Design of in-line multipoint initiation control system

In order to improve the power of initiating explosive warheads, besides exploring new type of high explosive, multipoint initiation technology becomes the research focus. With research on electronic safety and arming devices （ESADs）, pulse power devices and slapper detonators, a hardware control circuit was designed for multipoint initiation control system based on complex programmable logic device （ CPLD ）. In addition, a real-time monitoring interface based on virtual instru- ments technology was designed by the prevailing software of Laboratory Virtual Instrument Engineer- ing Workbench （LabVIEW）. It provides users a real-time status of the hardware circuit system. Mo- reover, a series of experiments were done on the software and hardware platform. The results show that the signals transmission, collection, analysis and display can be realized reliably through a serial port line. It is verified that using a serial bus controller for multiple initiators is reasonable. Successful design of the platform will play an important foundation for the theory and engineering of the fu- ture weapon system. Surely, it will become one of the development directions for intelligent initia- tion system.

圆筒型FPSO船体仪控托架布置方法研究

本文主要研究圆筒型FPSO船体典型仪控系统托架布置方法,介绍了圆筒型FPSO组成及船体控制系统架构、托架的类型、托架的规划,以及船体典型仪控系统托架的布置案例。本方法已在某圆筒型FPSO项目中成功实践,可以为其他项目提供参考和借鉴。

海洋石油供电平台仪表控制系统应用及调试

针对海洋石油供电平台仪表火气控制多、工艺控制较少的特点,对比分析供电平台控制系统的设计与常规石油平台的不同之处;介绍了供电平台与常规石油平台仪表的不同应用,使仪表工程师对供电平台仪表有一定了解;就不同类型的仪表特点,提出相对应的调试方法,以提高调试效率,满足调试工期需求;最后把调试过程中遇到的问题进行提炼,并提供相应的解决方法,为相关领域的工程师提供一些典型案例,作为调试中遇到类似问题的解决思路。

一种雷达转台双电机驱动系统设计与同步控制方法

作为机械传动系统的一个重要组成,转台被广泛应用于雷达系统中,为满足雷达检测等领域对转台驱动系统惯量、功率、性能方面的要求,提出采用双电机同步驱动转台的方式。利用双电机伺服系统的电消隙原理和差速耦合负反馈的同步控制方法,由控制器将控制量经数/模转换送入驱动器,以实现系统的消隙功能、同步补偿功能,提高转台驱动系统的精度和同步控制性能,并将其运用到雷达转台伺服系统中,结果证明了方法的可行性,能够提高所设计雷达转台双电机驱动系统的精确性。

机械工程背景下测控专业信号与系统课程教学效果提升策略探索

信号与系统在测控技术与仪器专业人才培养方案中占有重要的地位,在教学过程中需要进行不断的改革以适应人才培养的需求。针对于机械工程背景和学时少的特点,提出总结过往教学效果、教与学并用攻克难点、紧密结合科研或实际工程、课程思政元素的有机融入等提升教学效果的策略,这些策略在一定程度上能够帮助学生克服对新知识的排斥心理和激发求知的主观能动性,有效地提高了课程目标达成度,对于提升人才培养质量具有积极的作用。

核电仪控系统测试用例优先级技术研究

冗余通道设计是反应堆安全级仪控系统提高可靠性的一种常用技术手段。在安全级仪控系统测试工作中,测试阶段通常面临着交货节点的压力,会导致测试时间十分紧迫。为提升测试效率,提出了一种测试执行优化方案,建立了以异常检测率、严重异常检测能力和代码覆盖率为影响因素的优先级计算方法,根据不同测试目标调整各影响因素权重。以缺陷检测加权百分比(APFD)这一测试指标定量描述测试执行效果,验证了测试用例优先级方法的有效性。所述方案在回归测试以及仪控系统冗余通道测试中具有良好的应用前景。

DCS仪器控制系统在石化行业的优化设计

在石化行业中,DCS仪器控制系统已广泛应用于炼油化工生产过程中的各个环节,具有较高的控制精度和可靠性,有助于提高生产效率和降低能耗。然而,随着石化行业生产过程的日益复杂化和自动化水平的提高,对DCS仪器控制系统的要求也越来越高,DCS的性能和可靠性也直接影响到装置的整个生产过程。本文从DCS仪器控制系统设计需求出发,提出了现场运行中控制策略以及系统的软硬件的设计与开发的优化措施,并论述了未来的发展趋势,旨在提高其在石化行业的应用效果。

城市智慧排水管控中多元监测体系构建研究

城市河流与排水管网污染溯源的时效性差与监测体系空间覆盖不平衡等仍是城市水环境管理的突出问题。随着无人机、物联网、水质在线监测、高精度定位等技术的发展,实现快速污染溯源的多元监测体系正逐步实现。该研究通过对中山市濠头涌区域的排水管网关键节点与河流关键断面安装分布式检测仪表,并应用无人监测船对城市河流进行地形测量、水质监测,完成了监测体系的构建和多元监测数据的获取,实现了分布式仪表与无人监测船的优势互补。此外,基于电导率与氨氮相关性系数大于0.92的结果及氨氮作为主要污染物的现状,验证了电导率作为主要水质实时监测指标的合理性。

