數(shù)控系統(tǒng)論文精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的數(shù)控系統(tǒng)論文主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：數(shù)控系統(tǒng)論文范文

[關(guān)鍵詞]數(shù)控系統(tǒng)伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)

中圖分類號：TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：1671－7597(2008)0820116－01

近年來，伺服電機(jī)控制技術(shù)正朝著交流化、數(shù)字化、智能化三個(gè)方向發(fā)展。作為數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，伺服系統(tǒng)將電力電子器件、控制、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)等集為一體，并隨著數(shù)字脈寬調(diào)制技術(shù)、特種電機(jī)材料技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)歷了從步進(jìn)到直流，進(jìn)而到交流的發(fā)展歷程。本文對其技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢作簡要探討。

一、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)

（一）開環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)伺服系統(tǒng)不設(shè)檢測反饋裝置，不構(gòu)成運(yùn)動(dòng)反饋控制回路，電動(dòng)機(jī)按數(shù)控裝置發(fā)出的指令脈沖工作，對運(yùn)動(dòng)誤差沒有檢測反饋和處理修正過程，采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器件，機(jī)床的位置精度完全取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角精度和機(jī)械部分的傳動(dòng)精度，難以達(dá)到比較高精度要求。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不可能很高，運(yùn)動(dòng)部件的速度受到限制。但步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低，且其控制電路也簡單。所以開環(huán)控制系統(tǒng)多用于精度和速度要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。

（二）全閉環(huán)伺服系統(tǒng)。閉環(huán)伺服系統(tǒng)主要由比較環(huán)節(jié)、伺服驅(qū)動(dòng)放大器，進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和直線位移測量裝置組成。對機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)量具有檢測與反饋修正功能，采用直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)部件?？梢圆捎弥苯影惭b在工作臺(tái)的光柵或感應(yīng)同步器作為位置檢測器件，來構(gòu)成高精度的全閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的直線位移檢測器安裝在移動(dòng)部件上，其精度主要取決于位移檢測裝置的精度和靈敏度，其產(chǎn)生的加工精度比較高。但機(jī)械傳動(dòng)裝置的剛度、摩擦阻尼特性、反向間隙等各種非線性因素，對系統(tǒng)穩(wěn)定性有很大影響，使閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)安裝調(diào)試比較復(fù)雜。因此只是用在高精度和大型數(shù)控機(jī)床上。

（三）半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理與全閉環(huán)伺服系統(tǒng)相同，同樣采用伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)部件，可以采用內(nèi)裝于電機(jī)內(nèi)的脈沖編碼器，無刷旋轉(zhuǎn)變壓器或測速發(fā)電機(jī)作為位置/速度檢測器件來構(gòu)成半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)的反饋信號取自電機(jī)軸或絲桿上，進(jìn)給系統(tǒng)中的機(jī)械傳動(dòng)裝置處于反饋回路之外，其剛度等非線性因素對系統(tǒng)穩(wěn)定性沒有影響，安裝調(diào)試比較方便。機(jī)床的定位精度與機(jī)械傳動(dòng)裝置的精度有關(guān)，而數(shù)控裝置都有螺距誤差補(bǔ)償和間隙補(bǔ)償?shù)软?xiàng)功能，在傳動(dòng)裝置精度不太高的情況下，可以利用補(bǔ)償功能將加工精度提高到滿意的程度。故半閉環(huán)伺服系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用很廣。

二、伺服電機(jī)控制性能優(yōu)越

（一）低頻特性好。步進(jìn)電機(jī)易出現(xiàn)低速時(shí)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服電機(jī)不會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象，運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能，可檢測出機(jī)械的共振點(diǎn)，便于系統(tǒng)調(diào)整。

（二）控制精度高。交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。例如松下全數(shù)字式交流伺服電機(jī)，對于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。

（三）過載能力強(qiáng)。步進(jìn)電機(jī)不具有過載能力，為了克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩，選型時(shí)需要選取額定轉(zhuǎn)矩比負(fù)載轉(zhuǎn)矩大很多的電機(jī)，造成了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。而交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力，例如松下交流伺服系統(tǒng)中的伺服電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。

（四）速度響應(yīng)快。步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到額定轉(zhuǎn)速需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的速度響應(yīng)較快，例如松下MSMA400W交流伺服電機(jī)，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速僅需幾毫秒。

（五）矩頻特性佳。步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)矩會(huì)急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩。

三、伺服電機(jī)控制展望

（一）伺服電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)加工技術(shù)的高速高精化。80年代以來，數(shù)控系統(tǒng)逐漸應(yīng)用伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器件。交流伺服電機(jī)內(nèi)是無刷結(jié)構(gòu)，幾乎不需維修，體積相對較小，有利于轉(zhuǎn)速和功率的提高。目前交流伺服系統(tǒng)已在很大范圍內(nèi)取代了直流伺服系統(tǒng)。在當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)中，交流伺服取代直流伺服、軟件控制取代硬件控制成為了伺服技術(shù)的發(fā)展趨勢。由此產(chǎn)生了應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給和主軸裝置上的交流數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。隨著微處理器和全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算速度大大提高，采樣時(shí)間大大減少。硬件伺服控制變?yōu)檐浖欧刂坪?，大大地提高了伺服系統(tǒng)的性能。例如OSP-U10/U100網(wǎng)絡(luò)式數(shù)控系統(tǒng)的伺服控制環(huán)就是一種高性能的伺服控制網(wǎng)，它對進(jìn)行自律控制的各個(gè)伺服裝置和部件實(shí)現(xiàn)了分散配置，網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)一步發(fā)揮了它對機(jī)床的控制能力和通信速度。這些技術(shù)的發(fā)展，使伺服系統(tǒng)性能改善、可靠性提高、調(diào)試方便、柔性增強(qiáng)，大大推動(dòng)了高精高速加工技術(shù)的發(fā)展。

另外，先進(jìn)傳感器檢測技術(shù)的發(fā)展也極大地提高了交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和定位精度。交流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一般選用無刷旋轉(zhuǎn)變壓器、混合型的光電編碼器和絕對值編碼器作為位置、速度傳感器，其傳感器具有小于1μs的響應(yīng)時(shí)間。伺服電動(dòng)機(jī)本身也在向高速方向發(fā)展，與上述高速編碼器配合實(shí)現(xiàn)了60m/min甚至100m/min的快速進(jìn)給和1g的加速度。為保證高速時(shí)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)更加平滑，改進(jìn)了電動(dòng)機(jī)的磁路設(shè)計(jì)，并配合高速數(shù)字伺服軟件，可保證電動(dòng)機(jī)即使在小于1μm轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也顯得平滑而無爬行。

（二）交流直線伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)給技術(shù)已趨成熟。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)有“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)＋精密高速滾珠絲杠”和“直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)”兩種類型。傳統(tǒng)的滾珠絲杠工藝成熟加工精度較高，實(shí)現(xiàn)高速化的成本相對較低，所以目前應(yīng)用廣泛。使用滾，珠絲杠驅(qū)動(dòng)的高速加工機(jī)床最大移動(dòng)速度90m/min，加速度1.5g。但滾珠絲杠是機(jī)械傳動(dòng)，機(jī)械元件間存在彈性變形、摩擦和反向間隙，相應(yīng)會(huì)造成運(yùn)動(dòng)滯后和非線性誤差，所以再進(jìn)一步提高滾珠絲杠副移動(dòng)速度和加速度比較難了。90年代以來，高速高精的大型加工機(jī)床中，應(yīng)用直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)方式。它比滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)具有剛度更高、速度范圍更寬、加速特性更好、運(yùn)動(dòng)慣量更小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能更佳，運(yùn)行更平穩(wěn)、位置精度更高等優(yōu)點(diǎn)。且直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，不需中間機(jī)械傳動(dòng)，減小了機(jī)械磨損與傳動(dòng)誤差，減少了維護(hù)工作。直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與滾珠絲杠傳動(dòng)相比，其速度提高30倍，加速度提高10倍，最大達(dá)10g，剛度提高7倍，最高響應(yīng)頻率達(dá)100Hz，還有較大的發(fā)展余地。當(dāng)前，在高速高精加工機(jī)床領(lǐng)域中，兩種驅(qū)動(dòng)方式還會(huì)并存相當(dāng)長一段時(shí)間，但從發(fā)展趨勢來看，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)所占的比重會(huì)愈來愈大。種種跡象表明，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)在高速高精加工機(jī)床上的應(yīng)用已進(jìn)入加速增長期。

參考文獻(xiàn)：

[1]《交流伺服電機(jī)控制技術(shù)的研究》，中國測試技術(shù)，鄭列勤，2006.5.

