pc电源范文
时间:2023-04-10 16:52:35
导语:如何才能写好一篇pc电源,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
在电脑内部,如果CPU是大脑,电源则是当之无愧的心脏。“心脏病”是许多电脑故障的元凶,从令人沮丧的表面上的系统崩溃,到突然死机,并伴随一系列的系统错误。
优质电源不仅能使电脑无声运行,还能增强系统稳定性,提供更好的超频能力和更大的升级空间。
更新电源的必要性
要使电脑紧跟时代潮流,就应该了解新的显卡和双核处理器对性能的提升幅度。由于电脑升级费用昂贵,人们很容易忽略这些产品对电源的更高需求而不考虑电源的升级。
很多时候,新产品确实比老产品更节能,但现有硬件框架内的升级往往会导致耗电量的增加。不要想当然地认为你的电源有能力处理额外负荷,甚至带有所需的连接端口。
电脑在不断演进,电源也在不断发展。新式主板,显卡和硬盘驱动器对电源的要求也不同于过去。主板升级时,由于旧电源没有合适的连接端口,唯一的办法就是买新电源。即使旧电源有合适的连接端口,它也可能无法胜任新工作。在选择新电源时,要考虑如下重要因素:
总耗电量
各部件耗电量
电源连接器数量及型号
电源噪音
电源效率(假如你关心环境或电费)
电源本身的价格
估测电量需求
组装一台电脑需要很多不同的部件,要想列出一份详细的各部件所需用电量的清单事实上是不可能的。该部件的耗电量是多少?即使在产品信息单中来回搜寻,也难以直接找到答案。然而,有一件事情非常明了,即两个最大的耗电组件是CPU和显卡。
CPU
英特尔和AMD公司都不直接提供耗电数据。而是给出了处理器散热设计功率(Thermal Design Power.TDP),更糟糕的是,它们并不是以同样的方式计算这些数据。
TDP用于测量处理器在负载情况下的散热量,其目的在于帮助CPU确定合适的散热系统。AMD提供了处理器实际最大电流的数据,而英特尔的估计则更保守一些。
典型散热设计功率的涵盖范围从62瓦“闪龙” (AMD Sempron)到超过130瓦的基于Prescott核心的双核PentiumEE(Pentlum Extreme Edition),超频CPU的耗电量则高达300瓦以上。英特尔和AMD的支持网站上详细公布了处理器规格。
显卡
某些显卡如nVIDIA的工作站Quadro系列,明确列出了能耗数据,每块显卡的能耗为105瓦至136瓦。很明显,如果使用双显卡,该数据将增加一倍。
nVIDIA和ATI也保证它们的电源可与dual-GPU sLI及crossfire系统兼容。
规格和测试的意义
当你确定你需要更换的电脑部件之后,就需要寻找与之匹配的电源。所有的pc电源都有用瓦来表示的额定功率。对于消费者来说,我们很容易作出如下判断:瓦数越大,电源越强劲,并能为电脑内部更多部件提供电力。尽管这是一个好的经验法则,但远不能说明所有问题。
大多数新电源都有电源规格表。表格最后一项的总瓦数表示电源功率,但这之上的各项电量输出数据,对电脑稳定运行也起着至关重要的作用。
从我们的电源例子中可以看到,制造商非常清楚的给出了不同电源电路同时能够提供的最大电量。但是在描述产品性能时,有的电源制造商试图隐瞒或者完全省略这些电源极限的组合数据。
在直流电路中,电压乘以电流便计算出功率。在我们的例子中,仅仅将各电路上的最大电量相加,得出的总输出电量高达840.9瓦,该结果远高于正常值,且会产生误导作用。因此,要弄清楚电源是否符合实际需求,仅靠简单的参考电源瓦数是远远不够的。
新式电源符合ATX规格,将提供多条输出电路,各电路分别传送与各电脑部件匹配的电压,通常是3.3伏、5伏和12伏。不同部件对电源有不同的要求,这可能会对某些甚至所有电路的需求产生影响。
硬盘、新型的CPU、光驱和PCIExpress显卡的都使用12伏的电源。许多高端电源带有多个独立的12伏输出电路,可以在这些部件之间均匀分配电源。即使电脑关机,也另有一个5伏待机电路可以驱动某些设备去获得电源,这样的设计可以实现很多功能,比如你可以使用电脑前面的电源按钮开机。效率
效率通常以百分比表示,电源效率决定了消耗的总电量与转化为电脑可用电量之间的比例。效率为90%的电源如果输入电量为500瓦,输出的可为电脑运行使用的功率为450瓦。其中“丢失”的50瓦就被浪费掉了,主要变成热量,并由风扇和其它散热系统排出。
电源负载减少会降低电源效率,因此,相对于给电力需求量小的电脑供电,电源竭尽全力地为“负载”累累的系统服务时,效率要高得多。最好选择额定效率为80%及以上的电源,如Enermax的Galaxy系列,在负载率为20%至100%时,其电源效率在80%至85%之问。
许多电源没有效率规格说明,所以它们的低效也不足为奇。在测试中,我们发现还存在效率低至46%的电源,也就是说,它们在完全负载时浪费电能达500多瓦。
噪音及散热
电源似乎是个矛盾体,它一边产生热量,一边在机箱散热工作中发挥主要作用。电源通过多个风扇从机箱内部吸入空气并从电源的后部排出。在这个过程中,电源不仅为本身散热,还帮助其它部件散热。
风扇是你的PC噪音的主要制造者,很多电源有噪音最小化的设计,其方法是选择安静风扇。只以所需要的速度运行而保持系统在预设的温度范围内,温度升高,风扇转速加快,噪音也随之增加。
篇2
关键词: TM模式;PFC控制器;高压谐振控制器;LLC半桥谐振
中图分类号:TM571文献标识码:A
HB-LED Drive Power Design Based on "PFC+LLC+VC, CC" Topology Structures
LI Zi-jing, LI Wen-fang, CHEN Jia-yi, LI Hai-xia
(Electronic Information Engineering, Huanghe Science & Technology College, Zhengzhou Henan 450006, China)
Abstract: HB-LED (150W) Drive power based on "PFC+LLC+VC, CC" topology structures is designed, which use LLC half-bridge resonance circuit composed by TM mode PFC controller L6563H and High-pressure resonant controller L6599, realizing Zero voltage switching (ZVS) of main power tube and zero current switching of Rectifier diode under Full voltage range and full load condition, meanwhile, it use constant voltage (CV) and constant current (CC) circuit to improve efficiency and power factor of HB-LED drive power.
