時間:2023-03-20 16:21:48
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廣東奧林匹克體育場是九運會的主會場,設(shè)固定觀眾座位8萬席,總建筑面積達14.56萬m2,規(guī)模巨大,造型新穎,質(zhì)量標準高,施工難度大,工期短,由廣東建工集團總承包施工,本工程(包括場外環(huán)境及附屬結(jié)構(gòu))高性能混凝土用量達13萬m3。本工程面積巨大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)看臺樓層采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),由于其特殊功能要求,花瓣形看臺面積達4.25萬m。,屬超大面積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)??磁_下各樓層面積分別為:首層3.79萬m。,2層2.84萬m2,3層1.52萬m。,4層1.4萬nfl。,5層1.24萬m2。看臺樓層沿徑向設(shè)計有6道永久性伸縮縫,其間距超長,約為90m。地下室底板面積近2.5萬m。,澆筑混凝土量達1.87萬m3,雖然其厚度僅為600mm,但分布其中的眾多大承臺和底板合在一起澆筑施工,合并后的最大厚度達1.7m,亦屬大體積混凝土施工。底板設(shè)計有7條后澆帶,分為8大塊,最大一塊面積達4100m。,底板寬約36m,長約120m,底板后澆帶間距超長。超長、超大面積及大體積混凝土是本工程結(jié)構(gòu)的重要特色之一,其裂縫控制也就成為工程施工的重點與難點。
2采用高性能混凝土施工技術(shù)
本工程混凝土最大輸送距離達300m,最大輸送高度為60m,為滿足泵送混凝土和體育場復雜特殊造型的施工要求,我們大量采用了高性能混凝土施工技術(shù)。在體育場北區(qū)配置了l臺意大利進口的大型現(xiàn)代化攪拌站,產(chǎn)量為90m’/h;南區(qū)配置了自動上料和自動稱量系統(tǒng)的混凝土攪拌站2座,產(chǎn)量為30~50m3/h。針對本工程的需要,配制高性能混凝土時為了優(yōu)選原材料和配合比,我們應用“雙摻”技術(shù),除提高混凝土的可泵性外,還有意識地預先通過試驗確定低收縮率的混凝土配合比,同時減少水泥用量,降低混凝土的水化熱和改善其收縮性能。
2.1優(yōu)選原材料
選用優(yōu)質(zhì)的原材料,如底板施工中采用連續(xù)級配骨料,增大混凝土的密實度。嚴格控制混凝土出機和人泵坍落度,隨不同施工階段的設(shè)計要求與天氣變化情況跟蹤調(diào)整配合比,詳見表1。
2.2采用“雙摻技術(shù)
在本工程施工中,地下室底板使用KFDN-SP8外加劑,看臺樓層等混凝土結(jié)構(gòu)根據(jù)具體情況,選用HPM一2高效緩凝減水劑、FE—C2外加劑等,這些高效外加劑具有高減水率和良好的保塑性能。摻外加劑混凝土與基準混凝土的減水效應比較如圖1所示。
根據(jù)本工程的具體情況,我們分別選用黃埔電廠、廣州發(fā)電廠等的I級或Ⅱ級粉煤灰,采用粉煤灰這種活性的水硬性材料代替部分水泥,補充泵送混凝土中的細骨料,提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性和流動性,并改善其可泵性和降低水化熱,從而提高混凝土的后期強度。
2.3配合比選擇
混凝土的配合比決定了混凝土的強度、抗?jié)B性、和易性、坍落度、水泥用量、水化熱大小、初凝和終凝時間以及混凝土收縮率等性能指標。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同特點和設(shè)計要求、氣候條件,摻人粉煤灰的影響以及施工現(xiàn)場的生產(chǎn)管理狀況,采用不同技術(shù)指標,由實驗室試配確定。
(1)地下室底板施工階段根據(jù)現(xiàn)場條件,對底板混凝土提出以下指標:①坍落度12—14cm;②初凝時間6—8h;③摻加高效減水劑,超量摻加I級粉煤灰,減少水泥用量,降低水化熱;④通過試驗選定收縮率較小的配合比。為了確?;炷辆哂懈咝阅埽覀兲崆皩炷僚浜媳冗M行了大量反復多次的試驗,取得十幾組試配數(shù)據(jù),測試了不同配合比混凝土的收縮率及收縮與齡期的關(guān)系,并采用鋼環(huán)試驗方法測試混凝土的長期收縮情況。測定混凝土收縮率后,有意識地模擬澆筑一塊混凝土試件進行試驗,測試其溫度變化和收縮率,確定了表2的配合比,其收縮率為0.12%0,且在14d后基本上不再收縮。實踐證明,本配合比是成功的,用I級粉煤灰代替部分水泥,大大減少了水泥用量和降低了水化熱,在確定了收縮率較小的配比后,據(jù)此收縮率確定底板分塊的最大長度為45m,相鄰塊之間混凝土澆筑的時間間隔為14d。
(2)看臺樓層選擇不同的水泥和多種外加劑進行配合比試驗研究,對外加劑的適應性進行對比試驗,得出針對不同階段和不同施工部位的優(yōu)化配合比。北區(qū)采用深圳產(chǎn)FE—C2外加劑摻量為1.6%,黃埔電廠的Ⅱ級粉煤灰摻量為22%,既滿足了混凝土的強度要求,又具有良好的可泵性和經(jīng)濟性。南區(qū)采用HPM一2高效緩凝減水劑和黃埔電廠的Ⅱ級粉煤灰得出的配合比,即:水泥:混合材:砂:石:水:外加劑=l:0.23:2.17:3.20:0.53:0.016,水泥、砂、石、水、粉煤灰、外加劑用量分別為332,722,1063,176,77,5.28~m3,水膠比0.44%,含砂率40.4%,坍落度145mm,質(zhì)量密度2370kg//m3,初凝n,-Jl''''~q5—8h,終凝時間8—10h。
3合理增加施工縫數(shù)量以改善約束條件在超大面積現(xiàn)澆底板、看臺和樓層中,通過合理增加施工縫數(shù)量,降低了約束應力,減少了混凝土收縮,取得良好的效果。
依據(jù)國家電網(wǎng)公司關(guān)于電能損耗的規(guī)定,通過以下幾點實現(xiàn)技術(shù)管理方案的構(gòu)建:
(1)設(shè)計臺區(qū)數(shù)據(jù)格式。
針對低壓臺區(qū)數(shù)據(jù)格式設(shè)計還不完善的地方以及與之相關(guān)的工作,進行強化升級和健全。
(2)增加抄表頻率。
主要是通過增加抄表頻率,得到多組不同期段的數(shù)據(jù),作為數(shù)據(jù)評估的支撐。
(3)收集數(shù)據(jù)。
包括用電信息、稽查信息、線損信息、客戶信息等等,系統(tǒng)在收集到這些信息之后,定期自動生成線損匯總報告。用戶用電信息的收集主要靠低壓負荷測錄儀在用戶端進行。
(4)進行數(shù)據(jù)評估。
通過對線損數(shù)據(jù)的分析評估,詳細掌控線損狀況,并形成月度線損評估報告,指導企業(yè)工作改進方向。
2技術(shù)管理方案實施的對象區(qū)分
順德區(qū)是佛山市的一個重要工商業(yè)區(qū),區(qū)內(nèi)人口總數(shù)多,用電情況復雜,既有農(nóng)業(yè)用電,也有居民、商業(yè)、工業(yè)用電,存在著高低壓用電混雜等諸多情況。在構(gòu)建低壓臺區(qū)技術(shù)管理方案時,要對方案實施的對象進行劃分,以居民臺區(qū)為主,原因是居民數(shù)量極為龐大,涉及的面不僅大而且復雜;其次是商業(yè)臺區(qū),商業(yè)臺區(qū)中的用電商戶雖然不是很多,但卻是用電大戶,是抄表及線損控制的重要對象;還有一類是配套臺區(qū)。除了各個獨立的用電臺區(qū)外,還有一些特殊的用電臺區(qū),里面混雜了居民與商業(yè)兩種用電形式,或是商業(yè)臺區(qū)與配套臺區(qū)混合區(qū)。分清技術(shù)管理方案的實施對象,能夠為方案實施提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)保障。
3技術(shù)管理方案實施的步驟
(1)選取試點。
以供電局所轄范圍內(nèi)的典型低壓臺區(qū)作為試點區(qū)。之所以選擇典型低壓臺區(qū)作為方案實施的試點,主要是為了論證方案實施后低壓臺區(qū)線損數(shù)據(jù)、抄表數(shù)據(jù)等是否符合預定目標。典型低壓臺區(qū)應該是包括居民、商業(yè)、配套三種臺區(qū)以及這三種臺區(qū)的混合區(qū)在內(nèi)的臺區(qū)。如果選擇單一的居民臺區(qū)作為試點,由于其臺區(qū)性質(zhì)與商業(yè)臺區(qū)有很大區(qū)別,因此不能作為方案成果的有效論證。