第2篇：數(shù)控系統(tǒng)論文范文

暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要功能是調(diào)節(jié)空氣的溫度、濕度、潔凈度以及氣流的運(yùn)行速度?，F(xiàn)代空氣環(huán)境的惡化使得暖通空調(diào)的功能要求增加，指標(biāo)更加嚴(yán)格。在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)安裝過程中，節(jié)能環(huán)保技術(shù)可以應(yīng)用在整個(gè)生產(chǎn)使用流程中。從建筑工程布局的設(shè)計(jì)到新型可再生能源的使用，再到使用環(huán)節(jié)的合理安排，均能降低能源的消耗，保證環(huán)境污染最小化，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的健康運(yùn)作。

2暖通空調(diào)系統(tǒng)中環(huán)保節(jié)能方法與措施

2.1調(diào)整建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)

對房屋進(jìn)行熱工改造時(shí)，要提高房屋的舒適度，就需要合理運(yùn)用房屋圍護(hù)架構(gòu)的特點(diǎn)。研究表明，在建筑物墻體外側(cè)刷上保溫性能的材料之后，用電量明顯降低。由此可見，房屋圍護(hù)架構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有明顯的節(jié)能效果。此外，建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，房屋的地址選擇、朝向、體形、季節(jié)性等因素也需要在從節(jié)能環(huán)保的層面進(jìn)行充分的考慮。

2.2合理設(shè)計(jì)安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)各種子系統(tǒng)包含的設(shè)備很多，設(shè)計(jì)者要嚴(yán)格按照規(guī)定的工作流程，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)，需將節(jié)能減排的理念充分的應(yīng)用到設(shè)計(jì)的各種環(huán)節(jié)中。相關(guān)工作人員加強(qiáng)施工設(shè)計(jì)的管理，嚴(yán)格監(jiān)督，保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.3開發(fā)利用新型清潔能源

新型環(huán)保型能源在暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中前景廣闊。采用天然氣作為空調(diào)制冷設(shè)備的能源，能有效控制CO2和SO2和排放量，減少環(huán)境污染。各種可再生能源，例如地源熱、地下水、風(fēng)力、海洋能等均可運(yùn)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中。其中，地源熱空調(diào)冬季吸收地下土壤、水等天然能量為建筑物提供熱能；夏季向地下釋放熱量，提供給建筑物冷空氣。

3暖通空調(diào)系統(tǒng)中環(huán)保節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

3.1蓄冷空調(diào)

蓄冷空調(diào)是專為節(jié)能環(huán)保研制的設(shè)備，通過水、冰兩種介質(zhì)實(shí)現(xiàn)能量交換。一般地，城市用電白天緊張，而夜間則緩解很多，蓄冷空調(diào)針對這一現(xiàn)實(shí)，在夜間通過制冷機(jī)組制冰，白天融冰，釋放存儲(chǔ)的能量，提供給建筑物使用。這種方法有效的緩解了城市白天用電緊張的問題，節(jié)約了成本。

3.2熱回收技術(shù)

熱回收技術(shù)能夠真正實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)。該技術(shù)將空調(diào)排放出的熱量進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)二次利用。這種方法能夠防止排放的空氣直接排出室外造成環(huán)境污染，又能提高能源的利用效率。

3.3變頻技術(shù)

目前空調(diào)設(shè)計(jì)有定頻和變頻兩種。變頻空調(diào)性能優(yōu)越，節(jié)能效果好。通常情況下，空調(diào)設(shè)計(jì)均留有一定的冗余以便減少運(yùn)行壓力。使用變頻技術(shù)，能夠在室外溫度、濕度、風(fēng)力等變化導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷變化的情況下靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，真正變廢為寶，避免不必要的資源浪費(fèi)。

3.4低溫地板輻射采暖技術(shù)

低溫地板輻射采暖技術(shù)現(xiàn)在已廣泛投入使用，既實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，又安全實(shí)效。該技術(shù)在地板下安裝熱水管，熱水在地板下流通，釋放熱量，提高房間的溫度。該技術(shù)的應(yīng)用過程中，應(yīng)注意保持地板溫度低于45度。它通過對流的方式實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞，讓人腳上溫暖，頭部涼爽，有很高的舒適度。此外，這種技術(shù)能有效的節(jié)省空間，方便計(jì)量改造，從多方面實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

3.5替代制冷劑的應(yīng)用

目前，隨著大氣環(huán)境的惡化，許多空調(diào)已不再使用傳統(tǒng)的制冷劑—氟利昂。為保護(hù)臭氧層，暖通空調(diào)行業(yè)研究了可替代制冷劑—CFCS和HFCS，并取得了一定的進(jìn)展。人工合成的制冷劑、天然制冷劑、碳?xì)浠衔锏纫嗫勺鳛樘娲Y源。這些環(huán)境友好型制冷劑將不會(huì)對臭氧層造成破壞，保護(hù)人類免于紫外線的傷害。

4暖通空調(diào)系統(tǒng)中環(huán)保節(jié)能技術(shù)的展望

科技的發(fā)展推動(dòng)著各行各業(yè)的進(jìn)步，應(yīng)節(jié)能環(huán)保的要求，暖通空調(diào)系統(tǒng)中先進(jìn)技術(shù)的研究也十分廣泛。新型的暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保技術(shù)有多種方式。新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)是為全面提高空調(diào)品質(zhì)提出的全新的概念，它保持了傳統(tǒng)空氣處理模式，增加了對新風(fēng)的預(yù)處理功能，消除了新風(fēng)對空調(diào)調(diào)節(jié)的干擾。新風(fēng)預(yù)處系統(tǒng)能改善風(fēng)量、降低相對濕度、提高空氣質(zhì)量。獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)能夠承擔(dān)建筑物內(nèi)的全部新風(fēng)負(fù)荷、室內(nèi)的全部潛熱載荷及部分顯熱載荷。它能夠解決商用建筑中的新風(fēng)問題、改善室內(nèi)的相對濕度。并且由于該種技術(shù)無回風(fēng)，可以大大增強(qiáng)建筑環(huán)境的舒適度和安全性。此外，環(huán)保節(jié)能技術(shù)必然依賴于新型能源的開發(fā)推廣，一旦新能源能夠投入使用，暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)也必然進(jìn)入一個(gè)新的階段。