Keywords: TM mode; PFC controller; High-pressure resonant controller; LLC half-bridge resonance
引 言
目前,LED因其具有节能、环保、寿命长、光效高等优点,在照明领域得到广泛应用[1],但却没有得到普及的关键难题有:
(1) 驱动电源效率不够高,功率因数还不理想;
(2) 价格偏高,驱动电路复杂,可靠性低。控制驱动电源不稳定是导致LED寿命降低的主要原因。
因此,LED驱动电路设计是推广普及LED亟待解决的问题[2]。
1拓扑结构的确定
HB-LED驱动电路的选择要既能满足较高功率因数和转换效率的需求,又能降低成本。本设计采取了“PFC+半桥LLC谐振+肖特级整流+恒流恒压”整机拓扑结构设计,如图1所示,交流输入电压范围为85~265V,频率为47~63Hz。采用意法半导体ST公司推出的一种过渡模式(TM)电流型PFC(Power Factor Correction)控制器L6563H和高压谐振控制器L6599提高功率因数和电源转换效率,有效解决了驱动电路技术难题。
1.1输入回路
输入电路主要考虑电磁干扰,电磁干扰属于射频干扰(RFI),传导噪声频谱大约为10~30MHz,最高达150MHz,电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性(EMC)的要求,对串模干扰和共模干扰都有抑制作用,基本电路如图2所示。
C1、C2采用薄膜电容,容量范围为0.01~0.47μF/275V AC,主要抑制串模干扰。C3、C4中点接地,抑制共模干扰,容量为2,200PF~0.1μF/275V AC。电感L额定电流为1A,电感量为8~23mH,称为共模扼流圈,可以有效抑制共模干扰,适当增加电感量,可改善低频衰减特性。
1.2PFC功率因数校正
由于桥式整流、电容滤波电路处理后电源输入端电流为不连续的尖峰脉冲,高次谐波丰富,谐波总含量大,为了减小对供电系统的污染,降低功率损耗,抑制输入电路的畸变,必须采取功率因数校正。
PFC功率因数校正部分采用ST公司的过渡模式电流型PFC控制器L6563H[3]。过渡模式是介于不连续导电模式(DCM)与连续导电模式(CCM)之间的一类PFC,适用于500W尤其是在250W以下。
图3所示为L6563H的引脚图,它是同类PFC控制器中最先进的一种,符合IEC61000-3-2规范的开关电流功率因数校正。其主要性能有:
(1) 除了含有标准TM-PFC控制器的基本电路外,还含有输入电压前馈(I/V2校正)、跟踪升压、遥控开关控制、DC-DC变换器、PWM控制、IC接口及保护电路等单元;
(2) 具有完善的保护功能,L6563H内部误差放大器设置静态OVP和动态OVP比较器,提供反馈失效保护(FFP),一旦FFP功能被触发,IC立即关闭;
(3) 为下游DC-DC变换器提供了接口,便于级联L6599配合应用。
1.3LLC半桥谐振功率变换电路
为了提高电流的转换效率,采用高频“软开关技术”[4],通过在开关电路中引入缓冲电感和电容,利用LLC串并联谐振使得开关器件中的电流或两端电压按正弦或准正弦规律变化。当电流自然过零时使器件关断,当电压下降到零时使器件开通,即零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS),在开关过渡过程中减少开关的压力而使储存的电磁能量增大,有利于提高变换器的开关频率和效率。
LLC半桥谐振变换器选用ST公司生产的高压谐振控制器L6599[5],图4所示为它的引脚图,它是适用于串联半桥拓扑设计的双终端控制芯片,可直接连接功率因数校正器,具有轻负载突发模式,可提高轻载时变换器的转换效率,设置两级过流保护OCP、欠压保护、过压保护OVP、过热保护OTP等。
LLC半桥谐振变换器电路原理如图5所示。
两个占空比为0.5的互补驱动开关管VT1、VT2构成半桥结构,谐振电感Lr和变压器的漏感Lm构成LLC谐振网络,变压器次级由整流二极管D3~D6构成全波整流电路。半桥LLC变换器有两个谐振频率,当变压器初级电压被输出电压箝位时,即次级负载映射期间,Lm不参加谐振,Lr和Cr产生的串联谐振频率为fr;当变压器不向次级传递能量时,即次级负载断开期间,Lm电压不被箝位,Lm、Lr、Cr共同参加谐振,构成谐振频率fm,所以
变换器工作在fm< fsim,能量通过变压器传递到副边;二是续流阶段,ir=im,原边停止向副边传递能量,Lr、Lm和Cr发生谐振,整个谐振回路感抗较大,变压器原边电流以相对较慢的速度下降。通过合理设计可以使变压器原边VT1和VT2 MOS管零电压开启,副边整流二极管在ir=im时电流降至零,实现零电流关断,降低开关损耗,所以变压器工作在fm< fs
1.4L358与TL431构成的恒压、恒流控制电路
由LM358放大器与精密电压调整器TL431构成恒压(CV)、恒流(CC)控制电路,如图6所示。
由LM358放大器和精密电压调整器TL431构成的恒压、恒流控制电路,变压绕组N2感应电压经D14、D15、C32、C33、C34组成电容滤波电路,输出直流电压+48V。
恒压电路工作原理:LM358为IC3(IC3内包括两个放大器IC3A、IC3B),IC3A、R49、R48、D17、R53、C37、R51、PC817组成电压控制环路。U5(TL431)是精密的电压调整器,阴极K与控制极直接短路构成精密的2.5V基准电压,R50是U5的限流电阻。2.5V基准电压由R52送到IC3A同相输入端3,而反相输入端2脚由R49、R48的分压比来设定。若输出电压上升,R48电压上升,该电压与同相输入端2.5V基准电压比较,1脚输出误差信号,再经过R53和D17变成电流信号,流入光耦LED中,进而经过R27通过反馈控制网络控制L6599 4脚,从而改变L6599 3脚上电容CF的放电频率,进而实现频率的改变。RFmin确定谐振器的最小工作频率,当输出电压小于等于额定电压时,变换器工作在固定的最小开关频率。
恒定电流工作原理:由IC3B、R47取样电阻、R54、U5、R57、C35、R59、R60组成电流控制环路。R47是输出电流取样电阻,输出电流在R47上产生(U=R47×Iout)的电压降。该直流电压直接接到IC3B反相输入端6,而2.5V基准电压则由R59、R60组成分压电路,再将分压电压送到同相输入端5,输出电压在R47上的电压与该分压电压进行比较。7脚输出误差信号,再经过R58和D16变成电流信号,改变光耦LED中的电流,进而通过反馈控制网络控制PWM输出占空比,使输出特性呈现恒流特性。R51、C37和R57、C35分别是IC1A、IC1B的相位补偿元件。
采用由放大器组成的恒压、恒流控制电路[6],可实现很高的恒压与恒流程度,由于R47阻值比较小,对电路转换效率基本无影响。
2PFC+LLC+CV、CC拓扑结构的特点
(1) 较高功率因数和较小的THD总谐波失真
经试验测试,采用ST最先进的一种功率因数校正器L6563H,不但功率因数满足IEC规定要求,而且总谐波失真(THD)小于5%,具有电压前馈,可以补偿增益随AC线路电压变化,从而使PFC预调器输出不会产生过冲。
(2) 转换效率高
采用高压谐振器L6599组成的LLC半桥谐振电路,实现电流开关ZCS和零电压开关ZVS,有利于提高变换器的开关频率和效率。由于采用轻负载突发模式操作,降低在轻载或无负载下的平均频率和相关损耗。
(3) 较高的电压、电流稳定性和完美的保护功能,增加了驱动电源的可靠性。
采用LM358+CV+CC恒压、恒流控制回路,提高稳定性。采用L6599具有两级过流保护OCP、欠压保护UCVP、过热保护OTP、过压保护OVP,提高可靠性。
3结论
基于PFC+LLC+CV+CC构成的150W LED驱动电源电路原理,利用过渡模式TM-PFC控制器L6563H和高压谐振控制器L6599组成LLC半桥谐振,并由LM358放大器与精密电源TL431构成恒压、恒流电路,通过调试一台150W输出电压48V、电流3.125A的样机,实验测试结果显示,功率因数大于0.97,转换效率为0.90,总谐波失真(TDH)小于5%。电路集成度高,元件少,适合中小功率驱动电源电路。
参考文献
[1] 杨清德,康娅.LED工程及其应用[M]. 北京:人民邮电出版社,2007.