(2)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理與分析。
對試點臺區(qū)進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理,通過收集到的電能表數(shù)據(jù)、抄表員反饋的反竊電信息等,結(jié)合統(tǒng)計學知識,對所有數(shù)據(jù)進行電腦統(tǒng)計分析。
(3)建立分析報表模型。
根據(jù)電腦對實際數(shù)據(jù)的處理結(jié)果及理論計算結(jié)果,形成有研究意義的分析報表模型,指導供電企業(yè)了解當前的線損狀況。同時依據(jù)該模型,從反竊電、抄表等技術(shù)管理角度出發(fā),針對當前存在的線損異常狀況提出合理的治理措施。
(4)制定技術(shù)管理辦法。
根據(jù)各試點的工作狀況以及線損分析報表模型,研究并制定抄表的各項管理流程、辦法,并根據(jù)實際工作情況合理配置人力資源,做好對各個臺區(qū)的線損控制管理工作。
4更好地實施技術(shù)管理方案的措施
4.1強化培訓和技能考核
供電企業(yè)應該在抄表和線損控制技術(shù)管理方面對員工多加培訓,培訓方式可以是上課、考試、專題會、技術(shù)討論會等,如技術(shù)討論會的開展,以某個線損情況作為案例,在會議上由各個班組成員針對問題,探討、總結(jié)處理方法,并匯總成會議紀要。除了各種培訓之外,還要對企業(yè)員工進行各類有關(guān)抄表、線損知識的考核,對于不能掌握技術(shù)、知識要領(lǐng)的員工,要嚴格要求其必須參加相關(guān)培訓,并在完成考核之后才能上崗。
4.2構(gòu)建完善的管理責任體系
通過管理責任分層落實制度,對企業(yè)的各個領(lǐng)導管理層進行責任的落實,從領(lǐng)導層到基層員工,實現(xiàn)不同層級直接面對上一級管理和考核的目標,并據(jù)此構(gòu)架出線損管理機構(gòu)組織圖,通過該組織構(gòu)架圖,清晰地明確各自的責任、任務以及具體的工作內(nèi)容。
4.3完善制度保障
可以通過出臺線損管理辦法、考核辦法、業(yè)擴工程管理辦法等,明確抄表、計量、檢測、稽查等幾個項目上的線損職責。如線路更換,企業(yè)制定了明確的信息變更時的信息傳遞流程,就能確保臺區(qū)的客戶數(shù)據(jù)與客戶實際情況、現(xiàn)場實際情況一致。
4.4加強業(yè)擴報裝的流程管理
(1)服務窗口嚴把審核第一關(guān),嚴格審核客戶業(yè)擴報裝的上報材料,對于材料不齊全的要做退回處理,并指導其完成材料的收集。
圖紙設(shè)計完成之后,由供電窗口進行設(shè)計圖的相關(guān)資料的檢查,不齊全的做退回處理;相關(guān)資料齊全的,則由窗口遞交到審圖處。
(2)圖紙審核。
具體審圖在規(guī)定時間內(nèi)完成。審圖主要是由審圖技術(shù)員來完成,按照相關(guān)的國家、行業(yè)規(guī)定對圖紙的設(shè)計進行審核。不符合相關(guān)規(guī)定的,予以退回,并給出修訂意見;對于通過審核的,該業(yè)擴單將繼續(xù)流程。
(3)工程施工。
所選的施工單位必須符合施工資質(zhì)要求,同時,必須按照施工設(shè)計圖進行施工。
(4)中間報驗及隱蔽工程報驗。
施工中如果存在隱蔽工程,需要告知供電部門進行中間查驗。營業(yè)窗口在受理客戶中間查驗時,要認真檢查客戶中間查驗的相關(guān)資料是否齊全,有隱蔽工程存在的,需要上報;另外,營業(yè)窗口要對隱蔽工程相關(guān)資料進行查驗,主要查驗其上報材料是否符合規(guī)定,不符合規(guī)定的要做退回處理,并嚴禁施工;如果齊全,營業(yè)窗口將中間查驗相關(guān)資料通過系統(tǒng)送到審圖技術(shù)人員處。審圖技術(shù)人員依據(jù)工程性質(zhì)和工程要求進行現(xiàn)場查驗,并記錄有關(guān)查驗結(jié)果。查驗合格的,該業(yè)擴單繼續(xù)流程;不合格的,用電戶將整改到查驗合格為止,才能繼續(xù)下一業(yè)擴流程。
(5)竣工報驗營業(yè)窗口受理客戶的相關(guān)竣工資料,并檢查是否齊全。
如果資料符合要求,營業(yè)窗口工作人員會將用電戶竣工報驗資料傳送給驗收工作人員進行驗收。
(6)竣工驗收。
驗收工作人員根據(jù)用電戶的工程竣工報告,打印出工程驗收意見書,并到現(xiàn)場進行驗收,記錄相關(guān)驗收數(shù)據(jù),確定工程是否合格。
(7)資料歸檔。
竣工驗收合格,供電局才能進行合同的簽訂,不合格的,要監(jiān)督其至完善方可。竣工驗收之后是安裝接表流程,最后就是資料歸檔。
5結(jié)語
隨著計算機應用技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的功能極大地提高。由于以太網(wǎng)的前景普遍被看好,各大數(shù)控生產(chǎn)商紛紛推出了具有以太網(wǎng)功能的數(shù)控系統(tǒng)。在DNC(DistributedNumericalControl)領(lǐng)域也出現(xiàn)了一種新型的數(shù)控機床網(wǎng)絡型式――基于以太網(wǎng)絡的DNC。以太網(wǎng)聯(lián)接是指將具有以太網(wǎng)功能的加工中心等數(shù)控機床以以太網(wǎng)的方式組網(wǎng),實現(xiàn)單臺微機對多臺CNC的集中控制,其網(wǎng)絡構(gòu)成結(jié)構(gòu)如圖1所示。在這種方式下,DNC軟件開發(fā)商通常要根據(jù)數(shù)控生產(chǎn)商提供的開發(fā)軟件包進行二次開發(fā),具體針對不同的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)出各自的通訊接口軟件。本文介紹的基于以太網(wǎng)的數(shù)控機床網(wǎng)絡控制系統(tǒng)JCSDNC(Ethernet)是針對FANUC系統(tǒng)開發(fā)的,適用于配有FANUC0iB/15i/16i/18i/21i,PowerMatei-D/H系統(tǒng)的機床組網(wǎng)。
構(gòu)建以太網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡對數(shù)控系統(tǒng)的要求
機床以太網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡要求數(shù)控系統(tǒng)在硬件上具有以太網(wǎng)功能,即具有以太網(wǎng)卡或快速以太網(wǎng)卡,在“軟件”方面則要求CNC具有內(nèi)置的以太網(wǎng)函數(shù)。其內(nèi)部通訊處理機制如圖2所示。對于內(nèi)置以太網(wǎng)卡,通訊過程的處理是通過CNC的CPU。這就意味著CNC的運行條件會影響內(nèi)置以太網(wǎng)卡的通訊,相應地,內(nèi)置以太網(wǎng)卡的通訊狀況也會影響CNC的處理過程。
內(nèi)置以太網(wǎng)函數(shù)的處理優(yōu)先級低于如下操作:自動循環(huán)或手動方式下每個主軸的運動控制。因此,在自動運行期間,通訊速度將會降低。另一方面,由于內(nèi)置以太網(wǎng)函數(shù)的優(yōu)先級高于CNC的屏幕顯示操作、C語言執(zhí)行器(除高級任務)、宏命令執(zhí)行器(除執(zhí)行宏)。在執(zhí)行內(nèi)置以太網(wǎng)的通訊時,這些操作將會被延時處理。
由以太網(wǎng)方式聯(lián)接的網(wǎng)絡傳輸速度明顯地較串口高,每秒傳輸速率可以達到10M、100M。并且,由于加工中心的CNC系統(tǒng)內(nèi)置了一些函數(shù)接口,使以太網(wǎng)聯(lián)接可以實現(xiàn)控制計算機和數(shù)控系統(tǒng)的直接通訊。也就是說,在這種方式下不但可以實現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)的快速傳輸,而且可以在主控計算機端自動獲得完全的設(shè)備信息、生產(chǎn)信息、遠程控制加工中心,為自動化生產(chǎn)創(chuàng)造更完備的條件。
