自己从小就变成局部机器的一部分。”这样就使工人依赖于整个技术系统,从而依赖于资本。 2 技术控制的实现方式:时空重构 如何能够满足资本的要求,达到资本所期望的高效益(最少投入,最大产出)?现代技术系统通过对时间和空间的分割、重组,达到了其对效率的追求。在这个过程中,技术的控制本质充分显现出来。技术不仅控制了自然,而且把人也作为控制的对象,一并纳入到技术系统之中,完成其对自然和人的全面控制。 (1)时间体现为一种控制 在《存在与时间》中,海德格尔谈到了有两种时间:一种是生命的时间,一种是物理的时间。由于物理的机械时间的侵入,使我们忘记了我们的本真存在状态,从而使我们的生命被分割,沦为生产过程的一个环节,进而丧失生命存在的意义。事实上,日出而作、日落而息的生活节奏,因为时间被意识到而被打断。机械钟的出现,最初就体现了一种控制。 时间在传统教会体现了一种消极的控制,教堂的钟声原先是为了引导信徒按时祈祷,防止人们因放纵而放弃对精神的修行;而在新教徒那里,由于时间被认为是上帝计算,由世人付出的,因此浪费时间既是一种道德犯罪又是一种经济欺诈,所以强化的时间表以及随之而来的纪律(descipline)提供了一种积极的机制,通过对时间的强化使用,通过对每一短暂时刻的精心安排,人们就能达到最大效率的理想极限。这种精心安排的尘世工作能够极大增加作为社会财富的“上帝的荣耀”,因此虚度光阴便是丧失为上帝荣耀而效劳的宝贵时辰,这在原则上乃是最不可饶恕的罪孽。当获取社会财富具有道德合法性并成为新教徒正当的目标时,如何高效地利用时间,实现财富的增殖,成为人们首先考虑的问题。因此,对时间的分割(时间表),体现了资本增殖的意愿。 重构时间节奏 要有效地利用时间,就要打破数千年来人们在田园生活中形成的生命时间概念。人们按照自然的节律行事,春种秋收冬藏,日出而作,日落而息。因此,时间表不可能在农民那里,必须把农民从土地上隔离,把他们放逐到陌生的城市,让其除了出卖自己的劳动力外一无所有,这样人们才会甘心服从这个时间表。一天的时间被精确地划分为24等份,在这一天中,什么时候该做工,什么时候该休息,什么时间属于工厂,什么时间属于自己,都被规定得明明白白。对于时间这样的区分,进入城市的工人逐渐被驯服得心甘情愿。早期工人对时间的抗议,不是对时间表本身,而是对精确时钟的迫切要求,因为早期不良资本家常常在时间上作弊,通过延长工时并故意以迟到的方式克扣工人工资。 马克思分析了资本对时间的精心算计。工人的劳动时间首先被精心地区分为必要劳动时间和剩余劳动时间,必要劳动时间是支付工资以养活工人及其家庭,并再生产出新的劳动力所需之最低限度的时间,而剩余劳动时间是利润,是资本增值的 部分,是可以用来支配更多劳动力的部分。因此,资本引入机器的目标,不是减轻工人的劳动负担,而是为了榨取更多剩余时间。同样,采用新的精心构造的时间表,来规定人们的节奏、安排日常活动、调节重复周期,也不过是为了满足对效率的追求。 精心算计的时间表很快出现在学校、军队、工厂和医院中.人们日复一日地按照同样的节奏,安排工作与生活,以至时间观念也渗入到肉体之中。人体的姿势也按时间严格执行,这一点在军队的队列训练中表现出来。随着人的动作被预先规定好了,各种精心的力量控制也随之渗透进去。通过时间节奏的强制,肉体被驯服了:这种肉体可以接纳特定的、具有特殊的秩序、步骤、内在条件和结构因素的操作。而个人的能力,也根据其在这个控制过程能够满足被操纵的需要而得到界定、评估和购买。正如早期的工厂及随后福特的生产线所宣称的,工厂并不需要完整的人,他们不过是雇佣了一些“手”、“脚”而已。这一点正是通过对人的空间分割完成的。 (3)空间重构肉体 随着人的生命被时间所分割、被规定,人的空间也被分割了。人的空间分割表现为肉体的驯服。福柯发现,之所以能够使肉体驯服,首先就在于使用一个封闭的空间,这种自我封闭的场所,能够最大限度保证纪律(节奏)的形成,如修道院、工场、学校和监狱。其次,通过对空间的细致划分,以使每一个人都对应于特定的位置,从而隔断他与其他人的联系,并可据以评估和有效控制,这是现代社会的岗位和职能意识的前身。第三,这种相对固定的空间因为知识或能力的等级关系而流动,人们通过变动在由间隔序列划分的空间中替换位置。这种复杂的分割与流动的序列保证了权力的有效控制。这样,每一个独立的、具有无限意义的生命个体变成了特定岗位上可替换的“操作工”,他的动作被机器所规定而不是规定机器。他成为整个技术系统的一个可替代部分。 实际上,对人的时间与空间的分割之所以能够完成,是通过技术分工达到的,且技术分工又加强了这种对时间与空间的分割。 人的空间分割始于人与大地的疏离。如果说早先逃到城市的手工工匠是自愿的话,那么由于资本的扩张,诗意地栖居在土地上的农民,现在被迫从农村进入城市,成为单纯出卖劳动力的无根的存在。在农村里,农民的农舍与其耕作的土地紧密相依,他得细心照料土地的生产,他的生活与工作是同一的。但在城市中,由于技术分工,人们的生活与工作完全被分隔开,一切按照效率最大化原则被重新安置:首先是生活区域与工作区域的分离;其次是生产与消费的分离;再次是根据其拥有的技能和社会资源被划分为不同社会阶层,扮演不同的社会角色。 (4)被限定的自然 在人被重构的同时,自然界也被技术所限定和分割:一 切都以对资本的有用性重新加以估价。“资源”的概念体现了资本的偏好,这表明我们对待自然的态度是何等的狭隘。当我们不再把我们栖居的地球看成是上帝交付我们看护的家园,既然自然界是一种有无穷“资源”的宝库,那么恣意分割和摆置自然就没有道德上的困难。可悲的是,我们把对自然的改变看成是人类主体能力的实现。在 “征服自然和改造自然”的过程中,自然被祛魅化,浪漫主义的充满诗意的自然界变成冷冰冰的存在者,它丧失了自身的价值,成为技术摆置和控制的对象,我们并没有意识到这种对自然的技术控制是多么的可怕,当海德格尔从电视中看到从月球上拍摄到 的地球照片时,就感到非常震惊和恐惧。在一次访谈中他提出:“……我们并不需要什么原子弹,人类已经被连根拨起。惟一留下的是纯技术的关系。这不再是人能生活的地球了。”对自然的重构和控制,实际上就是对人自身的重构和控制。当人类赖以生活的大地被摆置、被设计时,人类也丧失了根基,成为无根的存在了。 3 科学在技术控制中的作用 最后我们来看看科学在技术实现控制中所扮演的角色。科学为什么有助于技术控制的实现? (1)近代科学为技术的全面控制提供了理论根据 牛顿以来的近代科学为我们提供了一个便于控制的机械的世界图景。空间被等同于几何学王国,时间被等同于数的连续性。“真正重要的外部世界是一个坚硬、冷漠、五色、无声的死寂的世界;是一个量的世界,一个按照力学规律可以从数学上加以计算的运动的世界。” 人是这个庞大数学体系不相干的渺小旁观者。在这个世界中,人被排除在外,成为一个无关紧要的存在物,甚至这个存在物也可以被量化为质点。这样,近代科学为技术的全面控制提供了理论依据。这种在绝对时空坐标内的严格决定的因果关系,可以通过精心的数学计算加以掌控。拉普拉斯决定论表达了近代科学的自信。这种自信为资本进行技术控制提供了条件:不仅自然界成为科学研究的对象,而且人体甚至人的精神也成为科学研究的对象。在医学解剖中,人体如同一架机器,被细致地分解、重组,“人是机器”的宣言表达了这样的看法,现代的基因分析和重组技术更强化了这一信念。对于人的精神,正如福柯在《疯癫与文明》中,考察了把人特定的精神状态纳入医学研究的过程,指出对非理性激情的禁闭隔离,实际是以理性秩序的名义压制一切非理性行为。这种控制权力因为自然科学的成功而加强。 科学研究为技术控制提供示范 现代科学也对自然和人进行时间与空间的分割与重组。科学的成功强化了这种分割与重组的合法性。 科学首先要做的是对世界的空间分割。海德格尔发现,“任何一门科学作为研究都以对一种限定的对象区域的筹划为根据,因而必然是具体科学。但任何一门具体科学都必然在筹划的展开过程中,通过它们的方法而专门化为特定的探究领域”.对世界的空间分割就体现为科学的专业化:专业化的物理学、天文学、化学、生物学研究各自关心的领域,而根本不考虑其他领域的内容。随着科学专业化的发展,世界也因而分离成不同的世界图像。其次,在专业学科中,对空间的分离在实验室的操作中表现得十分突出:人们建立独立的实验场所,区别于其他空间,同时精心地从大量现象中分离出需要观察的对象,然后在极度简化的实验环境中,予以控制性的变量,试图观察有限变量条件下的实验对象状态的改变。因此,科学研究,首先是对自然和人的空间分离,然后是时间上的重组。例如对科学发现的可重复性要求表现了对自然时间的漠视。例如温室可以改变自然的时间节奏,再如原始大气模拟实验,可以在极短的时间内重演地球大气数百万年的缓慢演化。同时,科学发现的可重复性要求(即按一定程序,严格地依据一定操作方式,得到绝对一致的结果)强化了对自然的控制。胡塞尔发现,我们科学研究的对象是纯化了的自然,是脱离了生活世界的极其理想化的抽象,这导致了控制的有效性。 事实上,科学通过对时间和空间的分割与重组,达到了其极其单一的目标:对规律的发现。我们把这看成是理性的胜利。殊不知,我们在这个过程中,失去了自身。启蒙的胜利,实际上是启蒙的暴政。我们以理性的名义,去控制自然界,同时也控制了人自身。启蒙以来的理性,实际上导致了一种全面的控制,一种全面的统治。 (3)科研成果加强了技术控制的力量 随着工业化的进程 ,科学开始卷入到技术生产中,主动为提高技术系统的效率而提供知识上的支持。科学的这种功能为资本所熟知并得到资本的大力资助。资本家不仅求助于科学家帮助解决技术生产难题,而且还有意识地通过资助科学研究,期望获得的成果能有助于促进技术进步,以获得更大的收益回报。这种科学—资本—技术的关联通过专利和知识产权制度得以强化。 在古希腊时期,人们从事科学研究的目的是,它“试图在自然。的理性秩序中体察出作为合理的社会秩序的规范,寻找一种美好生活的标准,以及人们不受惩罚地超越的界限”.这是一种内在的价值追求。可是在现代性社会中,随着资本参与到技术的进程,科学也被纳入到技术系统之中。科学研究失去其内在价值,不再是“为知识而知识”,科学首先被假定有助于改进技术并因而最终改善产品的价格和质量,从而得到资本的资助。在大科学时代,科学研究的选题很少不受到资助者意愿的限制,而科研成果的专利化策略,体现了资本对增殖的渴望。科学研究的成果,也强化了技术控制的能力。实际上,科学与技术在资本的支配下共同完成了对人类社会的控制。 利奥塔。后现代知识状态——关于知识的报告[M].北京:三联书店,1997.96. 海德格尔选集[C].上海:三联书店,1996.932. 威廉·莱斯。自然的控制[M].重庆:重庆出版社,1993.44. 资本论(第1卷)[M].北京:人民出版社,1975.462. 福柯。规训与惩罚[M].北京:三联书店,1999.169-171. Simon Cooper.Technoclnlture and Critiacl Theory[M].New York:Routledge Press,2002.23. 伯特。近代物理科学的形而上学基础[M].北京:北京大学出版社。2003.202. 海德格尔。林中路[M ].上海:上海译文出版社,1997.79. 冯·赖特。知识之树[M].北京:三联书店,2003.4. 何兵

