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樓宇自動化

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樓宇自動化控制采用的是計算機集散控制,所謂計算機集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數字控制器( DDC),利用上位計算機進行畫面的監控和管理。主要手段是動畫、曲線、文本、數據庫、腳本、和各種專用控件等。樓宇自動化包括:空調與通風監控系統、給排水監控系統、照明監控系統、電力供應監控系統、電梯運行監控系統、綜合保安系統、消防監控系統和結構化綜合布線系統。1簡單介紹世界背景日本自1984年以來,在許多大城市建設了“智能化街區”、“智能化群樓”,新建的建筑中有80%以上為智

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[{"ID":"54","Title":"樓宇自動化","UserID":"0","UserName":"","Author":"馬迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"23","Detail":"

樓宇自動化控制采用的是計算機<\/SPAN>集散控制<\/A>,所謂計算機集散控制就是<\/SPAN>分散控制<\/A>集中管理。它的分散控制器通常采用直接<\/SPAN>數字控制器<\/A>( DDC),利用上位計算機進行畫面的監控和管理。主要手段是動畫、<\/SPAN>曲線<\/A>、<\/SPAN>文本<\/A>、數據庫、<\/SPAN>腳本<\/A>、和各種專用控件等。樓宇自動化包括:空調與通風<\/SPAN>監控系統<\/A>、給排水監控系統、<\/SPAN>照明監控系統<\/A>、電力供應監控系統、電梯運行監控系統、綜合保安系統、消防監控系統和<\/SPAN>結構化綜合布線系統<\/A>。<\/SPAN><\/P>$detailsplit$

1<\/STRONG>簡單介紹<\/H2>

世界背景<\/H3>

日本自1984年以來,在許多大城市建設了“智能化街區”、“智能化群樓”,新建的建筑中有80%以上為智能化建筑<\/A>。新加坡政府為推廣智能建筑<\/A>,撥巨資進行專項研究,計劃將新加坡建成“智能城市花園”。印度也于1995年起在加爾各答<\/A>的鹽湖<\/A>開始建設“智能城”。其他國家如法國、瑞典、英國、泰國等國家也不斷興建智能建筑。<\/P>

中國現狀<\/H3>

中國香港智能建筑<\/A>發展也較早,相繼出現了匯豐銀行大廈<\/A>、立法會大廈、中銀大廈<\/A>等一批智能化程度較高的智能建筑。中國大陸<\/A>幢智能大廈<\/A>是1989年建成的北京發展大廈。1986年智能建筑被列為國家“七五”重點科技攻關項目<\/A>,開始進行可行性研究階段,該項目1991年通過鑒定。1992年中國進入了智能大廈的高速發展階段,其發展速度和規模在世界上。智能大廈。 智能建筑在中國已成為建筑市場<\/A>的大趨勢,也是建筑業中新的“經濟增長點”。各類建筑(樓、館、場等)的智能化工程投資,約占工程總投資的5%-8%,有的已高達10%;居住小區<\/A>的智能化系統建設投資平均在每平方米60元左右(占土建投資的5 %-8%),如按中國每年竣工面積<\/P>

<\/A>相關書籍<\/SPAN><\/P>

計算總投資為幾十億元。智能建筑<\/A>這個新的“經濟增長點”促成智能建筑相關企業迅速增長。粗略估計,全國從事智能建筑的企業超過3000家,產品供應商近3000家。中國有152家設計院和127家系統集成商<\/A>具有智能建筑專項設計資質。 智能建筑隨著經濟的持續穩健增長,其數量和水平正逐年提高,深圳居民對智能建筑的認可度也越來越高。目前深圳的安防<\/A>覆蓋率居全國之首。深圳還是國家發改委<\/A>選定的全國社區信息化建設試點城市,深圳信息化社區的技術裝備程度走在全國前列。深圳智能建筑及相關行業的企業有數千家,一些國際上新的技術、產品都能在深圳同步上市。比如,深圳地區是全國安防產業的重要發源地和產品集散地,吸引許多國外知名品牌中國總代理都在此落戶,并集中了全國70%左右的安防一級代理商,各類安防企業的年營業額超過30億元。<\/P>

2<\/STRONG>總體趨勢<\/H2>

發達國家的智能建筑<\/A>已從早期的追求功能完備齊全,向高技術化、實用化和節能化方向發展。在深圳,智能建筑也已進入高技術化、實用化發展階段,從事樓宇智能化產品開發與制造、樓宇智能化系統集成工程設計與施工、智能化社區管理的企業逐漸走向專門化和專業化。<\/P>

據統計,“十二五”期間我國用于智慧城市建設的各方投資有望達到5000億,而作為智慧城市的基本單元,智慧社區<\/A>的發展前景也不容小覷;在社區智能化的過程中,除綜合布線、社區安防等主導性要素外,“樓宇自控<\/A>”這一專有名詞也逐漸進入人們的視野,無論是作為智能建筑中的核心系統之一,還是被納入智慧社區建設中的戰略考量,這一以傳感器為“觸角”、以計算機為“大腦”、并以對設備終端進行控制為目的系統,已現前驅之勢。<\/P>

外部環境<\/H3>

忽略掉晦澀難懂的專業術語,所謂的“樓宇自控<\/A>”即對樓宇內的電氣設備進行檢測、分析和控制以達到統一且管理的目的;而這一系統的出現與興起,也是與多年來的經濟、社會乃至政策環境密不可分的。<\/P>

多年來,我國整體固定投資不斷增長,樓宇面積也呈大幅增長之勢,開拓樓宇行業的發展空間、積聚經濟要素、提高產業內涵與檔次成為當務之急,而樓宇自動化系統<\/A>(即樓宇自控)能夠通過有效的監控與管理實現這一發展需求;另則,可持續發展、低碳節能等理念早已從政策面延展到我們經濟生活中的方方面面,以建筑支撐的樓宇經濟也不例外,而建筑節能集成平臺上的技術支點就是樓宇自控系統。<\/P>

前面我們提到,智慧城市建設已在全國各地如火如荼<\/A>地鋪展開來,而作為其主力建設之一,智能建筑理應被提上日程;細細探究不難發現,人們所言的智能建筑,就包括通過樓宇自動化系統實現建筑物或是建筑群內設備與建筑環境的全面監控與管理,為人們營造一個舒適、安全、經濟、、便捷的工作和生活環境,并通過優化設備運行與管理以降低運營費用。這樣看來,樓宇自控<\/A>于智能建筑就像是內核提高建筑本質水平的關鍵。<\/P>

再由智能建筑<\/A>延伸,我們會發現與我們生活更為接近的領域智慧社區<\/A>,無論是把它歸為智能建筑的應用之一,還是當成我們住宅的一種“智商<\/A>”升級,似乎都與樓宇自動化有著天然的“緣分”。當我們談到智慧社區,我們會想到綜合布線、社區安防、網絡通訊、智能家居等一系列相關術語,但卻忽略了,即便有了智能的家居產品、有了完備的布線系統<\/A>、有了優越的網絡環境,如果缺了樓宇自動化系統<\/A>,我們的電梯、家里的供暖、空調、通風乃至于供水設備,又怎能秩序、、甚至是智能地得以運行?而加強這些設備與系統的管理,才是我們舒適生活、享受“智能”的前提。<\/P>

市場環境<\/H3>

從2003年開始,我國應用于樓宇的自動化產品一直保持著兩位數以上的增長速度,但是近幾年,受國家房地產宏觀調控的影響,增速逐年放緩,甚至個別產品可能出現負增長<\/A>,但我們的樓控廠商必須持“遠見”以應對“近憂”。2013年經濟將逐漸回暖,樓市也將更為健康穩健地向前發展,作為順時代而生的智能建筑和智能社區<\/A>定會有相應的發展,再加上近些年部分地產項目驗收<\/A>和等級評比的需要,樓宇自控系統一定會在智能樓宇<\/A>或是物業等處找到它的用武之地。<\/P>

與國外相比,我國的樓宇自控<\/A>行業起步較晚,早期的樓宇自控產品主要是引入江森、霍尼韋爾<\/A>、西門子等進口品牌,隨著樓控市場的不斷發展,一些國產品牌才紛紛進入市場,但在國產品牌尚未成熟之前,還有很長的學習之路要走。<\/P>

另外,樓宇自控系統從誕生之日起就與節能減排有著不淺的淵源,盡管這早已成了老生常談,很多企業依舊把“能效”作為自身系統改進的衡量標尺,并且為客戶制定個性化的解決方案:或是溫控更,或是氣流更舒適,或是遠程故障報警等等皆可得以滿足。尤其是對于即將規模化的智能社區建設,更是注重樓宇與環境的高附加值,而樓與自控系統是不容忽視的一部分。<\/P>

我們都知道,樓宇自控<\/A>是非常專業的系統,對操作者的素質要求較高,但很多物業從業者對此都不能勝任,物業通常把樓宇的運行維保交給專業從事維保服務的公司,隨著人們通過樓宇自控系統實現節能增效的要求逐年提高,他們對專業的樓宇運行維保服務需求也逐年增大,因此,樓宇自控廠商可以把這一需求作為企業的賣點;一方面,企業在系統調試階段以及售后服務階段給客戶提供專業的工程帶隊和技術指導;另一方面,企業也可以在一些項目上為合作伙伴提供技術支持,作為雙方合作的籌碼。<\/P>

發展趨勢<\/H3>

開放與集成<\/A>,樓宇自控<\/A>應更“親民”。<\/P>

在業界,部分人把如今的樓宇自控比作多年前的計算機,有潛力但極端“自閉”。因為在今天,盡管樓宇安防與自控系統如門禁、對講、電梯、空調暖通<\/A>、供水等產品都已問世,以至于樓宇子系統正逐漸更新,但真正的整體的網絡樓宇系統仍然少見,廠商們一面承諾向開放性系統靠攏,另一方面又因懼怕市場變化而限制互操作性<\/A>產品的發展,這直接導致很多廠商不愿提供真正開放的平臺,這極大地限制了整個行業的發展,一些思想開明的廠商意識到這種局限,開始用昂貴的智能網關做集成平臺以達到互操作性,或是借由智能化的路由器解決上述弊病,總之,以“開放”為主題的革命種子開始在樓宇自控<\/A>行業彌漫開來,我們的樓宇自控廠商應該看清形勢,不盲從國外,也不因循守舊,以更長遠的視野去發展。<\/P>

另一方面,我們還可以將樓宇系統進行多系統集成。如上所述,當我們擁有了開放式的技術平臺,就能收集和管理來自于不同樓宇系統和其他數據源的數據,基于云應用程序提供更有效率的解決方案,從一個單一的源點獲得的數據,將使任何設施的營運更容易、更經濟實惠地實現更好的樓宇性能。<\/P>

再者,對于智能社區<\/A>來說,樓宇自控系統中的“近場通訊<\/A>”技術則顯得尤為實用,有了這項技術,業主的智能手機即可發揮門禁卡<\/A>的作用,從而帶來更高的安全性,而這種方案中的識別裝置與采用標準讀卡器成本相當,但它還可利用移動通信網創建檢查跟蹤系統。<\/P>

除此之外,物理安防一卡通系統<\/A>可通過生物識別技術<\/A>來提高出入口控制的安全性,高清攝像機<\/A>則能更準確地記錄和識別過往信息,而“需求響應<\/A>”則能更好地管理用電和實現節省能源等等。<\/P>

總之,未來的樓宇自控系統,不再只是智能建筑或是智能社區的左膀右臂,而是深入到它們的骨髓,進而影響它們的內核,讓自動化增強“智慧”,讓智慧自動化繼續向前。<\/P>

3<\/STRONG>相關企業<\/H2>

目前進行建筑自動化<\/A>設計(BMS System)的主要企業有江森<\/A>自控(Johnson Controls),霍尼韋爾<\/A> (Honeywell<\/A>),西門子樓控系統(Siemens),等。<\/P>

4<\/STRONG>發展起源<\/H2>

智能建筑<\/A>自1984年1月出現以來(美國康涅狄格州<\/A>哈特福德市的都市大廈),在歐、美、日及世界各地得到迅速發展,其中以美國、日本興建多。目前,美國有智能大廈<\/A>幾萬幢。<\/P>

5<\/STRONG>應用范圍<\/H2>

樓宇自動化系統<\/A>(BAS)對整個建筑的所有公用機電設備的管理和控制,包括建筑的中央空調系統<\/A>的自動化控制<\/A>,門禁系統,廣播系統,消防報警系統<\/A>,網絡系統,電話系統等,這樣來提高建筑的管理水平,降低設備故障率<\/A>,保障建筑物及建筑物內工作人員的安全,提供舒適的環境,節約能源,減少維護及營運成本,等。<\/P>

6<\/STRONG>設計目的<\/H2>

設計樓宇自動化系統<\/A>的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,采用優化的控制手段,對各系統設備進行集中監控<\/A>和管理,使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和、有序的狀態下運行,在創造出一個、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行,從而提高了智能建筑<\/A>的高水平的現代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。樓宇機電設備監控系統<\/A>,作為智能建筑樓宇自動化系統非常重要的一部分,擔負著對整座大廈內機電設備的集中檢測和控制,保證所有設備的正常運行,并達到佳狀態。<\/P>

7<\/STRONG>后備力量<\/H2>

人才培養<\/H3>

普通高等教育<\/A>沒有樓宇智能化工程技術<\/A>專業,智能建筑<\/A>行業關鍵技術研究與開發得不到學科人才支持在智能樓宇<\/A>較發達國家和地區,較早就在普通高校與職業教育院校成立了培養樓宇智能工程技術人才<\/A>的相關專業,如英國、香港、臺灣已經形成從職高、高職專科、本科、碩士直至博士完整的人才培養體系。英國、香港還有專門對應的屋宇裝備工程師協會,建立起高等職業教育<\/A>與職業資格認證之間的互通橋梁。<\/P>