數(shù)控機床網(wǎng)絡控制系統(tǒng)要更好的適應生產(chǎn)的需要,在傳統(tǒng)DNC軟件的功能基礎(chǔ)上還需具備四個功能模塊:NC程序管理模塊、現(xiàn)場監(jiān)控模塊、遠程監(jiān)控模塊以及基于Internet進行遠程訪問的數(shù)據(jù)通信部分。
功能模塊
NC程序管理模塊
NC程序作為加工過程中重要資源之一,對其進行高效的數(shù)據(jù)化管理已經(jīng)成為DNC軟件不可缺少的一部分。NC程序的管理根據(jù)管理目標對象,分為對程序進行生命周期內(nèi)的管理和NC程序內(nèi)部信息管理。
在本模塊中對NC程序的整個生命周期進行了嚴格的管理,從NC程序的生成到消亡都提供一套嚴格的管理手段。在不同時期,對NC程序的狀態(tài)可設(shè)置為編輯、審核、定型三種,其工作過程如圖3所示。程序的最初狀態(tài)是可以自由編輯的,經(jīng)過審核後可以開始進行試加工。而程序一旦經(jīng)試切驗證完成后就到達定型狀態(tài),不能再進行編輯,直至消亡。
對NC程序的內(nèi)部屬性進行管理主要包括程序號、程序注釋、零件圖號、所加工的零件號、加工工序號、加工范圍、機床、用戶信息等進行管理。在本系統(tǒng)中可對程序根據(jù)圖號、零件名稱、工序、機床等進行多種條件的復合查尋,同時對加工程序編輯歷程、所用刀具清單、工藝卡片等進行管理。
現(xiàn)場監(jiān)控模塊
現(xiàn)場監(jiān)控模塊是實現(xiàn)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通過五類線或超五類線與具有以太網(wǎng)功能的數(shù)控機床直接聯(lián)接,可以實現(xiàn)控制、監(jiān)測和對數(shù)控機床的診斷。此外,目前市場上有一些軟件生產(chǎn)商把只具有串口通訊功能的加工中心以以太網(wǎng)方式甚至是無線方式聯(lián)接。這兩種方式在本質(zhì)上是區(qū)別于以太網(wǎng)聯(lián)接的,它們只是通過轉(zhuǎn)接口變換了聯(lián)接方式,將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成以太網(wǎng)方式傳輸,其通訊的瓶頸依然存在于串口通訊。但這種做法可以克服工廠施工條件惡劣、布線不便等問題。
本模塊與CNC進行通訊,可以實時采集數(shù)控機床的加工狀態(tài)、聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)、刀具信息、操作履歷,以及對刀具壽命進行管理。并且通過一定的權(quán)限確認,可以在線修改各種設(shè)備參數(shù)和運行參數(shù),從而實現(xiàn)底層設(shè)備的完全監(jiān)控。通過對采集到的工況數(shù)據(jù)進行處理,可以及時獲取加工業(yè)績、機床利用率等生產(chǎn)管理所需要的數(shù)據(jù),如圖4所示。
遠程監(jiān)控模塊
遠程監(jiān)控模塊是利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù),提供廣域范圍內(nèi)共享資源的平臺,并為實時監(jiān)測監(jiān)控、故障診斷提供支持。用戶可以隨時通過網(wǎng)絡查詢設(shè)備運行狀態(tài)以及設(shè)備現(xiàn)場的工況,對生產(chǎn)過程進行實時的遠程監(jiān)控,如圖5所示。甚至可以將機床的梯形圖傳送至遠程的控制主機,用梯形圖實施機床故障的遠程診斷。為保證生產(chǎn)的安全性,梯形圖必須用密碼保護,以防無關(guān)人員修改。
基于Internet的數(shù)據(jù)通訊模塊
由于生產(chǎn)狀況的千變?nèi)f化,生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)很多隨機的情況,因此不同地點、不同部門的專業(yè)人員要對同一設(shè)備進行工作,就需要有一個自由交流的平臺,通過網(wǎng)絡實現(xiàn)信息交互、經(jīng)驗交流,最終實現(xiàn)設(shè)備的遠程監(jiān)控。本模塊在基于網(wǎng)絡技術(shù)的基礎(chǔ)上,為客戶提供了文字交流的平臺,如圖6所示。
FANUC系統(tǒng)的以太網(wǎng)功能是通過以太網(wǎng)卡或FANUC快速以太網(wǎng)卡遵循TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)的。網(wǎng)絡控制軟件要與數(shù)控機床進行正常通訊,需進行以下設(shè)置:
設(shè)置控制計算機側(cè)的TCP/IP協(xié)議;
設(shè)置CNC側(cè)的以太網(wǎng)卡和內(nèi)置以太網(wǎng)函數(shù);
物理連接個人計算機和CNC。
JCSDNC(Ethernet)的應用
隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革,各工業(yè)發(fā)達國家投入巨資,對現(xiàn)代制造技術(shù)進行研究開發(fā),提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù),它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前,數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革,由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上,數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化;在智能化基礎(chǔ)上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等多學科技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù),實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理;在網(wǎng)絡化基礎(chǔ)上,CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體,機床聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。
長期以來,我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu),CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設(shè)定,加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié),整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構(gòu)。在復雜環(huán)境以及多變條件下,加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù),無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調(diào)整,更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正CAD/CAM中的設(shè)定量,因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見,傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu),限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展,已不適應日益復雜的制造過程,因此,對數(shù)控技術(shù)實行變革勢在必行。
2數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢
2.1性能發(fā)展方向