控制技术论文范文第6篇

电气工程是以计算机为操作平台,现代控制技术的应用可以为住户提供技术信息,在实现信息共享的同时,为住户提供极大的便利。在电气工程中,电气控制控制技术以电气工程的实时监控为基础,及时分析系统反馈的运行数据,并评价系统的运行状况,以便于能够及时、有效的发现运行故障,提高了电气工程的安全性;同时在节能环保的基础上极大的保证了居民生命财产的安全。

2电气控制技术的发展阶段

2.1手动化到自动化

电气控制技术的初始阶段是手工控制阶段,随着科学技术的发展,手工操作逐渐迈向了半自动化操作阶段,并随着应用经验的积累和科学技术的进步,逐渐实现了自动化。其主要的表现形式为控制方法和控制设备的自动化,这一阶段的电气控制技术是一次革命化的变化,极大解放了人力资源,优化了人力资源配置,为电气控制技术的发展奠定了基础。

2.2简单化到智能化

电气控制技术实现简单的自动化后,还需要借助人力的操作,因此其故障率一直比较的高,同时这些失误通过控制人力操作是难以避免的。因此,相关的专家把研究的重点放在了更高级的电气控制技术上,尤其是智能化技术更是科学家研究的重点,自动化的电气控制技术不可避免的会出现故障问题,人为故障比率较高,但是智能化控制技术则提高了机器的改错能力,极大提高了系统运行的可靠性,因此,电气控制技术实现了智能化的控制是一次深层次的革命,实现了控制技术的质的飞跃。

2.3逻辑化到网络化

电气控制技术在漫长的发展历史中已经实现了智能化的发展模式,但是随着人们需求的提高,智能化的控制技术已经不能满足时展的需求,因此进行控制技术的革新势在必行,尤其是简化控制技术是革新的重点。当前电器控制技术面临着从逻辑化到网络化的发展趋势,海量的统计数据整理发展到了信息化的处理模式,电气控制技术的控制原理也从单一的触头硬接线逻辑控制系统发展到了微处理器或者微计算机为中心的网络化自动控制系统,同时其控制设备的体积减小,设备操作更加简洁。

3智能化技术在电气工程中的应用

智能化技术在电气工程中应用取得了很好的效果,在自动化控制、设备故障监测、工程优化等方面发挥着重要作用,提高了自动化程度、加快了电气工程的设备事故监测维修速度,极大地优化了电气工程。

3.1智能化技术理论基础

人工智能技术的概念在20世纪50年代提出,随后被其他领域行业普遍接受采纳,并且智能化技术的应用广泛推展。电气工程是人类从事各种生产活动的基本技术要素,作为计算机技术中高端分支的智能化技术正逐渐被应用其中。人工智能技术通过模拟人的智能的方法和技术,开发研究升级的科学技术,人工智能的工作目的是设计出和人类智能相似的机器,以解决工作出现的复杂情况变化,提高工作的效率和精度,通过调查研究显示,在电气工程的自动化控制中使用智能化操作技术能合理整合电气工程中的资源配置,降低成本。

3.2智能技术在电气自动化控制中的应用

智能化技术在电气设备中的应用,涉及的工作领域较多,分工较为明确,是一项很复杂的工作,需要有极强的技术和人才支撑,同时还需要控制人员有较高的责任感和操作能力。另外,要加强电气控制中人工智能的有效使用,电气控制是整个工程中的重要一环,在电气工程中,要加强自动化控制的保护,把GPS定位系统安装在电气控制线路中,通过定位系统控制电气控制的线路工作,以便于能及时的传输、反馈电气工程中的运行数据,并做出智能化分析,及时采用有效的智能化控制措施。

3.3智能技术在电气工程故障检测分析中的应用

在电气工程中,可以使用智能化的控制手段进行系统故障的监测,通过问题的及时反馈,进行智能化的数据分析,以便于进行故障的维修,并能够进一步的实施监控措施,在故障检测中常用的方法有神经网络、模糊网络、专家系统等。对于电气的变压器、发动机、发电机进行有效的监控,利用智能化监测系统能清晰的判断故障的所在,通常在系统中采用模糊理论、神经网络、专家系统来分析,从而提高了工作效率和精度。尤其是在变压器的故障监控中,传统的诊断方法技术是通过检测变压箱中的气体来判断故障,其方法较为复杂、检测时间长,检测精确度差,很难有效的解决故障。

3.4智能技术在电气工程电气设备优化中的应用

主要包含两个方面:①智能化技术的遗传算法,这种算法是通过模仿生物遗传,利用生物的进化规律进行智能搜索和运算,利用生物遗传规律的完美型来优化系统内部缺陷。②智能化专家系统,通过设置完善的数据分析软件,把存在的问题和缺陷进行自我优化。在实际的工程中,一般要结合两种优化措施,以便达到最佳的优化效果。此外,在智能化系统中,也采用模糊逻辑、神经网络的方法进行设备的优化升级,其主要的作用原理是:利用物理学的方法和神经网络的方法进行设备和计算机算法的升级优化,从而解决了神经网络运算的速度问题,极大地提升了计算机的运行处理速度和智能化反应速度。

4数控技术在电气工程中的应用

4.1数控技术的电气工程中的应用前景

数控技术是一种数字化的控制方式,借助于精密的信息处理系统实现了系统数据的监控,同时通过传输系统把相关指令传输到控制中心,控制中心配备的高效、即时的控制系统,可以快速处理传输数据,并做出相关的指令。数控技术在各个领域中发挥着重要作用,数控在20世纪末技术已经逐渐得到了完善,各种系统内的漏洞也逐渐完善化,从而解决了一系列的工程问题,因此为了更好的实现控制技术的安全,保证了电气工程人员的人身安全,实现电气设备的自动化、无人化、程序化、数据化的操作模式应当前数控技术发展的重点。

4.2数控技术在电气工程中应用的合理性与科学性

电气工程系统较为复杂,同时也是一个连续性的工程,因此,数控技术的应用应当结合电气工程的实际,确保电气工程中数控技术运用的合理性与科学性。数控技术的基础环节是数控体系,通常而言,数控体系的完成需要借助于服务主机和控制器,并通过两者之间的连接方式来确定系统的安全性和可靠性。当前KVM主机在电气工程中应用广泛,常采用CATS链接和KVM链接两种模式与数控系统机房进行连接,而本地的控制中心则通过KVM主机收集的信息数据来了解整个电气系统的运行状况,并根据运行数据对系统稳定性做出相应的评估。服务器的功能则是将系统的运行状况转化为数字化的电信号,同时担负着数据的存储和调取功能,这就提高了系统信息存储的科学化和全面,方便了控制工作的进行。此外控制中心也可以根据系统的运行做出相应的指令调整,而指令调整的信息也以同样的方式存储早服务器主机中,方面以后的信息调取工作。远程控制中心则是利用各种网络设备和电气系统与本地控制中心实现有效链接,在同一时内监控多个电气系统,常常应用于较为高层的片区系统。