國內智能建筑的迅速發展對專門從事樓宇智能化相關技術工作的專業技術人才<\/A>的迫切需求,引起很多高校的高度關注。普通高校自2000年以來,主要基于“建筑環境與設備工程<\/A>”或“電氣工程及自動化<\/A>”或“建筑電氣工程”等本科學科專業,開設“樓宇智能化<\/A>”專業方向,探索培養樓宇智能化工程技術<\/A>專業人才的課程方案。但受普通本科學科專業范疇限制,僅以專業方向來培養跨多學科新技術應用的“樓宇智能化”專門人才<\/A>,不能滿足行業對樓宇智能化關鍵技術研究與開發人才的需求。<\/P>

高校培養<\/H3>

高職樓宇智能化工程技術專業人才培養課程體系,與行業急需人才的規格不相適應,在2004年高職規范專業目錄出臺前,高職院校的專業設置比較雜亂,專業名稱不統一,曾出現過“樓宇自動化”、“智能建筑<\/A>”、“樓宇智能化<\/A>”、“樓宇自動化管理”、“現代建筑自動化<\/A>”等多個名稱。2004年以后專業名稱統一為“樓宇智能化工程技術<\/A>”。<\/P>

各高職院校開設新專業,都是以原有專業為基礎進行一定程度的改造、擴充、延伸,逐漸成立一個新專業。據調查,高職院校該類專業的形成主要有四種情況<\/A>。一是由電氣類、機電類、電氣工程與自動化<\/A>、機電一體化、工業自動化<\/A>等專業改造而來。二是由暖通<\/A>、空調、建筑環境專業等增加一些自動控制類<\/A>課程改造而來。三是由建筑類學校的工民建<\/A>、建筑電氣<\/A>專業改造而來。四是由管理類、物業管理、酒店管理等專業延伸而來。正是由于各高職院校樓宇智能化工程技術<\/A>專業歷史沿革不同,導致各學校培養方案、培養目標大不相同。有的偏重電氣方向,有的偏重機械方向,有的偏重管理方向,進一步導致在專業課程設置上有較大差別,沒有形成統一認識。人才培養課程體系的不規范,與智能建筑<\/A>的迅速發展對樓宇智能化系統設計、安裝調試與系統運行維護新職業專門人才的需求不相適應。<\/P>

智能樓宇<\/A>職業培訓和鑒定體系的開發建設與行業巨大的從業人員數量需要提高。智能建筑行業從業人員數量巨大但操作人員技能水平很低,其中一個根本原因是智能建筑是20世紀90年代以后才在中國迅速發展起來的新行業,全行業各層次專門人才整體缺乏,導致從國家到地方職業培訓與鑒定體系的開發建設速度大大滯后于行業發展。“智能樓宇管理師<\/A>”是2004年3月國家公布的第三批新職業資格之一,2006年國家剛公布該職業資格標準,相應職業培訓與鑒定考核體系正處于加速開發階段。目前,上海地區服務于地方的智能樓宇<\/A>職業培訓與鑒定基地初步建成,而天津市、深圳市正在規劃建設市級智能樓宇培訓鑒定基地。<\/P>

主要課程<\/H3>

高職樓宇智能化工程技術<\/A>專業人才培養課程體系主要學習:常用電力拖動控制線路和綜合布線系統安裝與維修、消防安全用電、典型模擬電路裝接調試、電動機故障維修、變壓器繞制與檢修、常用電工、工具和電工儀表使用、鉗工<\/A>操作、視頻監控<\/A>與安防<\/A>系統運行維護、空調安裝與維護、常見電梯故障處理、自動化控制<\/A>原理、計算機控制。<\/P>

8<\/STRONG>家居網絡<\/H2>

家居<\/P>

<\/A>樓宇自動化<\/SPAN><\/P>

早的功能是為人類提供遮風避雨和安全防護的功能。隨著人類改造自然能力的不斷提高,相應對家居的要求也不斷提高。人們期望所生活的家居能夠不斷滿足其對舒適、安全、、便捷等方面的要求,而這些要求的實現直接需要新的技術――網絡技術<\/A>來支持。<\/P>

伴隨信息時代的到來,網絡技術不再是工業、電信等領域的技術,它已經開始逐步進入普通百姓的家庭。家庭保安系統、照明系統<\/A>、環境控制系統<\/A>、家電控制系統<\/A>、DVD以及MP3等家庭娛樂系統和家庭遠程教育系統<\/A>等,都是在信息時代人們對家居提出的新的功能要求,所有這些功能都需要借助飛速發展的計算機技術、自動化控制<\/A>技術和現代通訊技術<\/A>來實現,而其中信息的傳遞形式為數字代碼,所以一般把具有上述功能的家居環境也稱為數字家居。利用上述的家庭自動化<\/A>網絡系統,人們可以方便地通過計算機或其它網絡接入<\/A>設備,遠程獲取家庭內各種信息,包括各種計量表讀數和費用、家庭各種家電設備和監測設備的狀況,并實現遠程遙控各種家電設備和裝置,實現家居的能量管理等。所有這些都極大地提高了人類的生活質量,同時它也是人類所追求的生活目標。<\/P>

技術發展<\/H3>

早的網絡技術網絡技術是通過專門的通訊線路實現其通訊功能的,這些專用的通訊線路包括電話線、雙絞線等,需要事先鋪設和安裝施工。在很多場合都廣泛地采用這種通訊媒介,主要是因為它的實現方便。而在那些難于布線、危險、或需要美觀的地方進行連網,如遠程辦公場所,歷史性建筑、無吊頂的辦公場所、不安全的生產空間等,它卻是難以實現的,如通訊設備需要移動或無法鋪設通訊線以及美觀要求等,此時就不得不考慮無線網絡<\/A>技術。<\/P>

人們對無線系統的需求不斷增加,主要是因為它設計方便,相比有線技術安裝和運行費用低,可以很快裝好并運行。同時無線網絡技術服務的大優勢還在于它可以為移動用戶提供接入服務,而在某些情況下對于靜止用戶同樣具有吸引力。無線技術的媒介包括紅外和射頻<\/A>等。一般而言其實現成本要比有線網絡技術稍高一些,這主要是用于通訊信號的轉換處理方面的開支。但隨著通訊技術和大規模集成電路<\/A>技術的迅猛發展,其實現成本目前已逐漸具有與有線網絡技術競爭的實力,而且應用的規模也在不斷地擴大,對美國目前家庭自動化網絡系統中三種主要通訊媒介應用規模的統計和預測,可以十分明顯地看出,無線網絡技術的應用和需求比例正在不斷地上升,而相應地有線網絡技術總量所占比例在不斷下降,這是一個總的技術發展趨勢。<\/P>

網絡應用<\/H3>

隨著無線網絡技術與有線網絡技術(主要是與電話線產品)價格差的縮小,以及對室內移動操作設備需求的增加,無線網絡技術的應用不斷增加。在家庭中主要有三大類無線網絡技術的應用,包括家電控制、語音/數據設備、多媒體<\/A>應用。其中家電控制,數據通訊<\/A>速率一般不大于10Kbps;語音/數據通訊,通訊速率一般為 1~2Mbps(有些場合仍可以通過模擬撥號連接<\/A>Internet);多媒體應用中,視頻需要較高的通訊速率,一般DVD需要大約 3~8Mbps,HDTV<\/A>系統需要大約19Mbps。近期無線網絡產品應能滿足8Mbps,以便應用于多媒體應用。而且應注意目前所給出的 WLAN(Wireless Local Area Network)速率都只是理論速率,并非真正速率,只有借助于壓縮技術<\/A>才能真正適用于HDTV類型的視頻流<\/A>。<\/P>

9<\/STRONG>未來家居<\/H2>

提供功能<\/H3>

1) 收發和保存信息:通過家庭網絡<\/A>,主人可以方便的收發電子郵件、瀏覽各種網上信息,訂閱各種電子期刊<\/A>或雜志等;<\/P>

2) 管理個人或家庭的經濟情況:通過家庭網絡配套管理系統,主人可以方便地查閱自己的各種帳目和收支情況,管理系統軟件還可以根據個人經濟情況,作出優的收支規劃,提供相應的合理建議和提示;<\/P>

3) 管理家庭的通訊需求:對家庭內各種通訊設備的通訊進行管理,包括網絡通訊協議<\/A>的執行和網絡資源<\/A>的分配,使信息在網絡上的傳輸暢通無阻,整個家庭網絡系統運行正常;<\/P>

4) 管理電源和設備的使用:這一方面也是數字家居所應具有的主要功能之一。同樣是通過網絡管理系統<\/A>軟件,監控家庭內各種設備,如家庭內燈光的控制、電器設備的遠程控制、室內環境<\/A>的優化調節等。同時還能夠提供一些經濟方面的優化決策控制,如能夠根據不同用電時段和峰谷電費<\/P>

5) 提供安全和可靠的環境:通過在家庭內安裝各種檢測報警裝置來實現家庭的保安、消防以及其它需求。如通過加裝攝像頭<\/A>,可以監視房間周邊環境和諸如嬰兒房等特殊場所;通過煙氣傳感器、溫度傳感器、特殊氣體傳感器<\/A>,預防房間失火和有害氣體過量;通過加裝紅外傳感器<\/A>、門磁<\/A>、薄膜窗花、無線微波等報警裝置,可防止竊賊入侵等等;<\/P>

智能操作<\/H3>

6) 無需維護的運行:整個家庭內各種設備都連接到其網絡上,通過網絡上運行的管理軟件,可實現對設備的監測和故障診斷功能。一旦出現故障,家庭管理系統會給出故障提示,并自動通過家庭內的網間接口設備向設定的相應維修單位保修,無需主人親自動手;把家庭的安全電腦控制發射信號與業主的手機或辦公電腦、車載辦公電腦、防盜中心連接,如果發生意外或則有人強行入室,業主和防盜中心時間收到報警型號,業主好配合處理,在將來還會發展到衛星JPS定位功能,當然,價格相當不菲。<\/P>

7) 簡單的操作:因為該網絡系統是在千家萬戶中使用的,考慮到使用者的年齡、職業、經歷以及受教育程度等的差異,所以該類系統的操作必須簡單,方便,而且可靠,以適應不同使用人群的需要。<\/P>

8)可根據個人或家庭生活方式定制:隨著信息時代的到來,個性化的要求在不斷提高。未來數字<\/A>家居應能夠根據不同使用者的家庭環境、設備數量和類型、以及生活方式等可做相應的配置和調整,如可根據消費者的需求和可接受費用,定制相應的系統解決方案;又如可根據使用者的生活習慣,調節室內環境參數,定時啟停家電設備等等。<\/P>

10<\/STRONG>相關書籍<\/H2>

樓宇自動化<\/P>

全面、系統地介紹了樓宇自動化系統<\/A>的概念、組成等理論知識及系統設計等實際應用知識,并簡述了樓宇自動化的新技術。 本書共分9章,包括緒論、樓宇自動化基礎、樓宇通信系統、綜合布線系統、設備監控系統、安全防范技術<\/A>、自動消防及報警系統、樓宇自動化系統集成和工程案例分析等內容。書后附有多款探測器實用電路供讀者參考。 本書可作為高等院校電氣工程及其自動化<\/A>、自動化、電子信息工程、建筑設施智能技術<\/A>、建筑電氣與智能化、建筑環境與設備工程<\/A>等相關專業的教材,也可作為從事智能建筑和樓宇自動化系統設計、施工、監理、安裝等專業人員的工作參考書。 目錄前言第1章 緒論 1.1 智能建筑 1.2 樓宇自動化概述 1.3 綠色建筑 思考題第2章 樓宇自動化基礎 2.1 檢測技術 2.2 樓宇自動化系統<\/A>的網絡結構 2.3 計算機網絡技術<\/A> 2.4 集散控制系統<\/A> 2.5 現場總線<\/A>技術 2.6 LonWorks總線 2.7 CAN總線<\/A> 2.8 BACnet<\/A> 思考題第3章 樓宇通信系統 3.1 電話通信網絡 3.2 有線電視系統 3.3 視頻會議技術 3.4 三網合一 思考題第4章 綜合布線系統 4.1 綜合布線系統概述 4.2 綜合布線系統設計 4.3 綜合布線系統的電氣保護與接地設計 思考題第5章 設備監控系統 5.1 暖通空調<\/A>系統及其監控系統 5.2 給水排水系統及其監控系統 5.3 供配電系統及其監控系統 5.4 照明系統及其監控系統 5.5 電梯系統及其監控系統 思考題第6章 安全防范技術<\/A> 6.1 概述 6.2 出入口控制系統 6.3 入侵報警系統<\/A> 6.4 視頻安防監控系統<\/A> 思考題第7章 自動消防及報警系統 7.1 概述 7.2 火災探測器<\/A> 7.3 火災自動報警系統<\/A>及火災報警控制器<\/A> 7.4 自動滅火系統<\/A> 7.5 消防設備聯動控制 *7.6 現代火災探測技術 思考題第8章 樓宇自動化系統集成 8.1 系統集成概述 8.2 系統集成的網絡協議 8.3 樓宇自動化系統<\/A>的集成 8.4 樓宇管理系統及一體化樓宇管理系統 8.5 樓宇自控<\/A>中的常用系統 8.6 基于IC卡<\/A>的應用系統集成技術 8.7 樓宇自動化系統集成技術發展展望 思考題第9章 工程案例分析 9.1 系統概況及選型 9.2 系統設計總則 9.3 系統方案設計<\/A> 9.4 工程的施工及管理<\/P>$detailsplit$