(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng),同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施,機床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化包含兩方面:數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性,數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,功能覆蓋面大,可裁剪性強,便于滿足不同用戶的需求;群控系統(tǒng)的柔性,同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求,使物料流和信息流自動進行動態(tài)調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。
(3)工藝復合性和多軸化以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工,正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后,通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施,完成多工序、多表面的復合加工。數(shù)控技術(shù)軸,西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達24軸。
(4)實時智能化早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境,其作用是如何調(diào)度任務,以確保任務在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為??茖W技術(shù)發(fā)展到今天,實時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合,人工智能正向著具有實時響應的、更現(xiàn)實的領(lǐng)域發(fā)展,而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發(fā)展,由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要分支發(fā)展:自適應控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補償?shù)茸赃m應調(diào)節(jié)系統(tǒng),在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預測和預算功能、動態(tài)前饋功能,在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高,從而達到最佳控制的目的。
2.2功能發(fā)展方向
(1)用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同,因而開發(fā)用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前INTERNET、虛擬現(xiàn)實、科學計算可視化及多媒體等技術(shù)也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用,人們可以通過窗口和菜單進行操作,便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現(xiàn)。
(2)科學計算可視化科學計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語言表達,而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息??梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,進一步拓寬了應用領(lǐng)域,如無圖紙設(shè)計、虛擬樣機技術(shù)等,這對縮短產(chǎn)品設(shè)計周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,可視化技術(shù)可用于CAD/CAM,如自動編程設(shè)計、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
(3)插補和補償方式多樣化多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、樣條插補(A、B、C樣條)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補償、與速度相關(guān)的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償?shù)取?/p>
(4)內(nèi)裝高性能PLC數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圖或高級語言編程,具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序?qū)嵗?,用戶可在標準PLC用戶程序基礎(chǔ)上進行編輯修改,從而方便地建立自己的應用程序。
(5)多媒體技術(shù)應用多媒體技術(shù)集計算機、聲像和通信技術(shù)于一體,使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,應用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化,在實時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應用價值。
2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)??删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術(shù),可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點,可實現(xiàn)超大尺寸顯示,成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù),是21世紀顯示技術(shù)的主流。應用先進封裝和互連技術(shù),將半導體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格,改進性能,減小組件尺寸,提高系統(tǒng)的可靠性。
(2)模塊化硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標準化。根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標準的系列化產(chǎn)品,通過積木方式進行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。
(3)網(wǎng)絡化機床聯(lián)網(wǎng)可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯(lián)網(wǎng),可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設(shè)定、操作、運行,不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。