4.3数控技术对电气工程设备运行环境的监控

数控技术在电气工程的一个重要作用就是运行环境的监控,包括对电气系统运行环境、管理环境的监控。对于电气系统环境的监控包括运行环境湿度和温度、电压、电量等,根据设置的参数来确定外部环境和内部控制系统的匹配度,如果电气控制监控系统的数据出现了异常,例如温度不稳、电压过大或者过小等情况都会造成内部环境的异常,而这些数据都会被及时反馈到控制中心,控制中心接收到相关数据信号后就会与预先设定的警戒值进行比较,从而根据比对的数据做出相应的判断,同时发出有效的指令信号。

5结语

控制技术论文范文第7篇

论文摘要:结合实船燃油辅锅炉的实际情况和具体操作要求,通过建立维模型、人机交互、Web3D网页浏览技术等米构建船舶辅锅炉虚拟操控系统,达到以虚拟操作代替实际操作,节省开支、实现远程培训、以及人机交互的目的,克服了船舶辅锅炉控制系统实际训练中不可避免的资源消耗、维护费用高等难题。

辅锅炉是船舶动力装置中的重要组成部分其控制的可靠性和经济性对保证船舶安全航行有着重要的意义。

船舶辅锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的复杂的控制对象,其实际操作必须遵循严格的步骤,在实习和教学环节中,实现每个人都进行实际操作有难度。因燃油运行成本且可能出现操作失误,会给实习和教学带来一定的困难和不安全因素。随着虚拟现实技术的产生,这些问题将逐步得到解决。

1控制系统的组成

辅锅炉是船舶上最早实现自动控制的装置之一,其控制项目包括:水位自动控制,燃烧自动控制,锅炉点火及燃烧时序自动控制和自动安全保护。

1)水位自动控制。控制给水量的多少,使进人锅炉的给水量大致大于锅炉的蒸发量。

在蒸发量比较小、蒸汽压力比较低的船舶辅锅炉中,大部分采用双水位自动控制系统。双水位控制系统指辅锅炉的水位可以在一定范围内波动,辅锅炉水位所允许的变化范围是60~120mm。当水位下降到水位下限时,自动起动给水泵,给水泵开始向辅锅炉供水,辅锅炉水位就会逐渐升高;当给水量达到一定限度,也就是水位上限时,给水泵自动停止工作,不再向辅锅炉供水。

2)燃烧自动控制。被控量是辅锅炉内的蒸汽压力,根据汽压的高低自动改变进入炉膛的喷油量和送风量。

对货船辅锅炉,燃烧自动控制系统的要求简单、可靠,对辅锅炉运行的经济性要求不是很严格,大多数这样的辅锅炉采用汽压的双位控制,少数采用比例控制,并保证辅锅炉在不同负荷下,其送风量基本适应喷油量的要求。在油船辅锅炉中,要求汽压必须稳定,同时对辅锅炉的运行经济性要求比较高,这样辅锅炉才能在不同的负荷情况下,保证有一个最佳的风油比,所以通常采用比例积分控制或更好的控制算法。

3)点火及燃烧时序控制。给锅炉一个起动信号后,按时序的先后进行预扫风、预点火、喷油点火,点火成功后对锅炉进行预热,接着转入正常燃烧的负荷控制阶段,同时对锅炉进行一系列的安全保护。

按下辅锅炉启动按钮后,自动启动燃油泵和鼓风机,关闭燃油电磁阀使燃油在辅锅炉外面循环,此时风门开的最大,以最大风量进行预扫风,防止炉内残存的油气在点火中产生冷爆。

预扫风的时间根据辅锅炉的结构形式不同而异,一般是20~6OS。达到预扫风的时问后自动关小风门,同时点火电极打出火花进行预点火,时间约为3S。然后打开燃油电磁阀或开大回油阀,或让一个油头喷油工作,即以小风量和少喷油进行点火。点火成功后,先维持一段时间低火燃烧,对辅锅炉进行预热,再开大风门关小回油阀或增加一个油头向炉膛喷油,使辅锅炉转入高火燃烧,即进入正常燃烧的负荷控制阶段。在预定的时间内若点火不成功或风机失压、中间熄火等,会自动停炉,待故障排除后按恢复按钮使时序控制恢复到起动前的状态,方能重新起动辅锅炉。

2设计的实现

该系统采用TCP/IP结构,是一个开放的模块化环境,系统的管理和三维模型的实时渲染都在web服务器上运行,客户端只要连接到Internet上的任意一台计算机,下载一个很小的网页插件就可以遍览该系统。而它的实现方式就是通过网络传输反映三维场景的模型文件,用户根据自己的需求将相应的模型文件下载到客户端,通过网页插件来提供对模型文件的动态实施和实时渲染。

3三维实体模型的建立

维实体模型是该系统实现漫游和交互的基础,模型的好坏直接影响运行的效果和客户端浏览的逼真度。粗糙的模型,不能给人视觉上的美感,失去原有实体模型的真实性;模型建得过细,就会降低场景图形的绘制效率,同时给渲染和计算机的显示带来麻烦,因此建模过程中,平衡模型细节度和复杂度显得尤为重要。

采用3dsmax进行建模。逐级对船舶辅锅炉的组成部分,各组成部分中的零部件进行分割,根据部件的形状和工作特征,选择不同的建模方法,然后把个部件组合成完整的三维场景,最后导入到虚拟编辑器(VRP编辑器),以供底层的程序进行控制,形成一个完整动态模型。图2为锅炉控制面版的三维图形。超级秘书网

4交互功能的实现

在交互功能的实现过程中,首先使用VisuaC++中的MFC框架来设计服务器的用户界面根据界面定义的功能,使用网络类作为基类来设计一个专门处理自己窗口通信消息的网络对象通过消息函数(CRemoteTestDlg::()nButtonStartVrp())调入设计的三维场景,通过控件定义相应事件处理函数来驱动三维场景,从而实现对j维场景中模型的控制。

在=三维虚拟文件与H’I’MI网页结合上采用超链接的方式:在HTMI网页中,通过超链接的设置来实现同维虚拟文件的结合。浏览者可以通过激活超链接来实现网页与虚拟现实场景的转换,双方的平面显示空间不受约束,为场景中的一些重要细节呈现提供更广阔的空间。例如,当用户点击视点切换文本框中的一个超链接,维虚拟场景中的视点就会自动切换到相对应的场景。以辅锅炉水位控制算法程序为例说明交互的实现机制。

水位控制的算法分为水位控制的运动算法和模拟水的行为算法。水位控制的运动算法相对简单,根据锅炉的运行状态,水位做相应的变化,可以匀速上升、匀速下降、加速上升、加速下降以及在某一水平线的波动。模拟水的行为算法是实现水位控制虚拟化的核心,采用四连通的五位区域采样方法,将四连通周围的五个点求平均值;通过引入阻尼系数来模拟水波上升或下降的震动效果,并反映到导航图中;然后通过激活水波使整个水位控制更接近实际,真正达到虚拟仿真的效果以下是模拟水的行为算法的部分程序:

5结束语

从开发高度逼真的船舶辅锅炉系统的实际需要开发,设计出一种纯软件控制系统,在独立的PC机上运行,将船舶辅锅炉控制系统虚拟到计算机上,操作人员调用内存中的船舶辅锅炉操控系统的维图形,(用鼠标控制浏览方向)对三维对象进行虚拟控制,利用虚拟现实技术构建虚拟动态设备,仿真出与实际设备相近的运行过程,弥补传统操作流程上真实感的不足。

同时利用虚拟现实技术提供的高速运行环境,能够实现多人远程实时操作和三维模型的浏览和交互动态演示,让操作者与电脑实现人机交互,如同身临其境,达到替代实际现场操作的目的,克服了实际操作的单一性和危险性等缺点,降低了船舶辅锅炉控制系统运行演示的成本以及船舶辅锅炉误操作的影响。

参考文献

[1]费干.船舶辅机[M].大连:大连海事大学出版社,1998.

[2]张力明,卢晓春,叶翠安.基于组态控制船用辅锅炉监控系统的设计与实现[J].船海工程,2008,37(4):55—57.

