基于CAN的FCS型智能温室系统的设计与实现

设计实现了一个以CAN总线通信架构为基础的智能温室控制系统。系统应用模糊解耦技术消除了温室温湿度控制回路的耦合,嵌入一个精简专家控制器补偿修正其它环境因子间的耦合作用,针对复杂工况设计了灵活多样的专家控制策略。控制系统在温室现场的加热、通风实际效果图表明:该控制系统通信可靠,控制精度高,稳定性好,较好地满足了温室生产控制的要求。

FCS165现场总线控制系统实际微分PID控制器的设计

在分析PID控制器设计常用的理想微分PID控制算法和实际微分PID控制算法的基础上,选择实际微分PID控制算法用于FCS165现场总线控制系统,并给出了抗积分饱和无扰动切换的方案。经长期测试和实际运行表明,实际微分PID控制算法控制效果较好。

FCS在火电厂控制系统改造中的应用

基于现场总线的优点,在保持电厂现有DCS过程控制站的基础上,对其进行现场总线控制系统(FCS)改造,建立了基于DCS过程控制站改造的FCS混合式控制系统的扁平化控制网络。介绍了FCS改造的原则、FCS控制范围、现场总线接口卡以及新旧系统接口。

基于FCS的农业装备远程监控系统设计

通过基于FCS的嵌入式Web服务器车载终端,对包括作业机具状态、对象等涉及农业装备作业环境参数进行在线监控、预警和远程发布。开发了嵌入式Web服务器车载终端,构建了系统数据库,设计了上位机服务器设计和用户端软件。所构建的系统为一个包含作业机具状态在线检测和远程监控于一体的集成系统。

FCS在火电厂烟气脱硫工程中的应用

现场总线将脱硫系统最底层的现场控制器和智能设备互连为实时控制通讯网络。通过分析总线系统构成、通信协议、传输格式和系统通讯层次结构以及通讯软件设计,最终实现较为全面和完善的脱硫控制现场总线网络组网方案,使脱硫控制系统更先进。

FCS网络通信协议的比较与展望

本文对几种现场总线控制系统FCS(Fieldbus ControlSystem)网络进行了分析和讨论，描述了这几种现场总线网络通信协议的特点和适用场合，指出工业以太网是以后的发展趋势。

基于深度强化学习的风场中浮空器驻留控制

建立了平流层浮空器区域驻留模型,在有动力和无动力推进的情况下,基于马尔可夫决策过程,将具有优先经验回放的双深度Q学习应用于平流层浮空器区域驻留控制。通过平均区域驻留半径、区域驻留有效时间比等参数来评价区域驻留控制方法的效果。典型风场中仿真分析结果指出:在区域驻留半径为50 km、区域驻留时间为3天的任务下,无动力推进的平流层浮空器的平均区域驻留半径为28.16 km,区域驻留有效时间比为83%;有动力推进平流层浮空器的平均区域驻留半径可达8.84 km,可实现区域驻留半径为20 km的飞行控制,区域驻留有效时间比为100%。

一体化边缘计算安防控制器的设计与应用研究

本文深入研究了油气场站中一体化边缘计算安防控制器的应用和技术特点,分析了边缘计算在油气行业中的发展现状,并结合实际应用案例和运行数据,探讨了一体化边缘计算安防控制器在油气场站中的优势和挑战,为油气行业的智能化转型提供了理论支持和实践指导。本文还提出了一种一体化边缘计算控制器的设计方案,旨在解决传统中央计算模式存在的延迟高、带宽压力大等问题,并通过对边缘计算安防控制器的硬件架构、软件设计以及实际应用需求的分析,验证了其在提高油气场站监控效率和实时性方面的优势。