參考資料編輯區域<\/P>$detailsplit$

1<\/SPAN>簡單介紹<\/A><\/P>

<\/I>世界背景<\/A><\/P>

<\/I>中國現狀<\/A><\/P>

2<\/SPAN>總體趨勢<\/A><\/P>

<\/I>外部環境<\/A><\/P>

<\/I>市場環境<\/A><\/P><\/DIV>

<\/I>發展趨勢<\/A><\/P>

3<\/SPAN>相關企業<\/A><\/P>

4<\/SPAN>發展起源<\/A><\/P>

5<\/SPAN>應用范圍<\/A><\/P>

6<\/SPAN>設計目的<\/A><\/P>

7<\/SPAN>后備力量<\/A><\/P><\/DIV>

<\/I>人才培養<\/A><\/P>

<\/I>高校培養<\/A><\/P>

<\/I>主要課程<\/A><\/P>

8<\/SPAN>家居網絡<\/A><\/P>

<\/I>技術發展<\/A><\/P>

<\/I>網絡應用<\/A><\/P>

9<\/SPAN>未來家居<\/A><\/P><\/DIV>

<\/I>提供功能<\/A><\/P>

<\/I>智能操作<\/A><\/P>

10<\/SPAN>相關書籍<\/A><\/P><\/DIV>$detailsplit$

1<\/SPAN>簡單介紹<\/A><\/I><\/P>

1.1<\/SPAN>世界背景<\/A><\/I><\/P>

1.2<\/SPAN>中國現狀<\/A><\/I><\/P>

2<\/SPAN>總體趨勢<\/A><\/I><\/P>

2.1<\/SPAN>外部環境<\/A><\/I><\/P>

2.2<\/SPAN>市場環境<\/A><\/I><\/P>

2.3<\/SPAN>發展趨勢<\/A><\/I><\/P>

3<\/SPAN>相關企業<\/A><\/I><\/P>

4<\/SPAN>發展起源<\/A><\/I><\/P>

5<\/SPAN>應用范圍<\/A><\/I><\/P>

6<\/SPAN>設計目的<\/A><\/I><\/P>

7<\/SPAN>后備力量<\/A><\/I><\/P>

7.1<\/SPAN>人才培養<\/A><\/I><\/P>

7.2<\/SPAN>高校培養<\/A><\/I><\/P>

7.3<\/SPAN>主要課程<\/A><\/I><\/P>

8<\/SPAN>家居網絡<\/A><\/I><\/P>

8.1<\/SPAN>技術發展<\/A><\/I><\/P>

8.2<\/SPAN>網絡應用<\/A><\/I><\/P>

9<\/SPAN>未來家居<\/A><\/I><\/P>

9.1<\/SPAN>提供功能<\/A><\/I><\/P>

9.2<\/SPAN>智能操作<\/A><\/I><\/P>

10<\/SPAN>相關書籍<\/A><\/I><\/P>","ClassID":"6896","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/14 14:18:32","UpdateTime":"2015/4/14 14:18:32","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150414/635646177151448464303.jpg","PictureDomain":"img67","ParentID":"48","Other":[{"ID":"353","Title":"系統集成","UserID":"0","UserName":"","Author":"馬迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"23","Detail":"

所謂系統集成(SI,System Integration),就是通過結構化的<\/span>綜合布線系統<\/a>和<\/span>計算機網絡技術<\/a>,將各個分離的設備(如個人電腦)、功能和信息等集成到相互關聯的、統一和協調的系統之中,使資源達到充分共享,實現集中、、便利的管理。系統集成應采用功能集成、<\/span>BSV<\/a>液晶拼接集成、<\/span>綜合布線<\/a>、網絡集成、<\/span>軟件界面<\/a>集成等多種集成技術。系統集成實現的關鍵在于解決系統之間的互連和<\/span>互操作性<\/a>問題,它是一個多廠商、多協議和面向各種應用的<\/span>體系結構<\/a>。這需要解決各類設備、子系統間的<\/span>接口<\/a>、協議、系統平臺、應用軟件等與子系統、建筑環境、施工配合、<\/span>組織管理<\/a>和人員配備相關的一切面向集成的問題。<\/span><\/p>$detailsplit$

1<\/strong>服務方式編輯<\/h2>

系統集成作為一種新興的服務方式,是近年來國際信息服務業<\/a>中發展勢頭猛的一個行業。系統集成的本質就是優化的綜合統籌設計,一個大型的綜合計算機網絡系統<\/a>,系統集成包括計算機軟件<\/a>、硬件、操作系統<\/a>技術、數據庫技術<\/a>、網絡通訊技術<\/a>等的集成,以及不同廠家產品選型,搭配的集成,系統集成所要達到的目標-整體性能優,即所有部件和成分合在一起后不但能工作,而且全系統是低成本的、率的、性能勻稱的、可擴充性和可維護的系統,為了達到此目標,系統集成商<\/a>的優劣是至關重要的。[1]<\/span> <\/a><\/p>

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2<\/strong>增長驅動編輯<\/h2>

根據預測,未來3 年中國系統集成服務市場將以17.40%的年均復合增長率增長,主要驅動因素來自于幾個方面:①信息化<\/a>和工業化<\/a>融合戰略正在加快實施,利用信息技術改造提升傳統產業成為普遍共識;②技術更新周期加快,重點行業通過信息化應用提高自動化、智能化程度。<\/p>

2007-2012 年中國系統集成服務市場規模變化如下圖:<\/p>

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3<\/strong>素質要求編輯<\/h2>

這就對系統集成技術人員提出了很高的要求:不僅要精通各個廠商的產品和技術,能夠提出系統模式<\/a>和技術解決方案。更要對用戶的業務模式<\/a>、組織結構等有較好的理解。同時還要能夠用現代工程學和項目管理<\/a>的方式,對信息系統<\/a>各個流程進行統一的進程和質量控制,并提供完善的服務。<\/p>

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4<\/strong>顯著特點編輯<\/h2>

系統集成有以下幾個顯著特點:<\/p>

1:系統集成要以滿足用戶的需求<\/a>為根本出發點。<\/p>

2:系統集成不是選擇好的產品的簡單行為,而是要選擇適合用戶的需求<\/a>和投資規模的產品和技術。<\/p>

3:系統集成不是簡單的設備供貨,它體現更多的是設計、調試與開發的技術和能力。<\/p>

4:系統集成包含技術、管理和商務<\/a>等方面,是一項綜合性的系統工程<\/a>。技術是系統集成工作的核心,管理和商務<\/a>活動是系統集成項目成功實施的可靠保障。<\/p>

5:性能性價比<\/a>的高低是評價一個系統集成項目設計是否合理和實施是否成功的重要參考因素。<\/p>

總而言之,系統集成是一種商業行為,也是一種管理行為,其本質是一種技術行為。[1]<\/span> <\/a><\/p>

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5<\/strong>發展方向編輯<\/h2>

隨著系統集成市場的規范化、專用化的發展,系統集成商<\/a>將趨于以下三方向發展:<\/p>

產品技術服務型<\/strong><\/p>

以原始廠商的產品為中心,對項目具體技術實現方案的某一功能部分提供技術實現方案和服務,即產品系統集成。<\/p>

系統咨詢型<\/strong><\/p>

對客戶系統項目提供咨詢(項目可行性評估、項目投資評估、應用系統模式<\/a>、具體技術解決方案)。如有可能承接該項目,則負責對產品技術服務型和應用產品開發型的系統集成商<\/a>進行項目實現招標<\/a>、并負責項目管理<\/a>(承包和分包)。<\/p>

應用產品開發型<\/strong><\/p>

表現在與用戶合作共同規劃設計應用系統模型<\/a>,與用戶共同完成應用軟件<\/a>系統的設計開發,對行業知識和關鍵技術具有大量的積累,具有一批懂行業知識又懂計算機系統<\/a>的兩棲專業人員。為用戶提供全面系統解決方案,完成終的系統集成。<\/p>

以當前系統集成市場的結果看,用戶均看中應用產品開發型的系統集成商<\/a>。能夠提供組織合理,管理有效,技術有保障的系統集成是成功的關鍵。<\/p>

系統集成新概念<\/strong><\/p>

在2008年,IBM就提出了“智慧地球”,試圖從軟件服務的角度切入工業基礎設施領域。其商業模式是銷售其軟件、硬件和服務及融資的四位一體合同,其解決方案的核心是在數據整合互聯化的基礎上實現城市交通、水資源利用、醫療體系、平安保障和應急系統<\/a>的智能化。[2]<\/span> <\/a><\/p>

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6<\/strong>集成分類編輯<\/h2>

系統集成包括設備系統集成<\/a>和應用系統集成<\/a>。<\/p>

設備系統集成<\/h3>

設備系統集成<\/a>,也可稱為硬件系統集成、在大多數場合簡稱系統集成,或稱為弱電系統集成<\/a>,以區分于機電設備安裝類的強電集成。它指以搭建組織機構<\/a>內的信息化管理支持平臺為目的,利用綜合布線<\/a>技術、樓宇自控<\/a>技術、通信技術、網絡互聯技術<\/a>、多媒體應用技術<\/a>、安全防范技術、網絡安全技術<\/a>等將相關設備、軟件進行集成設計、安裝調試、界面定制開發和應用支持。設備系統集成<\/a>也可分為智能建筑系統集成<\/a>、計算機網絡系統集成<\/a>、安防系統集成<\/a>。<\/p>

智能建筑系統集成<\/a>:英文 Intelligent Building System Integration,指以搭建建筑主體內的建筑智能化管理系統為目的,利用綜合布線<\/a>技術、樓宇自控技術、通信技術、網絡互聯技術<\/a>、多媒體應用技術<\/a>、安全防范技術等將相關設備、軟件進行集成設計、安裝調試、界面定制開發和應用支持。智能建筑系統集成<\/a>實施的子系統的包括綜合布線<\/a>、樓宇自控<\/a>、電話交換機<\/a>、機房工程<\/a>、監控系統<\/a>、防盜報警、公共廣播<\/a>、門禁系統、樓宇對講、一卡通、停車管理、消防系統、多媒體<\/a>顯示系統、遠程會議系統<\/a>。對于功能近似、統一管理的多幢住宅樓的智能建筑系統集成<\/a>,又稱為智能小區<\/a>系統集成。<\/p>

計算機網絡系統集成:英文Computer Net System Integration,指通過結構化的綜合布線系統和計算機網絡技術,將各個分離的設備(如個人電腦)、功能和信息等集成到相互關聯、統一協調的系統之中,使系統達到充分共享,實現集中、、便利的管理。系統集成應采用功能集成、網絡集成、軟件集成等多種集成技術,其實現的關鍵在于解決系統間的互聯和互操作問題,通常采用多廠家、多協議和面向各種應用的架構,需要解決各類設備、子系統間的接口、協議、系統平臺、應用軟件等與子系統、建筑環境、施工配合、組織管理和人員配備相關的一切面向集成的問題。<\/p>

安防系統集成<\/a>:英文 Security System Integration. 指以搭建組織機構內的安全防范管理平臺為目的,利用綜合布線<\/a>技術、通信技術、網絡互聯技術<\/a>、多媒體應用技術<\/a>、安全防范技術<\/a>、網絡安全技術<\/a>等將相關設備、軟件進行集成設計、安裝調試、界面定制開發和應用支持。安防系統集成<\/a>實施的子系統包括門禁系統、樓宇對講系統<\/a>、監控系統<\/a>、防盜報警、一卡通、停車管理、消防系統、多媒體顯示系統、遠程會議系統。安防系統集成<\/a>既可作為一個獨立的系統集成項目,也可作為一個子系統包含在智能建筑系統集成<\/a>中。<\/p>

應用系統集成<\/h3>

應用系統集成<\/a>,英文Application System Integration,以系統的高度為客戶需求<\/a>提供應用的系統模式<\/a>,以及實現該系統模式的具體技術解決方案和運作方案,即為用戶提供一個全面的系統解決方案。應用系統集成<\/a>已經深入到用戶具體業務和應用層面,在大多數場合,應用系統集成又稱為行業信息化解決方案集成。應用系統集成<\/a>可以說是系統集成的階段,獨立的應用軟件供應商將成為核心。<\/p>

系統集成還包括構建各種WIN和LINUX的服務器<\/a>,使各服務器間可以有效的通信,給客戶提供的訪問速度。<\/p>

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7<\/strong>實施管理編輯<\/h2>

物料管理<\/h3>

物料管理<\/a>是很多項目經理忽略的問題,實際上俗話說的好:兵馬未動,糧草先行。如果對物料管理實現了用MRPⅡ進行管理。但是到了現場,由于系統集成的物料非常多,又一般無法用計算機進行管理,而工程的每一個物料直接影響到系統的順利實施,這就要求項目經理對現場物料管理一定要重視,必須達到以下幾點:正確、及時、專人負責。<\/p>

要作到正確、及時,現場物料管理也必須事事有記錄,即發料有記錄,取料有記錄,換料有記錄,這實際上是物料管理中的文檔問題。<\/p>

進度管理<\/h3>

A.一定要建立正確的項目實施流程,工程實施流程的確立,明確了工程實施各步驟的順序。<\/p>

B.計劃管理,凡事預則立,不預則廢,工程實施一定要有計劃。<\/p>

工程要求有工程計劃,有月計劃,有周工作總結和計劃,工程計劃要求作到SMART化。做工程計劃可以有幾種方法,如:表格、甘特圖等<\/p>

在計劃管理中一定要注意以下幾點:系統集成<\/a>中影響進度的因素較多,要求計劃不能一成不變,要不斷隨具體情況調整。<\/p>

制定計劃要各部門共同參與,因為系統集成一般需要多種學科的配合,可能各人不了解其他人的工作內容,這就要求關鍵人物都要參與計劃的制定。<\/p>

工程進度一定要整個項目組共同了解和掌握,要求作到步調一致。<\/p>

質量管理<\/h3>

監控系統<\/a>的集成大部分工作是在現場完成的,因此現場作業的質量控制顯得非常重要。<\/p>

A、質量標準的制定<\/p>

行有行規,質量的追求是無止境的,并且是有代價的,因此必須將對質量的要求以標準形式固定下來,達到了標準就算通過,不達標準就要返工,各種系統集成層出不窮,可是質量標準卻一直不明確或缺乏可操作性,這也是系統集成越做越濫的一個原因。<\/p>

