工业仪表与自动化装置 /oa 多场合适用的非全相继电器校验装置设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210226 该文首先了解了非全相运行对电力系统暂态稳定造成的影响,并在研究电力系统非全相保护及非全相继电器参数变化的基础上,认识到了非全相继电器参数校验在非全相保护中的重要性。针对现有非全相继电器参数校验方法所存在的诸多问题,设计了一种新型的非全相继电器校验装置,该装置能够适用于多种校验测试现场,不会受供电电源的限制,装置测试电压可调以校验不同测试电压的继电器。同时该装置利用软件算法对所测量得到的原始数据进行了参数校正,以提高最校验结论的准确性。最后通过测试实验和实际的工程应用效果验证了该校验仪装置可以有效提高非全相继电器的校验效率和校验准确性,确保了投入运行继电器的合格性,降低了电力系统长时间非全相运行的故障概率,最终达到提高电力系统稳定性的目的。 2021年08月15 00:00 2021年04期 3 7 0 吕意飞1,鲜 龙2,文秀梅1,周 宏1 新型LLC+LC双谐振软开关变换器研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210138 针对LLC谐振变换器在负载变化时出现容性电压导通,带来关断损耗大效率低等问题,该文提出一种采用有限双极限控制技术方案,在LLC谐振变换器的基础上增加一个LC辅助谐振电路,并在开关器件上并联电容,构成新型LLC+LC双谐振软开关变换器。该文先介绍新型变换器的工作模态,建立数学模型,分析软开关特性,再进行参数设计,最后通过实验验证,证实关断损耗小、传输效率高。 2021年08月15 00:00 2021年04期 8 13 0 陈元招1,李俊平2,曾武堃3 一种新型车轮三分力传感器的台架试验验证 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200513 以台架试验的方法对一种新型车轮三分力传感器进行性能验证。介绍了新型车轮三分力传感器的基本原理及结构、试验装置及试验方法。进行了不同工况下的轮胎试验,将新型三分力传感器的测量结果与奇石乐传感器进行对比分析。试验结果表明:自主研发的新型车轮三分力传感器输出结果与奇石乐传感器产品相近,测量误差较小。此新型车轮三分力传感器性能较好。 2021年08月15 00:00 2021年04期 14 18 0 祁建德1,贾永辉1,韦宝侣1,刘 涛2 一种高精度智能测距装置的设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200787 随着先进控制技术在智能制造领域的广泛运用,在自动化生产等现场应用领域对距离测量的精度要求逐渐升高。为实现对距离的动态监测与预警,该文设计了一种高精度智能测距装置。该设计将AT89C51作为控制核心,辅以超声波测距模块电路、距离预警模块电路、装置状态显示模块电路、预警距离设置模块电路和测试距离显示模块电路,能够实现距离的实时动态监测和超距预警。经实际测试发现,该高精度智能测距装置在(0 m,253 m)超大范围内的测距相对误差小于0.5%。因此,该高精度智能测距装置具有测距响应特性好、测量精度高与成本低廉等优点,可将其广泛应用于智能制造、建筑自动测量等领域中。 2021年08月15 00:00 2021年04期 19 22 0 谢永超,杨 利* 光纤光栅技术在加速度传感器拾震结构中的应用研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200125 振动信号是表征各种机械设备、桥梁、建筑稳定性的重要因素。在重大工程结构的测量中,振动信号频率高,加速度值也较大,信号的采集、处理相对容易。而对于频率在50 Hz以下的振动信号,例如地震监测、地质勘探等,振动信号幅值小,有效信号易被忽略,一般的光纤光栅振动传感器不能满足低频信号的测量。该文针对低频振动信号的采集问题,对悬臂梁结构的光纤布拉格光栅加速度传感器进行阐述,与嵌入式结构、芯轴式结构的加速度传感器作横向比较,整理光纤光栅加速度传感器的发展历程,并对光纤加速度传感器的发展作进一步展望。 