[2] Yang qi, Wei bing. Wind and Solar Power System Design and Analysis of the Independent[J]. Shanxi Electric Power, 2009, (1): 23-25.
[3] 马存云,过渡模式(TM)PFC控制器L6563及其应用电路[J]. 电子元器件应用,2007,9(1):4-7.
[4] 张振银,秦会斌等. 基于LLC的半桥谐振变换器设计[J]. 电子器件,2010,33(5):587-590.
[5] 沈萍. 基于L6599的串并联谐振变换器的设计[J]. 电源技术应用,2010,13(6):17-22.
篇3
西门子plc供电需要开关电源,在西门子PLC组成的控制系统中,有时根据实际需求,要选择一个合适的开关电源来对设备进行供电。
plc总线电源,即5V电压,是给背板总线提供电压,保证模块之间通讯。供电电源,即24V电压,一般采用的是开关电源,是给模块供电,保证DI、DO、AI、AO输入输出负载提供电源。
(来源:文章屋网 )
篇4
【关键词】GPS-3303C;稳压电源;故障维修
1 设备介绍
直流稳压电源型号:固纬电子有限公司GPS-3303C。
主要的技术指标:二路独立输出0~30V连续可调,最大电流为 3A;二路串联输出时,最大电压为60V,最大电流为3A;二路并联输出时,最大电压为30V,最大电流为6A。另一路为固定输出电压5V,最大电流为3A的直流电源。该直流电源主要用于基础实验教学。
2 稳压电源工作原理
GPS-3303C由取样电路,比较放大、控制电路、调整电路、辅助电源电路、基准电压、保护电路和电源整流滤波电路组成。
当输出电路由于电源电压或负载电流变化引起变动时,变动信号将经取样电路与基准电压进行比较,所得信号经比较放大后,由控制电路控制可控硅,使调整电路输出电压为额定值[2]。整流滤波电路采用全波整流电路,产生的直流脉动信号送至可控硅,由辅助电源电路产生的脉冲信号作为可控硅的控制信号,脉冲信号的占空比由比较放大电路产生的误差信号控制。
稳压电源GPS-3303C如图1所示,一路包括整流器、滤波器以及提供参考电压的偏压电源;另一路包含了一个主整流器、一个主滤波器、一个串联调节器、一个电流比较器、一个电压比较器、一个参考电压放大器、一个遥控装置和一个继电器控制的主调节电路。
交流输入变压后,由整流器D1021-D1024进行整流,再经电容 C103,C104滤波,同时提供给调节器U101、U108一个偏压电压,从而使调节器U101、U108为电路提供调节电压。
主整流器是一个全波桥式整流器,整流后信号经电容C1021滤波,再经一串联调节器调整后,送到输出端。U105是一个限流器,当电流超过额定范围,U105会减小电流。U102提供给U103和U105一个参考电压,U103是一个反相放大器,而U104是一个比较放大器,将参考电压和反馈电压作比较后,送到Q103和Q104以校正输出电压。Q113在发生超载现象时控制Q103的电流大小以限制输出电流。继电器控制串联调节电路的功率消耗。
3 电源故障分析及维修
结合理论,以下针对笔者遇到的三例故障加以分析:
3.1 故障一
现象是输入220V交流电,打开仪器电源开关,扭动电压调整旋钮,输出电压显示始终为零。
分析:从现象判断,该电源没有电压输出。该电源具有过流和短路保护,在电源背部有一保险管插口。所以,首先想到检查该电源的保险管。我们取下保险管,用万用表测量其电阻,电阻过大证实保险管被烧坏。
故障处理:找到T4A 250V的保险管换上,通电试机,电源正常,并进行加载实验,电源稳定。
3.2 故障二
现象同故障一。换上T4A 250V保险管后,现象没有变化。
分析:说明该电源不仅烧毁了保险管,还损坏了其他元件。我们主要考虑变压器、整流滤波部分和调整元件是否工作正常,变压器将高压变为稳压电源所要求的低压,容易出现情况为变压器线包短路、断路、铁芯的霉断和击穿;整流滤波部分的主要作用是将低电压的交流经整流变为波动较大的直流,再经电容等滤波电路将波动较大的直流变为较平稳直流。若整流管损坏,滤波电容击穿、短路,一般故障现象为无输出电压;调整元件主要是依据比较放大的反馈信号和保护元件的信号进行自动调节,以保证输出电压的稳定和自身的安全。若调整元件出现故障,输出电压将发生变化,也可能会导致无电压输出。
故障处理:利用排除法对照电路方框图可以确定以上可能性的位置。打开电源机箱,首先测量变压器输出,输出正常;再考虑到滤波电解电容的使用年限一般为三至五年,特别是高频滤波电容,容易产生高频滤波失效,即普通方法测试正常,而实际工作中失效[1],更换高频滤波电容后现象无变化;我们用万用表检测可控硅输入电压为36.2V,输出电压为42.1V,调整管输入电压为12.2V,输出电压为0V。由此判断调整管被烧毁,断路。更换调整管后,通电试机,电源正常,进行加载实验,电源稳定。
3.3 故障三
现象是输入220V交流电,打开电源开关,电压输出显示至过大,过压保护,之后保险管被烧坏,调节电压旋钮,输出显示没有变化。
分析:辅助电源电路提供的基准电压作为比较放大的比较基准,它的精准与否会直接影响反馈信号,进而影响输出电压的大小,故障现象常为输出电压过大或过小;取样电路将输出电压的大小进行取样供比较放大电路使用。取样的大小影响稳压电源电压输出的变化,易出现故障现象为电压偏大或偏小;如果调整元件出现故障,同样输出电压将发生变化,也会出现过大过小。
故障处理:由于电压超过量程范围,我们初步判断是辅助电源出现了问题,利用万用表测得稳压管三端的电压分别为25.6V、28.2V、15.8V,说明辅助电源没有问题。用万用表测量电位器是否开路造成不能调节,经检测没有开路。之后我们从可控硅着手,测得可控硅输入电压为41.4V,输出电压为48V,紧接着检测调整管输入电压为48V,输出电压还是48V。发现调整管的输出电压与输入电压一样,并且都等于可控硅的输出电压。此时我们判断调整管被击穿,形成了通路。更换新的调整管,通电试机,电源稳定。
4 维修中应注意的问题
维修过程中不但元件的好坏和元件的工作情况会决定维修成败,同样维修的环境、方法也是非常重要的。所以我们应注意以下几点:
4.1 仪器的拆装需在防静电的工作环境中进行
4.2 注意利用导电工作区释放静电
4.3 可佩戴导电腕带释放积存的静电
4.4 尽量减少用手直接接触器件
4.5 将用于替换的器件存放在防静电的包装内
4.6 使塑料、泡沫、纸张等易产生静电的物品远离工作区
4.7 需使用防静电吸锡器
5 结束语
从以上案例可以看出直流稳压电源常见故障多为:保险丝熔断、调整管损坏、整流二极管损坏、滤波电容开路或击穿以及电源自保护等原因。平时多注意积累经验,简单电源故障是可以自己检修的。