(4)通用型開放式閉環(huán)控制模式采用通用計算機組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu),便于裁剪、擴展和升級,可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程,包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素,因此,要實現(xiàn)加工過程的多目標優(yōu)化,必須采用多變量的閉環(huán)控制,在實時加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式,易于將計算機實時智能技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體,構(gòu)成嚴密的制造過程閉環(huán)控制體系,從而實現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡化。
3智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)
正文
現(xiàn)代經(jīng)濟正步入以世界統(tǒng)一市場為標志的世界經(jīng)濟一體化軌道,企業(yè)的成敗,取決于信息獲取、識別、處理、轉(zhuǎn)換、傳遞的準確性、效率與速度。因此,信息在企業(yè)經(jīng)營管理中的重要作用也將愈來愈顯著。隨著我國改革開放,確立市場經(jīng)濟體制,和加入WTO,企業(yè)要能在國際國內(nèi)激烈的市場競爭中求得生存與此同時發(fā)展,一個重要的條件就是——必須要有一個健全的高效的信息系統(tǒng),以滿足企業(yè)經(jīng)營管理決策所需的各種內(nèi)外信息。因此,作為提供信息的企業(yè)統(tǒng)計必將在其中扮演重要角色,發(fā)揮重要作用。特別是對我們***系統(tǒng)來說,隨著“大企業(yè)、大市場、大品牌”的形成,以行政區(qū)劃為單一的卷煙市場割據(jù)將很快被打破,搬掉門檻推倒墻是大勢所趨。再下一步就有可能是***專賣法的取消,所有這些都告訴我們,***行業(yè)也將馬上面臨著國際國內(nèi)激烈的市場競爭。想在這種激烈的競爭中生存發(fā)展,必須要有一支能夠為企業(yè)的決策和管理者提供準確數(shù)據(jù)的素質(zhì)過硬的統(tǒng)計隊伍。
近年來,我國統(tǒng)計工作取得了比較顯著的成績。從總體上來看,我國現(xiàn)有的統(tǒng)計數(shù)據(jù),基本上還是能夠反映客觀實際的。但是,隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,經(jīng)濟結(jié)構(gòu)復雜化,利益主體多元化,再加上體制轉(zhuǎn)化過程中經(jīng)濟秩序混亂,人為干擾增多,因而搞準統(tǒng)計數(shù)據(jù)的難度也就日益增大,統(tǒng)計失實的潛在危險性也就日漸嚴重,并將逐步暴露。對此,我們必須要有清醒的認識,要始終不渝地把提高統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量問題,擺到統(tǒng)計工作的首要位置,并采取綜合治理措施,切實抓緊抓好。下面就統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量問題談談自己一些粗淺的看法。
一、統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的意義
企業(yè)統(tǒng)計的目的是為企業(yè)經(jīng)營決策管理提供統(tǒng)計信息。在市場經(jīng)濟條件下,企業(yè)經(jīng)營決策極具風險性,風險產(chǎn)生于不確定性并由不確定性程度決定風險的大小,而不確定性又與信息的準確和及時程度直接相關(guān),信息愈準確及時,不確定性愈低,反之,亦然。所以,準確性和及時性是對統(tǒng)計資料的兩項基本要求。其中,準確性的要求是第一位的,是統(tǒng)計工作的生命。它確定著統(tǒng)計資料是否有效和價值的高低,是衡量統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量的根本標志。準確可靠的統(tǒng)計數(shù)據(jù),便于決策和管理者正確地把握形勢,客觀地剖析問題,從而作出科學的決策。反之,有水分的、失實的統(tǒng)計數(shù)據(jù),相互矛盾的統(tǒng)計數(shù)據(jù),給決策者以錯誤的信號,將會誤導決策和調(diào)控,對企業(yè)的發(fā)展將會造成重大損失。因此,統(tǒng)計工作者必須以對本職工作高度負責的精神,以統(tǒng)計數(shù)據(jù)為對象,以消除統(tǒng)計數(shù)據(jù)的差錯為目標,千方百計搞準統(tǒng)計數(shù)據(jù),達到強化統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的目的。
二、常見的統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量問題及分析
(一)、數(shù)據(jù)虛假
這是最常見的統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量問題,也是危害最為嚴重的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。這類統(tǒng)計數(shù)據(jù)完全是虛構(gòu)的杜撰的,毫無事實根據(jù)。造成統(tǒng)計數(shù)據(jù)虛假的因素多種多樣,比如,有意虛報,瞞報統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料,指標制定不嚴密,統(tǒng)計制度不完善,不配套等。
(二)、拼湊的數(shù)據(jù)
這種數(shù)據(jù)是把不同地點,不同條件,不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)在收集、加工、傳遞過程中,人為地拼湊成同一時間、地點、條件和性質(zhì)下的同一數(shù)據(jù)。這種東拼西湊的數(shù)據(jù),雖然分別有事實根據(jù),但是從整體上看數(shù)據(jù)是不符合事實的,其性質(zhì)與數(shù)據(jù)虛構(gòu)相同。
(三)、指標數(shù)值背離指標原意
這是由于對指標的理解不準確,或者是因為指標含義模糊,指標計算的隨意性大等原因造成的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題,表現(xiàn)為收集整理的統(tǒng)計數(shù)據(jù)不是所要求的統(tǒng)計內(nèi)容,數(shù)據(jù)與指標原意出現(xiàn)走樣,面目全非。
(四)、數(shù)據(jù)的邏輯性錯誤
這是指統(tǒng)計資料的排列不合邏輯,各個數(shù)據(jù)、項目之間相互矛盾。例如,企業(yè)卷煙庫存商品中主要的組成部分是省產(chǎn)煙、省外煙、國外煙,如果企業(yè)報送的統(tǒng)計資料中,卷煙庫存商品總金額顯著下降,而省產(chǎn)煙庫存金額大幅度上升,省外煙和國外煙庫存金額只是持平或只有小幅度的下降,這就存在矛盾,表明數(shù)據(jù)有邏輯性錯誤。
(五)、數(shù)據(jù)的非同一性
它是指同一個指標在不同時期的統(tǒng)計范圍、口徑、內(nèi)容、方法、單位和價格上有差別而造成的數(shù)據(jù)的不可比性。例如,2003年的統(tǒng)計資料中不含稅價在30元以上的卷煙為一類卷煙,而在2004年的統(tǒng)計資料中,不含稅價50元以上的卷煙為一類卷煙,如果在此基礎(chǔ)上來比較兩年的一類卷煙的銷售量,而得出一類卷煙銷售量大幅度下降的結(jié)論顯然是不合理的。
(六)、數(shù)據(jù)不完整
這里指調(diào)查單位出現(xiàn)遺漏,所列項目的資料沒有搜集齊全,不符合統(tǒng)計資料完整性的要求。數(shù)據(jù)不完整,就不可能反映研究對象的全貌和正確認識現(xiàn)象總體特征,最終也就難以對現(xiàn)象變化的規(guī)律性做出明確的判斷,甚至會得出錯誤的結(jié)論。
(七)、統(tǒng)計手段和統(tǒng)計分析落后