5結(jié)語

第3篇：數(shù)控系統(tǒng)論文范文

從企業(yè)實(shí)際需求來看，對于制造業(yè)，目前企業(yè)的MIS和ERP僅僅局限于通常的管理、設(shè)計(jì)開發(fā)等上層部分的信息化，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，工廠、車間的最底層數(shù)控機(jī)床不能夠連成網(wǎng)絡(luò)，就必然成為制約制造業(yè)企業(yè)信息化的瓶頸，不能充分提高生產(chǎn)效率。對于面臨全球化競爭的現(xiàn)代制造工廠，數(shù)控機(jī)床必須達(dá)到一定的數(shù)量或比例;其次就是把所擁有的數(shù)控機(jī)床組建成一個(gè)雙向、高速的制造體系，徹底解決信息孤島問題，構(gòu)成數(shù)字化車間，以保證信息流在工廠、車間的底層之間及底層與上層之間通訊的暢通無阻。

2.網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

2.1DNC系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)DNC(DirectNumericalControl，DNC)系統(tǒng)是指多臺(tái)數(shù)控機(jī)床由一臺(tái)計(jì)算機(jī)統(tǒng)一分配控制程序和進(jìn)行管理?，F(xiàn)在的DNC系統(tǒng)從內(nèi)容和意義上已發(fā)展成為分布式數(shù)字控制(DistributedNumericalControl，DNC)系統(tǒng)。從數(shù)控技術(shù)的發(fā)展分析，分布式數(shù)控系統(tǒng)是由直接數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展而來的，是針對當(dāng)時(shí)數(shù)控設(shè)備內(nèi)存小、處理能力弱而產(chǎn)生的。以后出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)數(shù)控(ComputerNumericalControl，CNC)設(shè)備使DNC系統(tǒng)增加了程序編制和編輯功能，并且有一定的通訊能力。隨著局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、工作站的發(fā)展以及零件加工系統(tǒng)發(fā)展的需要，出現(xiàn)了分布式數(shù)控系統(tǒng)，它是針對車間的生產(chǎn)計(jì)劃、技術(shù)準(zhǔn)備、加工操作等基本作業(yè)的集中監(jiān)控與分散控制相結(jié)合而產(chǎn)生的車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的目標(biāo)任務(wù)通過局域網(wǎng)分配給各子系統(tǒng)，子系統(tǒng)之間信息相互交換以協(xié)調(diào)完成任務(wù)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是易于擴(kuò)充、靈活、可靠性高，具有良好的開放性。

一般DNC系統(tǒng)通常具有兩級計(jì)算機(jī)分級結(jié)構(gòu)形式，即主控計(jì)算機(jī)加CNC系統(tǒng)群組成(見圖1)。對于通信距離短、組成DNC系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床數(shù)量少的小型系統(tǒng)可采用這種方式聯(lián)接。該聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)簡單，但連線多、易出故障、通信距離短(RS2232通訊距離一般為15m以內(nèi))，不適宜較大范圍的DNC系統(tǒng)。

2.2現(xiàn)場總線系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

鑒于以上通信方式存在的缺陷，一些研究單位提出了基于現(xiàn)場總線技術(shù)(主要有BitBus和CAN總線)的改進(jìn)型DNC通信系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，具有操作方便、開放性好的特點(diǎn)，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。每臺(tái)數(shù)控機(jī)床配備一臺(tái)通信前端單元，各通信前端單元與DNC主控計(jì)算機(jī)間采用現(xiàn)場總線進(jìn)行連接。通信前端單元與數(shù)控系統(tǒng)集成在一起，可靠性高。系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，設(shè)備更靈活，但是車間級網(wǎng)絡(luò)是總線協(xié)議，工廠上層網(wǎng)絡(luò)都是基于TCPPIP的以太網(wǎng)，這樣還不能方便地實(shí)現(xiàn)信息共享。

3.工業(yè)以太網(wǎng)

普通以太網(wǎng)(Ethernet)是為IT應(yīng)用而開發(fā)的，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域只得到有限的應(yīng)用，這是由于:1)以太網(wǎng)采用CSMAPCD碰撞檢測方式，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重(大于40%)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的確定性(Determinism)不能滿足工業(yè)控制的實(shí)時(shí)要求:2)Ethernet所采用的接插件(connector)、集線器(hub)、交換機(jī)(switches)和電纜等是為辦公室應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，不符合工業(yè)現(xiàn)場惡劣環(huán)境的要求;3)以太網(wǎng)抗干擾性能較差;4)以太網(wǎng)滿足本安型應(yīng)用有一定的難度等。隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，上述問題正在迅速得到解決。

工業(yè)以太網(wǎng)是基于IEEE80213(Ethernet)的強(qiáng)大的區(qū)域和單元網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)對普通以太網(wǎng)作了如下改進(jìn):1)采用交換式以太網(wǎng)，僅在發(fā)送站和接收站之間直接交換信息，克服了時(shí)延和碰撞，提高了實(shí)時(shí)性;2)采用全雙工(Full2duplex)網(wǎng)絡(luò)，端口上媒體段的長度不受CSMAPCD的制約，可以延伸距離;3)網(wǎng)絡(luò)速度的提高(已全面從10M過渡到100M，甚至1000M)，使以太網(wǎng)能提供足夠的帶寬，又減少了沖突;4)所采用的接插件(connector)、集線器(hub)、交換機(jī)(switches)和電纜等已有為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的。至于以太網(wǎng)存在的不確定性和實(shí)時(shí)性能欠佳的問題，已由于智能集線器的使用、主動(dòng)切換功能的實(shí)現(xiàn)、優(yōu)先權(quán)的引入以及全雙工的布線等，基本上得到解決。通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率，仔細(xì)地選擇網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及限制網(wǎng)絡(luò)負(fù)載等，可將發(fā)生數(shù)據(jù)沖突的概率降到最低。工業(yè)以太網(wǎng)經(jīng)過上述改進(jìn)措施后，典型的工業(yè)應(yīng)用中，10MEthernet峰值負(fù)載為10%，100MEthernet峰值負(fù)載為0.5%，而Ethernet只有當(dāng)負(fù)載達(dá)40%以上時(shí)才會(huì)有明顯的延時(shí)現(xiàn)象;在100MEthernet網(wǎng)中，發(fā)送一個(gè)信息包延時(shí)超過2ms的狀況五年也不會(huì)發(fā)生一次，美國電力研究院(EPRI，PaloAlto.，Calif)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，可保證延時(shí)在4ms以內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)控就是建立在上述工業(yè)以太網(wǎng)的基礎(chǔ)之上，而且采用工業(yè)以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)控的底層有多方面的優(yōu)勢:1)成本低。因普遍應(yīng)用所形成的硬件、軟件資源和廣泛的支持，Ether2net是世界上應(yīng)用最多的網(wǎng)絡(luò)，超過93%的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為Ethernet。2)為了促進(jìn)Ethernet在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，國際上成立了工業(yè)Ethernet協(xié)會(huì)(IndustrialEthernetAssociation)。美國電氣工程師協(xié)會(huì)(IEEE)正著手制定現(xiàn)場裝置與Ethernet通信的新標(biāo)準(zhǔn)。3)全球主要自動(dòng)化廠商和組織加強(qiáng)了工業(yè)Ethernet的實(shí)現(xiàn)，如德國SI2EMENS公司于1998年了工業(yè)Ethernet白皮書，于2001年了其工業(yè)Ethernet規(guī)范，稱為ProfiNET.2004年奧迪(Audi)、寶馬(BMW)、戴梅勒克萊斯勒(DaimlerChrysler)和大眾(Volkswagen)四家主要的德國汽車公司一致同意支持ProfiNET工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