B、現場作業質量管理<\/p>

現場作業管理應有明確的程序和質量保證體系。程序和質量保證體系的建設應以ISO9000<\/a>的作業標準來進行。<\/p>

根據工程實施流程,建立質量保證體系,對工程進行檢查,跟蹤質量保證體系運作過程和分析造成不良工程的主要因素,制定相應的措施和制度,明確質檢和整改責任人,使工程的質量一直處于閉環控制狀態。<\/p>

如果不能理解ISO900的精髓所在,至少應理解以下一點:<\/p>

每一道工序應有人檢查,每一個工作應有人負責整改。<\/p>

C、安全管理<\/p>

這里將安全管理也納入到質量管理<\/a>中來,要求將《安全規范》制定出來,并嚴格要求按安全規范實施,現場作到要求有專人負責施工安全工作。<\/p>

文檔管理<\/h3>

按照ISO900的要求制定文檔模板并組織實施,文檔是過程的蹤跡,文檔管理要作到:及時、真實、符合標準。<\/p>

及時指的是文檔制作要及時,歸檔要及時。<\/p>

真實指的是文檔中的數據必須是真實有效的。<\/p>

符合標準指的是文檔的格式和填寫必須規范。<\/p>

客戶關系管理<\/h3>

客戶關系管理<\/a>是CS(客戶滿意度)管理的一部分,系統集成要求以用戶需求為導向,對客戶關系的管理也緊緊圍繞它展開。<\/p>

系統集成本身就是一個系統工程,它不象一個具體的產品,比如冰箱,如果客戶買了一個冰箱,他只能用冰箱說明書中的幾項功能,但這些功能是大眾化的,這個客戶有一些具體的特別的需求就無法滿足。可是系統集成就不一樣,首先要知道客戶的需求,和客戶達成一致的意見,后才能設計和實施。<\/p>

在客戶關系管理中要注意:什么是客戶的真正需求?<\/p>

哪些是客戶需求中的重要部分,哪些是客戶需求<\/a>中的次要部分。<\/p>

與客戶作好溝通,實現客戶的需求,對客戶的超出系統功能的需求給予合理解釋。<\/p>

與客戶互通系統的標準,作好客戶的培訓。<\/p>

明白客戶的決策鏈,作好系統驗收工作。<\/p>

技術管理<\/h3>

由于系統集成的創造性及多學科的參與的特點,系統集成<\/a>在現場有許多非標問題要解決。各學科一定要協調配合,才能產生佳結果。因此,系統集成的技術管理<\/a>就顯得非常重要。<\/p>

項目經理不但要懂得管理知識,還要通曉各學科專業知識,要注意各環節的配合,在技術管理中要注意以下幾點。<\/p>

重視每一種學科在項目中的應用。多學科的配合往往有超出傳統技術的解決問題的辦法。<\/p>

重視技術文檔的作用,要求技術文檔要及時、具體、明白,特別是一些非標的工作,更要詳細留檔,以便今后的審查和改進。<\/p>

對項目組技術人員的管理與施工人員不一樣,技術人員往往只關心自己的技術,不愿意干涉項目中的各種協調等,對他們應創造出適合其工作的環境、應尊重并及時表彰他們的科研成果<\/a>、應造就出項目目標明確、積極向上的團體精神。<\/p>$detailsplit$

參考資料編輯區域<\/p>$detailsplit$

1<\/span>服務方式編輯<\/a><\/p>

2<\/span>增長驅動編輯<\/a><\/p>

3<\/span>素質要求編輯<\/a><\/p>

4<\/span>顯著特點編輯<\/a><\/p>

5<\/span>發展方向編輯<\/a><\/p><\/div>

6<\/span>集成分類編輯<\/a><\/p>

.<\/i>設備系統集成<\/a><\/p>

.<\/i>應用系統集成<\/a><\/p>

7<\/span>實施管理編輯<\/a><\/p>

.<\/i>物料管理<\/a><\/p>

.<\/i>進度管理<\/a><\/p><\/div>

.<\/i>質量管理<\/a><\/p>

.<\/i>文檔管理<\/a><\/p>

.<\/i>客戶關系管理<\/a><\/p>

.<\/i>技術管理<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

1<\/span>服務方式編輯<\/a><\/i><\/p>

2<\/span>增長驅動編輯<\/a><\/i><\/p>

3<\/span>素質要求編輯<\/a><\/i><\/p>

4<\/span>顯著特點編輯<\/a><\/i><\/p>

5<\/span>發展方向編輯<\/a><\/i><\/p>

6<\/span>集成分類編輯<\/a><\/i><\/p>

6.1<\/span>設備系統集成<\/a><\/i><\/p>

6.2<\/span>應用系統集成<\/a><\/i><\/p>

7<\/span>實施管理編輯<\/a><\/i><\/p>

7.1<\/span>物料管理<\/a><\/i><\/p>

7.2<\/span>進度管理<\/a><\/i><\/p>

7.3<\/span>質量管理<\/a><\/i><\/p>

7.4<\/span>文檔管理<\/a><\/i><\/p>

7.5<\/span>客戶關系管理<\/a><\/i><\/p>

7.6<\/span>技術管理<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6896","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/5/5 16:22:58","UpdateTime":"2015/5/5 16:22:58","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150505/635664397744700702829.jpg","PictureDomain":"img66","ParentID":"347"},{"ID":"1055","Title":"汽車衡","UserID":"92517","UserName":"q1741096549","Author":"屈先生","CompanyID":"73202","CompanyName":"上海臺邁衡器有限公司","HitNumber":"24","Detail":"

汽車衡也被稱為地磅,是廠礦等行業用于重型貨物計量的主要稱重設備。在二十世紀80年代之前常見的汽車衡也稱作機械地磅。二十世紀80年代中期,隨著高精度稱重傳感器技術的日趨成熟,機械式地磅逐漸被精度高、穩定性好、操作方便的電子汽車衡所取代。<\/p>$detailsplit$

1<\/strong>概述<\/h2>

    汽車衡<\/strong>標準配置主要由承重傳力機構(秤體)、高精度稱重傳感器、稱重顯示儀表三大主件組成,按秤體結構可分為:u 型鋼汽車衡、槽鋼汽車衡、工字鋼汽車衡、鋼筋混凝土汽車衡;按傳感器可分為數字式汽車衡、模擬式汽車衡、全電子汽車衡;汽車衡俗稱地磅。他們的基本配置是一樣的。都需要傳感器、接線盒、打印機、稱重儀表,現如今的汽車衡可以配上電腦和稱重軟件。也可根據不同用戶的要求,選配打印機、大屏幕顯示器、電腦管理系統以完成更高層次的數據管理及傳輸的需要。常用規格有:寬3~3.4長有6~24,稱重范圍30T~200T有的廠家可以生產到250T.<\/span><\/p>

組成配件<\/h3>

汽車衡的主要組成部分為傳感器,秤臺臺面,儀表,接線盒,數據線,引坡(無基式)<\/span><\/p>

承重和傳力結構:將物體的重量傳遞給稱重傳感器的機械平臺,常見有鋼結構及鋼混結構二種型式。<\/span><\/p>

高精度稱重傳感器:是汽車衡的核心部件,起著將重量值轉換成對應的可測電信號的作用,它的優劣性直接關系到整臺衡器的品質。 稱重傳感器稱重顯示儀:用于測量傳感器傳輸的電信號,再通過專用軟件處理顯示重量讀數,并可將數據進一步傳遞至打印機、大屏幕顯示器、電腦管理系統。<\/span><\/p>

汽車衡的配件<\/h3>

打印機:用于打印重量數據表單<\/span><\/p>

報警燈:三色報警燈<\/span><\/p>

大屏幕:用于遠距離讀數<\/span><\/p>

電腦管理系統:用于重量數據的進一步處理、儲存、傳輸等。<\/span><\/p>

地磅連接電腦,打印磅單,是一種全新的管理方式;由電腦,打印機,儀表,地磅軟件組成稱重<\/span><\/p>

管理系統;車輛分兩次上磅,毛重減去皮重得到凈重打印磅單;<\/span><\/p>

不同公司的汽車衡,強調的參數和側重點不一樣,不過大致一樣<\/span><\/p>

汽車衡常見作弊行為<\/h3>

1、車輛不完全上磅<\/p>

  車輛在過磅時前后輪不完全上磅,由于司磅員在室內,視野受到限制不能及時發現車輛是否完全上磅計量,這在產品銷售出庫時將嚴重影響過磅的準確性。<\/p>

2、車輛交換車牌<\/p>

  車隊中的二個或多個車輛交換車牌號,大車與小車<重車與輕車在稱過皮重后交換車牌,小車用大車車牌拉貨出廠,而大車空載駛離,在小車過磅計量時其皮重增加部分由承運貨品重量補償,造成公司丟失。<\/p>

3、遠程遙控 項目列表<\/p>

  車輛司機利用高科技的遙控器設備,在物料入庫或產品出庫過磅時運用遙控器改動正常的計量稱重數據。由于遙控器體積小、重量輕,車輛司機只需在磅房附近將遙控器裝在兜里按鍵,就可以改動稱重結果,司磅員根本無法察覺。這種高科技作弊手段已經在相當一部分工業公司中被發現,如果不盡快處理,給公司造成的丟失難以估計。<\/p>

4、利用車牌二次保存<\/p>

  車輛司機與司磅人員串通空倒空,車輛上磅司磅員正常計量后,司機細微移動車輛,司磅員利用計量稱重數據的改變從頭輸入一個新的車牌號進行保存,虛擬物料入庫;這種狀況對公司的影響極為惡劣。<\/p>

汽車衡特點<\/h3>

數字化通訊<\/span><\/p>

數字式電子汽車衡解決傳輸信號弱及干擾問題--數字化通訊①模擬式傳感器的輸出信號大一般在數十毫伏,在電纜傳輸這些弱信號過程中,很容易受到干擾,從而造成系統工作不穩定或計量準確性降低。而數字式傳感器的輸出信號均在3-4V左右,其抗干擾能力遠大于模擬信號數百倍,解決傳輸信號弱及干擾問題<\/span><\/p>

②采用RS485總線技術,實現信號的遠距離傳輸,傳輸距離不小于1000米;<\/span><\/p>

③總線結構便于多個稱重傳感器的應用,在同一個系統中多可接32只稱重傳感器。<\/span><\/p>

智能化技術<\/h3>

數字式電子汽車衡解決偏載溫度影響問題和解決時間效應蠕變問題--智能化技術<\/span><\/p>

①防止利用簡單電路改變稱量信號大小作弊;<\/span><\/p>

②數字式電子汽車衡能自動補償和調整因偏載和溫度變化產生的影響。一致性,互換性好,多只傳感器并聯組秤后,可用軟件方法實現線性,修正及性能補償,減少系統誤差,簡化了秤體的現場安裝調試,標定,調整。<\/span><\/p>

③故障自動診斷,出錯信息代碼提示功能。<\/span><\/p>

④當負荷長時間加在一稱重傳感器上時,其輸出常有較大變化,數字式稱重傳感器通過內部微處理器里的軟件,自動補償了蠕變<\/span><\/p>

數字化校準技術<\/span><\/p>

數字式電子汽車衡無需稱重顯示儀表降低汽車衡故障率--數字化校準技術<\/span><\/p>

①使衡器偏載(四角)校準一次自動完成;<\/span><\/p>

②可以根據需要修改衡器的量程系數和零點數值、使每只傳感器的系數和零點參數一致。<\/span><\/p>

③數字式汽車衡可直接接在計算機上顯示稱重過程,減少了稱重故障環節。當今計算機硬件極為可靠,故由此組成的稱重系統更加安全可靠<\/span><\/p>

其他先進技術<\/h3>

①解決偏載誤差,四角調整更加方便<\/span><\/p>

數字式汽車衡能自動補償和調整因偏載和溫度溫度變化而產生的影響,改變了過去手工調節電阻,計算機能將各傳感器輸出的數字信號予以編碼和識別,用軟件自動調整角差,使誤差調整更加簡單和準確。<\/span><\/p>

②具有故障自診斷能力<\/span><\/p>

數字式汽車衡具有先進的人機對話接口,自診斷功能突出,使用過程中能不斷檢測汽車衡的工作狀況,當檢測到傳感器故障時,能及時發出錯誤信號,準確判斷故障點,避免了因故障而造成的損失。<\/span><\/p>

③抗干擾能力強<\/span><\/p>

數字傳感器大部分電子元器件都安裝在傳感器屏蔽體內,采用高集成化、高智能化的處理單元,獨立的A/D轉換器和數字信號輸出端口,消除了因長距離傳輸,電壓信號低,易受干擾的問題。<\/span><\/p>

杜絕作弊現象:傳輸過程中數字信號采用密碼保護,避免了汽車衡遭不法分子遙控,杜絕了作弊現象的出現。<\/span><\/p>

④防雷擊能力突出<\/span><\/p>

傳感器內部PCB防雷擊設計,提高了系統的防雷擊能力。<\/span><\/p>

模擬式電子汽車衡由鋼結構模塊式秤臺,高精度橋式電阻應變模擬傳感器和靜態稱重控制顯示儀,密封型防水接線盒等組成<\/span><\/p>

汽車衡基礎注意事項<\/h3>

必須澆筑混凝土基礎, 此基礎必須開挖到當地凍土線以下,在施工中應保證混凝土標號,澆預埋件是要保證水平度、位置度等尺寸,在澆灌混凝土時還要保證預埋件不移位。基礎澆筑完工后,應按土建規范養護,混凝土達到設計強度指標方可安裝地磅。<\/p>

如果要縮短養護周期,允許施工時在專業技術人員指導下采取加“早強劑”等措施。為防雷您應根據本地條件設置一根接地樁,并確保接地電阻<4 歐,從秤臺中心位置到磅房應鋪設一根鐵管,用于穿信號電纜線。<\/p>