【参考文献】
篇5
关键词:闸门;PLC;监控系统
中图分类号:TV663文献标识码: A 文章编号:
在水工建筑物的固定式和移动式机械中占有重要地位的闸门启闭机械,早期以绳毅式、链条式、多节拉杆式为主,但由于其操作的不是自由悬挂的重物,而是沿导向门槽作上下移动或者是绕着支绞作旋转运动的闸门。可靠性,安全系数低,很难精确的控制。
随着经济和液压技术的不断发展,传动稳定的液压启闭机逐步取代了那些比较落后的绳毅式、链条式、多节拉杆式的启闭机。作为一种比较完善而又经济的先进的传动装置,其动力机构为油缸,由于油缸能够产生很大的下压力,所以,当采用液压启闭机操作闸门下降时,闸门就无需加重,因此也就可以减少驱动装置的额定启升容量。
一种典型的水闸自动化监控系统,其现地控制单元LCU(Local Control Unit)有的采用8位或16位单片机,致命的缺点是不便于扩充;而可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC因其具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能在闸门监控系统中得到了广泛的应用。PLC更符合工业现场的要求:高可靠性、强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。
由于传统的液压启闭机控制系统存在控制线路复杂,维护工作繁重,可靠性低,不能对整个水电站进行自动控制,远程通讯能力欠缺等缺点和局限性,所以越来越不能满足水电站的生产发展。
1分布式监控系统的介绍
在我国的自动化控制领域中自动化控制系统主要分为分布式监控系统和集中式监控系统。分布式监控系统以控制对象分散为主要特征。以控制对象为单元设置多套相应的装置,构成现地控制单元,完成控制对象的数据采集和处理、电机机组等主要设备的控制和调节以及装置的数据通信等。每孔闸门或一定数量的闸门配置一个现地控制单元(Local ControlUnit,简称LCU),每个LCU可构成一个独立的控制回路。其中某一个现场控制单元发生故障不会影响其他现场控制单元的正常工作。
2分布式系统在闸门监控系统中的运用
控制系统采用分层分布式结构,一个较标准的PLC闸群控制系统的总体结构图,其可分为三层式结构:现地控制层、集中控制层和远程监控层。
现地控制层的每孔闸门配置一个现地PLC,收集闸位、水位和各种现场开关量、模拟量信息并上传至集控层PLC,同时接受集控PLC的命令并通过接口执行。集控层PLC主要目的是作为上位机和现地PLC交互信息的硬件中转站,有着速度快、功能强大和稳定性高等特点。集控层上位机的人机交互系统一般由相应的组态软件构成,在监控闸群系统的同时,肩负着与远程监控层交互信息的功能,因此远地监控层也可通过公众网络或专用网络实时监测闸群控制的状况。
具体来说,该控制方案有着以下显著优点:
(1)现地PLC功能强大:由于是工业级产品,现地层PLC均为模块化结构,设计、安装、维护非常方便;且功能强大、稳定性高、可扩展性强;设备接口种类的选择面也很广。
(2)集控层功能增强:集控层在上位机和现地PLC之间加设了高性能的主控PLC,作为硬件的信息中转站,使得集控层工作更稳定;同时,由于分担了上位机的大部分工作,因此上位机可增加上传通讯的功能,使得建立更高级的远地监控层成为现实。
(3)增加了远地监控层:在闸群控制的发展方向上,江河流域控制以及跨流域控制是其中重要的一项内容。因此,远地监控层的建立成为必然趋势,而PLC系统的强大功能为其建立打下了坚实的基础。
3闸门监控系统的主从站PLC选择
3.1闸门监控系统从站PLC的选择
闸控系统从站PLC主要用于接受主站命令和上传现场信息,因此较强的实时通讯能力是必备的。由于现场的闸位信息、荷重信息和水位信息需要在本地计算和显示,所以从站PLC不能只具备输入/输出功能,还必须具有一定的计算能力,即现场智能设备必须具备CPU单元。另外,由于闸控现场需要一些必要的开关量输入/输出的信号交互,因此如果从站PLC能集成一定数量的Dl/DO点。
3.2闸控系统的主站PLC选择
闸控系统的主站在整个控制系统中起到了承上启下的关键中枢作用。对于下级的现地层设备来说,它负责实时收集全部闸门现场设备的状态信息,并下达相应的操作命令;对于上级的上位机操作系统来说,它负责处理各种现场上传的状态信息并将相应的信息上传给上位机用于显示和判断,同时也接受上位机下达的命令。因此,在主站PLC选择上,选择S7-400 系列PLC。
4闸门控系统的通讯方式
闸控系统在现场控制层面,采用了PorfiBus一DP工业现场总线作为集控层与现地层之间的通讯方式。从站PLC通过ProfiBus一DP总线与集中控制层的主站PLC采用主――从方式连网通讯,现场各种设备的状态信息均通过从站上传到主站中,同时主站也通过分布在相应闸门旁的从站向现场控制和保护设备发送命令。在集中控制层面,采用的工业以太网的通讯方式。主站PLC通过以太网口直接与上位机连接,采用以太网通讯的方式与上位机交互信息。上位机采用WinCC软件对现地控制层和集中控制层进行组态和建立人机交互界面。
ProfiBus-DP经过优化的高速、廉价的通信连接,专为自动控制系统和设备己分散的I/0之间通信设计,使用ProfiBus-DP模块可取代价格昂贵的24V或0~20mA并行信号线。ProfiBus-DP用于分布式控制系统的高速数据传.输。
PROFIBUS-DP的基本功能有:DP主站和DP从站间的循环用户数据传送;各DP从站的动态激活和解除激活;检查DP从站的组态;强大的诊断功能,三级诊断信息(本站诊断、模块诊断、通道诊断);输入或输出的同步;通过总线给DP从站分配地址:保证每个DP从站最大为246字节的输入和输出数据:通过总线给DP主站进行配置。
与传统的控制方法相比,Profibus 闸门监控系统有以下突出优点:①用一条电缆实现现场设备和现场控制了系统的转连以及现场控制了系统和集中控制级系统及中央控制级系统的转连,使用数字化通信代替了4~20 mA或24V DC信号,增强了现场级信息集成量;②系统的开放性、可操作性、转换性大大增强,不同厂家的产品和专长技术只要使用同一总线标准,即可进行系统集成;③系统的可靠性、可维护性好,采用Profibus连接方式替代一对一的I/ O连接,减少了由接线点造成的不可靠因素,同时系统具有现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能,可完成现场设备的远程参数设定、修改等参数化工作,增强了系统的可维修性;④降低了系统及工程造价