4.基于工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控

網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)(NetworkedComputerNumericalCon-trolSystem)是網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的一個(gè)分支。近幾年國內(nèi)比較高端先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)上都配備了標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的接口，比如華中數(shù)控的世紀(jì)星系統(tǒng)，這樣可以方便地進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，即使沒有標(biāo)配以太網(wǎng)接口的數(shù)控系統(tǒng)，由于都有RS2232接口，筆者也提出了RS2232到以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換解決方案，專用通信單元用AT89S8252單片機(jī)和AT24C512SerialEEP2ROM，以支持Internet應(yīng)用。此通信單元還有數(shù)據(jù)緩沖的功能，可以解決老式數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存太小，不能一次裝下復(fù)雜加工程序的問題，這樣就解決了加工停頓的問題，此裝置也符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，安裝方便。

第4篇：數(shù)控系統(tǒng)論文范文

關(guān)鍵詞地鐵噴霧冷卻冷水機(jī)組噴霧間接蒸發(fā)冷卻冷凝器

0引言

近年來,我國大力發(fā)展城市軌道交通,尤其鼓勵(lì)地鐵的發(fā)展,繼北京、上海、廣州、深圳多條地鐵線開通運(yùn)營后,很多大型城市正在或即將修建地鐵,由于地鐵站空調(diào)系統(tǒng)需要對冷卻水進(jìn)行降溫,因此,在地鐵建設(shè)中不可避免會(huì)涉及冷卻塔的設(shè)置問題。由于地鐵線路所經(jīng)過的區(qū)域多是城市繁華地帶,地面上設(shè)置冷卻塔的空間有限或根本沒有,將冷卻塔安裝在地面上不僅影響城市景觀和規(guī)劃,而且給周圍環(huán)境帶來噪聲污染和衛(wèi)生隱患。因此,研究地鐵專用的冷卻器替代目前設(shè)置在地面的冷卻塔,對解決地鐵冷卻塔設(shè)置的問題具有現(xiàn)實(shí)意義。

目前地鐵空調(diào)冷卻水系統(tǒng)中所采用的冷卻塔是針對設(shè)置在室外進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的,分為橫流式和逆流式兩種,冷卻塔體積巨大,塑料填料間距很小,安裝于地鐵排風(fēng)通道中必然影響地鐵排風(fēng);為避免冷卻水被外界空氣污染,冷卻水不宜與外界空氣接觸,因此,普通開式冷卻塔不宜用于地鐵空調(diào)系統(tǒng),而封閉式冷卻塔和蒸發(fā)式冷凝器由于換熱效率等問題而不適合在地鐵站中使用,本文提出新型閉式噴霧冷卻器和新型噴霧冷凝器兩種方案,并對其進(jìn)行簡要分析。

1噴霧冷卻技術(shù)研究成果

自Maclaine-cross和Banks建立間接蒸發(fā)冷卻計(jì)算模型以來,國內(nèi)外專家學(xué)者以此為基礎(chǔ)對噴霧間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。楊強(qiáng)生等人基于Merkel方程,實(shí)驗(yàn)研究了噴霧空氣冷卻器的傳熱傳質(zhì)過程,通過回歸的方法得到容積散質(zhì)系數(shù)的關(guān)聯(lián)式[1]。梅國暉等人研究了高溫表面噴霧冷卻傳熱系數(shù)、氣水霧化噴嘴最佳氣水比和噴射方向?qū)婌F冷卻換熱的影響,研究表明,噴霧冷卻過程存在最佳氣水比,但最佳氣水比不是固定不變的,它隨著水壓的增加而減小;在低水流密度下,噴射角90°處噴霧傳熱系數(shù)最大,其他噴射角度的傳熱系數(shù)大致以噴射角90°處對稱,在高水流密度下,隨噴射角度增加而顯著增加[2-4]。劉振華通過數(shù)值計(jì)算方法討論了液滴與空氣速度比和噴霧條件之間的相互關(guān)系,認(rèn)為在自由射流情況下,速度比的變化使流體形成在噴嘴附近的非穩(wěn)定區(qū)和下游的穩(wěn)定區(qū),在均一流情況下則不存在非穩(wěn)定區(qū),在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)速度比與模型類別、噴霧距離和初始速度無關(guān);在噴霧距離大于0.5m后,可認(rèn)為速度比進(jìn)入穩(wěn)定區(qū),其大小取決于液滴直徑和空氣沖擊速度,空氣沖擊速度越大,速度比越接近1,液滴直徑越小;液滴直徑小于100μm,可認(rèn)為速度比等于1,對工程計(jì)算沒有影響[5]。JunghoKim詳盡研究了噴霧冷卻的傳熱機(jī)理和目前噴霧冷卻模型的優(yōu)缺點(diǎn),研究了物體表面形狀、噴霧傾斜角度和重力對噴霧冷卻的影響[6]。最近,美國國家航空航天局的EricA.Silk等人研究了3種強(qiáng)化表面的噴霧冷卻效果和噴射傾斜角度(噴射軸向與物體表面法向夾角)對噴霧冷卻的影響,在噴霧溫度為20.5℃時(shí),分析了冷卻水管采用3種不同肋片表面對冷卻效果的影響,研究表明,相對于平表面而言,直肋片表面熱流密度最大,且噴射傾斜角度為30°時(shí),熱流密度可提高75%[7]。

2噴霧冷卻與淋水冷卻的比較

2.1能耗比較

開式噴霧通風(fēng)冷卻塔由于采用噴霧裝置,改變了機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的工藝結(jié)構(gòu),不需要淋水填料,所需的風(fēng)機(jī)功率很小甚至不需要風(fēng)機(jī),因此,節(jié)省設(shè)備的初投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,表1是一種噴霧冷卻塔與機(jī)械通風(fēng)冷卻塔能耗比較[8]。

2噴霧冷卻與淋水冷卻的比較

2.1能耗比較

開式噴霧通風(fēng)冷卻塔由于采用噴霧裝置,改變了機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的工藝結(jié)構(gòu),不需要淋水填料,所需的風(fēng)機(jī)功率很小甚至不需要風(fēng)機(jī),因此,節(jié)省設(shè)備的初投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,表1是一種噴霧冷卻塔與機(jī)械通風(fēng)冷卻塔能耗比較[8]。

從表1可以看出,當(dāng)冷卻水量從75m3/h增加到700m3/h時(shí),在沒有考慮普通冷卻塔配套設(shè)施能耗和運(yùn)行費(fèi)用的基礎(chǔ)上,噴霧冷卻塔與相應(yīng)規(guī)格的機(jī)械通風(fēng)冷卻塔相比,綜合節(jié)能效率在30%~50%之間,噴霧冷卻效益顯著。

噴霧冷卻器設(shè)置在地鐵排風(fēng)通道內(nèi),水霧與冷卻器表面的換熱量最終必須由通道內(nèi)排風(fēng)帶走,因此,空氣的溫濕度決定了冷卻器的換熱效果,而通道內(nèi)空氣的溫濕度與室外空氣溫濕度差別很大,因此,實(shí)現(xiàn)相同排熱量所需冷卻器的體積相對會(huì)大一些,相應(yīng)設(shè)備功率會(huì)增大,這樣,不可避免地要增加部分能耗和初投資及運(yùn)行費(fèi)用。

由于冷卻塔設(shè)置在地鐵排風(fēng)通道內(nèi),必然會(huì)造成通道的排風(fēng)斷面減小,排風(fēng)阻力增大,由局部阻力計(jì)算公式可知,局部阻力與通道的局部阻力系數(shù)和速度的二次冪的乘積成正比,當(dāng)通道排風(fēng)斷面減小一半時(shí),則局部阻力將為原來的4倍,因此,要實(shí)現(xiàn)相同排風(fēng)量,排風(fēng)機(jī)的功率可能會(huì)增大。