基礎施工時請參考我公司的基礎圖,一般的施工周期加上基礎保養期,前后大概時間根據季節及天氣因素都有關系。<\/p>

汽車衡淺基坑與無基坑優、缺點<\/h3>

淺基坑即汽車衡安裝在地下,安裝好后汽車衡表面與地面齊平。<\/p>

優點:占地少,不需要做斜坡。這種方式適合場地比較小的客戶,但要確保地勢較高的情況下。<\/p>

劣勢:如果附近地勢低容易受雨水影響,另一方面安裝在地下不利于保養及售后維修。地下通風條件差,對于地磅整體壽命有影響。<\/p>

無基坑即汽車衡安裝在地平面上,汽車衡表面高出地面,需要做兩邊斜坡,方便上、下車。<\/p>

優點:基礎做法相對簡單,方便維修,安裝在地面上,有利于磅體通風,延長磅體壽命,高于地面有利于排水。特別適合場地比較大的客戶,或者原來地面已經澆鑄好混凝土,不想再重新挖基坑的。<\/p>

劣勢:需要做兩邊斜坡,占地面積比較大。<\/p>

價格因素<\/h3>

影響汽車衡價格主要因素是:(1)規格(原材料),(2)噸位(原材料)。產品制作的使用原材料(鋼材)會影響汽車衡產品優與劣,汽車衡價格也會隨之而受到影響。鋼材的稀有元素含量不同,其鋼材的性能就有不同。汽車衡所用的鋼材需要較好的韌性,否則長期載重稱量后,秤體會變形。造成產品后期稱量不準,不同材質的鋼材價格有較大的差異。<\/p>

汽車衡價格其次主要影響因素產品的配件是:傳感器,儀器儀表,電腦,打印機等因素。產品配置的選擇也會在價格浮動方面有所影響。(市場價格)<\/p>

汽車衡價格肯定不會低于產品原材料制作所需要要的一切費用,一味的追求低價格產品,廠家只會選擇鋼材質較差的、價格較低的材料加工秤臺。這樣很難對產品保質保量。所以選擇地磅時,不要一味追求價格低的地磅。<\/p>

購買建議:可以在百度上搜索查閱相關廠家,一般情況下地磅的運輸成本(其主體稱臺運輸成本較高)在其生產成本中占據一定比例,所以選擇當地的生產廠家較為合理,當然后貨比三家不吃虧。<\/p>

<\/h3>$detailsplit$

上海臺邁衡器有限公司<\/a><\/strong><\/span><\/p>$detailsplit$

1<\/span>概述<\/a><\/p>

.<\/i>組成配件<\/a><\/p>

.<\/i>汽車衡的配件<\/a><\/p>

.<\/i>汽車衡常見作弊行為<\/a><\/p>

.<\/i>汽車衡特點<\/a><\/p>

.<\/i>智能化技術<\/a><\/p>

.<\/i>其他先進技術<\/a><\/p><\/div>

.<\/i>汽車衡基礎注意事項<\/a><\/p>

.<\/i>汽車衡淺基坑與無基坑優、缺點<\/a><\/p>

.<\/i>價格因素<\/a><\/p>

.<\/i><\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

1<\/span>概述<\/a><\/i><\/p>

1.1<\/span>組成配件<\/a><\/i><\/p>

1.2<\/span>汽車衡的配件<\/a><\/i><\/p>

1.3<\/span>汽車衡常見作弊行為<\/a><\/i><\/p>

1.4<\/span>汽車衡特點<\/a><\/i><\/p>

1.5<\/span>智能化技術<\/a><\/i><\/p>

1.6<\/span>其他先進技術<\/a><\/i><\/p>

1.7<\/span>汽車衡基礎注意事項<\/a><\/i><\/p>

1.8<\/span>汽車衡淺基坑與無基坑優、缺點<\/a><\/i><\/p>

1.9<\/span>價格因素<\/a><\/i><\/p>

1.10<\/span><\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6896","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2016/8/20 17:45:18","UpdateTime":"2016/8/22 9:21:56","RecommendNum":"1","Picture":"2/20160820/636073121252673201592.jpg","PictureDomain":"img51","ParentID":"1031"},{"ID":"1171","Title":"DCS系統","UserID":"0","UserName":"","Author":"王敏","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"5","Detail":"

    集散控制系統以微處理器為基礎,采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協調的設計原則的新一代儀表控制系統。<\/P>

 <\/P>

中文名<\/P>

集散控制系統<\/P>

外文名<\/P>

Distributed Control System<\/P>

簡    稱<\/P>

DCS<\/P>

基    礎<\/P>

微處理器<\/P>

設計原則<\/P>

控制功能分散、顯示操作集中<\/P>

類    別<\/P>

新一代儀表控制系統<\/P>$detailsplit$

1<\/STRONG>簡介<\/H2>

        集散控制系統簡稱DCS,也可直譯為“分散控制系統”或“分布式計算機控制系統”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本設計思想,采用多層分級、合作自治的結構形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在電力、冶金、石化等各行各業都獲得了極其廣泛的應用。<\/P>

        DCS通常采用分級遞階結構,如圖3.1所示,每一級由若干子系統組成,每一個子系統實現若干特定的有限目標,形成金字塔結構。<\/P>

        可靠性是DCS發展的生命,要保證DCS的高可靠性主要有三種措施:一是廣泛應用高可靠性的硬件設備和生產工藝;二是廣泛采用冗余技術;三是在軟件設計上廣泛實現系統的容錯技術、故障自診斷和自動處理技術等。當今大多數集散控制系統的MTBF可達幾萬甚至幾十萬小時。<\/P>

 <\/P>

2<\/STRONG>集散控制系統的發展趨勢<\/H2>

        近年來,在DCS關聯領域有許多新進展,主要表現在如下一些方面。<\/P>

        (1)系統功能向開放式方向發展 傳統DCS的結構是封閉式的,不同制造商的DCS之間難以兼容。而開放式的DCS將可以賦予用戶更大的系統集成自主權,用戶可根據實際需要選擇不同廠商的設備連同軟件資源連入控制系統,達到佳的系統集成。這里不僅包括DCS與DCS的集成,更包括DCS與PLC、FCS及各種控制設備和軟件資源的廣義集成。<\/P>

        (2)儀表技術向數字化、智能化、網絡化方向發展 工業控制設備的智能化、網絡化發展,可以促使過程控制的功能進一步分散下移,實現真正意義上的“全數字”、“全分散”控制。另外,由于這些智能儀表具有的精度高、重復性好、可靠性高,并具備雙向通信和自診斷功能等特點,致使系統的安裝、使用和維護工作更為方便。<\/P>

        (3)工控軟件正向先進控制方向發展 廣泛應用各種先進控制與優化技術是挖掘并提升DCS綜合性能有效、直接、也是具價值的發展方向,主要包括先進控制、過程優化、信息集成、系統集成等軟件的開發和產業化應用。在未來,工業控制軟件也將繼續向標準化、網絡化、智能化和開放性發展方向。<\/P>

        (4)系統架構向FCS方向發展 單純從技術而言,現階段現場總線集成于DCS可以有三種方式:① 現場總線于DCS系統I/O總線上的集成――通過一個現場總線接口卡掛在DCS的I/O總線上,使得在DCS控制器所看到的現場總線來的信息就如同來自一個傳統的DCS設備卡一樣。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統采用的就是此種集成方案。② 現場總線于DCS系統網絡層的集成――就是在DCS更高一層網絡上集成現場總線系統,這種集成方式不需要對DCS控制站進行改動,對原有系統影響較小。如Smar公司的302系列現場總線產品可以實現在DCS系統網絡層集成其現場總線功能。③ 現場總線通過網關與DCS系統并行集成――現場總線和DCS還可以通過網關橋接實現并行集成。如SUPCON的現場總線系統,利用HART協議網橋連接系統操作站和現場儀表,從而實現現場總線設備管理系統操作站與HART協議現場儀表之間的通信功能。<\/P>

        一直以來DCS的重點在于控制,它以“分散”作為關鍵字。但現代發展更著重于全系統信息綜合管理,今后“綜合”又將成為其關鍵字,向實現控制體系、運行體系、計劃體系、管理體系的綜合自動化方向發展,實施從底層的實時控制、優化控制上升到生產調度、經營管理,以至高層的戰略決策,形成一個具有柔性、高度自動化的管控一體化系統。<\/P>

 <\/P>

3<\/STRONG>DCS的硬件體系結構<\/H2>

        考察DCS的層次結構,DCS級和控制管理級是組成DCS的兩個基本的環節。<\/P>

        過程控制級具體實現了信號的輸入、變換、運算和輸出等分散控制功能。在不同的DCS中,過程控制級的控制裝置各不相同,如過程控制單元、現場控制站、過程接口單元等等,但它們的結構形式大致相同,可以統稱為現場控制單元FCU。過程管理級由工程師站、操作員站、管理計算機等組成,完成對過程控制級的集中監視和管理,通常稱為操作站。DCS的硬件和軟件,都是按模塊化結構設計的,所以DCS的開發實際上就是將系統提供的各種基本模塊按實際的需要組合成為一個系統,這個過程稱為系統的組態。<\/P>

(1)現場控制單元<\/H3>

        現場控制單元一般遠離控制中心,安裝在靠近現場的地方,其高度模塊化結構可以根據過程監測和控制的需要配置成由幾個監控點到數百個監控點的規模不等的過程控制單元。<\/P>

        現場控制單元的結構是由許多功能分散的插板(或稱卡件)按照一定的邏輯或物理順序安裝在插板箱中,各現場控制單元及其與控制管理級之間采用總線連接,以實現信息交互。<\/P>

        現場控制單元的硬件配置需要完成以下內容:<\/P>

        插件的配置 根據系統的要求和控制規模配置主機插件(CPU插件)、電源插件、I/O插件、通信插件等硬件設備;<\/P>

        硬件冗余配置 對關鍵設備進行冗余配置是提高DCS可靠性的一個重要手段,DCS通常可以對主機插件、電源插件、通信插件和網絡、關鍵I/O插件都可以實現冗余配置。<\/P>

        硬件安裝 不同的DCS,對于各種插件在插件箱中的安裝,會在邏輯順序或物理順序上有相應的規定。另外,現場控制單元通常分為基本型和擴展型兩種,所謂基本型就是各種插件安裝在一個插件箱中,但更多的時候時需要可擴展的結構形式,即一個現場控制單元還包括若干數字輸入/輸出擴展單元,相互間采用總線連成一體。<\/P>

就本質而言,現場控制單元的結構形式和配置要求與模塊化PLC的硬件配置是一致的。<\/P>

(2)操作站<\/H3>

        操作站以來顯示并記錄來自各控制單元的過程數據,是人與生產過程信息交互的操作接口。典型的操作站包括主機系統、顯示設備、鍵盤輸入設備、信息存儲設備和打印輸出設備等,主要實現強大的顯示功能(如模擬參數顯示、系統狀態顯示、多種畫面顯示等等)、報警功能、操作功能、報表打印功能、組態和編程功能等等。<\/P>

        另外,DCS操作站還分為操作員站和工程師站。從系統功能上看,前者主要實現一般的生產操作和監控任務,具有數據采集和處理、監控畫面顯示、故障診斷和報警等功能。后者除了具有操作員站的一般功能以外,還應具備系統的組態、控制目標的修改等功能。從硬件設備上看,多數系統的工程師站和操作員站合在一起,僅用一個工程師鍵盤加以區分。<\/P>

 <\/P>

4<\/STRONG>DCS的軟件系統<\/H2>

        DCS的軟件體系,通常可以為用戶提供相當豐富的功能軟件模塊和功能軟件包,控制工程師利用DCS提供的組態軟件,將各種功能軟件進行適當的“組裝連接”(即組態),生成滿足控制系統的要求各種應用軟件。<\/P>

 <\/H3>

(1)現場控制單元的軟件系統<\/H3>

        現場控制單元的軟件主要包括以實時數據庫為中心的數據巡檢、控制算法、控制輸出和網絡通信等軟件模塊組成。<\/P>

        實時數據庫起到了中心環節的作用,在這里進行數據共享,各執行代碼都與它交換數據,用來存儲現場采集的數據、控制輸出以及某些計算的中間結果和控制算法結構等方面的信息。數據巡檢模塊用以實現現場數據、故障信號的采集,并實現必要的數字濾波、單位變換、補償運算等輔助功能。DCS的控制功能通過組態生成,不同的系統,需要的控制算法模塊各不相同,通常會涉及以下一些模塊:算術運算模塊、邏輯運算模塊、PID控制模塊、變型PID模塊、手自動切換模塊、非線性處理模塊、執行器控制模塊等等。控制輸出模塊主要實現控制信號以故障處理的輸出。<\/P>

(2)操作站的軟件系統<\/H3>

        DCS中的操作站用以完成系統的開發、生成、測試和運行等任務,這就需要相應的系統軟件支持,這些軟件包括操作系統、編程語言及各種工具軟件等。一套完善的DCS,在操作站上運行的應用軟件應能實現如下功能:實時數據庫、網絡管理、歷史數據庫管理、圖形管理、歷史數據趨勢管理、數據庫詳細顯示與修改、記錄報表生成與打印、人機接口控制、控制回路調節、參數列表、串行通信和各種組態等。<\/P>

 <\/P>

5<\/STRONG>DCS的組態(開發與生成)<\/H2>

        DCS的開發過程主要是采用系統組態軟件依據控制系統的實際需要生成各類應用軟件的過程。組態軟件功能包括基本配置組態和應用軟件組態。基本配置組態是給系統一個配置信息,如系統的各種站的個數、它們的索引標志、每個控制站的大點數、短執行周期和內存容量等。應用軟件的組態則包括比較豐富的內容,主要包括以下幾個方面。<\/P>

 <\/P>

(1)控制回路的組態<\/H3>

        控制回路的組態在本質上就是利用系統提供的各種基本的功能模塊,來構成各種各樣的實際控制系統。目前各種不同的DCS提供的組態方法各不相同,歸納起來有指定運算模塊連接方式、判定表方式、步驟記錄方式等等。<\/P>