目前許多企業(yè)統(tǒng)計工作仍處于手工狀態(tài),很原始!即使采用計算機也僅僅是減少工作量去做一些匯總、指標計算,并沒真正引用先進的計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)。所做的統(tǒng)計分析也局限于事后分析,即對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行單純的講解說明;不能利用網(wǎng)絡技術(shù)實行信息共享等方式進行事前分析和預測。換句話說,“統(tǒng)計預測”這一職能根本沒有發(fā)揮作用,缺乏對信息的收集、綜合和系統(tǒng)化。
此外,常見的統(tǒng)計數(shù)據(jù)問題還有計算錯誤、筆誤等。
可見,統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量問題既可能是來自于設(shè)計階段,也可能是來自于統(tǒng)計資料的整理階段。
三、統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法
(一)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的原則應當是全過程的、全員參加的、以預防為主的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。
首先,統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量控制要貫穿于統(tǒng)計工作的全過程。每進行一步,都要對已完成的工作進行檢查、對已發(fā)生的差錯及時進行糾正,做到層層把關(guān),防止差錯流入下一個工作環(huán)節(jié),以保證統(tǒng)計數(shù)據(jù)的質(zhì)量。其次,參加統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量管理和控制的人員應當是全面的。全體統(tǒng)計工作者都要樹立數(shù)據(jù)質(zhì)量意識,各個主要的工作環(huán)節(jié)都要落實專人負責。統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,是許多工作和許多統(tǒng)計工作環(huán)節(jié)質(zhì)量的綜合反映,牽涉到統(tǒng)計工作的所有部門和人員,因此,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量需要依靠所有統(tǒng)計工作者的共同努力,決不是單純靠某一個部門或少數(shù)人所能搞得好、抓得了的。只有人人關(guān)心數(shù)據(jù)質(zhì)量,大家都對數(shù)據(jù)質(zhì)量高度負責,產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)才有堅實的群眾基礎(chǔ)。因而,統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量控制要求把差錯消滅在它的形成過程中,做到防檢結(jié)合,以防為主。這就要求有關(guān)人員在質(zhì)量控制中具有超前意識,拋棄那種出現(xiàn)了統(tǒng)計數(shù)據(jù)問題才想辦法解決問題的被動的局面。
實行全員性的質(zhì)量控制,就要把統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量目標及其關(guān)鍵交給廣大統(tǒng)計工作者,落實到每個工作崗位,使每個崗位都有明確的工作質(zhì)量標準,做到合理分工、職責明確,職責越明確,數(shù)據(jù)質(zhì)量控制就越有保證。
(二)、統(tǒng)計設(shè)計階段的質(zhì)量控制
統(tǒng)計設(shè)計是統(tǒng)計工作的首要環(huán)節(jié),統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,首先決定于這個過程,它是提高統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量的前提。如果設(shè)計過程的工作質(zhì)量不好,就會給統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量留下許多后遺癥。設(shè)計過程的質(zhì)量控制需要抓好以下幾項工作:
1、正確規(guī)定統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量標準。數(shù)據(jù)質(zhì)量標準是指根據(jù)不同的統(tǒng)計目的對統(tǒng)計數(shù)據(jù)精度所提出的要求。滿足統(tǒng)計目的精度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)就是準確的,高質(zhì)量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。首先要作充分的調(diào)查,系統(tǒng)地收集市場和用戶對統(tǒng)計數(shù)據(jù)的反映和實際使用效果的情況;其次要分析研究過去統(tǒng)計數(shù)據(jù)的主要質(zhì)量問題,找準統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主攻方向;最后要進行反復論證,考慮到統(tǒng)計工作中實際能夠達到的水平。
2、合理設(shè)計統(tǒng)計指標體系及其計算方法。
統(tǒng)計指標設(shè)計得是否合理,也是影響統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素之一。采用統(tǒng)計報表搜集資料,首先要實行標準化管理,制定的指標要符合統(tǒng)計制度的規(guī)定,范圍要全,分組要準,指標涵義的解釋和計算方法要精確;其次要對統(tǒng)計報表的設(shè)計、頒發(fā)、填制、匯總的全過程實行全面質(zhì)量管理。
(三)、資料整理鑒別階段的質(zhì)量控制
統(tǒng)計資料整理鑒別階段出現(xiàn)的差錯是統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的重要方面。如果資料不準確,就會影響結(jié)論的正確。因此,要特別注意審查資料的可靠性和適用性,要弄清楚統(tǒng)計指標的口徑范圍、計算方法和時期時點。對于口徑不一致或不完整的資料,需要進行調(diào)整、補充;對于相互比較的資料,必須要注意有無可比性;一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有嚴重的質(zhì)量問題,應進行核實,避免有質(zhì)量問題的資料進入?yún)R總處理階段??傊?,對搜集到的資料,經(jīng)過鑒別推敲、核實審定、使之準確無誤,才能使統(tǒng)計數(shù)據(jù)的質(zhì)量得到保證。
(四)、人為錯誤的質(zhì)量控制
1、盡可能采用計算機處理統(tǒng)計資料,同時提高統(tǒng)計分析水平。
計算機作為當今社會不可缺少的高科技產(chǎn)物已滲透到我們生活、工作中的各個環(huán)節(jié)。運用計算機整理、匯總統(tǒng)計資料,速度快、效果好,其優(yōu)越性是手工整理無可比擬的?,F(xiàn)在國內(nèi)大部分著名企業(yè)基本上實行網(wǎng)絡化、全球化,利用網(wǎng)絡資源了解世界先進行業(yè)信息,采用科學先進的統(tǒng)計分析方法和手段,進行橫向、縱向?qū)Ρ龋也罹嗤跐摿?,努力趕超世界先進企業(yè)。要能夠?qū)懗鲇幸欢ㄉ疃鹊慕y(tǒng)計分析預測報告,系統(tǒng)、全面、科學地去挖掘利用網(wǎng)絡資源和從市場取得的第一手資料,完善整個分析、預測手段方法和過程。但是,也應重視計算機處理數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題,提高計算機數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵在于提高錄入數(shù)據(jù)的可靠性。
2、統(tǒng)計工作者本身應提高自身素質(zhì)。