2021年08月15 00:00 2021年04期 23 28 0 左浩宙a,高志涛b,张钰梓a,陈依柳a,张 涛a,闫粉粉c 超声波气体流量计在低压环境的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200440 为了验证超声波气体流量计在低压环境的工业适应性,该文自主研发了针对低压环境的矿用超声波气体流量计样机,在压力测试平台上分析了管道压力对超声波接收信号衰减的影响。主要针对负压环境下超声波信号信噪比低的特点,采用窄带滤波结合自动增益控制技术实现了超声波信号的稳定接收,采用相对阈值法结合过零检测法完成超声波渡越时间解算和流量计算。在煤矿负压管道中展开工业性试验,试验结果表明该设计方法测量精度优于±2.86%。 2021年08月15 00:00 2021年04期 29 32 0 马勤勇 基于物联网的直流无刷电机生产线监控系统开发 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200334 直流无刷电机生产线规模大、设备多、流程复杂需要对其进行全面监控,该文基于物联网技术,设计并开发了一套直流无刷电机生产线监控系统,采集生产线上各类生产设备的运行数据,对其设备状态实时监控。首先,设计了监控系统的总体结构,分为设备层、控制层、通讯层、监控层;其次,为保证通讯可靠性和稳定性,选择了物联网协议MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)进行消息的推送与传递;然后,选取合适的硬件设备,采集PLC中数据并发送给MQTT服务器;最后,使用C#语言开发MQTT的客户端,并搭建监控系统的云平台。 2021年08月15 00:00 2021年04期 33 36 0 高德欣,王 凯,吕艺伟 带卸液装置的移动式压力容器中控系统的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200556 针对小型丙烷储罐试点工作中LPG带泵罐车应用管理需求,研究探讨了以小型LPG带泵罐车(简称带泵罐车)为典型应用的带卸液装置的移动式压力容器中控系统设计方案,提出车辆自身传感终端、执行部件和平台/终端应用三层物联网串联架构,以现场监测设备和传感器为感知终端,以小型化低功耗智能车载中控终端作为边缘计算和数据处理的核心部件,最终实现带泵罐车定位导航、储运物质安全监测、危险处置记录、过程分析管理等功能。 2021年08月15 00:00 2021年04期 37 41 0 李 良,陈树芳,刘丽梅,李 娟 小型高可靠度电动舵机控制系统的设计与研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210176 为实现舵机系统小型高可靠度的开发目的,设计了一种基于STM32单片机为控制核心,无刷直流电机为动力源,磁编码器为信息反馈传感器的电动舵机控制系统,分析了系统构成及各模块的工作原理。利用Simulink搭建系统仿真模型,对各组成模块进行建模分析与仿真研究。结果表明,该系统具有响应快、超调量低、跟踪精度高等优点。 2021年08月15 00:00 2021年04期 42 46 0 王艳霞,唐忠林,李院生 25 L方桶称重式自动灌装机控制系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210258 从自动灌装机的结构组成、工作原理、控制方案设计、硬件设计、软件设计等方面,介绍一种四枪头双层25 L方桶称重式液体灌装机的控制系统。该系统主要运用了PLC控制、步进驱动、气动技术、称重仪表、触摸屏、传感器等关键技术,实现了双层25 L方桶定值灌装的自动控制。 2021年08月15 00:00 2021年04期 47 52 0 师 帅,贾君贤 三端口MMC变换器研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200635 随着能源互联网概念的提出,电力电子变换器作为其概念的核心设备,应用愈加广泛,但其发展受到耐压不高、容量较小、成本较高等因素的制约。模块化多电平技术可以很好地解决上述问题,故在传统MMC技术的基础上,该文构思了一种基于MMC的多端口变换器的拓扑结构,通过额外添加一个SM子模块,在此基础上对其原理与性能特点进一步描述。