对于大范围、大规模I/ O的分布式系统,Profibus节省了大量的线缆,I/O模块及电缆敷设工程费用,从而减少了工程成本.综上所述,Profibus现场总线技术对于闸门监控系统提供了可行的解决方案,代表着控制技术数字化、智能化、网络化的发展方向,具有广阔的应用前景。
5总结
本论文主要浅要讨论基于PLC的闸门控制系统,水电站闸门的传统继电器控制和卷扬启闭机正反转控制闸门升降的模式,采用PLC和液压控制的模式对闸门进行控制。
参考文献:
篇6
关键词:驱动控制;单片机;CPLD;压电陶瓷
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.055
1 引言
压电陶瓷式喷墨头具有可控制,精度高等优点,对于数字喷墨印刷系统喷印质量的提升以及打印速度的加快具有重要意义。压电式喷墨头喷出的墨滴大小以及喷射速度和均匀性都会对喷印质量产生影响,压电陶瓷形变的大小和频率是决定输出墨滴性能的主要影响因素,而驱动电源输出激励脉冲电压的大小决定了压电陶瓷片的形变量;激励脉冲的频率影响着陶瓷片的形变速度,因此驱动电源的性能决定了喷墨的质量。本文设计的是基于单片机和CPLD的压电喷墨头驱动电源系统,其中单片机和CPLD是核心处理芯片,基于DDS原理产生的数字可控低压脉冲激励波形,经集成放大模块放大后以驱动。
2 驱动电源的硬件设计
该系统以宏晶科技生产的STC89C52RC单片机,Altera公司的MAX II系列的EPM240T100C5N CPLD芯片和基于DDS原理的波形生成电路为核心。图1是驱动电源控制系统结构框图。
在系统中,单片机作为主要控制器,基于DDS波形生成技术,由单片机和CPLD共同生成控制波形。单片机与计算机系统连接以实现数据通讯,CPLD和DAC在单片机控制下生成低压的激励脉冲,经过二阶有源低通滤波器滤波后,由PA84放大器将其脉冲放大,按照时序控制要求将高压脉冲传送到喷头接口芯片控制喷头工作。
2.1 STC89C52RC单片机和EPM240T100C5N CPLD
选用STC89C52RC单片机作为系统核心控制元件,其处理和存储能力强,运行速度快,可为控制系统提供良好的硬件平台。STC89C52RC单片机是基于8051的内核发展起来的,主要特性是加密性强不可解密;超强的抗干扰技术;功耗低;具有ISC在线编辑功能。
EPM240T100C5N CPLD芯片具有192个逻辑宏单元,可以满足我们的开发要求;每一个芯片都内置8Kb的Flash存储器,其中配置数据在存储器内部,可进行在线编辑,使得当整个硬件系统设计完成后,计算机还可以通过ISP接口对CPLD进行重新配置。
2.2 基于DDS原理的波形生成电路
DDS指的是直接数字频率合成技术。DDS具有超高频率的分辨率;可以根据不同的波形数据形成任意波形。基于DDS原理,使用CPLD进行电路设计的波形生成电路是驱动电源的核心。图2所示DDS的波形发生电路。由单片机向波形生成电路提供频率控制字K,通过在一定的范围内改变K的大小,进而改变脉冲频率的大小。CPLD模块生成地址累加器,通过频率控制字K的变化来改变地址。程序存储器ROM是用来储存波形数据的波形存储器,ROM中存储着波形的查找表,查找表中的对应地址随着K值的变化而变化,查找表将地址信息所对应的波形幅度信息传送到数模转换芯片,DAC就可以将CPLD所生成的波形数据转化成模拟波形,之后再经过滤波生成低压的激励脉冲。
3 系统硬件设计与实现
为了获取满足喷墨头工作要求的激励脉冲,需要设计完整的驱动电源硬件。驱动电源硬件系统包括单片机控制单元;波形生成单元;振幅控制单元;液晶显示单元;滤波单元;高压放大单元;串口转换单元;喷墨头的接口单元。前七个单元组合是为了实现振幅频率数字可控的高压激励脉冲的输出;最后一个单元可以完成数据信号与高压脉冲激励的匹配,处理有关于激励脉冲的电信号;喷墨头喷嘴的时序控制。单片机与计算机系统连接以实现数据通讯,主控电路由单片机控制CPLD和DAC生成低压的激励脉冲,低压脉冲经过二阶有源低通滤波器进行滤波后,由PA84放大器将其高压线性放大成高压脉冲,并送至喷头驱动芯片,由驱动芯片控制喷墨头的工作。
4 系统软件设计与仿真
驱动电源的软件设计包括在KeliuVison4中使用C语言对单片机的控制;在QuartusII环境中使用硬件描述语言VHDL对CPLD进行控制,以及使用Matlab软件对CPLD进行数字波形的仿真。
4.1 单片机C语言主程序
单片机程序包含在头文件#include中,其中包括了单片机的寄存器定义,引脚定义等功能。初始化程序void init()包括变量和常量的幅值和初值定义;定时中断的初始化;串口初始化和液晶初始化。液晶显示函数void display()是为了在LCD1602显示振幅和频率。主程序void main()是函数的主体。定时中断函数是为了精准的定位。
4.2 基于VHDL语言的程序流程
图3为VHDL生成梯形波的程序图。在使能端有效时,程序执行。当需要的信号都有效时,累加器工作,累加器判断是否达到规定值M,如果达到,计数值清零,如果没有,则计数值加上步长K。之后ROM表根据累加器的值对应给出波形数据,并将其传送到寄存器中,在下一个数据到来时将数据输出到DAC。
4.3 使用Matlab软件对CPLD进行数字波形的仿真。
由于QuartusII进行功能仿真后形成的波形不易看出波形的形状,所以使用Matlab语言将仿真结果转换成Matlab中的波形曲线。利用QuartusII的表格文件(.tbl文件)仿真,即在功能仿真结束时,将波形文件另存为.tbl文件,然后再使用Matlab编写程序进行调用。
5 结束语
本文介绍了基于DDS原理,在单片机和CPLD的基础上的压电陶瓷喷墨头电压驱动电源系统,该设计方案开发周期短,硬件连接简单,可控行比较好,能够基本实现压电陶瓷喷墨头电源驱动。
参考文献:
[1]KIMD W,BOURIM E M.JEONG S H,et al.Piezoelectric electron emissions and domain inversion of LiNbNO single crystals [J],physical B:2004,352(1-4):200-205.
[2]Herman wijsboff.The dynamics of the piezo inkjet printhead operation [J].Physics Report,2010(491):77-177.
[3]高宝彤.大幅面打印机接口与喷头驱动单元设计[D].西安:西安电子科技大学,2010.
[4]杜晓兰,吴宝明,王强.PA系列高压功率放大器在医学仪器设计和应用中须注意的几个问题[J].医疗卫生装备,2004(06):83-84.