        指定運算模塊連接方式是通過調用各種獨立的標準運算模塊,用線條連接成多種多樣的控制回路,終自動生成控制軟件,這是一種信息流和控制功能都很直觀的組態方法。判定表方式是一種純粹的填表形式,只要按照組態表格的要求,逐項填入內容或回答問題即可,這種方式很利于用戶的組態操作。步驟記入方式是一種基于語言指令的編寫方式,編程自由度大,各種復雜功能都可通過一些技巧實現,但組態效率較低。另外,由于這種組態方法不夠直觀,往往對組態工程師在技術水平和組態經驗有較高的要求。<\/P>

(2)實時數據庫生成<\/H3>

        實時數據庫是DCS基本的信息資源,這些實時數據由實時數據庫存儲和管理。在DCS中,建立和修改實時數據庫記錄的方法有多種,常用的方法是用通用數據庫工具軟件生成數據庫文件,系統直接利用這種數據格式進行管理或采用某種方法將生成的數據文件轉換為DCS所要求的格式。<\/P>

(3)工業流程畫面的生成<\/H3>

        DCS是一種綜合控制系統,它必須具有豐富的控制系統和檢測系統畫面顯示功能。顯然,不同的控制系統,需要顯示的畫面是不一樣的。總的來說,結合總貌、分組、控制回路、流程圖、報警等畫面,以字符、棒圖、曲線等適當的形式表示出各種測控參數、系統狀態,是DCS組態的一項基本要求。此外,根據需要還可顯示各類變量目錄畫面、操作指導畫面、故障診斷畫面、工程師維護畫面和系統組態畫面。<\/P>

(4)歷史數據庫的生成<\/H3>

        所有DCS都支持歷史數據存儲和趨勢顯示功能,歷史數據庫通常由用戶在不需要編程的條件下,通過屏幕編輯編譯技術生成一個數據文件,該文件定義了各歷史數據記錄的結構和范圍。歷史數據庫中數據一般按組劃分,每組內數據類型、采樣時間一樣。在生成時對各數據點的有關信息進行定義。<\/P>

(5)報表生成<\/H3>

         DCS的操作員站的報表打印功能也是通過組態軟件中的報表生成部分進行組態,不同的DCS在報表打印功能方面存在較大的差異。一般來說,DCS支持如下兩類報表打印功能:一是周期性報表打印,二是觸發性報表打印,用戶根據需要和喜好生成不同的報表形式。<\/P>

 <\/P>

6<\/STRONG>DCS中的先進控制技術<\/H2>

        DCS在控制上的大特點是依靠各種控制、運算模塊的靈活組態,可實現多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要,使得在單元組合儀表實現起來相當繁瑣與復雜的命題變得簡單。隨著企業提出的高柔性、益的要求,以經典控制理論為基礎的控制方案已經不能適應,以多變量預測控制為代表的先進控制策略的提出和成功應用之后,先進過程控制受到了過程工業界的普遍關注。需要強調的是,廣泛應用各種先進控制與優化技術是挖掘并提升DCS綜合性能有效、直接、也是具價值的發展方向。<\/P>

        在實際過程控制系統中,基于PID控制技術的系統占80%以上,PID回路運用優劣在實現裝置平穩、、運行中起到舉足輕重的作用,各DCS廠商都以此作為搶占市場的有力競爭砝碼,開發出各自的PID自整定軟件。另外,根據DCS的控制功能,在基本的PID算法基礎上,可以開發各種改進算法,以滿足實際工業控制現場的各種需要,諸如帶死區的PID控制、積分分離的PID控制、微分先行的PID控制、不完全微分的PID控制、具有邏輯選擇功能的PID控制等等。<\/P>

        與傳統的PID控制不同,基于非參數模型的預測控制算法是通過預測模型預估系統的未來輸出的狀態,采用滾動優化策略計算當前控制器的輸出。根據實施方案的不同,有各種算法,例如,內模控制、模型算法控制、動態矩陣控制等。目前,實用預測控制算法已引入DCS,例如IDCOM控制算法軟件包已廣泛應用于加氫裂化、催化裂化、常壓蒸餾、石腦油催化重整等實際工業過程。此外,還有霍尼韋爾公司的HPC,橫河公司的PREDICTROL,山武霍尼韋爾公司在TDC-3000LCN系統中開發的基于卡爾曼濾波器的預測控制器等等。這類預測控制器不是單純把卡爾曼濾波器置于以往預測控制之前進行噪聲濾波,而是把卡爾曼濾波器作為優狀態推測器,同時進行優狀態推測和噪聲濾波。<\/P>

        先進控制算法還有很多。目前,國內、外許多控制軟件公司和DCS廠商都在競相開發先進控制和優化控制的工程軟件包,希望在組態軟件中嵌入先進控制和優化控制策略。<\/P>

 <\/P>

7<\/STRONG>OPC技術及其應用簡介<\/H2>

        當大量現場信息由智能儀表或通過現場總線直接進入計算機控制系統后,存在著計算機內部應用程序對現場信息的共享與交互問題。由于缺乏統一的連接標準,工控軟件往往需要為硬件設備開發專用的驅動程序。這樣一旦硬件設備升級換代,就需要對相應的驅動程序進行更改,增加了系統的維護成本。即使計算機中的SCADA有獨立的驅動程序,但一般也不允許同時訪問相同的設備,否則很容易造成系統崩潰。可見,現場控制層作為企業整個信息系統的底層部分,必然需要與過程管理層和經營決策層進行集成,這樣也存在著監控計算機如何與其它計算機進行信息溝通和傳遞的問題。由于控制系統往往是不同廠商開發的專用系統,相互之間兼容性差,與高層的商業管理軟件之間又缺乏有效的通信接口,因此通信規范問題成為了制約控制系統突破“信息孤島”的瓶頸。<\/P>

        OPC(OLE for Process Control)的出現,建立了一套符合工業控制要求的通信接口規范,使控制軟件可以、穩定地對硬件設備進行數據存取操作,應用軟件之間也可以靈活地進行信息交互,極大提高了控制系統的互操作性和適應性<\/P>

        從軟件的角度來說,OPC可以看成是一個“軟件總線”的標準。首先,它提供了不同應用程序間(甚至可以是通過網絡連接起來的不同工作站上的應用程序之間)實現實時數據傳輸的通道標準;其次,它還針對過程控制的需要定義了在通道中進行傳輸和交換的格式。OPC標準的體系結構為客戶/服務器模式,即將軟件分為OPC服務器和OPC 客戶。OPC服務器提供必要的OPC數據訪問標準接口;OPC客戶通過該標準接口來訪問OPC數據。<\/P>

        運用OPC標準開發的軟件由于都基于共同的數據及接口標準,因此相互之間具有很強的通用性。這在工業控制領域中,具有十分現實的意義。OPC服務器可由不同供應商提供,其代碼決定了服務器訪問物理設備的方式、數據處理等細節。但這些對OPC客戶程序來說都是透明的,只需要遵循相同的規范或方法就能讀取服務器中的數據。同樣,軟件供應商則只需將自己的軟件加上OPC接口,即能從OPC服務器中取得數據,而不需關心底層的細節。通過OPC接口,OPC客戶程序可以和一個或多個不同的OPC服務器連接。如圖3.4,同時一個OPC服務器也可以與多個客戶程序相連,形成多對多的關系。任何支持OPC的產品都可以實現與系統的無縫集成。由于OPC技術基于DCOM,所以客戶程序和服務器可以分布在不同的主機上,形成網絡化的監控系統。<\/P>

        OPC技術的發展和應用,無論供應商還是終用戶都可以從中得到巨大的益處。首先,OPC技術把硬件和應用軟件有效地分離開,硬件廠商只需要提供一套軟件組件,所有OPC客戶程序都可以使用這些組件,無需重復開發驅動程序。一旦硬件升級,只需修改OPC服務器端I/O接口部分,無需改動客戶端程序。其次,工控軟件只要開發一套OPC接口就可采用統一的方式對不同硬件廠商的設備進行存取操作。這樣,軟硬件廠商可以專注于各自的核心部分,而不是兼容問題。<\/P>

        對于終用戶而言,由于無需擔心互操作性,在選擇和更換軟硬件時有了更多的余地,使異構計算機系統集成將變得很簡單。用戶可以將重點放在整個系統的功能及應用上,這也意味著成本的降低。此外,OPC組件的使用也十分方便,用戶只需進行簡單的組態即可。<\/P>

        OPC服務器在底層控制系統中采用統一的標準,實現了應用程序與現場設備的有效連接,發揮著重要的橋梁作用,同時也促進了企業現場控制層和生產過程管理層、經營決策層的集成。[1]<\/SUP> <\/P>$detailsplit$

1、第3節 集散控制系統 <\/A> <\/SPAN>.電子發燒友<\/SPAN>[引用日期2015-07-31]<\/SPAN><\/P>$detailsplit$

1<\/SPAN>簡介<\/A><\/P>

2<\/SPAN>集散控制系統的發展趨勢<\/A><\/P>

3<\/SPAN>DCS的硬件體系結構<\/A><\/P>

.<\/I>(1)現場控制單元<\/A><\/P>

.<\/I>(2)操作站<\/A><\/P>

4<\/SPAN>DCS的軟件系統<\/A><\/P><\/DIV>

.<\/I> <\/A><\/P>

.<\/I>(1)現場控制單元的軟件系統<\/A><\/P>

.<\/I>(2)操作站的軟件系統<\/A><\/P>

5<\/SPAN>DCS的組態(開發與生成)<\/A><\/P>

.<\/I>(1)控制回路的組態<\/A><\/P>

.<\/I>(2)實時數據庫生成<\/A><\/P>

.<\/I>(3)工業流程畫面的生成<\/A><\/P><\/DIV>

.<\/I>(4)歷史數據庫的生成<\/A><\/P>

.<\/I>(5)報表生成<\/A><\/P>

6<\/SPAN>DCS中的先進控制技術<\/A><\/P>

7<\/SPAN>OPC技術及其應用簡介<\/A><\/P><\/DIV>$detailsplit$

1<\/SPAN>簡介<\/A><\/I><\/P>

2<\/SPAN>集散控制系統的發展趨勢<\/A><\/I><\/P>

3<\/SPAN>DCS的硬件體系結構<\/A><\/I><\/P>

3.1<\/SPAN>(1)現場控制單元<\/A><\/I><\/P>

3.2<\/SPAN>(2)操作站<\/A><\/I><\/P>

4<\/SPAN>DCS的軟件系統<\/A><\/I><\/P>

4.1<\/SPAN> <\/A><\/I><\/P>

4.2<\/SPAN>(1)現場控制單元的軟件系統<\/A><\/I><\/P>

4.3<\/SPAN>(2)操作站的軟件系統<\/A><\/I><\/P>

5<\/SPAN>DCS的組態(開發與生成)<\/A><\/I><\/P>

5.1<\/SPAN>(1)控制回路的組態<\/A><\/I><\/P>

5.2<\/SPAN>(2)實時數據庫生成<\/A><\/I><\/P>

5.3<\/SPAN>(3)工業流程畫面的生成<\/A><\/I><\/P>

5.4<\/SPAN>(4)歷史數據庫的生成<\/A><\/I><\/P>

5.5<\/SPAN>(5)報表生成<\/A><\/I><\/P>

6<\/SPAN>DCS中的先進控制技術<\/A><\/I><\/P>

7<\/SPAN>OPC技術及其應用簡介<\/A><\/I><\/P>","ClassID":"6896","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2017/2/16 11:55:21","UpdateTime":"2017/2/16 11:55:21","RecommendNum":"1","Picture":"2/20170216/636228431149143176990.jpg","PictureDomain":"img66","ParentID":"1142"},{"ID":"1172","Title":"可編程控制器","UserID":"0","UserName":"","Author":"王敏","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"4","Detail":"

    可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統,專門在工業環境下應用而設計。它采用可以編制程序的存儲器,用來在執行存儲邏輯運算和順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,并通過數字或模擬的輸入(I)和輸出(O)接口,控制各種類型的機械設備或生產過程。<\/P>

 <\/P>

中文名<\/P>

可編程控制器<\/P>

外文名<\/P>

Programmable Logic Controller<\/P>

作    用<\/P>

PLC與現場控制<\/P>

PLC的組成<\/P>

中央處理單元(CPU)<\/P>

國產品牌<\/P>

 IQK 等<\/P>$detailsplit$

1<\/STRONG>可編程邏輯控制器(PLC)的定義<\/H2>

        可編程邏輯控制器簡稱PLC(英文全稱:Programmable Logic Controller)。隨著科學技術的發展,為適應多品種,小批量生產的需求而產生發展起來的一種新型的工業控制裝置。<\/P>

        1.現場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路,作用是PLC與現場控制的接口界面的輸入通道。<\/P>

        2.現場輸出接口電路由輸出數據寄存器、選通電路和中斷請求電路集成,作用PLC通過現場輸出接口電路向現場的執行部件輸出相應的控制信號。<\/P>

        常用的I/O分類如下:<\/P>

        開關量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。<\/P>

       模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。<\/P>

        按I/O點數確定模塊規格及數量,I/O模塊可多可少,但其大數受CPU所能管理的基本配置的能力,即受大的底板或機架槽數限制。<\/P>

        1987年國際電工委員會(IEC)頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義:“PLC是一種數字運算操作的電子的電子系統,專門在工業環境下應用而設計。它采用可以編制程序的存儲器,用來在執行存儲邏輯運算和順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,并通過數字或模擬的輸入(I)和輸出(O)接口,控制各種類型的機械設備或生產過程。”<\/P>

 <\/P>

2<\/STRONG>PLC的結構與產品<\/H2>

PLC的基本機構<\/H3>

        從PLC的硬件結構形式上,PLC可以分為整體固定I/O型,基本單元加擴展型,模塊式,集成式,分布式5種基本結構形式。<\/P>

PLC的組成<\/H3>

        1. 中央處理單元(CPU)<\/P>

        中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞,是PLC的核心起神經中樞的作用,每套PLC至少有一個CPU。它按照PLC系統程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態,并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時,首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據,并分別存入I/O映象區,然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經過命令解釋后按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶程序執行完畢之后,后將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置,如此循環運行,直到停止運行。<\/P>