2.2費(fèi)用比較

假定某地鐵制冷站冷卻塔選用橫流式冷卻塔,型號為DBHZ2—600,9.6萬元/臺(tái),設(shè)計(jì)進(jìn)、出口水溫分別為37℃/32℃,濕球溫度為28℃,占地面積43m2,高度為3.61m,風(fēng)機(jī)功率為12kW,風(fēng)量為351m3/h,A聲級噪聲為56.6dB;循環(huán)水泵選用1臺(tái)軸流泵,流量為400m3/h,功率為7.5kW,凝結(jié)水泵選用1臺(tái)軸流泵,流量為750m3/h,功率為3kW,水泵費(fèi)用為0.75萬元;循環(huán)水泵運(yùn)行費(fèi)用為5.58萬元/a,凝結(jié)水泵運(yùn)行費(fèi)用為2.23萬元/a(電費(fèi)為0.85元/(kWh),水費(fèi)為2.8元/t,水、電價(jià)來自于重慶市自來水公司和重慶市電力公司;冷卻塔和水泵信息來自阿里巴巴網(wǎng)2007-3-15報(bào)價(jià))。

冷卻塔的運(yùn)行費(fèi)用包括水泵的運(yùn)行費(fèi)用和補(bǔ)給水的費(fèi)用,要維持冷卻系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn),需定期補(bǔ)給循環(huán)水,年補(bǔ)給水量ΔL為[9]

式中Q為冷卻水的循環(huán)量,t/h;K為系數(shù),取0.14;h為冷卻塔全年運(yùn)行時(shí)間,h;m為冷卻倍率,取60。

假定系統(tǒng)全天運(yùn)行24h,一年按365d計(jì)算,求得年補(bǔ)給水量應(yīng)為66225.6t,年補(bǔ)水費(fèi)為18.54萬元,冷卻塔風(fēng)機(jī)年運(yùn)行費(fèi)用為8.94萬元,則冷卻塔年運(yùn)行費(fèi)用為35.29萬元。假設(shè)采用噴霧冷卻的設(shè)備費(fèi)用與采用機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的設(shè)備費(fèi)用相同,但由于噴霧所需水量為機(jī)械通風(fēng)的補(bǔ)水量的5%,因此,在不考慮冷卻塔運(yùn)行費(fèi)用的基礎(chǔ)上,僅系統(tǒng)補(bǔ)水水費(fèi)一項(xiàng)就可節(jié)約17萬元左右。

2.3耗水量比較

如上所述,假定某地鐵制冷站采用機(jī)械通風(fēng)冷卻塔時(shí)需要冷卻水量為600m3/h,配套冷卻塔進(jìn)、出口水溫為37℃/32℃。假定噴霧溫度為34℃,含濕量為34.94g/kg,蒸發(fā)率為0.6~0.8,那么噴霧速率1.8~2.4kg/s就可實(shí)現(xiàn)冷卻水降溫,全年所需水量為1763~2645t。若采用機(jī)械通風(fēng)冷卻塔,如上述計(jì)算可知,年補(bǔ)水量為66225.6t,同樣,采用噴淋水冷卻時(shí),按相關(guān)規(guī)范,最小噴淋水量為100kg/(m3·h),遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于噴霧冷卻所需水量[10],因此,單從耗水量而言,冷卻方式宜采取噴霧冷卻。

3噴霧間接蒸發(fā)冷卻器與噴霧間接蒸發(fā)冷卻冷凝器

3.1噴霧間接蒸發(fā)冷卻器

噴霧冷卻塔與普通機(jī)械通風(fēng)冷卻塔不同之處在于噴霧裝置的應(yīng)用,噴霧裝置是一種射流元件,是噴霧冷卻塔的核心部件,它取代了傳統(tǒng)冷卻塔的填料和風(fēng)機(jī),通過噴嘴產(chǎn)生的內(nèi)旋流作用,有效地保證了低壓狀態(tài)的霧化度,利用低壓液流通過旋流霧化噴頭形成霧化,噴霧流的反作用力推動(dòng)它作反向旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生由下部吹向霧流的風(fēng)力,霧化水滴與進(jìn)塔空氣在霧化狀態(tài)條件下進(jìn)行換熱,達(dá)到預(yù)期的降溫效果[8]。

噴霧冷卻塔結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量輕,噪聲低,耐腐蝕,不易堵塞,使用壽命長,除了省卻風(fēng)機(jī)、填料,降低成本費(fèi)用外,還降低了塔體的自重,減少由填料阻塞引起的冷卻塔維修,冷卻效果穩(wěn)定,但是由于它和普通開式冷卻塔一樣與外界空氣直接接觸,不能保證冷卻水水質(zhì),而且冷卻效果易受空氣參數(shù)影響。

封閉式冷卻塔由于冷卻水在處理過程中不與外界空氣接觸,冷卻水質(zhì)不會(huì)受到外界的污染,但地鐵空調(diào)系統(tǒng)中如果采用噴淋水來冷卻封閉式冷卻塔內(nèi)的冷卻水,不僅冷卻效果劣于普通開式冷卻塔,冷卻塔的體積非常大,而且由于存在大量的飄逸損失,噴淋水用水量大,與將冷卻塔設(shè)置在地面相比得不償失,因此,綜合噴霧冷卻塔和封閉式冷卻塔的優(yōu)點(diǎn),本文提出了一種新型的封閉式噴霧冷卻器。

噴霧間接蒸發(fā)冷卻器利用氣水霧化噴嘴將經(jīng)過處理的少量水霧化,噴到冷卻器表面,形成一層均勻水膜,通過水膜蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)冷卻器內(nèi)部冷卻水降溫。它既能保證冷卻水不受污染,又能達(dá)到冷卻效果,而且由于噴霧所用的水經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?不會(huì)堵塞噴霧裝置,能緩解冷卻盤表面結(jié)垢問題。噴霧間接蒸發(fā)冷卻器研究的核心問題是霧化效果和水膜的完整性、均勻性和厚度。

3.2噴霧間接蒸發(fā)冷卻冷凝器

蒸發(fā)式冷凝器是目前制冷系統(tǒng)中常用的一種間接蒸發(fā)冷卻設(shè)備,主要特點(diǎn)是耗水量少,節(jié)電和結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,熱效率高。一般水冷式冷凝器每kg冷卻水能帶走4~6kJ的熱量,而蒸發(fā)式冷凝器每kg水蒸發(fā)能帶走約580kJ的熱量,所以蒸發(fā)式冷凝器的理論耗水量只有一般水冷式冷凝器的1%?？紤]冷卻水的飛濺以及蒸發(fā)、溢水等損失,實(shí)際耗水量約為一般水冷式冷凝器循環(huán)水量的5%~10%。

由于噴霧冷卻能在冷卻器表面形成相對完整均勻的水膜,冷卻效率更高,所需水量少,目前噴霧冷卻多用于高溫物體表面的冷卻降溫,因此,研發(fā)一種耗水量少的新型噴霧間接蒸發(fā)冷卻冷凝器,可以解決地鐵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置冷卻塔的問題。

該方案的最大優(yōu)勢在于不用設(shè)置冷卻塔,節(jié)省冷卻塔及配套設(shè)施的初投資和運(yùn)行產(chǎn)生的環(huán)境問題,采用噴霧冷卻的方法,由于所需的水量很少,噴霧水源問題就很容易解決,可以對噴霧所用的水進(jìn)行軟化處理,防止堵塞噴霧裝置和緩解冷凝器表面結(jié)垢。