通过对传统MMC子模块与额外添加的子模块分别控制,实现输出直流电压与高频交流电压的目的。首先对于多端口MMC拓扑结构进行了参数的计算与设计,随后通过Matlab软件搭建了多端口的模型,最后通过控制策略进行了仿真模拟实验,阐述了其可行性。 2021年08月15 00:00 2021年04期 53 57+63 0 安 健,于 飞 多相电机驱动控制系统的设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200759 多相电机由于低压大功率、高可靠性和高转矩密度等优点,为电气交通领域提供了一种新的动力解决方案。为此以九相异步电机为例,以DSP主控芯片和IGBT驱动模块为核心,设计了一套多相电机驱动控制系统。基于谐波电流闭环的转子磁场定向矢量控制方法,对多相电机驱动控制系统进行了性能测试。实验结果表明,该驱动控制系统能够准确控制多相电机的电流和转速,充分发挥多相电机的高转矩密度优势,驱动控制系统的设计合理且有效。 2021年08月15 00:00 2021年04期 58 63 0 黄启岚1,康 敏1,卞韩斌2 基于PLC的平面口罩生产线控制系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200790 针对原有一拖二口罩生产线生产效率低和稳定性差等问题,该文通过分析口罩生产的工艺过程,在考虑产能、效率、经济等基础上,对整体系统组成模块和焊接流程进行了重构与改进;并为了实现一条产线配备一个工位要求,采用了生产过程全自动控制方式,选用三菱FX系列PLC作为核心控制器;最后对改造后的生产线进行了实际运行测试。结果表明,相比原来的一拖二机型产能上有了极大的提高,稳定性好,且良品率达到97%以上。 2021年08月15 00:00 2021年04期 64 66+71 0 郭兰芳1,吴丽红1,曾 凤1,熊高强2 基于SX1268的油田数据采集端设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210032 针对延长油田地域条件复杂,移动通信网络(4G)传输无法覆盖,ZigBee无线通信缺点多等问题,选取SX1268芯片作为LoRa、STM32F103ZET6作为处理器进行软硬件开发,通过Modbus协议对所辖油区内井场、站点、配水间等设备数据采集后,经 LoRa无线通信实现无线远传和接收指令的一种油田数据采集端,很好地解决了延长油田无4G网络信号的复杂环境下数据采集无法传输问题。 2021年08月15 00:00 2021年04期 67 71 0 张铭存,任 浪,陈 浩,母建飞,薛 泽 输送带型材自动称重管理系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200748 为了检测型材钢的重量,同时解决人工操作劳动强度大、易产生误差的问题,该文设计了输送带型材自动称重管理系统。选用梅特勒-托利多称重仪表进行型材的自动称重,采用OMRON PLC作为检测型材到位和显示称重信息的控制器。上位机通过RS232C串口通信接收称重仪表信息,判断型材重量合格与否,使用Host Link协议与PLC通信,控制PLC实时显示型材超重、欠重或合格三种状态之一。上位机程序基于Visual Basic编写,称重数据存到SQL Server数据库中,以便后期的查询和追溯。目前,该系统已稳定运行于青岛钢厂中。 2021年08月15 00:00 2021年04期 72 75 0 王京擘,徐世许,云善起,张 震 基于PLC的非接触气刀挡板系统设计与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200791 为了应对钢铁行业镀锌带钢边部质量需求,该文设计了新型的非接触气刀挡板。通过透射式激光传感器检测带钢边部反馈给由西门子S7-1200 PLC和V90组成伺服控制系统,控制线性丝杠连接的气刀挡板实现设计功能。采用FB284实现V90的EPOS控制方式实现定位控制,并根据传统定位和跟随模式给出两种不同的控制方式,实现了稳定高速的实时位置控制。 