統(tǒng)計人員沒有深厚的專業(yè)知識和豐富的實際工作經(jīng)驗,沒有跟上時代及時進行知識更新,不善于統(tǒng)計調(diào)查獲取第一手資料,寫不出有一定深度關(guān)于本企業(yè)某一方面對決策層有參考價值的統(tǒng)計分析報告。因此,對統(tǒng)計人員應該加強培訓工作,企業(yè)內(nèi)部應建立配套的培訓機制,對每一層次統(tǒng)計崗位實施針對性的培訓,必要時到企業(yè)外請有關(guān)專家學者授課,或到相關(guān)先進單位進行考察學習,做到取長補短。統(tǒng)計工作者本身也應該努力學習統(tǒng)計知識,鉆研業(yè)務,不斷提高統(tǒng)計業(yè)務素質(zhì)和水平,杜絕因業(yè)務不熟悉而造成的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。
3、加強對統(tǒng)計人員的職業(yè)道德培訓。
目前,上級部門下達計劃和各類政績考核對統(tǒng)計數(shù)據(jù)干擾不可低估。有些地方,以是否完成計劃和各類數(shù)據(jù)的高低作為考核地方政績的依據(jù),導致很多下級部門所報的統(tǒng)計數(shù)據(jù)高于計劃數(shù)或持平,這并不是計劃部門的計劃多么精確合理,而是說明某些統(tǒng)計對象或統(tǒng)計部門受某種利益的驅(qū)動而使統(tǒng)計數(shù)據(jù)的質(zhì)量得不到保障。當然,數(shù)據(jù)不真實、不準確的原因是多方面的,其中統(tǒng)計人員的思想道德對統(tǒng)計數(shù)據(jù)的影響是很大的。這就要求我們加強對統(tǒng)計人員的思想品德和職業(yè)道德教育,要求每一個統(tǒng)計工作者必須堅持實事求是的工作作風,認真對待每一個統(tǒng)計數(shù)據(jù),如實地反映情況。
4、加大統(tǒng)計執(zhí)法力度,保證源頭數(shù)據(jù)的準確性。
廣東省電力系統(tǒng)包括21個地市電網(wǎng),現(xiàn)有最高運行電壓等級為500kV,珠江三角洲地區(qū)已形成500kV環(huán)網(wǎng),并以500kV電壓與廣西聯(lián)網(wǎng),以400kV和110kV電壓分別與香港和澳門聯(lián)網(wǎng)。此外,廣東電網(wǎng)還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區(qū)供電。
粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心,也是全省最大的負荷中心,該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián),除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外,還擔負著電力交換任務。在粵中地區(qū)建設(shè)一個強大的500kV電網(wǎng),對保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門電網(wǎng)的安全運行有著重大意義。目前廣東500kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼,江門——茂名500kV輸變電工程正加緊建設(shè),2000年前可望投入使用。
廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機組時代。隨著整個電網(wǎng)變得越來越復雜,電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會給電網(wǎng)運行、發(fā)展帶來隱患,資金盲目使用的可能性加大。結(jié)合目前理論的發(fā)展,我們認為電網(wǎng)規(guī)劃是一個受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標的多目標的系統(tǒng)工程。對于這樣一個系統(tǒng),我們認為適宜以控制論為基礎(chǔ),結(jié)合信息論、運籌學和系統(tǒng)工程等理論來研究。
從控制論角度來看,電網(wǎng)是一個巨維數(shù)的典型動態(tài)大系統(tǒng),它具有強非線性、時變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征。另外,電力網(wǎng)絡地域分布廣闊,大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性,對這樣的系統(tǒng)實現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面,由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強,線路造價,特別是走廊使用權(quán)的費用日益昂貴,以及電力網(wǎng)的不斷增大,使得人們對電力網(wǎng)絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征,一些先進的控制論思想和技術(shù)被不斷地引入到電網(wǎng)中來。下面將闡明綜合智能控制技術(shù)引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。
1綜合智能控制技術(shù)
1.1智能控制的概念
迄今為止,智能控制尚無統(tǒng)一的概念,文獻[1]有如下歸納:
a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授,他通過對人-機控制器和機器人方面的研究,將智能控制概括為自動控制和人工智能的結(jié)合。他認為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器,而在高層次的智能決策,應具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎(chǔ)上,提出了三元結(jié)構(gòu)的智能控制理論體系,他認為僅有二元結(jié)合無助于智能控制的有效和成功應用,必須引入運籌學,使其成為三元結(jié)合,并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結(jié)構(gòu)以后,從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā),于1986年提出了四元結(jié)構(gòu)價格體系,將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統(tǒng)理論4學科交叉。
總之,智能控制是多學科知識的結(jié)合,除了從控制論出發(fā)來研究它,還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術(shù)
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結(jié)合,如模糊變結(jié)構(gòu)控制,自適應模糊控制,自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制,神經(jīng)網(wǎng)絡變結(jié)構(gòu)控制等;另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合,如專家模糊控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制,專家神經(jīng)網(wǎng)絡控制等。
2一個國外的電網(wǎng)規(guī)劃專家系統(tǒng)
關(guān)鍵詞:移相調(diào)控;單片機;電壓斜坡起動;限流起動;軟停車;節(jié)能運行
1概述
眾所周知,三相交流異步電動機以其低成本,高可靠性和易維護等優(yōu)點而在各行業(yè)中得到了廣泛的應用。但是,它在直接起動時,存在著很大的缺點:首先,它的起動電流高達額定電流的5~7倍,既對電網(wǎng)造成了很大的沖擊,又影響了電器控制設(shè)備的使用壽命,甚至影響到其它電氣設(shè)備的正常運行;其次,起動轉(zhuǎn)矩可達正常轉(zhuǎn)矩的2倍,這會對負載產(chǎn)生沖擊,增加傳動部件的磨擦和額外維護。為此,出現(xiàn)了三相異步電動機降壓起動設(shè)備。
圖1智能電機控制模塊結(jié)構(gòu)圖