抽水蓄能电站地下厂房防渗排水方案数值模拟研究

抽水蓄能电站地下厂房埋深较大,受排水廊道、隧洞充水、复杂地质条件、天然地下水等多种因素影响,常形成复杂渗流场。基于FEFLOW软件建立包含输水隧洞、地下厂房、排水廊道、围岩、断层的三维渗流稳态模型,根据模拟结果对初始防渗排水方案进行了优化,取消不必要的中平段排水廊道,并抬升下平段排水廊道,使其以自流方式排出渗水。厂房区排水廊道和洞室群渗流量合计8048.16 m^(3)/d,为地下厂房排水泵选型提供较大富余度。

基于BP神经网络的油气田站场管道安全预警方法

油气田站场管道承担着接收、增压、分输、清管、计量等具有高度危险性工作,一旦管道出现异常状况容易引起重大燃烧和爆炸事故,因此对油气田站场管道状态进行监测及安全预警十分重要。利用基于BP神经网络的状态监测数据处理方法,首先确定油气田站场管道应变数据作为状态监测指标,采集油气田站场管道的应变监测数据,通过BP神经网络进行仿真实验,获得并验证管道应变预测模型,利用控制图理论筛选出异常数据并对异常数据分类分级,同时依据危险等级类别进行安全预警并制定预案。该方法在风险发生初期就能发现异常状态数据,从而有针对性地采取相应的安全对策,以防止危险事故的发生。

一站多场的动车段(所)跨场接发车作业管控方案研究

随着高速铁路网的发展,在既有动车段(所)布局的基础上扩建站场,形成一站多场模式,成为纾解检修需求的主要方式。在一站多场模式下,因动车组实时技术状态、检修设备运用情况变化等,造成重新调整动车组检修场地的情况时有发生,需多个业务部门协调处理,效率较低,且存在安全隐患。基于现场作业现状,结合不同岗位作业人员间存在的需求冲突,从不同层面对需要解决的问题进行分析研究。同时,基于动车段(所)控制集中系统,结合动车段(所)接发车和调车作业特点,提出适用于一站多场模式的跨场接发车作业管控方案。从计划管理、进路控制、人机交互3方面对管控方案进行研究。跨场接发车作业管控方案的提出对动车段(所)接发车作业安全、效率及自动化水平的提升具有重要意义。

基于FPGA的中波广播发射台自动化播控系统设计

为提高中波广播发射台播控系统的自动化水平,引入现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)技术,提出一种新的系统软硬件设计方案。实验结果表明,该方案可有效提高播控效率,为中波广播发射台实现自动化提供可行的技术路径。

油气田集输站控系统国产化替代的适应性应用研究

为进一步响应关于信创战略的要求,立足油气田集输站控系统的建设与运行,按“自主可控和信息安全”要求,研究了公司生产现场站控系统国产化替代路径,建立了迁移部署的业务模型,搭建了信创体系下的软硬件试验测试环境,开展了站控系统上位机国产一体化适配测试与评价,形成了油气田集输站控系统国产化替代适应性应用的试验方法,总结了实践经验并推广应用,为更全面保障油气田生产现场安全受控、效益生产,加速建设数字化油气田奠定了工控领域信创与国产化研究的基础。

基于FC-SCSI的多通道高速信号采集与实时存储系统

传统的多通道信号采集与存储系统面对庞大的数据采集任务,缺乏足够的传输带宽以及实时存储能力。为此,提出一种以光纤通道-小型计算机系统接口(FC-SCSI)为核心的实时采集存储方案。运用链式查找表结构以及动态流控技术,提高FC-SCSI软件协议存储速率,解决多通道同步采集的大容量流数据实时落盘问题,实现具备大数据量采集、实时可靠存储、便携性能好的综合数据处理存储系统。实验结果表明,在2.125 Gb光纤通道条件下,该系统可靠稳定存储速率为186.6 MB/s,达到2.125 Gb光纤通道理论速率的94.7%,与传统FC-SCSI存储方案的167.1 MB/s速率相比提升了11.7%。