        為了進一步提高PLC的可靠性,對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系統,或采用三CPU的表決式系統。這樣,即使某個CPU出現故障,整個系統仍能正常運行。<\/P>

        CPU速度和內存容量是PLC的重要參數,它們決定著PLC的工作速度,I/O數量及軟件容量等,因此限制著控制規模。<\/P>

        2.存儲器<\/P>

        系統程序存儲器是存放系統軟件的存儲器;用戶程序存儲器是存放PLC用戶程序應用;數據存儲器用來存儲PLC程序執行時的中間狀態與信息,它相當于PC的內存。<\/P>

        3.輸入輸出接口(I/O模塊)<\/P>

        PLC與電氣回路的接口,是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態,輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統,輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入(DI),開關量輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。<\/P>

        4.通信接口<\/P>

        通信接口的主要作用是實現PLC與外部設備之間的數據交換(通信)。通信接口的形式多樣,基本的有UBS,RS-232,RS-422/RS-485等的標準串行接口。可以通過多芯電纜,雙絞線,同軸電纜,光纜等進行連接。<\/P>

        5.電源<\/P>

        PLC的電源為PLC電路提供工作電源,在整個系統中起著十分重要的作用。一個良好的、可靠的電源系統是PLC的基本保障。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內,可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VDC)。<\/P>

 <\/P>

3<\/STRONG>PLC的特點<\/H2>

可靠性高,抗干擾能力強<\/H3>

        PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器,僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件,接線可減少到繼電器控制系統的1/10~1/100,因觸點接觸不良造成的故障大為減少。<\/P>

        高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現代大規模集成電路技術,采用嚴格的生產工藝制造,內部電路采取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說,使用PLC構成控制系統,和同等規模的繼電接觸器系統相比,電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟件中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。<\/P>

硬件配套齊全,功能完善,適用性強<\/H3>

        PLC發展到今天,已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品,并且已經標準化、系列化、模塊化,配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用,用戶能靈活方便地進行系統配置,組成不同功能、不同規模的系統。PLC的安裝接線也很方便,一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力,可直接驅動一般的電磁閥和交流接觸器,可以用于各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外,現代PLC大多具有完善的數據運算能力,可用于各種數字控制領域。PLC的功能單元大量涌現,使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展,使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。<\/P>

易學易用,深受工程技術人員歡迎<\/H3>

        PLC作為通用工業控制計算機,是面向工礦企業的工控設備。它接口容易,編程語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業控制打開了方便之門。<\/P>

容易改造<\/H3>

        系統的設計、安裝、調試工作量小,維護方便,容易改造。PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計法。這種編程方法很有規律,很容易掌握。對于復雜的控制系統,梯形圖的設計時間比設計繼電器系統電路圖的時間要少得多。<\/P>

        PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統設計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。<\/P>

體積小,重量輕,能耗低<\/H3>

        以超小型PLC為例,新近出產的品種底部尺寸小于100mm,僅相當于幾個繼電器的大小,因此可將開關柜的體積縮小到原來的1/2~1/10。它的重量小于150g,功耗僅數瓦。由于體積小很容易裝入機械內部,是實現機電一體化的理想控制器。<\/P>

 <\/P>

4<\/STRONG>PLC的安裝與維護<\/H2>

PLC的安裝<\/H3>

        在安裝PLC時,要避開下列場所:①環境溫度超過0~50攝氏度的范圍。②相對濕度超過85%或者存在露水凝聚(由溫度突變或其他因素所引起的)。③太陽光直接照射。④有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。⑤有大量鐵屑及灰塵。⑥頻繁或連續的振動,振動頻率為10~55赫茲、幅度為0.5毫米(峰—峰)。⑦超過10g(重力加速度)的沖擊。<\/P>

        為了使控制系統工作可靠,通常把可編程控制器安裝在有保護外殼的控制柜中,以防止灰塵、油污、水濺。為了保證其溫度保持在規定環境溫度范圍內,安裝機器應有足夠的通風空間,基本單元和擴展單元之間要有30毫米以上間隔。如果周圍環境超過55攝氏度,要安裝電風扇,強迫通風。為了避免其他外圍設備的電干擾,可編程控制器應盡可能遠離高壓電源線和高壓設備,可編程控制器與高壓設備和電源線之間應留出至少200毫米的距離。<\/P>

        電源接線<\/P>

        PLC供電電源為50赫茲、220伏±10%的交流電。如果電源發生故障,中斷時間少于10毫秒,PLC工作不受影響。若電源中斷超過10毫秒或電源下降超過允許值,則PLC停止工作,所有的輸出點均同時斷開。當電源恢復時,若RUN輸入接通,則操作自動進行。<\/P>

        對于電源線來的干擾,PLC本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴重,可以安裝一個變比為1∶1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾。<\/P>

        接地<\/P>

         良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件,可以避免偶然發生的電壓沖擊危害。接地線與機器的接地端相接,基本單元接地。如果要用擴展單元,其接地點應與基本單元的接地點接在一起。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾,應給可編程控制器接上專用地線,接地點應與動力設備(如電機)的接地點分開。若達不到這種要求,也必須做到與其他設備公共接地,禁止與其他設備串聯接地。接地點應盡可能靠近PLC。<\/P>

        直流24伏接線端<\/P>

        PLC上的24伏接線端子,還可以向外部傳感器(如接近開關或光電開關)提供電流。24伏端子作傳感器電源時,COM端子是直流24伏地端。如果采用擴展單元,則應將基本單元和擴展單元的24伏端連接起來。另外,任何外部電源不能接到這個端子上。如果發生過載現象,電壓將自動跌落,該點輸入對可編程控制器不起作用。每種型號的PLC的輸入點數量是有規定的。對每一個尚未使用的輸入點,它不耗電,因此在這種情況下,24伏電源端子向外供電流的能力可以增加。<\/P>

        輸入接線<\/P>

        一般接受行程開關、限位開關等輸入的開關量信號。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負載轉換信號的端口。輸入接線,一般指外部傳感器與輸入端口的接線[1]<\/SUP> 。<\/P>

        輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時,輸入端接通,輸入線路閉合,同時輸入指示的發光二極管亮。輸入端的一次電路與二次電路之間,采用光電耦合隔離。二次電路帶RC濾波器,以防止由于輸入觸點抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤動作。若在輸入觸點電路串聯二極管,在串聯二極管上的電壓應小于4伏。若使用帶發光二極管的舌簧開關,串聯二極管的數目不能超過兩只。<\/P>

        輸出接線<\/P>

       可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。當PLC的輸出繼電器或晶閘管動作時,同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中,可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。<\/P>

        由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且連接至端子板,若將連接輸出元件的負載短路,將燒毀印制電路板,因此,應用熔絲保護輸出元件。采用繼電器輸出時,承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命,因此繼電器工作壽命要求長。<\/P>

        應用行業<\/P>

        根據用戶的使用方式和特點,可編程控制器可以分為兩種完全不同的市場:項目型市場和OEM型市場。可編程控制器的主要應用:<\/P>

        項目型市場中,可編程控制器主要應用在冶金、汽車、市政、電力等行業;OEM市場中,可編程控制器主要應用在紡織機械、包裝、機床等傳統行業。小型PLC主要用于OEM市場,主要以三菱,西門子,歐姆龍、愛德克等品牌為主,愛德克的可編程控制器有:FC4A,FC,FT1A,其中FT1A將 PLC 功能與小型顯示器結合在一起,無需主機設備,省接線,省空間,性價比高。而FT1A使用非常方便,例如其觸點輸出為10A,可以直接帶動大容量負載,如電磁閥等。<\/P>

 <\/P>

5<\/STRONG>PLC未來展望<\/H2>

        21世紀,PLC會有更大的發展。從技術上看,計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上,會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現;從產品規模上看,會進一步向超小型及超大型方向發展;從產品的配套性上看,產品的品種會更豐富、規格更齊全,的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求;從市場上看,各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破,會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面,會出現國際通用的編程語言;從網絡的發展情況來看,可編程控制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程控制器技術的發展方向。計算機集散控制系統DCS(Distributed Control System)中已有大量的可編程控制器應用。伴隨著計算機網絡的發展,可編程控制器作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分,將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。<\/P>$detailsplit$

1、可編程控制器的使用 <\/A> <\/SPAN>.深圳市尖山子電子設備有限公司<\/SPAN>.2013-09-05<\/SPAN>[引用日期2013-09-5]<\/SPAN><\/P>$detailsplit$

1<\/SPAN>可編程邏輯控制器(PLC)的定義<\/A><\/P>

2<\/SPAN>PLC的結構與產品<\/A><\/P>

.<\/I>PLC的基本機構<\/A><\/P>

.<\/I>PLC的組成<\/A><\/P>

3<\/SPAN>PLC的特點<\/A><\/P>

.<\/I>可靠性高,抗干擾能力強<\/A><\/P><\/DIV>

.<\/I>硬件配套齊全,功能完善,適用性強<\/A><\/P>

.<\/I>易學易用,深受工程技術人員歡迎<\/A><\/P>

.<\/I>容易改造<\/A><\/P>

.<\/I>體積小,重量輕,能耗低<\/A><\/P>

4<\/SPAN>PLC的安裝與維護<\/A><\/P>

.<\/I>PLC的安裝<\/A><\/P>

5<\/SPAN>PLC未來展望<\/A><\/P><\/DIV>$detailsplit$

1<\/SPAN>可編程邏輯控制器(PLC)的定義<\/A><\/I><\/P>

2<\/SPAN>PLC的結構與產品<\/A><\/I><\/P>

2.1<\/SPAN>PLC的基本機構<\/A><\/I><\/P>

2.2<\/SPAN>PLC的組成<\/A><\/I><\/P>

3<\/SPAN>PLC的特點<\/A><\/I><\/P>

3.1<\/SPAN>可靠性高,抗干擾能力強<\/A><\/I><\/P>

3.2<\/SPAN>硬件配套齊全,功能完善,適用性強<\/A><\/I><\/P>

3.3<\/SPAN>易學易用,深受工程技術人員歡迎<\/A><\/I><\/P>

3.4<\/SPAN>容易改造<\/A><\/I><\/P>

3.5<\/SPAN>體積小,重量輕,能耗低<\/A><\/I><\/P>

4<\/SPAN>PLC的安裝與維護<\/A><\/I><\/P>

4.1<\/SPAN>PLC的安裝<\/A><\/I><\/P>

5<\/SPAN>PLC未來展望<\/A><\/I><\/P>","ClassID":"6896","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2017/2/16 12:04:35","UpdateTime":"2017/2/16 12:04:35","RecommendNum":"1","Picture":"2/20170216/636228436712424947397.jpg","PictureDomain":"img60","ParentID":"1143"},{"ID":"1512","Title":"伺服系統","UserID":"0","UserName":"","Author":"何守柱","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"3","Detail":"

伺服系統(servomechanism)又稱隨動系統,是用來地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統。伺服系統使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理,使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下,伺服系統專指被控制量(系統的輸出量)是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統,其作用是使輸出的機械位移(或轉角)準確地跟蹤輸入的位移(或轉角),其結構組成和其他形式的反饋控制系統沒有原則上的區別。伺服系統初用于國防軍工, 如火炮的控制, 船艦、飛機的自動駕駛,導彈發射等,后來逐漸推廣到國民經濟的許多部門,如自動機床、無線跟蹤控制等。<\/span>[1]<\/span> <\/a><\/p>$detailsplit$

1<\/strong>基本釋義<\/h2>

伺服系統是指利用某一部件(如控制桿)的作用能使系統所處的狀態到達或接近某一預定值,并能將所需狀態(所需值)和實際狀態加以比較,依照它們的差別(有時是這一差別的變化率)來調節控制部件的自動控制系統。[2]<\/span> <\/a><\/p>

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2<\/strong>主要作用<\/h2>

1、以小功率指令信號去控制大功率負載;<\/p>

2、在沒有機械連接的情況下,由輸入軸控制位于遠處的輸出軸,實現遠距同步傳動;<\/p>

3、使輸出機械位移地跟蹤電信號,如記錄和指示儀表等。<\/p>

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3<\/strong>發展歷史<\/h2>

伺服(Servo)是ServoMechanism一詞的簡寫,來源于希臘,其含義是奴隸,顧名思義,就是指系統跟隨外部指令進行人們所期望的運動,而其中的運動要素包括位置、速度和力矩等物理量。回顧伺服系統的發展歷程,從早的液壓、氣動到如今的電氣化,由伺服電機、反饋裝置與控制器組成的伺服系統已經走過了近50個年頭。<\/p>

如今,隨著技術的不斷成熟,交流伺服電機技術憑借其優異的性價比,逐漸取代直流電機成為伺服系統的主導執行電機。交流伺服系統技術的成熟也使得市場呈現出快速的多元化發展,并成為工業自動化的支撐性技術之一。<\/p>

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4<\/strong>我國現狀<\/h2>

我國制造業產業升級的不斷推進,為我國伺服產業的發展提供了巨大的市場,近年來,隨著數控機床、包裝機械、電子專用設備等行業繼續保持較好發展以及交流伺服技術的日益成熟,新興行業如新能源行業中的風電產業伺服技術的應用使得我國伺服市場迅速發展,2010年,我國伺服市場同比增長39.7%,市場規模達到39.9億元。<\/p>

很多有遠識的國產廠商正加大研發力度提升其產品的性能,進而擴大其品牌的號召力,國產伺服廠商改變進口壟斷格局將指日可待。由此預測,未來五年,我國伺服系統行業受益于產業升級的影響,仍將保持20%以上的增長速度,至2015年,我國伺服系統行業市場規模有望突破100億元,其中,國產伺服產品的市場占有率將達到40%左右。<\/p>