控制技术论文范文第8篇

一、虚拟仪器与运动控制

1.虚拟仪器与图形化编程语言-LabVIEW

虚拟仪器(即VirtualInstrument,简称NI)是一种基于计算机的仪器,就是在通用计算机上加上软件和(或)硬件,使得使用者在操作这台计算机时,就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中,硬件仅仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个仪器系统的关键,任何一个使用者都可以通过修改软件的方法,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现,彻底打破了传统仪器由厂家定义,用户无法改变的模式,虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户(而不是厂家)可以随心所欲地根据自己的需求,设计自己的仪器系统,满足多种多样的应用需求。

虚拟仪器系统是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用PC计算机强大的图形编程环境和在线帮助功能,结合相应的硬件,快速建立人机交互界面的虚拟仪器面板,完成对仪器或设备的控制、数据分析与显示,提高仪器的功能和使用效率,大幅度降低仪器的价格,使用户可以根据自己的需要定义仪器的功能,方便地对其进行维护、扩展、升级等。

LabVIEW是美国NI公司利用虚拟仪器(virtualinstnlments)技术开发的32位,主要面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台。LabVIEW同时也是一一种功能强大的图形编程语言,但它与传统的文本编程语言(如c语言)不同,采用了一种基于流程图的图形化编程形式,因此也被称为G语言(graphicallanguage)。这种图形化的编程形式,方便了非软件专业的工程师快速编制程序。LabVIEW也不同于传统文本式的编程语言的顺序执行方式,而是采用了数据流的执行方式,这种方式要求程序仅在各节点已获得它的全部数据后才执行。

多任务并行处理一般是通过多线程技术来实现的,不同的任务实际上通过各自的线程轮流占用CPU时间片来达到“同时”处理的目的。LabVIEW也采用了多线程技术,而且与传统文本式的编程语言相比,有两大优点:LabVIEW把线程完全抽象出来,编程者不需对线程进行创建、撤销及同步等操作;LabVIEW使用图形化的数据流的执行方式,因此在调试程序时,可以非常直观地看到代码的并行运行状态,这使编程者很容易理解多任务的概念。

LabVIEW图形化编程语言有效地利用了当今图形用户接口的点击特性。编写程序只包含以下的一些简单步骤:

用鼠标选择仪器函数作为对象;

描述测试步骤和对象之间的关系;

建立初始条件。

2.运动控制

运动控制卡是一种基于PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。它的出现主要是因为:

为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;

在各种工业设备、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;

PC机在各种工业现场的广泛应用,也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。

运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心,大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地,运动控制卡与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等);控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在相应系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机,步进电机由于具有转子惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点,成了控制系统的主要执行元件之一。步进电机的控制方法包括开环控制和闭环控制两种。

二、基于虚拟仪器的步进电机控制系统整体结构与原理

一般运动控制系统主要由五部分构成:被移动的机械设备、运动I/O的马达(伺服或步进)、马达驱动单元、智能运动控制器、以及编程/操作接口软件。

本系统的目标是利用笔者实验室已有美国国家仪器公司(NI)的NIPCI7354伺服/步进运动控制卡及其配套软件、NI7604伺服/步进驱动器及其配套软件、两相步进电机、LabVIEW软件、多轴精密电移台(负载)、PC机等构建一套步进电机运动控制系统,分别实现单轴、两轴、三轴和四轴的运动控制,要求系统具有数控系统的基本功能,能实现不同坐标系下的直线、圆弧插补、速度控制、电子传动等功能,以供实验教学应用。系统整体结构框图如图1示。

图1系统整体结构框图

1.NIPCI7354运动控制卡

NIPCI7354控制卡可同时控制包括交流和步进电机的4轴运动,能实现诸如点到点位置控制、速度控制、三维直线、圆弧、螺旋型和球形运动、电子传动、混合运动、回程和限位控制、Trigger输入和Breakpoint输出等功能。NIPCI7354的嵌入式固件是基于RT0S(实时操作系统)内核的,实时性强,通过简单易用的运动控制器、软件、以及外设提供集成方案的功能与能力,为一般伺服与步进应用提供精确、高性能的运动功能。该运动控制器可以使用支持Windows2000/NT/Me/xp操作系统的LabVIEW、MeasurementStudio(LabWindows/CVI、VisualBasic)以及C/C++进行编程。

NIPCI7354运动控制卡是高性能PCI步进/伺服控制器,可用于所有运动控制系统中,控制器采用先进的技术,在嵌入式实时运动或者以主机为中心的编程环境中提供混合运动轨迹控制和完全协同的圆形、线性、点到点、齿轮和空间矢量控制。其丰富的功能可以满足最为严格的要求。

NIPCI7354运动控制卡的主要特点:通过PCI总线与主机(上位机)通信;68芯VHDCI输出电缆;普通数字输出电压:0-32V;高电平3.5--30V,低电平0—2V;最大脉冲速率:100KHZ;运行电流:3-14mA;触发输出最大脉冲速率:1MHz;

2.运动控制软件

利用NILabVIEW图形化编程语言以及各种应用软件可以开发功能强大的运动控制程序,运动控制器配备NI-Motion驱动软件提供的LabVIEWVI、固件更新程序、DLL程序,可以利用其它开发工具(比如MeasurementStudio,LabWindowsCVI)或其它编程语言开发运动控制应用。NI运动助手(MotionAssistant)是一个采用LabVIEW代码生成方法的附加工具,运用该工具您只需进行极少编程甚至无需编程即可开发LabVIEW运动控制应用。

3.NI7604驱动器

NI7604驱动器将NI7354提供的四轴运动控制信号放大,以驱动两相步进电机运转,带动精密电移台运动。该驱动器将运动控制器与特定应用马达、编码器、限位器、用户I/O连接在一起。一根控制电缆连接运动控制器与驱动器,为全部的命令集与反馈信号提供一个通道。

NI7604的主要特点:输入电压:115V/23V,2/1A,60/50Hz;步进放大器:IM481H;每相电流:0.2—1.4A;电源连续输出容量:80W;输入电缆:68芯VHDCI型;输出电压:24VDC;+5V输出:1A。

4.运动控制外设

两相步进电机4台,四轴精密电移台一套,电移台是滚珠丝杠/螺母驱动结构。系统原理图如图2示。

三、系统工作原理

通过上位机(PC机)的数据终端设备设置步进电机的目标位置、加速度、速度和减速度(即发出运动控制任务),NIPCI7354运动控制卡根据设置信息控制电机的运动时间(输出脉冲个数)和方向,即控制卡完成实时运动规划,NI7604驱动器放大脉冲信号以驱动电机运转。

在电机运行过程中,控制脉冲的频率f应随时变化以满足电机低速起停及高速运行的需要。脉冲频率由发送数据的波特率(B)决定,每发出一个脉冲需用两个二进制位1和0来构成其高、低电平,所以f=B/2,通过调整发送数据的波特率可改变所发出的控制脉冲的频率。按常规波特率系列发送数据时所产生的控制脉冲频率变化较大,不能满足电机正常起停及调速的要求,为此计算机需按非标准的波特率发送数据以产生任意频率的控制脉冲。一般在电机起动及停止阶段每发送一个字节调整一次波特率,以使电机起停得尽量平滑。

四、软件研究与实现

在系统硬件环节构建完成后,先后逐步完成了单轴直线运动控制、两轴平面运动控制、三轴空间运动控制系统的软件研究与开发。

控制软件利用LabVIEW7这种虚拟仪器软件开发平台设计,每个程序分为前面板和框图程序两部分。前面板用于设置控制参数和显示控制过程及结果,框图程序是程序的代码。两轴平面螺旋运动前面板如图3示,两轴平面螺旋运动框图程序(局部)。

控制技术论文范文第9篇

(1)高层建筑施工工期长,对于施工人员要求数量大,所耗物质巨大,而目季节性跨度大对各个季节变换要求要有更高的应对施工能力,对工作人员提出了更高的要求,加大了施工质量的控制难度。

(2)建筑物层数多、工作量巨大、施工技术难度大、高空作业危险性增大。对于在施工过程中高空安全问题、通讯交流、交通运输、工地废弃垃圾的处理等问题都是高层建筑施工中要克服的问题。

(3)建筑物的施工用地比较紧张。为了保证现场施工过程中交通的流畅,需要合理安排现场的临时施工建筑,并且合理分配材料的用量减少材料的堆积。充分利用半成品材料,例如:预制构件、现场加工的钢筋等商品。

(4)建筑物为了达到结构所要满足的稳定性,需要基础埋深地面5m以下。进行一层或两层的建筑施工的时候,要考虑地基的可靠性,同时这些楼层可以作为设备层及车库、辅助用房等。

2高层建筑施工质量控制对于高层建筑的施工从三方面来加以控制。

2.1测量要精准高层建筑的层数多,每一层带来的微小的偏差对这个建筑来说是不容忽视的。这就要求在每一层放线的过程中要仔细认真,在测量的过程中对于建筑物的轴网的控制、标高、垂直度的控制都要严格把关。测量数据的准确性将直接影响整栋建筑物的质量,因此在高层建筑施工中对于测量的要求应该经过多次严格的测量。

2.2对裂缝的控制高层建筑施工过程对混凝土的要求高,在现场浇筑时对于混凝土在水化硬化后产生的裂缝的控制很难控制。因此,在施工时控制裂缝的产生需要提前预防。例如:新浇灌混凝土内部温度差一定要控制在20℃以内,避免因内外温差过大使混凝土开裂。对混凝土的强度有更高要求。

2.3对于难以确定的问题要邀请专家组进行论证在高层建筑施工中时常会碰到一些意想不到的事情,对于这些比较特殊的问题不能仅凭自己的施工经验妄下结论导致工程事故的发生。如果施工方案不恰当,在基坑的施工挖掘过程中会导致基坑的坍塌。对于基坑的施工要求是一旦基坑的深度超过5m以上必须请具有丰富经验的施工人员和专家进行深基坑方案论证。对于浇灌完混凝土后对混凝土的养护也至关重要,混凝土在硬化的过程中需要大量的水分,保证水分的充足使混凝土在适宜的环境下完成硬化,另一方面避免水分蒸发过快,使混凝土内部产生收缩应力,使内部约束力过大,从而导致开裂。按照专家给出的支护方案才能进行组织施工。

3高层建筑施工技术

3.1深基础施工技术深基础施工技术是建筑结构施工中最重要的一项技术之一,也是施工技术较复杂、比较容易引发事故的施工重点部位。在施工时一定要保障施工的安全进行,要小心谨慎。