基于FCS-MPC的PMSM自抗扰弱磁控制系统设计与分析

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)弱磁控制系统常用于电动汽车领域。电动汽车运行于低速时,PMSM需要输出大转矩,以响应快速起步、加速及爬坡需求;电动汽车运行于高速,且超过额定速度时,PMSM处于弱磁状态,需具备一定的带载能力,以满足高速行驶和超车工况。针对PMSM弱磁控制中的转速突变,文章设计了自抗扰控制器(Active Disturbances Rejection Controller,ADRC)替代速度外环PI控制器,对扰动项快速观测和补偿,减小速度突变对系统造成干扰,实现转速精准跟踪。针对转矩项干扰,结合转矩和磁链输出值设计有限集模型预测控制(Finite Control Set Model Predictive Control,FCS-MPC)以替代传统直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC),构建令转矩和磁链脉动最小的价值函数,再通过价值函数的计算寻优,选取出最优空间矢量控制信号输送给逆变器。基于ADRC和FCS-MPC的优化作用,弱磁控制系统的抗扰能力、电流和转矩输出精度增强,试验验证了所设计系统的可行性和性能优势。

高校野外科研平台运行特征及安全管理对策

依托野外科研平台开展实习实践和观测研究,已成为高校培养农林类专业学生创新实践能力的重要途径。通过分析野外科研平台的运行特征和安全风险,提出了可行的安全管理对策,为农林类高校野外科研平台安全管理提供参考和依据。

硫黄装置制硫与尾气回收控制系统设计

针对硫黄装置制硫工段和尾气回收工段设计了一套自动监控系统。利用浙大中控的SUPCON JX-300XP及各类传感器、安全栅、离心泵、调节阀等现场仪表对系统进行自动控制,采用标准的3层网络架构实现对整个系统的集中管理和分散控制。利用AdvanTrol-Pro软件对整个控制系统进行组态设置和人机交互界面的绘制,利用实时监控软件对整个控制系统进行仿真。该自动监控系统的应用实现了对硫黄装置制硫和尾气回收两个工段的自动监控,提高了硫回收率,加强了系统运行的平稳性,改善了各控制对象的时滞性,满足了排放指标要求。

油田联合站智能化建设方案及举措

油田原油生产涉及的环节众多,作为其中的关键环节之一,油田联合站是油气集输和处理的中枢,加强联合站智能化建设有助于提升油田生产效率,实现降本增效目标。为此,本文通过分析油田联合站智能化建设现状及存在的问题,从系统架构和体系建设入手,提出联合站智能化建设方案,依托人工智能、大数据、数字孪生、系统集成优化等技术,探讨油田联合站在智能控制、智能管理、智能预警和智能优化等方面的建设举措,以进一步提高油田联合站安全生产管理水平,促进数字化联合站向智能化建设方向转变。

±800 kV布拖换流站声环境影响分析

换流站噪声成分复杂且分布区域较广,对周边环境影响较大,是特高压直流工程必须考虑的关键问题之一。针对±800 kV布拖换流站各声源特性和周边环保要求,通过改进常规模型来模拟站内布置及区域环境,研究相干声场对噪声分布的影响,采用SoundPLAN对其厂界噪声进行预测分析。研究表明:在采取降噪措施后,厂界围墙外1 m处各点噪声均低于50 dB,满足II类地区夜间噪声限值标准;站外各敏感点噪声均在45 dB以下,满足I类地区夜间噪声限值标准。

PLC在环形加热炉控制系统中的应用

介绍热处理领域中可编程逻辑控制器(PLC)在环形加热炉的运行及控制系统中的应用。因控制工艺独特,能够有效控制炉底机械的位置精度、时间及转速,使用PLC控制的环形炉逐渐受到热处理行业的关注。PLC对热处理环形炉生产控制的关键原理是对物料燃烧还原反应时间的控制,要求对物料还原时间控制准确,精度高。此外,还介绍了热处理环形炉液压系统原理、PLC控制系统组成和程序设计等,为冶金材料及轧钢过程提供参考。