篇7
【关键词】印度EPC电站;人力资源管理;本土化
1、前言
在印度工作过的员工经常会说“印度人效率低、节奏慢”、“没有时间观念”等,总之,“印度人不行”,可反过来想想,没有印度人更不行,如果可以不用印度人,印度人行与不行与我们没有任何关系,但我们的工程离不开印度人,能让印度人的不行在我们这里变为行,这是我们各位管理者所需要积极探索和研究的方向和目标。
是让印度人适应我们还是我们适应印度人?是让印度人教我们还是我们教印度人?我觉得首先是我们应去认识印度人,了解印度人。公司的用人本土化战略,不是单纯的让当地人适应我们,更多的应该是我们的用人思路和模式能更有效的管理好当地人,只有我们适应了印度人的思维模式和做事习惯,才能更好地管理好印度人,完成我们所肩负的开拓印度市场的使命。这就需要我们对印度的宗教、文化、法律、习俗有一个较为深刻的理解和认知。
2、印度人的民族特性
印度的很多民族特性是几千年历史积淀形成的,我们不能幻想他们因为我们的到来而会有什么质的变化,举个简单例子来说,中国的民族融和也有几千年了,但现在一些少数民族的走婚习俗至今未变,国家政府虽然不赞成但也只能采取诱导的方式,在目前来说还需要接受这些习俗的存在。适应力和学习力是管理者的重要素质,因为我们是管理者,所以我们不能想着让印度人去适应我们,而是我们在工程推进的过程中探索各种适合印度人的管理方法。
特点一:重个人轻集体
这种特点与印度的宗教、历史是分不开的,印度教“重个人修行,轻他人感受”,这是印度历史上分裂时间长削弱了印度人的集体意识。体现在大多印度人自由散漫、组织纪律性差;应对方法:我们从小受到的教育就是集体利益高于一切,当个人利益与集体利益发生冲突时,个人利益要无条件的服从集体利益,因而我们的传统管理模式也会侧重以强调集体利益为重来管理员工。但对印度人的管理上我们就不能再固守这种方式而单纯的抱怨或要求印度人的集体感,这就需要我们在合同、管理、工作安排上使他们的个人利益与集体利益牢固的结合在一起,当集体利益受损时他们的个人利益也会相应地受到影响。例如:我们对印籍员工的工资采取的是不报加班,产生加班安排同等时间调休,不再是简单的报了考勤发工资就了事。这给印度人一种感觉就是加班了虽没钱,但可以换来同等时间的休息,对加班就不会太抵触。同时更重要的是,让他明显的感觉到了如果请假,个人的收入就会减少,一个印籍员工就是因事请假了,后来想加班补回来,但是经询问专业不需要加班,那就个人想加班也不能,让他明白了请假了,收入就少了,以后再请假时就会先琢磨一下。
特点二:重精神轻物质
印度教文化里,精神比物质重要。这体现在印度人注重生活与工作的平衡,注重精神享受,注重感觉。应对方法:对于其精神需求,在一定的限度内当印度人工作做得不错时,我们可以适当给予认可和鼓励,但要注意一个度,管理要求是七分严三分慈,这对印度人来说同样适用,但我个人认为结合印度特点应该是七分严一分慈。有句话叫“给点阳光就灿烂”,我们不能让他灿烂得忘形了。
特点三:重书面轻口头
印度人大多说话不算数并且喜欢大包大揽,最喜欢说“No Problem”,实际上他说这句话时心里并没有底,结果是往往有问题。可是,你若再问他,他仍然会说“没问题”,你若真信他,那就真有问题了。印度人这样说并非故意骗人,而是性格使然、习惯使然。但只要落实到书面的东西,他们还是慎重并认真执行的;印度人对自己的口头承诺不在乎,对别人的口头承诺也不看重。应对方法:在管理学上有句话叫没有管不了的人,如果有,只是你还未找到方法。我们这几年来看到了印度人虽然尽说空话,但对于书面的东西还是能够认真对待的。那我们怎么办呢?那就把口头安排落实到书面上去。例如:运用合同约束对方的行为,并事先尽可能地细化印度人的权益、义务、责任;越明确、越细化,我们也就越省心。
特点四:印度人的时间观念差
无论发生了什么事情,都不愠不火,不紧不慢,印度人的不着急,突出表现在时间观念差,不愿意受时间束缚,即使约好了时间,晚到半个小时、一个小时再正常不过了,还表现在办事拖拖拉拉。应对方法:追根溯源,还是因为没有急的动力。试想,印度人屁股后面放条饿狼,他还会不急吗?只所以形成了不急的民族特性,一个重要点我想也就是缺少一种约束机制或惩罚机制。刚来印度就听说,你打电话告诉他要给他付款,他也是不慌不忙,可能你打了几个电话了,他还没来。但是他知道如果不来款子就付不了了,我想他比谁都会着急的。时间观念差,上班迟到,好办,你迟到我就扣你考勤,迟到一个小时扣你半天你不心疼,那我就扣你一天,目的不是扣钱,是要让他也会想着准时上班。
特点五:印度人多务虚
体现在印度人制定的各项计划书,详细周密,叫人感叹。虽然过了一段时间再看计划的实施情况,往往大都落空。应对方法:如果说我们第一次被唬住了,那是因为我们不了解印度人,但绝不能有第二次。因为我们对他们的定位就是:干活的、传话筒、剂的角色,是我们的拐杖,但绝不是我们的依赖。
3、我们现阶段的印籍员工用工形式
项目开工后,我们不断探索印度人的行为和思维模式,不断的完善管理思路,本土用人已初步形成统分结合的管理脉络,即较高层次人员,要求大专以上学历,主要是管理人员,属于三公司的印籍员工,我们需要通过他们去管理分包商、Labour,去实现印度人管理印度人,这是统;还有一部分我们需要用的低层次人员,学历较低,素质要求不高、简单技术、操作、劳务人员诸如此类可替代性高的人员,我们通过人力中介公司去招,因为低层次人员不好管理、难以沟通、容易滋事,印度法律体系又复杂、工会等非正式组织比较庞杂,这样可以很好的转嫁管理风险、降低管理难度,另外此部分人员虽然流动性较难控制,但因可替代性较高,相比来说还是利大于弊的,这是分。统分管理各有特点,希望我们共同探讨,不断提升我们地认知能力,积极摸索行之有效的管理方式。
4、结束语
本文只是对印度人的一些特有的习性进行了简要分析,对本项目上的印籍员工的用工形式进行了初步探讨,提出了相应的对策。在印度的多年的EPC工程建设,我们对外籍员工引进以后,还进行了多种形式的培训,文化培养,这里没有一一列出来,希望能对后续项目有所借鉴和帮助。
作者简介
篇8
关键词:PET-CT 辐射 环境 影响
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2013.07.523
【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2013)07-0456-01
1 医院PET-CT系统的组成以及分布特征
PET-CT是一种先进的医疗设备,属于核医学影像设备的范畴,PET-CT设备将PET设备以及CT设备有效的结合起来,对人体进行各项检查以及疾病定位工作等。在现代医疗工作中逐渐的被广泛运用。但是,PET-CT设备对人体的损害以及对周围环境的辐射污染同样是不容忽视的。PET-CT中心主要由注射室、休息室、扫描室、候诊室以及办公室等部分组成。在医院PET-CT系统中,辐射污染主要是由质子、中子以及各种放射性射线引起的。
2 医院PET-CT中心电离辐射环境影响分析
2.1 项目概述。医院为了提高医疗水平,提升其诊断水平,引进了正电子计算机断层显像系统。同时还配备了相关的PET检查药物,初步建立了PET-CT中心。
2.2 PET-CT中心防护情况。医院的PET-CT中心防护主要通过屏蔽手段来进行。主要对PET-CT中心的注射室、休息室以及扫描室进行屏蔽防护。屏蔽防护主要通过墙体防护、天花板防护、地面防护以及门防护来进行。其中,注射室墙体防护采用的是30cm的实心砖加3cm的硫酸钡;天花板以及地面防护采用的是20cm的砼加5cm的硫酸钡;门防护采用的是8mm的铅当量。注射休息室以及扫描室防护与注射室防护比较相似,故在此不做赘述。