噴霧間接蒸發(fā)冷卻冷凝器實(shí)質(zhì)上是本文所述噴霧間接蒸發(fā)冷卻器的一個(gè)改進(jìn)方案,要開發(fā)它,除了要解決閉式噴霧冷卻器的霧化效果,水膜均勻性、完整性和厚度等問題以外,還必須與廠商協(xié)商設(shè)置冷凝器與冷水機(jī)組設(shè)備接口,對管道進(jìn)行保溫,研究冷凝器與機(jī)組距離對系統(tǒng)其他設(shè)備性能的影響,確定機(jī)組性能隨二者間距變化的曲線,這其中涉及系統(tǒng)壓力損失、制冷劑壓力與機(jī)組壓力匹配等問題。

4結(jié)論

本文的兩種方案可實(shí)現(xiàn)地鐵空調(diào)系統(tǒng)冷卻塔不設(shè)在城市地面上的設(shè)想,能節(jié)省目前冷卻水系統(tǒng)中部分輔助設(shè)備的初投資和運(yùn)行費(fèi)用,機(jī)組制冷量越大,節(jié)水效益越明顯,特別是在缺水地區(qū),該項(xiàng)技術(shù)的效益更為明顯,但是,還有以下問題需要解決:

1)保證噴霧壓力的相對穩(wěn)定,維持運(yùn)行壓力在適當(dāng)范圍內(nèi),使冷卻效果不受流量變動(dòng)等的影響。

2)研發(fā)一套噴霧裝置,使換熱器表面水膜完整、均勻,且厚度很小,通過該裝置實(shí)現(xiàn)間歇噴霧冷卻,建立噴霧評價(jià)指標(biāo)體系。

3)研發(fā)換熱效率高、空氣側(cè)阻力小的新型換熱器。

4)建立噴霧間接蒸發(fā)冷卻器性能評價(jià)指標(biāo)體系。

5)噴霧水軟化處理,緩解冷卻器表面結(jié)垢。

6)解決噴霧冷卻冷凝器與機(jī)組的集成問題及建立相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)體系。

參考文獻(xiàn):

[1]楊強(qiáng)生,鐃欽陽,范云良.噴霧強(qiáng)化空氣冷卻器的實(shí)驗(yàn)研究[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),1999,33(3):313-317

[2]梅國暉,武榮陽,孟紅記,等.氣水霧化噴嘴最佳氣水比的確定[J].鋼鐵釩鈦,2004,25(2):49-51

[3]梅國暉,孟紅記,謝植.噴射方向?qū)婌F冷卻換熱的影響[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2004,25(4):374-377

[4]梅國暉,武榮陽,孟紅記,等.高溫表面噴霧冷卻傳熱系數(shù)的理論分析[J].冶金能源,2004,23(6):18-22

[5]劉振華.微細(xì)噴霧時(shí)噴霧氣流中液滴和空氣速度比的研究[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),1996,30(3):97-102

[6]KimJungho.Spraycoolingheattransfer:thestateoftheart[J].InternationalJournalofHeatandFluidFlow,2007,28(4),753-767

[7]SilkEA,KimJungho,KigerK.Spraycoolingofenhancedsurfaces:impactofstructuredsurfacegeometr

yandsprayaxisinclination[J].InternationalJournalofHeatandMassTransfer,2006,49(25):4910-4920

[8]胡國林,李麗萍.一種新型噴霧通風(fēng)冷卻塔[J].給水排水,2001,27(4):90-91

第5篇：數(shù)控系統(tǒng)論文范文

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控光纖傳輸周界報(bào)警

一、概述

為滿足長輸管線安全生產(chǎn)和科學(xué)系統(tǒng)化管理的需要，對意外情況能迅速做出準(zhǔn)確判斷和處理，擬在管道沿線建設(shè)安全監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)地把生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀況和險(xiǎn)情圖像資料傳送到各站場控制室和管道調(diào)控中心，使險(xiǎn)情或隱患被扼制在萌芽狀態(tài)，確保人員生命、財(cái)產(chǎn)安全。

二、方案選擇

根據(jù)現(xiàn)場條件及工藝站場的實(shí)際需求，并充分考慮技術(shù)的實(shí)用性，管道安全監(jiān)控系統(tǒng)主要采用視頻監(jiān)近系統(tǒng)和周界報(bào)警系統(tǒng)來組網(wǎng)。

2．1視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用目前主要有三種形式：模擬視頻監(jiān)控、基于微機(jī)平臺(tái)／嵌入式系統(tǒng)的(半)數(shù)字視頻監(jiān)控和基于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。

2．1．1模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第1代監(jiān)控技術(shù))視頻信號采用同軸電纜進(jìn)行傳輸，并由模擬矩陣主機(jī)進(jìn)行信號處理。從攝像機(jī)到控制主機(jī)再到錄像機(jī)、監(jiān)視器，全部以模擬視頻信號進(jìn)行傳輸與圖像存儲(chǔ)。而控制信號以數(shù)字信號進(jìn)行傳輸。

2．1．2半數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第2代監(jiān)控技術(shù))1)基于微機(jī)平臺(tái)的DVR(第2代監(jiān)控技術(shù))。DVR系統(tǒng)采用微機(jī)和Windows平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)中安裝視頻壓縮卡和相應(yīng)的DVR軟件，支持實(shí)時(shí)視頻和音頻，是第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級至數(shù)字化的可選方案。

視頻信號仍采用同軸電纜進(jìn)行傳輸，控制信號以數(shù)字信號進(jìn)行傳輸，由多媒體控制主機(jī)或硬盤錄像主機(jī)(DVR)進(jìn)行數(shù)字處理與圖像存儲(chǔ)。從攝像機(jī)到控制主機(jī)和監(jiān)視器以模擬視頻信號進(jìn)行傳輸，而控制主機(jī)的處理、控制及存儲(chǔ)是以數(shù)字信號進(jìn)行的，故準(zhǔn)確的講應(yīng)為"半數(shù)字監(jiān)控"技術(shù)。

(2)嵌入式DVR(第2．5代監(jiān)控技術(shù))。嵌入式DVR指的是在傳統(tǒng)DVk的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)功能的DVR產(chǎn)品，使得更多的用戶可以進(jìn)行訪問。正是由于這種產(chǎn)品開發(fā)的理念，使得帶網(wǎng)絡(luò)功能的DVR產(chǎn)品還是傳統(tǒng)意義上的DVR，其主要功能仍然是DV存儲(chǔ)，這也決定了其市場定位是在小范圍的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，監(jiān)控點(diǎn)也有限。

2．1．3網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第3代監(jiān)控技術(shù))網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是目前業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)，視頻從前端圖像采集設(shè)備輸出時(shí)即為數(shù)字信號，并以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，基于TCP／IP協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的多路復(fù)用傳輸，并通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣主機(jī)(IPM)來實(shí)現(xiàn)對整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)度、存儲(chǔ)和控制等功能。此外，周界報(bào)警、門禁等設(shè)備輸出的數(shù)字信號也可采用多網(wǎng)合一的方式，通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)用進(jìn)行傳輸，并在同一平臺(tái)上進(jìn)行管理與控制。

2．2監(jiān)控方案比選

(1)第1代模擬監(jiān)控技術(shù)，由于技術(shù)落后，正在逐漸退出歷史舞臺(tái)，因此不考慮用該技術(shù)組網(wǎng)。

(2)第2代DVR技術(shù)，由于前端還是模擬傳輸方式，而模擬視頻線和控制線的有效傳輸距離為300m以內(nèi)，對于規(guī)模較大的工藝站場，有少量的監(jiān)控點(diǎn)與控制室的距離較遠(yuǎn)，必須再加線放才能滿足傳輸需求，增加了傳輸成本。

(3)第3代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，優(yōu)勢就在于傳輸不受距離限制，組網(wǎng)方便靈活，更適宜于網(wǎng)絡(luò)傳輸和遠(yuǎn)程控制。