2021年08月15 00:00 2021年04期 76 80 0 张旭亮,王慧宇,刘 醒,赵志坚 无线温湿度采集系统的研制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210030 为解决目前烟草行业温湿度计量检定布线复杂、功能简单等缺点,该文设计开发了一套基于WIFI和单片机的无线温湿度采集系统。通过试验分别对系统的精度、一致性、重复性和稳定性进行了测试,并与传统的有线采集装置进行了比对试验。结果表明:①无线温湿度采集系统的温度测量误差满足±0.1 ℃,湿度测量误差满足±1.0%RH,均满足计量检定的要求。②采用假设检验方法对一致性、重复性进行了验证,一致性测试结果P值均大于显著性水平α(0.05),重复性P值计算结果为0.766,大于显著性水平α,表明系统一致性和重复性较好;采用休哈特控制图法对稳定性进行了验证,通过温湿度 2021年08月15 00:00 2021年04期 81 86 0 张鹏飞,曾 波,赵 航,史占东,于千源,苗 芊,张 勍,杨荣超* 基于边缘特征和CNN联合的多视航拍图像配准方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210005 针对传统卷积神经网络对多视航拍图像进行配准训练时,未能充分利用多视图像间边缘特征之间的联系,为了提取多层图像边缘结构之间的特征信息,提出了一种基于边缘特征和卷积神经网络联合的多视航拍图像配准方法,通过窗口灰度加权算法提取图像的边缘特征图,并将边缘特征图作为卷积神经网络的输入端进行训练,在测试阶段,给出一对新的多视航拍图像,训练后的模型可以预测图像间的空间对应关系。实验结果表明,该算法实现了图像对齐变换,提高了图像配准的精度,优于现有的图像配准方法。 2021年08月15 00:00 2021年04期 87 91+101 0 牟海维1,2,段朝辉1,2*,李 林1,2,万 川1,2,郭 颖1,2 企业排污监测用电数据智能采集分析系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210209 随着工业化规模的不断扩大,中小微型企业大量涌现,而这些企业在污染物排放方面存在应停不停、应减不减等违规问题。针对此类企业的污染物排放,实现实时监管迫在眉睫。因此,该文提出了一种企业排污监测用电数据智能采集分析系统,该系统可以远程监测排污企业设备的运行情况,其采用物联网三层架构。首先,感知层采用RS485总线技术、LoRa无线组网对排污设备用电数据进行采集、传输;其次,网络层采用LoRa、GPRS无线组网技术实现多点位电量数据的集成、汇总,以iTOP-4412开发板作为系统数据中转设备,接收来自排污设备的电气参数与位置信息;最后,后台管理系统作为应用层实现不同企业不同点位电量信息的统计、查询与分析。经实验室调试,该设计采用对排污企业用电量实时监测的间接监测方式,为实现中小微型企业违规排污行为的监测提供了基础,具有广泛的应用前景。 2021年08月15 00:00 2021年04期 92 97 0 郭 齐1,师玉红2 基于AD7606的树莓派多通道数据采集系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200573 针对传统AD模块因精度或输入通道数量不足,不能满足同步采集电流和电压参数要求的问题,设计了一种基于AD7606的树莓派多通道数据采集系统。文章详细介绍了系统中电压/电流输入电路、输入滤波电路、AD7606与树莓派接口电路、AD转换程序的设计,并对转换结果进行了误差分析。测试结果表明,用标准输入电压测试AD7606进行AD转换的结果准确,采用AD7606进行AD转换的结果精度高、误差小,适合高精度测量的AD转换电路。 2021年08月15 00:00 2021年04期 98 101 0 刘喜梅,吕文韬 基于Kriging-KPLS的直流充电桩现场检测自适应补偿方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210155 针对直流充电桩电能计量精度现场检定存在受现场工况影响大,检定装置检定结果不准确的问题,提出一种基于Kriging-KPLS的直流充电桩现场检定自适应补偿方法。