3.1.1地下水的处理对于解决地下水的问题,应该采取合理的方法。对于地下水的处理通常是根据地下水的深度、地下水所处的地质情况、地下水的状态等的不同情况从而制定不同的方法。在施工时常用的处理地下水的方法有单级、多级和喷射井点法、集水明排法。通过这些方法可以有效地控制地下水,从而使其基础施工、以及对基坑的保护起到一定的、有效的作用。如果基坑的水量通过上述方法排出时还不能正常施工,通常就要采用相应的截水措施。

3.1.2基坑的支护对于基坑的支护来说,应根据地质情况、地下水情况、土体周围的环境和设备处理条件制定相应的支护方案。通常采用的方法有:

(1)板桩支护。钢木混合板桩式支护结构、钢板桩支护结构。

(2)灌注桩支护。排桩结构、组合排桩结构、排桩或组合排桩加内支撑结构、排桩或组合排桩加土层锚杆结构。

(3)深层搅拌桩支护。

(4)土层锚杆。在具体运用时应结合地基的相关情况,尽量降低投资的成本。对于周围的土体来说,要想进一步对基坑的土体进行加固,就应该采取深层搅拌、灌浆、挤密的方法,这样可以防止由于边坡不稳定而引起的土体倒塌事故。

3.1.3开展信息化的施工信息化的施工给深基础施工带来了福音。在深基础施工过程中要进行详细的检测和分析,并目要提出相应的解决措施,这就需要利用信息化的施工技术。在很多施工案例中也可以证明,对于施工的质量和安全有着非常有效和必要的保障方法和手段就是对于深基础施工的全过程进行分析和监测。

3.2转换层施工技术在高层建筑中为了满足建筑物整体的刚度、稳定性等,在施工时要做出和平常相反的布置。为了陇调整体刚度,一般在建筑上层需要刚度较大的剪力墙,在下层需要换成刚度较小的框架柱。实现这样的结构形式,必须在建筑结构楼层中设置转换层。

3.2.1模板支撑体系的施工

(1)高层建筑转换层的作用是对高层建筑上下部荷载进行转换和保持平衡,其施工难度大而且相当复杂。

(2)为了使高层建筑结构施工顺利进行,需要选择一个合适的模板支撑体系。在模板支撑体系中有一次性制模支撑体系、载荷传递法支撑体系、结合浇铸法支撑体系等。具体的支撑体系的选用要根据现场的施工状况以及施工环境和施工特征来权衡。

(3)模板配置及支撑体系选用时,一般实施的步骤:画出排列图一讲解施工流程一讲解支撑、拆装、排列方法等。在清点现场支模材料的时候一定要确保材料的质量。

3.2.2转换层中钢筋的施工转换层中要确保钢筋在施工中准确地进行翻样和下料,这就要标施工人员必须仔细了解设计理念、文件资料以及相关的技术规定。另外还要准确地布置好钢筋的就位次序。转换层中钢筋的施工要注意的问题如下:

(1)预留钢筋定位控制中要确保预留钢筋截面小于转换层截面,确保楼面放线时剪力墙定位线、控制线以及梁的控制线都有放出,确保各种预留插筋布置施工时都严格按照技术标准执行。

(2)转换层的布筋难度大。主要是因为要布置大量的直径大的钢筋,而这些钢筋在梁柱节点处钢筋的绑扎和就位难度大。为了克服这一问题,在钢筋下料时必须严格按照钢筋的排列顺序进行,这样就减少了钢筋绑扎和就位的难度,进一步提高了施工的质量。

(3)转换层钢筋接头一般情况下都是采用螺纹连接或冷压套管及闪光对焊。然而为了解决弯头钢筋的旋转问题,一般采用螺纹接头的方法。

4高层建筑施工的安全管理

在高层建筑施工时为了确保工程在工期内按时完成,必须制定相应的规程以及管理模式。施工现场的安全问题也是要保障的问题,一定要把安全问题放在首位。高层建筑施工的安全管理从以下几点做起:

4.1实行责任管理制度建立完善的责任管理制度对于施工现场的安全起到至关重要的作用。以项日经理为首的安全管理组织是责任管理制度的一种常见形式。在项日经理的领导下开展安全管理活动,同时建立各级人员安全责任制度,明确每个人要承担的安全责任,同时定期检查安全责任落实情况,发现情况及时报告。

4.2安全教育与训练进行安全教育与训练是对施工人员的一次再教育,能让施工人员懂得如何防护、保护自己的生命安全。同时安全教育与训练是对施工人员行为控制的重要手段与方法。在进行安全教育与训练时要满足以下几点要求:

(1)安全教育与训练内容要合理,采取多种训练方式。

(2)安全教育与训练要作为现场施工人员的一种习惯,并且要作为一种制度进行实施。

(3)组织安全教育与训练要做到严格、严密、严谨,讲求效率。增强施工人员的安全意识,不断提高施工人员的自我安全防范能力。

控制技术论文范文第10篇

从20世纪50年代开始,一直到现在的几十年探索中,人工智能化已经可以像人一样进行感应与行动,凭借着高效率、高精度以及高协调性等特点超越来传统的控制技术。随着计算机技术的不断发展,对人的思维能力进行模拟的构想现在已经得到了实现,后来在程序语言编制上,智能化模拟的可实施性也得到而来增加。随着电气工程自动化控制技术的不断发展,智能化技术的市场得到不断拓宽,这种技术的应用不仅可以使电气工程的工作速度得到提高,同时还在电气工程中节约了大量的人力与物力[1]。智能化技术在整个电气自动化控制行业中主要是利用不断实践来进行的,其中包含的内容十分广泛并复杂。智能化技术属于计算机高端技术的一种,因此要想很好的掌握其应用,那么必须要具备专业性计算机理论知识。智能化技术不仅有效有提升了电气自动化控制的工作效率,同时也也很大程度上降低了工作人员的压力,优化了资源配置,促进了电气工程自动化系统的稳定运作。

2智能化技术的主要特点分析

对于很多人来说,智能化技术是一个陌生的词汇,然而它却与我们的生活息息相关,下面我们就对它的主要特点进行阐述,帮助大家深入理解智能化技术。作为电力系统中的关键环节,电气工程自动化控制对电力系统的正常运行存在着决定性的作用,为了保证电气工程的顺利发展,从而有效提升恒业的整体水平,对智能化技术进行应用是大势所趋。

2.1高精度与高效率

在电气工程自动化控制中,精度与效率是两项重要指标,在智能化技术指导留下,对多个CPU与高速CPU芯片进行使用,电气工程控制工作效率与精度得到了显著的提高。

2.2多系统控制

智能化技术的应用可以有效减少相关工序,同时还能使工作效率得到显著提高,目前该项技术在电气工程自动化控制中的实际应用正朝着系统控制的方向发展着。

2.3科学计算的可见性

在电气工程自动化控制中,智能化技术的应用可以对数据进行有效的处理,不仅可以通过文字和语言进行信息交流,同时还能利用图形与动画实现信息交流,这在很大程度上提升了工作的效率。

3智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

在电气工程自动化控制系统中应用智能化技术,有效提升了系统的工作效率,降低了工作人员的压力,对于电气工程自动化控制中智能化技术的应用主要体现在三个方面:(1)怎样将智能化技术应用到电气工程中对病因的诊断与维修之中;(2)如何对电气产品与设备进行优化设计;(3)通过怎样的形式对电气工程智能化控制进行实现。

3.1对电气工程自动化控制中的病因进行诊断

利用传统的人工方式对电气工程系统中的病因进行诊断是非常复杂的,同时对工作人员的要求也非常高,而且也不能对病因进行准确的诊断。在电气工程自动化控制中难免会发生一些设备和数据问题,依靠人工诊断方式往往不能对病因进行及时的诊断与处理。而智能化技术的应用不仅可以使病因诊断的效率得到明显提高,同时还可以使定时检测与诊断得到实现,在这一过程中很多问题的出现都会得到避免。

3.2对电气工程设计进行优化

在传统电气工程设计中,往往需要通过工作人员在工作过程中进行反复的实验才能完成。在这一过程中工作人员很有可能不会考虑到一些具体情况。如果真的出现复杂性的问题,也不能对其进行及时的解决,在这种情况下,工作人员不仅要掌握大量的专业设计知识,同时还要很好的将自己已经掌握的理论知识运用到实际应用中。智能化技术得到应用以后,设计人员就可以利用计算机网络和相应的软件对电气工程自动化控制进行设计,这样一来,设计数据的准确性得到而来增加,同时设计样式也非常丰富,另外,还能对一些复杂问题进行及时的处理,电气工程自动化控制的顺利运行就得到而来有效的保证。

3.3对整个电气工程进行自动化控制

电气工程控制系统中存在着很多控制环节,智能化技术的应用正好可以使对整个电气工程的自动化控制得到实现。智能化技术在应用过程中通过神经网络与模糊控制等方式实现对电气工程的自动化控制。其中,神经网络控制的应用是非常关键的,它可以进行反向的算法,同时具有多层次的结构。在神经网络控制的子系统中,其中的一个子系统可以结合系统参数对转子的速度进行调控与判断,而另一个子系统就可以按照以上参数对转子的速度进行判断与控制。目前神经网络控制已经在识别模式以及信号处理等方面得到了广泛的应用。智能化手段的应用使电气工程的远距离与无人操控自动化控制得到了实现,通过公司局域网的帮助,智能化技术的应用使得对电气系统各环节的实际运行情况进行了详细的反馈分析。