2.3 PET-CT中心主要污染源分析。医院在进行PET-CT中心建设时,没有引进回旋加速器,所以污染源中不包括质子和和中子部分。因此,医院PET-CT中心的污染源主要为放射性药物引起的内照射、放射性射线引起的外照射以及放射性废液和病人排泄物等。
2.4 项目运行期对环境影响的相关分析。
2.4.1 PET-CT中心的辐射环境影响分析。若医院的PET-CT中心处于安装和试运行阶段,那么,在对医院PET中心周围环境进行放射性监测时,实际监测结果即为PET中心辐射的本底值。经过对相关监测数据的研究,结果表明,PET中心周围环境中的γ射线辐射处于正常范围之内,符合正常的本底标准。此外,还针对医院医务工作者以及周围民众的受照状况进行了相关分析,根据该医院全年的工作日来进行PET中心工作时长的估算,因此按照每年50周以及每周5个工作日、每个工作日8个病人来进行计算时,医院PET中心每年平均检查2000位病人,PET扫描时间为30分钟,加上病人检查以及服药后的休息时间设定为45分钟。由此可以得出,PET-CT中心每年的工作时间负荷为2500小时。医院工作者以及周围民众的受照剂量若按照公式来计算,公式则为:附加剂量率×工作时间×居留因子。根据该公式计算出的人体受照剂量状况为表1:
表1 PET-CT中心周围环境目标剂量计算结果
据表1分析可知,医院建立的PET-CT中心对人体的年受照剂量最大值为0.119mSv,对相关从事放射性职业的医务人员的年受照剂量最大值为0.075mSv,二者的数值均低于约束值。
2.4.2 医院PET-CT中心放射性废水环境影响分析。在医院的PET-CT中心中,患者在注射、检查以及住院等环节,会产生一定的医用废水。例如,注射室的洗刷用水、受药病人的排泄物等。这些放射性废水主要通过三级衰变池来处理,经过对衰变池出水处的监测,发现经衰变的放射性废水对水环境的影响不大,因此,设置合适的衰变池就可以满足医院放射性废水的排放和处理要求。
2.5 医院PET-CT中心辐射污染防治措施。
第一,医院PET-CT中心辐射污染防治主要通过相应的屏蔽措施来进行,建筑过程中的墙体、天花板、地面以及门窗等都需要采用专业的防辐射防护材料来进行,室内表面要平整光滑,防止放射性药物渗漏以及腐蚀,注射室、休息室等区域需要设立相关的电离辐射警示标语。进行放射药物采购时,需要严格按照相关标准进行。同时,放射性废水的处理需要通过三级衰变池来进行。
第二,PET-CT辐射污染主要是放射性核素经过呼吸道进入人体内部的,因此,首先应该避免空气中放射性核素的污染,增加医院内部通风,减少辐射浓度。在医护人员放射源进行操作时,要带上口罩,穿戴防护器材,并做好对污染物品与清洁物品的区分,若一旦污染,则需立即去污,并做好处理工作,尽量减少与放射物接触的时间。
第三,在进行CT扫描时,要严格禁止人员进入机房,并且当CT在工作时,监视窗口与机房外部的辐射量应该达到对X射线屏蔽的要求。
第四,加强病人管理。对注射放射性药物的病人应加强管理,设置单独的休息间、卫生间及病人通道,尽可能避免注射放射性药物的病人与医护人员及公众接触。
3 结语
针对医院PET-CT中心电离辐射可能产生的影响,需要对医院周围环境采取一定的防护措施。加强对周围环境的监控,同时采取一定的辐射屏蔽措施。在医院PET-CT投入使用之后,对PET-CT中心的医务人员以及周围普通民众的辐射状况进行了分析,结果表明,在实施了一定的防护措施之后,PET-CT项目对环境的影响处于可控制的合理范围内,该项目的实施是合理可行的。
参考文献
篇9
【关键词】PLC原理 教学模式 教学方法
《PLC原理及应用》课程具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性五大教学特点。如果教师进行“填鸭式”的教学,教学效果肯定不佳。改变自己的教学方法,充分调动学生的学习积极性和主观能动性,往往会收到更好的效果。
一、按教科书编写顺序教学存在的问题
PLC教材一般是按照:工作原理、基本指令、应用指令、实例介绍、实训操作等分成几个章节。教学要考虑有利于学生的认知过程来教学。如果按照教材的顺序进行教学,就得将基本指令学习完毕,再学习典型电路和基本编程。由于基本指令和典型电路的学习要占用很长的一段时间,学生学习后会产生遗忘混淆的现象。到基本编程时,又得重新对所涉及的指令进行学习,效率低。教学效果不好。
二、尝试教学方法一――在读图中学习原理和指令
为了克服上述弊端,我曾经尝试过一种新的教学模式。即开始就讲解典型的电路。将PLC的工作方式(循环扫描,串行输出)、原理和电路中涉及的指令蕴涵在每一个电路中进行讲授。由于每个电路涉及的指令不多,学生容易掌握,由于能看到PLC的具体应用,容易产生兴趣。又由于将枯燥的工作原理融入到具体电路中,学生在潜移默化中便轻松地了解了PLC的工作过程。为此,我总结了40多个典型的控制电路,所涉及的指令多数为常用的基本指令和应用指令。我欣喜地看到,学生的读图能力大大增强了,最明显的优势就是可以大大缩短了课时,使学生在较短时间便可达到一个较高的水准。
三、尝试教学方法二――课题式教学“七步法”
1.基本顺控程序的传授
首先。讲解由“起-保-停”典型控制电路所组成的顺序功能控制程序。在程序中介绍PLC的“循环扫描,串行输出”的工作方式,着重介绍最简单的基本指令。掌握程序的结构(开启条件,自锁条件,关断条件,通过辅助继电器的间接输出),通过实际操作验证,最终达到熟记的程度。通过一个非常典型的顺控程序,学生掌握了很多知识。教学中,我只使用了2课时。学生感到简单易学,有兴趣。
2.设计简单的顺控工程
随后,根据学生已有的知识,我给出了很多具有顺序功能控制的课题。比如,“天塔之光,艺术彩灯,液体混合,自动配料/四节传送带,水塔水位控制。星一角启动,十字路通灯,步进电动机,轧钢机,洗盐控制”等。通过这一阶段的强化练习。学生虽然具有很少的顺序控制的知识。但已经能够编写很贴近实际的控制工程了,不仅使学生PLC在工业和民用领域的应用有了一定的认识,更重要的是学生有了独立设计程序和调试程序的能力。这一点让我非常地欣慰。学生长知识。教师也轻松,只是给出控制要求,必要时给出一点建议,学生动脑的时间增多了。尤其是在设计“天塔之光”时,学生编制了很多的花样,产生了浓厚的兴趣。
3.设计复杂的顺控工程
为了使学生能够掌握较复杂的顺序功能控制程序,比如,带有选择性分支,并列性分支,跳转,循环功能的程序,我选择了以下的课题训练学生的编程能力。例如,“大小球的分拣(选择性分支),全自动洗衣机的控制(选择性分支,循环功能)。交通灯(并列性分支),化工产品的合成(并列性分支)”等。学生已经具备了编写复杂顺序功能控制程序的能力,其调试程序的能力大大加强。这一期间,学生经常能提出很多有实际意义的问题,在讨论中完善了自己的程序。
4.多程序组合,实现程序的连接
顺序功能控制程序常常工作在多种工作方式下,为了使学生掌握这一特点,我指导学生在“天塔之光”程序的基础上,实施单步工作方式的实现,单周期工作方式的实现。连续运行工作方式的实现,手动工作方式的实现。同时为了将这些工作方式有机的结合起来,我适时的讲解了几个常用的程序流控制指令。运用程序流指令将多种工作方式编制成为独立的子程序,然后在主程序中设置子程序的入口地址,便轻松实现了这一控制功能。
5.自动过度到状态转移图的学习
由“起-保-停”典型控制电路所组成的顺序功能控制程序占用的PLC内存空间比较大,执行速度慢,编写周期长。容易出错。但编程逻辑严谨,容易理解掌握。由于每种PLC都有自己的步进指令,比如,三菱PLC的STL步进接点指令是专门用来设计顺序功能控制程序的。并且采用状态转移图(SFC图)设计程序后可以直接转化为梯形图逻辑,编写工作十分简化,逻辑严谨,效率很高。在前面指导学生设计程序时,都是先画控制功能图,然后再根据功能图编写程序,这样做学生不易出错,头脑思路清晰,同时也是为将来学习状态转移图打下一个很好的铺垫。