根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、有效性和經(jīng)濟(jì)性，并充分考慮到管道視頻圖像信號的遠(yuǎn)傳需求，結(jié)合各站場的實(shí)際情況，推薦采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)來實(shí)現(xiàn)管道工程監(jiān)控圖像的采集、傳輸、實(shí)時(shí)監(jiān)看、存儲(chǔ)和上傳。

2．3周界報(bào)警系統(tǒng)

周界防范報(bào)警系統(tǒng)作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)有效補(bǔ)充，與監(jiān)控系統(tǒng)共同構(gòu)成統(tǒng)一的安防網(wǎng)絡(luò)。周界報(bào)警系統(tǒng)主要是在周界圍墻上安裝紅外探頭，類似于在圍墻上布設(shè)了一道看不見的電子墻，當(dāng)有人非法穿越圍墻進(jìn)入站場時(shí)，觸發(fā)報(bào)警并輸出信號進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)。

三、方案設(shè)計(jì)

3．1監(jiān)控系統(tǒng)

3．1．1圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

前端攝像部分是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，主要包括攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)和防護(hù)罩等。前端的任務(wù)是對現(xiàn)場進(jìn)行攝像，把攝得的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并進(jìn)行數(shù)字壓縮處理。

在各工藝站場根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)若干臺(tái)。在站場的工藝裝置區(qū)安裝防爆型槍式攝像機(jī)和視頻服務(wù)器，在所有出入口、道路、圍墻和其他重點(diǎn)部位安裝網(wǎng)絡(luò)智能球型一體化攝像機(jī)(集成視頻服務(wù)器)，內(nèi)置低照度彩轉(zhuǎn)黑多倍攝像機(jī)或?qū)拕?dòng)態(tài)低照度彩轉(zhuǎn)黑一體機(jī)，可根據(jù)需要遠(yuǎn)程控制鏡頭拉伸，進(jìn)行全方位多角度的監(jiān)控。

3．1．2傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

傳輸部分就是系統(tǒng)圖像和控制信號的傳輸信道。把現(xiàn)場攝像機(jī)發(fā)出的電信號及報(bào)警信號(轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息)傳送到控制室，一般包括通訊線纜(雙絞線或光纖)和線路驅(qū)動(dòng)設(shè)備(網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光纖收發(fā)器)等。

為保證傳輸信號質(zhì)量，前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過敷設(shè)光纜線路以及兩端配置光纖收發(fā)器將視頻、控制信號傳人站場控制室，再通過交換機(jī)連接主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像監(jiān)視和信號控制。

3．1．3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制部分是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的指揮中心?？刂撇糠种饕墓δ苡校孩僖曨l信號放大與分配；②圖像信號的校正與補(bǔ)償；③圖像信號的切換、分割、記錄和打印等；④對前端設(shè)備的攝像機(jī)、電動(dòng)變焦鏡頭及全方位云臺(tái)等進(jìn)行控制，以完成對現(xiàn)場全面詳細(xì)的監(jiān)視。

擬在各站場監(jiān)控室配置1～2臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場視頻的顯示和控制；并通過管道MSTP光傳輸系統(tǒng)將圖像和報(bào)警信號傳給調(diào)控中心，在調(diào)控中心通過數(shù)字矩陣設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

管道傳輸網(wǎng)里的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以經(jīng)過授權(quán)進(jìn)行現(xiàn)場圖象瀏覽，以及時(shí)準(zhǔn)確地獲得現(xiàn)場信息。

3．1．4顯示及存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

監(jiān)控設(shè)備置于各站場及調(diào)控中心的控制室內(nèi)，不需另建監(jiān)控室。在監(jiān)控室采用液晶顯示器和大屏幕液晶平板電視組合為電視墻，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視；錄像系統(tǒng)采用普通PC或數(shù)據(jù)服務(wù)器，設(shè)計(jì)整個(gè)錄像系統(tǒng)可以連續(xù)保存錄像資料半個(gè)月，并支持錄像與回放。

3．2周界報(bào)警系統(tǒng)

周界防范報(bào)警系統(tǒng)由前端的對射探頭(安裝于站場圍墻上)、報(bào)警主機(jī)(安裝于站場控制室)及一些輔助設(shè)備(電源、顯示地圖和警鈴等)構(gòu)成。

系統(tǒng)采用在圍墻上安裝兩束或四束紅外對射探測器，對站場進(jìn)行翻越防范。當(dāng)發(fā)生非法翻越，有人闖入時(shí)，探頭立即將報(bào)警信號傳送到站場控制室，實(shí)時(shí)顯示防區(qū)位置并記錄，方便值班人員第一時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確處理，并可與站場錄像監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，將非法越界事件進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。

第6篇：數(shù)控系統(tǒng)論文范文

【關(guān)鍵詞】大型商場；空調(diào)系統(tǒng)；安裝管理

一、大型商場空調(diào)系統(tǒng)安裝管理存在的問題

1.空調(diào)系統(tǒng)施工目標(biāo)不明確

對于在大型商場中空調(diào)系統(tǒng)的安裝進(jìn)行管理是為了保證工程施工過程中避免損害或破壞商場中某些設(shè)施。大型商場中空調(diào)系統(tǒng)安裝是一個(gè)較大的工程，對其進(jìn)行管理沒有一個(gè)明確的目標(biāo)，工程的進(jìn)度、順序、工程完工等等方面的不確定，影響商場正常營業(yè)。管理大型商場空調(diào)系統(tǒng)安裝工程上沒有一個(gè)目標(biāo)，無法保證安裝的質(zhì)量，無法保障施工人員的安全，無法確定施工的工期。

2.空調(diào)安裝施工過程管理不當(dāng)

空調(diào)系統(tǒng)安裝施工過程中涉及的方面比較廣泛，對其進(jìn)行有效的管理能夠保證工程穩(wěn)定進(jìn)行。然而，目前在很多大型商場空調(diào)安裝系統(tǒng)施工過程中存在管理不善的問題，促使工程使用的材料存在問題；空調(diào)絕熱處理存在問題；布線的放置存在問題等，嚴(yán)重影響空調(diào)系統(tǒng)安裝的質(zhì)量，降低大型商場中空調(diào)使用壽命。空調(diào)系統(tǒng)安裝工程管理不當(dāng)，不僅無法保證工程質(zhì)量，還間接降低空調(diào)系統(tǒng)的使用。在大型商場長期使用空調(diào)系統(tǒng)的過程中將會(huì)出現(xiàn)各種問題，影響商場正常使用空調(diào)。

3.對空調(diào)系統(tǒng)安裝后期檢測工作管理不夠嚴(yán)格

空調(diào)系統(tǒng)安裝工程的后期檢驗(yàn)工作非常重要，最終確定空調(diào)安裝質(zhì)量。之所以對檢驗(yàn)工作進(jìn)行管理是為了保證檢驗(yàn)工作的工作質(zhì)量。對檢驗(yàn)工作的管理不夠嚴(yán)格，在對大型商場空調(diào)安裝工程檢驗(yàn)上不夠細(xì)致，很可能忽視空調(diào)系統(tǒng)中存在的漏洞，可能成為空調(diào)系統(tǒng)的隱患，在某個(gè)時(shí)候?qū)⑹箍照{(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

二、大型商場空調(diào)系統(tǒng)安裝管理改善措施

1.制定明確的施工目標(biāo)