4结语

控制技术论文范文第11篇

关键词:机械制造数控技术

引言

在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平,从而满足现代市场的竞争需求。

一、技术特点

数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。

目前是采用计算机控制,预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置,使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成,这样极大的增强了机械制造的灵活性,提高设备的工作效率。

二、机械制造中数控技术的应用

2.1工业生产工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上,或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下,完成人类难以完成的工作,很大程度上改善了劳动条件,保证了生产质量和人身安全。

在实际操作中,控制单元是由计算机系统组成,指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令,完成预想的操作,同时同步检测执行动作,一旦出现错误或发生故障,由传感系统和检测系统反馈到控制单元,发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力,使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。

2.2煤矿机械现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。

2.3汽车工业汽车工业近20年来发展尤为迅猛,在快速发展的过程中,汽车零部件的加工技术也在快速发展,数控技术的出现,更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。

将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体,既可满足产品不断更新换代的要求,做到一次投资,长期受益,又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率,从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念,实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现,不仅如此,数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等,在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。

2.4机床设备机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。

三、数控技术的发展

从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史,由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统,由于采用封闭的体系结构,它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难;开放式体系结构的计算机数控系统的发展,使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统,采用软件模块化的体系结构,显示了优良的性能,能适应各种计算机的软件平台,具有统一风格的用户交互环境,操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便,具有较高的性能价格比,已成为数控系统发展的方向。

四、结束语

机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。PC机进入数控领域,极大的促进了数控技术的发展,也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,尽快缩小与发达国家的差距,在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时,数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才,进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。

参考文献:

马岩.中国木材工业数控化的普及[J].木材工业.2006(02).

陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化.2005(09).

控制技术论文范文第12篇

创高产品定位高端,CREATOR创高的LED显示屏主要的芯片与材料都是采用进口的知名品牌,以保证整套系列的高质量,高性能。 不少LED显示屏企业为了降低成本,开始自己做LED封装。CREATOR创高认为做LED封装产业整合在今天这个时代来说只算是传统企业的做法。创高坚信是不断提升企业的研发核心创新能力,目前CREATOR创高在LED显示屏行业中,是为数不多的提供完整系统解决方案的企业之一。创高以卓越的视听领域产品开发经验,成功迈入LED显示屏控制系统领域,提供完整的系统解决方案,包括屏体控制器及控制软件、各种SDI高清信号转换器、画面分割,高清3G矩阵,环境测试软件等。 CREATOR创高可以在3200HZ的扫描频率下实现16bits的灰度等级 灰度等级是在同一亮度下,显示屏从最暗到最亮之间的技术处理级数。对于数字化的显示技术而言,灰度是显示色彩数的决定因素。灰度等级主要取决于系统的A/D转换位数。当然系统的视频处理芯片、存储器以及传输系统都要提供相应位数的支持才行,总体来说,就是整套系统硬件设备都必须支持到一定的灰度等级。 灰度等级一定要在特定的扫描频率的前提下讨论才有意义,比如有些控制系统可以达到12bits的灰度,但是是在100HZ左右的扫描频率下实现的,那么这个灰度对于一般的应用是可以的,但是对于需要高刷新率的情况下就不适用。 CREATOR创高的控制系统可以在3200HZ的扫描频率下实现16bits的灰度等级,另外颜色处理是14bits,确保观众能够平滑的观看快速运动的图像。因此CREATOR创高的LED显示屏显示的色彩更丰富,画面也更细腻,更易表现丰富的细节。 利用了强化数字处理的创高大屏幕能够提供65536级(16bit)的灰度控制及64级(6bit)之亮度控制,使影像中的暗位更细致。而16 bit 数字处理 亦使每一层次之间的灰度变化更为流畅。 卓越的LED控制系统提升显示屏显示效果 CREATOR LED控制系统主要由屏体控制器、视频切换器和视频处理器组成,其优势大体可分为以下几大项: 1、采用全数字控制技术 采用内嵌DSP技术和内嵌32bit处理器能够直接把数字信号传输到屏幕上,传输高达2.97Gbps的多速率信号,支持PAL/NTSC数字解码,无需任何模数转换,因此没有任何图像损失。 2、全高清信号显示 采用HD-SDI、DVI等广播级视频传输信号作为输入出信号,极大提高了信号清晰度,相比同行业有较大的优势,且与视频信号接口主流相一致。 3、强大的图像处理技术 采用顶级图形处理引擎,满足广播级的视频处理要求,可以实现非标准格式输出,图像方位大小可调,36bit图像处理技术,24bit真彩OSD,PIP、PBP、POP等图形组成格式,可以单独调节RGB三色的亮度、对比度等参数。 4、专用调试维护软件 CREATOR专用调试维护软件具有极强的通用性,可运用于CERATOR公司的多种设备,配合世界上最佳编辑软件LedRanelDisplayer,可以实时编辑视频、动画、图片、文字等。 5、更远的传输距离 传统的通讯方式一般采用超五类双绞线方式传输,传输距离为100~200米;视频信号的普通传输,则更会受到距离的限制。CREATOR光纤通讯方式采用ST接口光纤,只需两根光纤则可完成通讯及视频信号的远距离传输,最大传输距离高达10Km. 6、信号同步及异步 对信号源进行统一管理和分配,信号经过画面处理器,输出到SDI矩阵,由矩阵分别输出到各个屏体控制器,完成信号处理流程,通过画面处理

控制技术论文范文第13篇

一、高新技术企业应用标准成本加强成本控制

标准成本是指以科学的方法预计正常工作效率下产品生产所应有的成本。通过标准成本分析,企业可以定期将实际成本与标准成本进行比较,以显示成本差异,并按照例外管理原则,就重大差异项目分析差异原因并及时采取补救措施,以控制成本达到成本抑减目的。我们现场调查发现,有部分高新技术企业等用标准成本进行成本控制,有的是根据企业历史成本并结合市场状况制定的,有的是中外合资企业,外方本身就实行标准成本制度,有一套现成的标准和做法,只有少数高新技术小企业以理想标准成本为标准。大多数企业认为,高新技术企业实行标准成本制度正面临各种新的挑战,主要是“标准”难以准确设定。若执行中因不得已而频繁地修订“标准”,将会影响工作质量与效率。此外,高新技术企业面对国际竞争环境,所遇到或发生的差异因素较多,静止地采用标准成本进行业绩评估或奖惩可能不一定公平。

被调查的高新技术企业,建立标准成本制度的一般都能进行差异分析,大都定期召开成本分析会议,分析成本差异原因,控制不利差异,进行成本控制业绩的考核。实施、维持标准成本系统的代价是较高的。不仅投入的每项劳动、材料都必须制定价格标准和数量标准,而且随时间推移标准必须要修订。快速的技术进步持续推动作用会导致标准很快过时。而工人们则宁可沿用旧的标准,不愿意进一步寻求成本的降低。管理人员调查成本差异所耗费时间的机会成本也是很高的。管理人员应只关注那些表明生产过程失控,需要管理人员采取措施的差异。调查那些由于偶然因素造成的暂时波动产生的差异可能只是浪费时间,管理人员通常只关注较大的差异。

高新技术企业调查暂时波动产生的差异也是有一定价值的。这种调查在一定程度上加强了对企业所处环境的了解,增长了管理者的专业知识。如果管理者能够抓住飘忽不定的盈利机会,这种专业知识在行使决策权中发挥作用,便会增加公司价值。

NEC公司是日本一个大型多样化电子企业,早在20世纪50年代就实行了标准成本制度。那时主要生产电话和交换机。到20世纪80年代,随着科技的进步,该公司提供大量不同品种的电子产品。随着生产技术的进步不断修订标准成本的代价是昂贵的,每一项标准成本的寿命都大大缩短。公司仍然将标准成本系统作为其成本控制工具,但已不再实行以产品为基础的标准成本系统。

标准成本系统应根据企业价值最大化的目标将心设计。粗制滥造的标准成本系统用于业绩评估可能造成许多负面影响。例如.盲目追求人工效率的有利差异,却导致产品存货的大量增加,产出的产品并未实现利润最大化。

高新技术企业的最新发展对制造与标准成本产生了深远的影响。对保持最低库存或采用实时系统的企业来讲,没有,必要在计算直接材料差异时区分采购单位与使用单位。在这些单位里,一个时期的采购数量几乎与当期使用数量相等。

高新技术企业由于自动化、柔性制造制度以及批量或单元制造等,也降低了直接人工差异的重要性。这些企业很少或不使用直接人工,也不太重视工资率差异与直接人工效率差异。

二、高新技术企业应用“成本企画”思想加强成本控制

“成本企画”又叫“目标成本计算”、“成本设计”,首先在日本企业中成功应用。其关键思想是,在产品设计阶段,事先限定产品的制造成本和期间成本,从生产产品的上游,确定成本允许开支多少,把传统成本控制的立足点从生产制造阶段转移到设计构思阶段。

在新产品设计阶段,企业设计人员首先获得各种设计思想,经过筛选设计思想方案、技术评价、市场预测、作出设计投产决策。但这一决策必须建立在目标成本预测的基础上,产品设计一定要与成本设计相结合,产品设计师要与成本设计师相结合成为真正的成本工程师。

“成本企画”的实质是持续的成本降低模式。一些西方发达国家,高新技术企业通常先设计新产品,再计算新产品设计成本,然后估计新产品是否有市场,预测市场价格。如果成本过高,再反馈到设计,进行重新修改,以达到目标利润,定期降低产品成本。