6.水到渠成设计大型课题
综合前面的学习内容。我给出了一个大型的课题设计一一“具有多种控制方式的机械手”。机械手的程序设计包括以下几个方面的设计:
(1)原点归零的程序设计;(2)转盘启动和报警的程序设计;(3)启动机械手的程序设计;(4)物料分拣的程序设计;(5)手动程序的设计;(6)单周期方式运行的程序设计;(7)单步方式运行的程序设计;(8)连续方式运行的程序设计。
7.进一步培养读图能力
篇10
关键词:PDM发射机;故障分析处理;交流配电装置;延时继电器;交流接触器 文献标识码:A
中图分类号:TN838 文章编号:1009-2374(2015)11-0016-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.009
1 概述
我台使用的TS-03C的发射机为上海明珠厂生产的增强版3kW发射机,从2003年使用至今工作一直很稳定,最近发生了一起较特殊的故障,在我台技术人员的排查后得以排除。排查过程主要是通过控制监测器反查到由交流配电装置中的延时继电器、交流接触器(K1、K2)故障引起的3kW发射机调谐回路小盒上两指示表(推动电流、推动电压)均无指示;控制面板上主备用高频激励、中间放大器的切换指示灯固定在A路指示,不切换(即中放封锁)的故障。本文针对此故障,进行了故障现象、故障排查处理的分析、总结。
2 交流配电装置工作原理
交流配电装置主要由三相空气开关、单相空气开关、K1、K2交流接触器、延时继电器、中间继电器、三相电源变压器、单相电源变压器等组成。
三相空气开关和单相空气开关平时放在合位置。当低压开关合上后设备投入运行状态即可启动主电源,下达合主电源指令后:
来自控制监测器的信号使TXB1-1端为低电平。合主电源中间继电器JQX-10线包两端,10端为+24V,2端为低电平,JQX-10得电吸合,启动两个主交流接触器(K1、K2),使主整电源分两步接通,JQX-10继电器的6-7,1-3接通使K1和延时继电器JS7的线包两端电压为~220V,K1吸合,主接点使主整一档上,其辅助接点接通风机电源(A相),风机启动工作,同时延时继电器启动,当延时时间3秒后,延时触点闭合,K2线包两端电压为~220V,K2吸合,主触点把降压电阻短路,三相380V全压加到主整变压器的原端即主整二档上。K2闭合后,其两个辅助接点闭合接地,给出两个低电平(K2辅助接点13-14,其14端接地;K2的辅助接点43-44,其44端接地)。一个低电平由13端送到控制监测器A19、B15,由B15解除高频推动检测禁止(U207D)及禁止调制推动器主备交换试验(U224B);另一个低电平由43端经TXB1-3、9XB2-53送到中间放大器板3XS1-8,其信号称为“K2辅助使能”,用于解除激励封锁。当K2没有闭合时,中放无输出,当K2闭合时,中放有输出。
3 故障分析处理实例
3.1 故障现象
上主电源后,调谐回路小盒上两指示表(推动电流、推动电压)均无指示,控制面板上主备用高频激励、中间放大器的切换指示灯固定在A路指示,不切换。
3.2 故障查找
3.2.1 从发射机的故障表象通过替代使用法,两机对照比较法,示波器观察法,排除中放调谐回路小盒、高频激励小盒、中间放大器小盒各插件故障的可能性。
3.2.2 由于两个中间放大器(IPA)不能切换,所以测量中间交换电路3A1(见图2)的交换继电器JQX-10的线包两端电压有+24V且JQX-10-2也为+24V高电平,但模拟中间放大器IPAA小盒故障发现交换继电器JQX-10没有吸合,JQX-10-2还是有+24V的高电平,没有高低电平的翻转,而实际上当中间放大器IPAA小盒故障时,控制监测器的B1“高频切换继电器控制-X”端输出使JQX-10-2变为低电平0V,交换继电器JQX-10吸合。因此证实3A1中间交换电路没工作,但交换继电器JQX-10无损坏。
3.2.3 由于3A1中间交换电路没工作即从3A1中间交换电路的输入端(B1“高频切换继电器控制-X”端)U223集成块(见图3)入手检查,再次模拟中间放大器IPAA小盒故障,发现没有此端口没有高低电平的转换,回归控制监测器B板的电路原理图顺着集成块U223的输入端往回查发现集成块U223输入端是U225A光电耦合器(见图3)送来的信号,经测量发现U225A光电耦合器的输入端没有信号送入,查看原理图发现U225A的输入端为“K2辅助接点-X”,再送主电源,此时发现交流接触器K2没有动作(即主整二档没上),测量交流接触器K2线包两端电压,发现其线包没有得电。再查看交流配电装置原理图,交流接触器K2前级是延时继电器JS7,故怀疑是延时继电器损坏或者中间继电器损坏,由于更换中间继电器JQX-10比较容易(拔插件),但更换后,发射机还是不能正常工作。由于驱动K2交流接触器线包的是延时继电器JS7,在线测量延时继电器JS7有电压输入无电压输出;将延时继电器JS7常开接点的接线端子(见图1)拆下,测量常开接点的接线端子(见图1)是否能导通,此时发现该延时继电器JS7确实已经损坏,更换新品。通电试机,届时K2交流接触器可以正常工作,发射机也恢复了正常。
3.3 故障分析
3.3.1 当送主电源后,K2交流接触器没有动作(即主整二档没上)时,“K2辅助接点-X”B15控制信号端将有一个高电平,使U225A光电耦合器输出端U225A-7悬空(即为高电平),此高电平经U218A转为低电平后送至U207D-12端及U212D-13端,在欠推动时或无激励信号时,U201D-13端输出一高电平给U207D-13端,使得U207D-11端输出高电平给U212D-12端,这时U212D-11端将输出低电平,此低电平送到U223集成块输入端(U223-4、5)经内置非门转成高电平由U223-12、13端输出至“高频切换继电器控制-X”B1端,此高电平使交换继电器线包两端不得电致使3A1中间交换电路没有工作,使中放切换电路始终锁死在IPAA路上,面板显示中放IPAA绿灯常亮。
3.3.2 当送主电源后,K2交流接触器没有动作,K2辅助接点开路,此时开关机控制电路给出“高频推动控制-AB”低电平信号,见图3,此低电平信号送至U207B-5输入端,而U207B-6端只要功放无故障此输入端为低电平,因此U207B-4端输出低电平经U217D翻转为高电平,从而中放小盒被禁止工作,此时,中放无输出,激励信号也被封锁。见图3,中放禁止电路由或门U207B及非门U217D组成,U207B输入端信号来自“高频推动控制-AB”及“功放故障封锁”信号,当功放小盒故障时,封锁两个IPA小盒。当然,在主整电源故障时,其“高频推动控制-AB”也要封锁两个IPA小盒。
维修小结:该类故障是因为JS7延时继电器损坏,使得K2交流接触器线包两端不得电,致K2交流接触器不工作,导致中放封锁及中间交换电路不工作。
4 结语
在故障排查中大家注意力都集中在中放调谐回路无指示及中放切换继电器3A1不能切换的故障表象上,因此未能注意主整二档没上,使得检修过程走了弯路。通过对本故障的分析处理,意识到在今后的检修过程中必须认真仔细全面观察。其实检修发射机跟中医学中所说的四诊即“望、闻、问、切”是大体相同的,望诊是用眼睛认真观察发射机面板、各个插件的指示及器件烧坏的痕迹;闻诊是用耳朵听,用鼻子闻有无特殊的气味;问诊则是用替代使用法、两机对照比较法对机器进行“询问”的方式;切诊是用各种测量仪器进行测量观察其数值是否正常。在分析此故障时回归到了原理图上,通过原理图分析才最终找到发射机的“病灶”,说明学透原理并且联系到实践的重要性。由于本人水平有限,如有不足之处请予指正。
参考文献
[1] 张丕灶,等.全固态脉宽调制中波发射机[M].厦门:厦门大学出版社,2004.