傳統(tǒng)的降壓起動有以下幾種方法:
1)在電動機定子電路中串入電抗器,使一部分電壓降在電抗器上;
2)星形—三角形(Y—)轉(zhuǎn)換降壓起動,即起動時電機接成星形,起動結(jié)束后,通過一個轉(zhuǎn)換器變成三角形接法;
3)補償器起動(自耦變壓器起動)。
傳統(tǒng)的起動設(shè)備體積龐大,成本高,結(jié)構(gòu)復雜,與負載匹配的電機轉(zhuǎn)矩很難控制,也就是說很難得到合適的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩;而且在切換瞬間會產(chǎn)生很高的電流尖峰,由此產(chǎn)生的機械振動會損害電機轉(zhuǎn)子,軸連接器,中間齒輪以及負載設(shè)備。
因此,就需要有一種能克服傳統(tǒng)起動缺點的起動裝置。銀河公司開發(fā)生產(chǎn)的捷普牌新一代數(shù)字式智能電機控制模塊,不但完全克服了傳統(tǒng)起動的缺點,對各種起動方法做了進一步的改善和提高,而且還增加了很多其他功能,比如:節(jié)能運行,過流保護,過熱保護,缺相保護等。
這種模塊采用數(shù)碼管顯示,按鍵控制,整個起動過程全部由單片機按照預先設(shè)定的程序自動完成,操作極其方便。
用戶通過按鍵調(diào)整參數(shù)設(shè)置,可以按實際情況選擇不同的起動方式,能夠很方便地控制起動電流,得到與負載相匹配的電機轉(zhuǎn)矩。
2模塊結(jié)構(gòu)及電氣原理
模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1可以看出,該模塊的主電路與相控電路及單片機共同封裝于同一殼體內(nèi),同時內(nèi)置多個電流、電壓傳感器。用接插件將模塊與控制盒連接在一起,實現(xiàn)各種功能的設(shè)置和顯示。
主電路為6只玻璃鈍化方形晶閘管芯片,通過一體化焊接技術(shù),將其貼在DBC(陶瓷覆銅板)上,并與導熱銅板焊接在一起。模塊使用時,導熱銅板與散熱片通過導熱硅脂緊密接觸。這種結(jié)構(gòu)使模塊具有很高的絕緣性能和散熱性能。
圖2是模塊電氣原理方框圖。移相控制電路部分是銀河公司自主開發(fā)的JP-SSY01數(shù)字移相集成電路。該電路為SOP28封裝,5V單一電源供電,全數(shù)字化處理方式,具有很高的移相精度及對稱度。對控制端加0~10V電平信號,即可控制移相角度。
同步變壓器輸出同步信號給移相電路,其中另一路給單片機,作為單片機采集電壓、電流信號的基準。這樣,就克服了如果交流電頻率變化帶來的計算誤差,提高了計算精度。
傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器。兩種傳感器中均使用了霍爾元件,具有體積小、反應快、線形度高的特點,通過與模塊結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計,方便地置于模塊內(nèi)部。兩種傳感器將電壓模擬量、電流模擬量傳給12位高速A/D轉(zhuǎn)換器,通過A/D轉(zhuǎn)換,將相應的數(shù)字量傳給單片機,以供單片機進行處理。
顯示、控制部分采用串行口與單片機進行通信,這種通信方式大大減少了該部分與模塊內(nèi)部的連線。5個數(shù)碼管顯示,8個按鍵控制,使顯示與控制直觀、方便。
3主要功能
智能電機控制模塊主要完成電壓斜坡起動,限流起動,電壓突跳起動,軟停車,節(jié)能運行,過流、過熱、缺相保護等功能。
3.1電壓斜坡起動
如圖3所示,系統(tǒng)首先給電機加一個電壓Us,之后電壓線性上升,從Us增加到最大電壓Umax,即電網(wǎng)輸入電壓。Us由用戶設(shè)定,可供用戶選擇的電壓為80~300V。ts也由用戶設(shè)定,可以在1~90s選擇。在實際使用中,用戶根據(jù)實際情況,例如電機功率大小、負載大小等,選擇合適的參數(shù),達到最佳起動效果。
這種起動方式的特點是起動平穩(wěn),可減少起動電流對電網(wǎng)的沖擊,同時大大減輕起動力矩對負載帶來的機械振動。
3.2限流起動
如圖4所示,這種起動方式是由用戶設(shè)定一電流值Ik,在整個起動過程中,實際電流不超過設(shè)定值Ik。Ik由用戶根據(jù)實際負載大小自己設(shè)定。
限流起動可以使大慣性負載以最小電流起動加速,可以通過設(shè)置電流上限,以滿足在電網(wǎng)容量有限的場合使用。這種起動方式特別適合于恒轉(zhuǎn)矩負載。
3.3電壓突跳起動
實際應用中,很多負載具有很大的靜摩擦力。在電壓斜坡起動方式中,電壓是由小到大逐漸上升的。如果直接使用電壓斜坡方式起動,在起動開始的一段時間內(nèi),因所加電壓太小,克服不了負載的靜摩擦力,電機不動,這可能會造成電機因發(fā)熱而損壞的情況。電壓突跳功能則解決了這個問題。在電機起動前,模塊先輸出一電壓Ut,且持續(xù)一段時間tt,用以克服靜摩擦力,待電機轉(zhuǎn)動之后,再按照原設(shè)定方式起動,從而比較好地保護了電機,如圖5所示。對于不需要該功能的負載,只要將tt設(shè)置為0即可。Ut可調(diào)整,范圍是0~380V,tt可調(diào)整,范圍是0~10s。
3.4軟停車
如圖6所示,按下停車鍵后,模塊的輸出電壓立即下降到Up1,然后逐漸下降,經(jīng)過時間tp后,下降到Up2,再立即下降到0。Up可調(diào)整,范圍是100~380V;Up2可調(diào)整,范圍是0~300V;tp調(diào)整的范圍是0~90s。
軟停車可以大大減少管道傳輸中液體的沖擊。
3.5節(jié)能運行
對于大摩擦負載,由于起動電流大,需要功率較大的電動機,而在正常運行時,負載力矩比電動機額定轉(zhuǎn)矩小得多,這就造成電動機輕載運行。對于間歇性負載,持續(xù)大電流的工作時間占整個工作周期很小一部分,從而造成輕載時無功損耗?浪費,使運行功率因數(shù)大大降低。智能電機控制模塊通過檢測電壓和電流,根據(jù)負載大小自動調(diào)節(jié)輸出電壓,使電機工作在最佳效率工作區(qū),達到節(jié)能目的。
3.6保護功能
共有三種保護功能:過流保護,過熱保護,缺相保護。
在起動或者運行過程中如果出現(xiàn)上述三種故障之一,模塊會自動斷電,控制盒上的數(shù)碼管會閃爍顯示故障原因,待排除故障以后,按復位鍵即可恢復正常。
在上述保護中,過流保護值可調(diào)。
4實驗情況及實際應用效果
我們對一只正在使用中的智能電機控制模塊進行了實際測量并作了記錄。所用負載為18.5kW風機,供電電壓實際測量值為390V左右。
為了作一個比較,首先拆掉模塊進行直接起動。合上空氣開關(guān)后,電壓立即上升到390V,電流快速上升到150A,持續(xù)一段時間,逐漸下降,最后穩(wěn)定在30A左右。同時,可清楚地聽到由于大電流沖擊,使風機產(chǎn)生強烈的機械振動而發(fā)出的噪聲。
然后接上智能電機控制模塊,設(shè)置為限流方式起動,限流值為90A,打開節(jié)能運行。按下“起動”鍵,可觀測到電流上升速度明顯變慢,逐漸上升到90A,保持2~3s后,逐漸下降為30A。電壓由0V緩慢上升到390V。起動時間為6s。在整個起動過程中,電機起動平穩(wěn),聽不到機械沖擊的噪聲。15s后,電壓逐漸下降為355V,電流不變,開始穩(wěn)定運行。
數(shù)字式智能電機控制模塊現(xiàn)已被廣泛應用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域和其他場合,實際應用效果如下:
1)降低了電動機起動電流;
2)避免了電動機起動時供電線路瞬間電壓跌落,造成電網(wǎng)上用電設(shè)備、儀表誤動作;
3)防止了起動時由于產(chǎn)生的力矩沖擊,而使機械斷軸或產(chǎn)生廢品;
4)可以較頻繁地起動電動機(軟起動裝置一般允許10次/h,而使電動機不致過熱);
5)對泵類負載可以防止水錘效應,防止管道破裂;
6)對某些工藝應用(如染紗機械),可防止由于起動過快而產(chǎn)生染色不勻的質(zhì)量問題;
7)對某些易碎的容器灌漿生產(chǎn)線,可防止容器破損;
8)適應供電變壓器容量較低的場合(如注塑機);
9)可以降低電網(wǎng)適配容量,節(jié)省增容費開支;
10)適用于需要方便地調(diào)節(jié)起動特性的場合。