“成本企画”控制的流程,是围绕目标成本为中心的。从设计新产品的目标成本开始,到设计图纸上实现降低成本目标为止,是控制流程的中心环节。在整个流程中,产品开发设计过程一般可分为四个阶段:构想设计;基本设计;详细设计:工序设计。而每一个设计阶段都经过目标成本的设定分解达成再设定再分解……不断往复循环的过程。而每一阶段的每一次循环都是对降低成本的一次挤压,多次循环挤压,使最后工序设计成本降低额达到目标成本的要求为止。

“成本企画”这一成本控制模式说明:成本不是单纯的会计产物,既然在设计制造过程中发生,就应从管理工程学角度去把握控制成本。可以说,“成本企画”是成本工程在新产品开发领域中的应用。

“成本企画”从一开始就实施透彻的成本分析,避免后续制造过程大量无效作业的耗费,做到防患于未然。这种控制属性是源流的控制性质。“成本企画”又具有成本筑入的特征。所谓“成本筑入”,就是把材料、零部件、人工、制造费用汇集在一起装配成完工产品,是图纸上的有限筑入成本尽可能与实际成本相等,甚至低于实际成本。这种控制方法也就是“成本筑入”的管理方法。

“成本企画”具有以下创新特点:

第一,市场导向性。“成本企画”是以最具市场竞争力的市场价格入手设计最受顾客欢迎的产品,制定企业应实现的目标成本。

第二,源流性。鉴于产品成本的70%-80%在产品开发设计阶段已决定,产品一旦投入生产,降低成本的潜力已不大。“成本企画”提出了源流管理思想,将成本管理重心从生产阶段转移到设计、构思、开发、策划阶段,从源头上控制成本。

第三,前馈性。“成本企画”倡导的是一种前馈式成本管理,成本控制重点的前移使管理者更注重产品开发设计阶段,做事前的周密全盘分析,其特征是通过对计划的控制作预防性管理,即事先在图纸上就制定过程进行了一次预演,由此得出信息及时调整策略来控制产品成本,实现成本的前馈式管理。可见,“成本企画”已将可控制的成本从传统真实的生产现场转移到了设计图纸等虚拟场所,重点从业务过程的下游转移到了上游。

第四,超团体性。“成本企画”为了能在产品整个生命周期中实行成本控制,要求成立一种包括总经理、工程师、产品项目经理、车间主任、班组长、营销人员、财务经理及技术人员在内的跨部门超团体成本管理组织机构,并注重团体的合作协调。

第五,传递性。“成本企画”降低成本的秘诀在于成本压力的传递性,立足于市场制定的

目标成本,通过横向分割进行细化,将成本压力传递给各责任中心,各责任中心又将所分得的成本目标进一步纵向细化,将压力传递给下级责任部门,直接将成本压力部分传递给原材料或零部件供应商,从而实现了人人头上有指标和压力的全员参与的成本控制,使成本目标更易为员工接受和实现。

三、高新技术企业知识产权保护、产业化和成本控制

高新技术产业既应当重视无形资产的形成和投资,也应当加强无形资产的管理,特别要加强无形资产的成本控制。

在中国高新技术产业大发展的热潮中,似乎有三个因素会拖企业发展的后腿。

第一,国内的知识产权观念非常贫乏。虽说海外留学生是国外科技的主要力量,但是,几乎所有的留学生从海外带回来的项目都不是一两个人在家里做得出的,这些留学生本人没有这些技术的所有权,所有权在他们的工作单位。他们根本就没有资格来国内与企业洽谈项目,除非他们得到他们单位的许可,否则这些项目的引进如果不成功也就罢了,如果项目引进成功,到时很可能会有许多麻烦。

第二,对人才和知识经济的狂热需求常常会导致盲目投资,以至良莠不分。比如,某个名牌大学投巨资为某个研究疯牛病的归国人员专门设立了研究所,而此君做事不久便传出解决了疯牛病成因,后来证实此兄的研究结果不是子虚乌有便是靠不住的狂想,贻笑国际。另一个例子则是国内对从国外带回来的基因芯片技术的狂热。基因芯片在国外已经产业化好多年了,其原理并不高深。基因芯片大部分基础技术早已被专利保护起来了。剩下的可能只是具体的和特定的某些未知基因的芯片,而这些技术与基因芯片的基础技术无关,只是某些中国人特有的具体基因性能的发掘和研究。国家花几亿元人民币建立基因芯片研究基地,很可能会种瓜得豆,事与愿违。

第三,崇尚安于清贫或清高是中国文人植根了几千年的传统,从陶渊明到朱自清,不为五斗而折腰早已是衡量知识分子气节的标准之一。而恰恰是这些知识分子,很可能是精英中的精英。试想一下,多为者良莠不分,能者又多不为,加上社会对人才和知识经济的狂热与盲目,其结果会是什么呢?小则资源被大量浪费,大则劣币驱逐良币,招了一大堆不新不高的技术,到时真的高新技术和顶尖人才找上门,却没有资源又没有位置了——求仁而得非仁,事与愿违。

高新技术企业对生物科技和其他高新技术的投资,以求利作为投资目的是天经地义的事。但是,笔者认为企业千万不要急功近利。如果有心投资生物科技和药物科技,首先要避免的投资行为就是刚把钱投下去,就急于要回报,要从一项投资中尽早挣回钱来,再求高利润。这种急功近利的做法不仅不可取,搞不好还会害了这些高新技术企业。笔者认为,如果要投资于高新技术领域,必须先了解该领域的技术和市场特征,在仔细评估短期、中期和长期回报的情况下,选择投入某一行业。如果有能力并决定要投资生物科技,就要有长期投资的打算,千万不要跟着别人一窝蜂盲目上马。

据统计,在美国,一个药物从研发起到投向市场,大约需要15年时间,总花销大约有5亿美元之巨。虽说现在组合化学兴旺,能一次合成许多化合物,但真正有药性的分子不多。而且,每5千个有效药物分子中,大约只有5个可以做到人体试验这一步;而这5个药物分子中,最终也只有1个能推向市场。这么大一笔花销和这么低的成功率,如果没有一个大的药物公司或财团在后面支持,很难想象谁能撑下去。所以,现代药物研发的大趋势是进行行业分工:由小公司作药物早期研发工作,如果有成功的苗头,小公司再和大公司联合作进一步研发工作,如人体试验等等。而常规的商业模式是由大公司出一笔钱,买断小公司所研发的技术。美国当今许多中小药物公司或生物科技公司都是以这种商业模式运作的。

当然,如果一个药物研究成功,其市场销售利润也非常可观。一个成功的药物,年销售额几亿美元甚至几十亿美元是常事。不管是生物科技还是传统的药物科技,一旦完成了产业化过程,产品的生产成本只占销售价的很小一部分。所以说,药物研发成本的高低,很大程度上决定了药物的生产成本的大小。药物研发的经费虽说高得让人吃惊,但实际上只是日后生产成本的预支而已。如果投资者能从这个角度看生物科技和药物科技的研发成本,那么投资人对药物开发的前期投入和病人对各类药物的高价位想必都会有一个全新的认识,会少许多抱怨和不平。

如果投资者决定了要投资生物科技和药物科技,下一步要做的事就是确认该投资哪一领域的生物科技和药物技术。一般都会选择投资新药。新药上市成功后也许利润很高,却也有他们的内在缺陷:即药物副作用在大规模行销后很长时间才会显现出来。如果发生这种事情,不但前期投资可能血本无归,还要面对日后客户的无休止的诉讼,让许多药物公司吃不消。生产胸部硅胶填充物的道康宁公司曾因此产品而获得了丰厚的利润,后也因谣言满天。大量隆胸美人到处告状,公司花了几百亿美元与所有隆胸人和解而破产。药物公司先发后亏的例子不胜枚举,许多都是与法律责任息息相关的。

控制技术论文范文第14篇

在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中,交流伺服系统的应用越来越广泛,其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流,而且调试、使用十分简单,因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样,在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统,并充分发挥DSP的高速运算能力,自动完成整个伺服系统的增益调节,甚至可以跟踪负载变化,实时调节系统增益;有的驱动器还具有快速傅立叶变换(FFT)的功能,测算出设备的机械共振点,并通过陷波滤波方式消除机械共振。

一般情况下,这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式,即伺服电机上的编码器反馈既作速度环,也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度,应在最终的运动部分安装高精度的检测元件(如:光栅尺、光电编码器等),即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是:伺服系统只接受速度指令,完成速度环的控制,位置环的控制由上位控制器来完成(大多数全闭环的机床数控系统就是这样)。这样大大增加了上位控制器的难度,也限制了伺服系统的推广。目前,国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统,使得高精度自动化设备的实现更为容易。其控制原理如图1所示。

该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷,伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等),作为位置环,而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙(如齿轮间隙、丝杠间隙等),补偿机械传动件的制造误差(如丝杠螺距误差等),实现真正的全闭环位置控制功能,获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成,无需增加上位控制器的负担,因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中,开始采用这种伺服系统。

2直线电机驱动技术

直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视,并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。

在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。

1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件(如丝杠等),使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。

2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。

3.动刚度高由于"直接驱动",避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时也提高了其传动刚度。

4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车(时速可达500Km/h),所以用在机床进给驱动中,要满足其超高速切削的最大进个速度(要求达60~100M/min或更高)当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性,使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度,一般可达2~10g(g=9.8m/s2),而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1~0.5g。