该方法利用Kriging插值法,充分利用含有多维影响因素的电压电流误差实验数据点间的相关性及结构特征,对有限实验条件下的实验数据进行扩充,为建立准确的电压电流误差模型提供足够的数据量;利用KPLS方法将电压电流的Kriging扩充数据映射到高维特征空间中,在高维特征空间进行偏最小二乘回归,建立电压电流的误差模型并对电压电流进行在线补偿,减小了现场工况对检定装置的影响,提高了检定装置的抗干扰性能。通过实测验证了该文方法的有效性。 2021年08月15 00:00 2021年04期 102 106+114 0 李贺龙1,王春妍1,徐 静2,梁 航2,赵进全2 西气东输三线RR机组防喘振控制程序优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200785 离心式压缩机防喘振控制是压缩机控制的核心内容,西气东输二、三线RR机组在运行中存在防喘振控制响应慢的缺陷,在降速或停机过程中会导致压缩机发生喘振,通过对西三线RR压缩机防喘振系统进行测试,RR防喘振系统防喘阀阀位控制输出偏小,导致防喘阀响应过慢引起压缩机喘振,根据测试结果对西三线RR压缩机防喘振系统控制程序进行优化,在不改变硬件的基础上,通过修改防喘控制计算方式,调整防喘控制增益系数,限制防喘阀开关速率等方式提升防喘阀快速响应,并增加快速开阀、防喘控制裕度自动调整等方式提升防喘振系统的可靠性,防止压缩机发生喘振,提升了压缩机运行的可靠性和安全性。 2021年08月15 00:00 2021年04期 107 114 0 蒲 斌,石耕睿,马永飞,马立峰 湿法脱硫中石膏浆液密度和pH测量装置设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200792 在石灰石-石膏湿法脱硫工艺中,pH值和密度的测量连续性对整个脱硫系统至关重要。针对目前常用测量装置需要增加测量泵或石膏排出泵需连续运行等情况,该文设计了通过浆液循环泵为载体的旁通管测量方式,在无需新增测量循环泵的运行情况下,节约了运行电耗,达到节能效果。 2021年08月15 00:00 2021年04期 115 117 0 陈春峰 冷水水表动态检定装置研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200716 冷水水表量大面广,为提高检测效率,提出一种基于主动活塞式的标准器,采用流量时间法的水表动态检定装置。该文介绍了流量时间法测试工作原理和数学计算模型,并对活塞式水表检定装置的关键技术、硬件测控系统、上位机程序进行详细说明。该检定装置体积误差在0.05%以内,标准器重复性为0.02%,装置流量稳定性为0.15%。经试验,测试3台DN15旋翼湿式冷水水表,采用流量时间法用时5分钟左右,而用启停法测试需要时间要42分钟左右,相比常用的启停法提高效率8倍以上,最大误差偏差为0.33%,具有试验流量范围宽、流量准确稳定、工作效率高、能耗低等显著优点。 2021年08月15 00:00 2021年04期 118 121+125 0 林明星,李新民,江航成 PROFIBUS PA总线在炼钢连铸控制系统中的应用与研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210204 为了研究不锈钢二号连铸机结晶器PROFIBUS现场总线控制系统DP/PA 耦合器故障和单台仪表故障引起整个控制系统通讯中断的原因,分别做了总线仪表短路实验、总线仪表开路实验、单台总线仪表绝缘测试实验、2#连铸机二冷水总线通讯对比实验,获得DP/PA 耦合器故障和单台仪表开路或短路均会引起PROFIBUS现场总线通讯中断的结果,得到DP/PA Link中的DP/PA 耦合器未采用冗余模式在系统加速老化阶段稳定性差和现场分配器无隔离功能或终端电阻配置错误都会引起通讯中断的结论,最终提出DP/PA Link中使用环形冗余的DP/PA 耦合器方案、现场选型带高级故障隔离功能分配器和正确配置终端电阻方案来提高系统运行稳定性。 2021年08月15 00:00 2021年04期 122 125 0 王晓斌 基于智能全自动技术的接续管导地线自动压接装置设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210003 由于人工导地线压接存在成效低、质量差问题,设计基于智能全自动技术的接续管导地线自动压接装置。