確定大型商場空調(diào)系統(tǒng)安裝工程的施工目的，從而保證工程的質(zhì)量，明確工程的工期，確定施工人員的安全。通常在大型商場中空調(diào)系統(tǒng)安裝工程管理的最終的目標(biāo)是商場空調(diào)安裝的穩(wěn)定?？照{(diào)系統(tǒng)安裝穩(wěn)定，最大限度的降低對商場其他設(shè)施可能造成的破壞。制定明確的施工目標(biāo)，相應(yīng)的管理工作能夠?yàn)榱斯こ棠軌蜻_(dá)到目標(biāo)而加大對空調(diào)系統(tǒng)安裝工程的管理力度，從施工前期準(zhǔn)備工作到最后工程自檢的全過程進(jìn)行控制和監(jiān)督，提高空調(diào)系統(tǒng)安裝工程的整體質(zhì)量，為大型商場提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)的、完善的、耐用的空調(diào)系統(tǒng)。

2.加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)安裝施工過程管理

空調(diào)系統(tǒng)安裝工程施工涉及方面是整個(gè)工程中最廣的，在對其進(jìn)行管理時(shí)要加大監(jiān)督和控制力度，保證工程質(zhì)量和施工安全。管理空調(diào)系統(tǒng)安裝工程施工過程的具體內(nèi)容是保證施工使用的材料達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；保證施工安裝設(shè)備正常運(yùn)行；保證與土建施工相配合等等施工所涉所以事項(xiàng)。加強(qiáng)施工管理是從空調(diào)系統(tǒng)安裝基本工作進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和控制，空調(diào)系統(tǒng)安裝的整個(gè)工程的質(zhì)量將會(huì)得到保證。

3.加大空調(diào)系統(tǒng)安裝工程自檢工作管理的力度

大型商場中空調(diào)的使用非常重要，尤其在夏季，商場內(nèi)溫度比較涼爽，顧客才能有心情購買物品。保證大型商場空調(diào)的正常使用非常重要。對空調(diào)系統(tǒng)安裝工程最后的自檢工作進(jìn)行嚴(yán)格的管理，提高自檢工作的質(zhì)量，確?？照{(diào)系統(tǒng)安裝的自檢工作的質(zhì)量能夠提高，對空調(diào)系統(tǒng)安裝工程的每個(gè)環(huán)節(jié)都能夠詳細(xì)的檢查，細(xì)致到一個(gè)螺絲是否固定。因?yàn)樵诤芏鄷r(shí)候，空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)問題往往是因?yàn)楹鲆曅栴}而轉(zhuǎn)換成隱患，導(dǎo)致空調(diào)無法使用。所以，加大空調(diào)系統(tǒng)安裝工程自檢工作的管理力度，使空調(diào)系統(tǒng)自檢工作盡善盡美，大型商場有一個(gè)良好的空調(diào)系統(tǒng)。

三、大型商場空調(diào)系統(tǒng)安裝常見的問題

大型商場空調(diào)系統(tǒng)安裝工程中常見的問題出現(xiàn)在具體施工過程較多，因?yàn)榫唧w施工過程中由于安裝繁瑣或與土建施工相沖突等問題的存在，使工程有不完善的地方。空調(diào)系統(tǒng)安裝中常見的問題由：

1.空調(diào)系統(tǒng)安裝管材的選擇

空調(diào)系統(tǒng)中管道的質(zhì)量至關(guān)重要，直接影響空調(diào)是否正常運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)中包括空調(diào)制冷、絕熱、冷熱水系統(tǒng)等等。要求管道能夠抗高溫、抗冷凍、耐久性、耐磨性等體特點(diǎn)。然而，在實(shí)際空調(diào)系統(tǒng)安裝中管道材料的選取存在一定的質(zhì)量問題，其主要是大型商場空調(diào)系統(tǒng)的安裝由具體的安裝單位進(jìn)行，商場支付費(fèi)用。一些安裝單位為了降低工程成本，管材的質(zhì)量較低，不利于大型商場中空調(diào)長久使用。

2.空調(diào)系統(tǒng)安裝布線問題

在大型商場中需要安裝很多個(gè)空調(diào)，空調(diào)系統(tǒng)是對整個(gè)商場中空調(diào)的控制?？照{(diào)系統(tǒng)安裝施工中布線環(huán)節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤，空調(diào)中的制冷線、電源線、控制線等很容混淆，導(dǎo)線安裝不當(dāng)，也會(huì)發(fā)生短路，施工人員不謹(jǐn)慎對待，布線環(huán)節(jié)很容易出現(xiàn)問題。

3.空調(diào)系統(tǒng)絕熱問題處理

空調(diào)系統(tǒng)絕熱處理是保證空調(diào)能夠持續(xù)制冷，通?？照{(diào)絕熱出現(xiàn)問題的原因是冷媒管處理不善，未嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工，冷媒管的安裝不嚴(yán)密、未將保溫套管很好的套在冷媒管上、絕熱層出現(xiàn)斷層等現(xiàn)現(xiàn)象的出現(xiàn)，影響空調(diào)制冷系統(tǒng)。

四、大型商場空調(diào)系統(tǒng)安裝常見問題的改善措施

保證大型商場空調(diào)系統(tǒng)能夠長久使用的最主要問題是解決空調(diào)系統(tǒng)安裝工程中常見的問題，主要的改善措施是在空調(diào)系統(tǒng)安裝工程實(shí)施前制定一個(gè)詳細(xì)的、合理的安裝施工方案，將施工中經(jīng)常容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)進(jìn)行標(biāo)注，并制定有效的預(yù)防措施。商場確定具體的負(fù)責(zé)人對空調(diào)安裝工程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，保證施工人員按照施工方案進(jìn)行施工，對于經(jīng)常出現(xiàn)問題的施工環(huán)節(jié)根據(jù)施工方案制定的辦法進(jìn)行實(shí)施，例如，在處理空調(diào)布線的施工環(huán)節(jié)時(shí)，將空調(diào)的控制線采用屏蔽線沿著冷媒管進(jìn)行捆扎敷設(shè)，空系統(tǒng)的電源線平行鋪設(shè)，并與控制線保持250mm以上的距離，避免兩種線混淆。在處理空調(diào)絕熱施工環(huán)節(jié)，上注重冷媒管材料的選取，在達(dá)到工程質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，首先將保溫套管按照正確的操作步驟穿在冷媒管上；其次，焊接冷媒管的接頭，保證冷媒管的接頭密封性完好；最后保溫套管搭接部位用膠帶捆扎嚴(yán)實(shí)，保證不受到干擾。

大型商場空調(diào)系統(tǒng)安裝工程在嚴(yán)格的管理及正確的施工下，能夠有效的解決空調(diào)系統(tǒng)安裝常見的問題，保證空調(diào)系統(tǒng)安裝工程的質(zhì)量，使大型商場有一個(gè)良好的空調(diào)系統(tǒng)，能夠長久的使用。

五、結(jié)束語

大型商場中空調(diào)系統(tǒng)安裝比較復(fù)雜，需要注意的事項(xiàng)較多，如需要與土建施工配合；施工中避免碰觸其他設(shè)施或線路等。所以，大型商場空調(diào)安裝經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問題。另外，大型商場的空調(diào)系統(tǒng)的安裝都是由具體的安裝單位進(jìn)行，商場不對空調(diào)系統(tǒng)安裝進(jìn)行有效的管理，空調(diào)系統(tǒng)安裝工程的質(zhì)量難以保證。目前，大型商場空調(diào)系統(tǒng)安裝工程在管理上和施工上存在一定的的問題，只有采取有效的措施將其進(jìn)行改善，大型商場的空調(diào)系統(tǒng)的質(zhì)量才能夠得到保證，提高空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命，大型商場中空調(diào)系統(tǒng)長久的使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]元玉棟.商場空調(diào)系統(tǒng)存在問題的分析及措施[A].山東省暖通空調(diào)制冷2007年學(xué)術(shù)論文集[C].2007