5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其行程长度。

6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),其运动时噪音将大大降低。

7.效率高由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗,传动效率大大提高。

直线传动电机的发展也越来越快,在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品,其中美国科尔摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统,它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动;德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。

3可编程计算机控制器技术

自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器(ProgrammingLogicalController,PLC)问世以来,PLC控制技术已走过了30年的发展历程,尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展,它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器(PCC)就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。

与传统的PLC相比较,PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小,这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题,它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台,这样应用程序的运行周期则与程序长短无关,而是由操作系统的循环周期决定。由此,它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来,满足了实时控制的要求。当然,这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求,任意修改。

基于这样的操作系统,PCC的应用程序由多任务模块构成,给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求,如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等,分别编制出控制程序模块(任务),这些模块既独立运行,数据间又保持一定的相互关联,这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后,可一同下载至PCC的CPU中,在多任务操作系统的调度管理下并行运行,共同实现项目的控制要求。

PCC在工业控制中强大的功能优势,体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS(分布式工业控制系统)技术互相融合的发展潮流,虽然这还是一项较为年轻的技术,但在其越来越多的应用领域中,它正日益显示出不可低估的发展潜力。

4运动控制卡

运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。它的出现主要是因为:(1)为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;(2)在各种工业设备(如包装机械、印刷机械等)、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;(3)PC机在各种工业现场的广泛应用,也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。

运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心,大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地,运动控制卡与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等);控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。

这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行,运动控制卡也形成了一个独立的专门行业,具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现,如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。

5结束语

计算机技术和微电子技术的快速发展,推动着工业运动控制技术不断进步,出现了诸如全闭环交流伺服驱动系统、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等许多先进的实用技术,为开发和制造工业自动化设备提供了高效率的手段。这也必将促使我国的机电一体化技术水平不断提高。

控制技术论文范文第15篇

关键词雨季,焊接,质量,控制

一、概况

广东LNG项目是中国首个引进LNG的试点项目,国家重点示范项目,也是广东省“十五”计划的大型能源基础设施项目。1999年底,项目正式立项。2003年,国家发改委批准了广东LNG项目的可行性研究报告。广东LNG大中型河流穿越工程P1标段,是广东LNG项目质量控制要点。项目包括大型河流穿越5条,施工长度为3.5km。工程采用X65焊管,管线焊接采用半自动焊接工艺,使用AWSA5.1E6010φ4.0焊条和AWSA5.29E71T8-Nij1φ2.0焊丝,管线设计压力为9.2Mpa,输送介质为液体天然气。

虽然该工程是以管线穿越为主,但是管线的焊接质量直接影响整个工程的施工质量。管线焊接场地均为农田、鱼塘,沟渠纵横交错,地下水、地表水十分丰富,场地十分泥泞,空气潮湿,属典型的水网地区施工,施工难度很大。工程2005年3月正式开始施工,管道焊接时期处于广东地区的梅雨季节,焊接质量的控制尤为重要,通过制定合理的质量控制方案,工程焊接超声波检测一次合格率为100%,X射线检测一次合格率为95%,水压试验一次合格。在此对施工中焊接质量控制方法予以简单介绍。

二、对焊接质量进行控制的必要性

焊接质量是采用焊接工艺制造的焊接接头的实用性是否能够满足设计要求。可分为直接焊接质量和间接焊接质量,直接焊接质量包括焊接接头的力学性能,内、外部的缺陷等;间接焊接质量就是焊接过程中能够被感知和检测到的缺陷。在施工过程中,一般无法对直接焊接质量进行控制,所以通常都是通过控制间接焊接质量来控制和保证直接焊接质量的。

三、准备工作

1、焊接工艺

开焊前,现场焊接工程师根据相关规范、设计文件和业主下发的焊接施工与验收规范编制工程焊接工艺指导书,给出合适的焊接坡口、对口间隙、焊接电流、电压、焊接速度等焊接工艺参数。焊接工艺评定合格以后,根据评定结果编制焊接工艺卡,确定焊接材料、焊接顺序、层间温度等等,同时还制定了焊接返修工艺,确定一次返修、二次返修的缺陷消除方法和应采取的技术措施。

主要焊接工艺参数

焊道名称填充金属直径

(mm)极性焊接方向电流

(A)电压

(V)送丝速度(in/min)焊接速度(cm/min)

根焊E60104.0DC-下向70-13024-37----8-16

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13010-32

盖面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-30

返修焊接工艺参数

焊道名称填充金属直径

(mm)极性焊接方向电流

(A)电压

(V)送丝速度(in/min)焊接速度(cm/min)

根焊E60103.2DC-下向55-10024-37----6-15

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13015-25

盖面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-32

2、设备选择

管道焊接设备采用移动焊接车配备米勒焊机+送丝机。在焊接前检查所有的设备,确保运转正常、性能稳定,能够满足现场焊接的要求。同时准备防风棚、焊口加热设备、测温设备等必须的设备和机具。

3、技术准备

选定了焊接工艺、选择合适的焊接设备和机具后,在开焊前,焊接技术人员应对焊接机组的所有操作人员进行技术交底,讲解焊接工艺过程,明确各种焊接工艺参数。

四、过程质量控制

1、质量保证体系

按照公司质量体系文件和业主质量控制要求,建立项目工程质量保证体系,明确各责任人的质量责任,如项目经理、技术负责人、焊接工程师、质检工程师、班组长等。在焊接前对有关员工进行技术交底,明确工程质量要求和施工、验收规范标准。

2、焊接过程

在焊接过程中,现场质检人员和技术管理人员参照相关的施工标准规范、设计文件、工艺技术文件、公司质量体系文件、业主下发的质量要求,对焊接过程的各个环节进行检查和控制。焊接过程的控制要点主要包括焊条、管口组对、焊接防护、焊口加热、焊接参数的检查、焊缝外观检查、焊缝返修等环节。

对于焊条,虽然E6010纤维素焊条一般不需要烘烤,但是在雨季施工时,一次领用量不能太多,要少量多次领用,同时焊条必须存放在现场的焊条保温筒内,随用随取,防止焊条遭受雨淋和受潮。当天未用完的焊条必须进行回收,并按照烘烤要求在70-80℃温度范围内烘烤0.5-1h,烘烤温度不得超过100℃,而且只能回收烘烤一次。材料保管员负责对焊条的存放、烘烤、回收进行管理并填写和保留质量记录。质量管理人员应进行监督和不定期的检查。

由于管线材质为X65,所以在焊接前必须进行管口加热。而且按照规范要求,在雨雪天气和空气湿度大于90%、风速大于8m/s时,必须采取有效的防护措施才能进行焊接作业。有效的防护措施包括:

a、现场配置防风棚。防风棚应具备遮挡风雨的功能,而且能够方便移动;

b、开焊前对管口进行加热,温度要求达到100℃以上,以防止出现气孔等焊接缺陷;

c、要控制层间温度,层间温度必须大于80℃,否则必须进行重新加热;

d、焊接完成后采取遮盖措施,避免焊口被雨淋或出现速冷导致焊接裂纹或焊缝淬硬而硬度韧性和强度下降的情况;

e、尽量保证施工带相对干燥。在作业带两边缘开挖排水沟,作为积水、排水沟。

f、同时雨季时施工带土质松软、泥泞,在吊管机下在铺设钢管排,制作牢固的管墩可避免出现裂纹缺陷;

g、焊接操作坑中的积水必须排除干净,并铺设干燥的木板,给焊工创造一个相对舒适的工作环境,让其正常操作;

在施工过程中我们根据施工技术要求和现场情况制作了轻便的防风棚,焊前和层间加热采用环形火焰加热器,焊后在焊口处遮盖石棉被,这些措施对保证焊接质量起到了明显的作用。

3、质量检查

公司质量检查人员和焊接监理在现场对整个焊接过程进行全程监控。对焊接重点、难点部位加强质量监督和检查。

a、在焊接开始前检查现场的焊条和焊丝是否按照规范要求进行储存和使用,对于不合格的焊接材料一律不得使用,避免焊接后出现夹渣和气孔等缺陷;同时管口的清理、焊口组对间隙、错边,控制参数在规范要求范围内,避免出现强力组对、组对间隙、错边超标现象的出现;

b、在焊接过程中检查焊接工艺参数如焊接电流、焊接电压、焊接速度、引弧位置、管线焊缝错开量等;

c、焊接完成后检查焊缝表面飞溅、焊瘤、焊渣是否清理干净,以及焊后焊口的保护等;

d、检查完成后质检人员填写必要的质量记录如管口清理记录、管口组对记录、焊接工艺参数记录、焊缝外观检查记录等,如有返修焊口,还应填写焊口返修记录,这些记录都将作为质量受控的证据;

在现场,质检人员除了起到监督作用外,更要按照标准规范和技术文件的要求提醒作业人员,避免人为因素造成施工质量的下降,影响工程进度。

五、结束语

雨季焊接施工如何保证质量对施工单位来说是一个十分重要的课题,做好一下几个方面的工作将有利于控制雨季焊接施工质量。

1、根据质量体系文件的要求建立和完善质量保证体系,通过系统有效的质量管道活动来实现焊接质量和施工进度的控制。

2、结合施工实际情况,采取有效的、有针对性的工艺技术措施来保证焊接质量,并保证措施在施工中得到有效的实施。

3、根据工程实际情况选择焊接工艺并进行焊接工艺评定工作,保证焊接工艺和返修工艺的合理性。

4、质检人员应具备很强的责任心并能对参加施工的施工人员进行技术指导。