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5<\/strong>主要分類<\/h2>

從系統組成元件的性質來看,有電氣伺服系統、液壓伺服系統和電氣-液壓伺服系統及電氣-電氣伺服系統等;<\/p>

從系統輸出量的物理性質來看,有速度或加速度伺服系統和位置伺服系統等;<\/p>

從系統中所包含的元件特性和信號作用特點來看,有模擬式伺服系統和數字式伺服系統;<\/p>

從系統的結構特點來看,有單回伺服系統、多回伺服系統和開環伺服系統、閉環伺服系統。<\/p>

伺服系統按其驅動元件劃分,有步進式伺服系統、直流電動機(簡稱直流電機)伺服系統、交流電動機(簡稱交流電機)伺服系統。<\/p>

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6<\/strong>性能要求<\/h2>

對伺服系統的基本要求有穩定性、精度和快速響應性。<\/p>

穩定性好:作用在系統上的擾動消失后,系統能夠恢復到原來的穩定狀態下運行或者在輸入指令信號作用下,系統能夠達到新的穩定運行狀態的能力,在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調節過程后到達新的或者回復到原有平衡狀態;<\/p>

精度高:伺服系統的精度是指輸出量能跟隨輸入量的程度。作為精密加工的數控機床,要求的定位精度或輪廓加工精度通常都比較高,允許的偏差一般都在 0.01~0.00lmm之間;<\/p>

快速響應性好:有兩方面含義,一是指動態響應過程中,輸出量隨輸入指令信號變化的迅速程度,二是指動態響應過程結束的迅速程度。快速響應性是伺服系統動態品質的標志之一,即要求跟蹤指令信號的響應要快,一方面要求過渡過程時間短,一般在200ms以內,甚至小于幾十毫秒;另一方面,為滿足超調要求,要求過渡過程的前沿陡,即上升率要大。<\/p>

節能高:由于伺服系統的快速相應,注塑機能夠根據自身的需要對供給進行快速的調整,能夠有效提高注塑機的電能的利用率,從而達到節能。<\/p>

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7<\/strong>主要結構<\/h2>

伺服系統主要由三部分組成:控制器,功率驅動裝置,反饋裝置和電動機。控制器按照數控系統的給定值和通過反饋裝置檢測的實際運行值的差,調節控制量;功率驅動裝置作為系統的主回路,一方面按控制量的大小將電網中的電能作用到電動機之上,調節電動機轉矩的大小,另一方面按電動機的要求把恒壓恒頻的電網供電轉換為電動機所需的交流電或直流電;電動機則按供電大小拖動機械運轉。<\/p>

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8<\/strong>主要特點<\/h2>

1、的檢測裝置:以組成速度和位置閉環控制;<\/p>

2、有多種反饋比較原理與方法:根據檢測裝置實現信息反饋的原理不同,伺服系統反饋比較的方法也不相同。常用的有脈沖比較、相位比較和幅值比較3種;<\/p>

3、高性能的伺服電動機(簡稱伺服電機):用于和復雜型面加工的數控機床,伺服系統將經常處于頻繁的啟動和制動過程中。要求電機的輸出力矩與轉動慣量的比值大,以產生足夠大的加速或制動力矩。要求伺服電機在低速時有足夠大的輸出力矩且運轉平穩,以便在與機械運動部分連接中盡量減少中間環節;<\/p>

4、寬調速范圍的速度調節系統,即速度伺服系統:從系統的控制結構看,數控機床的位置閉環系統可看作是位置調節為外環、速度調節為內環的雙閉環自動控制系統,其內部的實際工作過程是把位置控制輸入轉換成相應的速度給定信號后,再通過調速系統驅動伺服電機,實現實際位移。數控機床的主運動要求調速性能也比較高,因此要求伺服系統為高性能的寬調速系統。<\/p>

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9<\/strong>主要參數<\/h2>

衡量伺服系統性能的主要指標有頻帶寬度和精度。頻帶寬度簡稱帶寬,由系統頻率響應特性來規定,反映伺服系統的跟蹤的快速性。帶寬越大,快速性越好。伺服系統的帶寬主要受控制對象和執行機構的慣性的限制。慣性越大,帶寬越窄。一般伺服系統的帶寬小于15赫,大型設備伺服系統的帶寬則在1~2赫以下。自20世紀70年代以來,由于發展了力矩電機及高靈敏度測速機,使伺服系統實現了直接驅動,革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素,使帶寬達到50赫,并成功應用在遠程導彈、人造衛星、精密指揮儀等場所。伺服系統的精度主要決定于所用的測量元件的精度。因此,在伺服系統中必須采用高精度的測量元件,如精密電位器、自整角機、旋轉變壓器、光電編碼器、光柵、磁柵和球柵等。此外,也可采取附加措施來提高系統的精度,例如將測量元件(如自整角機)的測量軸通過減速器與轉軸相連,使轉軸的轉角得到放大,來提高相對測量精度。采用這種方案的伺服系統稱為精測粗測系統或雙通道系統。通過減速器與轉軸嚙合的測角線路稱精讀數通道,直接取自轉軸的測角線路稱粗讀數通道。<\/p>

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10<\/strong>典型機型<\/h2>

20世紀80年代以來,隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展,永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展,各國電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品并不斷完善和更新。交流伺服系統已成為當代高性能伺服系統的主要發展方向,使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后,世界各國已經商品化了的交流伺服系統是采用全數字控制的正弦波電動機伺服驅動。交流伺服驅動裝置在傳動領域的發展日新月異。<\/p>

永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較:<\/p>

主要優勢:<\/p>

1、無電刷和換向器,因此工作可靠,對維護和保養要求低;<\/p>

2、定子繞組散熱比較方便;<\/p>

3、慣量小,易于提高系統的快速性;<\/p>

4、適應于高速大力矩工作狀態;<\/p>

5、同功率下有較小的體積和重量。<\/p>

主要劣勢:<\/p>

1、永磁交流伺服系統采用了編碼器檢測磁極位置,算法復雜;<\/p>

2、交流伺服系統維修比較麻煩,因為電路結構復雜;<\/p>

3、交流伺服驅動器可靠性不如直流伺服,因為板件太過于精密。<\/p>

到20世紀80年代中后期,各公司都已有完整的系列產品。整個伺服裝置市場都轉向了交流系統。早期的模擬系統在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能完全滿足運動控制的要求,隨著微處理器、新型數字信號處理器(DSP)的應用,出現了數字控制系統,控制部分可完全由軟件進行。<\/p>

高性能的電伺服系統大多采用永磁同步型交流伺服電動機,控制驅動器多采用快速、準確定位的全數字位置伺服系統。<\/p>

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11<\/strong>發展趨勢<\/h2>

現代交流伺服系統,經歷了從模擬到數字化的轉變,數字控制環已經無處不在,比如換相、電流、速度和位置控制;采用新型功率半導體器件、高性能DSP加FPGA、以及伺服專用模塊也不足為奇。國際廠商伺服產品每5 年就會換代,新的功率器件或模塊每2~2.5年就會更新一次,新的軟件算法則日新月異,總之產品生命周期越來越短。總結國內外伺服廠家的技術路線和產品路線,結合市場需求的變化,可以看到以下一些新發展趨勢:[3]<\/span> <\/a><\/p>

率化:<\/strong>盡管這方面的工作早就在進行,但是仍需要繼續加強。主要包括電機本身的率比如永磁材料性能的改進和更好的磁鐵安裝結構設計,也包括驅動系統的率化,包括逆變器驅動電路的優化,加減速運動的優化,再生制動和能量反饋以及更好的冷卻方式等。<\/p>

直接驅動:<\/strong>直接驅動包括采用盤式電機的轉臺伺服驅動和采用直線電機的線性伺服驅動,由于消除了中間傳遞誤差,從而實現了高速化和高定位精度。直線電機容易改變形狀的特點可以使采用線性直線機構的各種裝置實現小型化和輕量化。<\/p>

高速、高精、高性能化:<\/strong>采用更高精度的編碼器(每轉百萬脈沖級),更高采樣精度和數據位數、速度更快的DSP,無齒槽效應的高性能旋轉電機、直線電機,以及應用自適應、人工智能等各種現代控制策略,不斷將伺服系統的指標提高。<\/p>

一體化和集成化:<\/strong>電動機、反饋、控制、驅動、通訊的縱向一體化成為當前小功率伺服系統的一個發展方向。有時我們稱這種集成了驅動和通訊的電機叫智能化電機(Smart Motor),有時我們把集成了運動控制和通訊的驅動器叫智能化伺服驅動器。電機、驅動和控制的集成使三者從設計、制造到運行、維護都更緊密地融為一體。但是這種方式面臨更大的技術挑戰(如可靠性)和工程師使用習慣的挑戰,因此很難成為主流,在整個伺服市場中是一個很小的有特色的部分。<\/p>

通用化:<\/strong>通用型驅動器配置有大量的參數和豐富的菜單功能,便于用戶在不改變硬件配置的條件下,方便地設置成V/F 控制、無速度傳感器開環矢量控制、閉環磁通矢量控制、永磁無刷交流伺服電動機控制及再生單元等五種工作方式,適用于各種場合,可以驅動不同類型的電機,比如異步電機、永磁同步電機、無刷直流電機、步進電機,也可以適應不同的傳感器類型甚至無位置傳感器。可以使用電機本身配置的反饋構成半閉環控制系統,也可以通過接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構成高精度全閉環控制系統。<\/p>

智能化:<\/strong>現代交流伺服驅動器都具備參數記憶、故障自診斷和分析功能,絕大多數進口驅動器都具備負載慣量測定和自動增益調整功能,有的可以自動辨識電機的參數,自動測定編碼器零位,有些則能自動進行振動抑止。將電子齒輪、電子凸輪、同步跟蹤、插補運動等控制功能和驅動結合在一起,對于伺服用戶來說,則提供了更好的體驗。<\/p>

網絡化和模塊化:<\/strong>將現場總線和工業以太網技術、甚至無線網絡技術集成到伺服驅動器當中,已經成為歐洲和美國廠商的常用做法。現代工業局域網發展的重要方向和各種總線標準競爭的焦點就是如何適應高性能運動控制對數據傳輸實時性、可靠性、同步性的要求。隨著國內對大規模分布式控制裝置的需求上升,數控系統的開發成功,網絡化數字伺服的開發已經成為當務之急。模塊化不僅指伺服驅動模塊、電源模塊、再生制動模塊、通訊模塊之間的組合方式,而且指伺服驅動器內部軟件和硬件的模塊化和可重用。<\/p>

從故障診斷到預測性維護:<\/strong>隨著機器安全標準的不斷發展,傳統的故障診斷和保護技術(問題發生的時候判斷原因并采取措施避免故障擴大化)已經落伍,新的產品嵌入了預測性維護技術,使得人們可以通過Internet及時了解重要技術參數的動態趨勢,并采取預防性措施。比如:關注電流的升高,負載變化時評估尖峰電流,外殼或鐵芯溫度升高時監視溫度傳感器,以及對電流波形發生的任何畸變保持警惕。<\/p>

專用化和多樣化:<\/strong>雖然市場上存在通用化的伺服產品系列,但是為某種特定應用場合專門設計制造的伺服系統比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形狀、不同表面粘接結構(SPM)和嵌入式永磁(IPM)轉子結構的電機出現,分割式鐵芯結構工藝在日本的使用使永磁無刷伺服電機的生產實現了率、大批量和自動化,并引起國內廠家的研究。<\/p>

小型化和大型化:<\/strong>無論是永磁無刷伺服電機還是步進電機都積極向更小的尺寸發展,比如20,28,35mm 外徑;同時也在發展更大功率和尺寸的機種,已經看到500KW永磁伺服電機的出現,體現了向兩極化發展的傾向。<\/p>

發展方向:<\/strong>隨著生產力不斷發展,要求伺服系統向高精度、高速度、大功率方向發展。<\/p>

1、充分利用迅速發展的電子和計算機技術,采用數字式伺服系統,利用微機實現調節控制,增強軟件控制功能,排除模擬電路的非線性誤差和調整誤差以及溫度漂移等因素的影響,這可大大提高伺服系統的性能,并為實現優控制、自適應控制創造條件;<\/p>

2、開發高精度、快速檢測元件;<\/p>

3、開發高性能的伺服電機(執行元件)。交流伺服電機的變速比已達1∶10000,使用日益增多。無刷電機因無電刷和換向片零部件,加速性能要比直流伺服電機高兩倍,維護也較方便,常用于高速數控機床。<\/p>

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12<\/strong>主要應用<\/h2>

伺服系統在數控加工中的作用及組成<\/strong><\/p>

在自動控制系統中,把輸出量能以一定準確度跟隨輸入量的變化而變化的系統稱為隨動系統,亦稱伺服系統。數控機床的伺服系統是指以機床移動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統,又稱為隨動系統。
  伺服系統由伺服驅動裝置和驅動元件(或稱執行元件伺服電機)組成,高性能的伺服系統還有檢測裝置,反饋實際的輸出狀態。<\/p>

數控機床伺服系統的作用在于接受來自數控裝置的指令信號,驅動機床移動部件跟隨指令脈沖運動,并保證動作的快速和準確,這就要求高質量的速度和位置伺服。以上指的主要是進給伺服控制,另外還有對主運動的伺服控制,不過控制要求不如前者高。數控機床的精度和速度等技術指標往往主要取決于伺服系統。<\/p>

應用趨勢<\/strong><\/p>

自動控制系統不僅在理論上飛速發展,在其應用器件上也日新月異。模塊化、數字化、高精度、長壽命的器件每隔3~5年就有更新換代的產品面市。傳統的交流伺服電機特性軟,并且其輸出特性不是單值的;步進電機一般為開環控制而無法準確定位,電動機本身還有速度諧振區,pwm調速系統對位置跟蹤性能較差,變頻調速較簡單但精度有時不夠,直流電機伺服系統以其優良的性能被廣泛的應用于位置隨動系統中,但其也有缺點,例如結構復雜,在超低速時死區矛盾突出,并且換向刷會帶來噪聲和維護保養問題。新型的永磁交流伺服電機發展迅速,尤其是從方波控制發展到正弦波控制后,系統性能更好,它調速范圍寬,尤其是低速性能優越。<\/p>$detailsplit$