该装置由单片机、上位机控制界面、电动推杆、红外传感器、压力变送器等装置组成,工作人员利用上位机监控界面设置导地线压接相关参数,使用X射线数字成像技术测量导地线压接尺寸,尺寸符合设定参数条件,通过单片机内PID控制算法控制步进电机推动压钳移动,完成导地线自动压接,引入射线检测方法检测压接完成后导地线质量。实验结果表明:该导地线自动压接装置测量导地线压接尺寸与实际测量尺寸平均偏差仅为0.06 mm,说明其测量结果准确;压接成功率均超过95%。以上实验结果验证了所设计装置的压接装置稳定性与可靠性较高,质量检测效果好。 2021年08月15 00:00 2021年04期 126 130+146 0 秦绶坤1,蒋经魁2,万 俊1,杨易斐3,王玉贺1,夏 鹏1 航空发动机滑油箱测量原理及实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210027 浸入式浮子滑油箱传感器用来实时检测航空发动机滑油箱油量,其内部的电阻值随航空发动机滑油箱油面的浮动而变化。通过滑油油量传感器与参考电阻串联的电路设计,采用改进四线制测量电阻的方式,对电压信号进行放大、滤波、模/数转换处理,并设计算法对滑油油量和传感器状态进行处理。在常温、高温、低温状态下的实验结果表明设计误差不超过±0.5 L,显示了测量的精准性,提升了滑油油量测量的可靠性和可维护性。 2021年08月15 00:00 2021年04期 131 134 0 王岩鹏a,井万里a,任明阳b 智慧园区大规模能源监测数据通讯方法的优化及应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210154 该文基于通讯理论和Modbus数据通讯协议的原理,以某智慧园区项目为例,在原能源监测数据通讯方法的基础上,提出智慧园区大规模能源监测数据通讯的优化方法,有效地解决了园区大规模能源检测数据集中上传监控时出现的通讯数据中断、传输速率缓慢、不稳定等问题。通过实际应用证明,该优化方法避免了因数据传输问题对园区能源管理系统运行造成的严重影响,增强了园区大规模能源数据通讯的稳定性、可靠性,为提升园区能源管理功能提供了有效基础。 2021年08月15 00:00 2021年04期 135 138 0 张亚军,张利平,郑 宣 空分装置控制系统升级与优化应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210392 针对空分装置控制系统在运行中存在硬件老化、软件功能不够完善等问题,以金川公司动力厂20 000 Nm3/h空分装置和2×22 500 Nm3/h空分装置集散控制系统升级优化项目为案例,分别对横河电机CS 3000DCS 控制系统的软件版本升级、硬件配套升级以及空分装置压缩机组的控制方案优化进行了详细的介绍,对于空分装置控制系统升级优化具有一定的借鉴意义。 2021年08月15 00:00 2021年04期 139 141 0 徐 宏,王兆慧,王恩毓 相有源电力滤波器电流控制技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20210212 电网常用的三相有源电力滤波器(APF)一般都是基于三相六开关拓扑,将三相六开关拓扑中一个桥臂上的2个开关用电容来替代便为三相四开关拓扑,三相四开关拓扑制定相应的控制策略可实现三相六开关APF的功能,一般作为三相六开关APF的一种较为经济的容错拓扑,来提高系统运行的可靠性。针对三相四开关APF控制策略的研究仍比较有限,该文研究了几种三相四开关APF的电流控制方法,并重点研究了基于dq同步旋转坐标系的直接电流控制策略,该控制策略不需要检测谐波电流,减少了所需传感器的数目并更易于利用DSP等数字芯片实现,同时避免了由于谐波检测的误差造成的补偿精度上的问题,通过将APF的数学模型转化到dq同步旋转坐标系下,利用PI控制器便可对电网输出电流的无静差跟踪控制。文中阐述了几种电流控制策略的原理,并建立了三相四开关APF的仿真模型,对基于dq坐标系的直接电流控制策略进行了仿真验证,证明该方法具有较好的动态特性和稳态特性。 2021年08月15 00:00 2021年04期 142 146 0 唐 鹤1,周 波2,吴海江1,骆国铭1,周俊宇1