用于严酷试验条件下核电人机控制设备自动测试装置的研制及应用

人机接口设备是核电厂安全级仪控系统(Digital Instrumentation and Control System,DCS)的重要部件,鉴定试验要求在试验应力下对其进行操作,并测试其功能和性能。核电DCS设备鉴定的部分试验条件十分严酷,很难在试验中对设备进行操作。之前采用的方法是测试人员穿防护设备进入温箱等严酷环境进行测试,既影响了试验效率,又可能对测试人员造成健康上的损害。本文首先分析了鉴定试验的环境特点;然后提出采用步进电机进行精确控制的方法,实现对人机接口设备的自动操作;最后结合鉴定试验特点,给出对机械臂的防护措施。基于该测试方法集成的自动测试装置已投入鉴定试验活动中,并实现了远程全自动操作。

FirmSys系统质量位产生机理及应用研究

质量位是核电站数字仪控系统的一项重要功能,通过质量位信息判断现场信号的有效性并执行相应的处理逻辑。对于核电站安全级DCS系统来说,除了要监视并控制保护系统工艺参数符合运行要求之外,还要避免因质量位使用不当造成表决功能降级或跳堆的发生。从FirmSys系统的质量位产生、作用原理和应用方面进行梳理和分析,并给出了一些应用方案。

天然气转化制氢工艺技术研究

本文针对天然气转化制氢技术的工艺流程进行论述,介绍了天然气转化制氢技术的工艺、设备、仪表及自控软件特殊性设计,并对实施效果进行评价,实现了低投入、高回报的经济效果。

艾灸机器人系统设计与实现

传统的人工艾灸方式存在温度不均衡、耗费人力、治疗效果差异大等问题,结合机器人技术,提出一种新型艾灸机器人系统,以减轻医师的劳动强度并提高治疗效率。采用主从双边结构设计,主要由从端的艾灸器、机械臂和主端构成。通过对从端艾灸器的自动推进装置、硬件电路和通信流程的改进设计,实现艾灸过程中艾条的自动推进以及温度、距离等信息的实时采集和传输。主端系统对从端传输的信息进行整合处理,并对机械臂进行轨迹规划和运动控制,以优化艾灸路径和动态调整施灸距离。此外,主端的人机交互界面能够实时显示艾灸过程中的信息和从端的工作状态,实现艾灸过程的可视化。医师可通过该可视化界面灵活调节艾灸参数和远程控制机器人进行艾灸,以满足不同的艾灸对象、环境和任务需求。实验结果表明,该艾灸机器人系统能够在真实环境中使机械臂按照自动规划的路径运行,动态调控艾条燃烧端到人体穴位的距离,保持目标穴位的温度偏差小于0.5℃,运行过程平稳,满足安全且精准的艾灸治疗要求。

面向对象测试方法在核电站仪控服务器软件测试中的研究与应用

核电站仪控服务器软件是由面向对象程序语言实现的核电专用设备软件,具有面向对象软件独有的特性,如抽象、继承、封装、多态等,使其与面向过程语言实现的软件相比更加灵活、复杂、多变,增加了测试的复杂度,增加了测试的难度,使得传统的测试技术在核电站仪控服务器软件的测试中越来越困难,越来越难以保证测试的充分性、完整性。为此,结合核电站仪控系统服务器软件运算过程复杂的特点,提出了一种针对核电站仪控服务器软件的面向对象测试方法,探讨了面向对象测试技术在核电站仪控系统非安全级软件确认测试中的可行性,为核电软件测试人员提供了软件测试的新思路。

热工仪表及自动控制系统对火电机组节能降耗的影响研究

随着社会和时代的飞速发展,绿色、节能、环保已经成为我国社会发展的主要研究课题,电力行业在生产和运营过程中,也需要采取节能措施,降低电力企业的能耗。火电机组大多采用燃煤发电,在实际运行过程中增加了能源消耗,而将热工自动控制系统有机地应用到火电机组的运行过程中,能够实现良好的节能降耗效果,提高电力企业的生产效益和环境效益。基于此,本文主要分析热工仪表以及自动控制系统对火电机组节能降耗的影响。

冷冻机组仪表及控制系统故障原因分析及对策

针对苯乙烯装置冷冻机组运行中存在的仪表及控制系统故障率高的问题,分析其原因,包括现场检测仪表设计选型不当、单点联锁仪表可靠性低、现场可编程控制器(PLC)市电供电不稳、PLC中央处理器(CPU)、输入输出模块(I/O单元)、通讯单元、供电模块非冗余设计,PLC现场运行环境恶劣等。通过采取现场检测仪表设计改型、单点联锁逻辑变更为二取二联锁逻辑、机组控制由PLC改为分散控制系统(DCS)控制、现场仪表供电由市电改为不间断电源(UPS)等措施,冷冻机组仪表及控制系统故障引起机组非计划停机次数降为零,为苯乙烯装置安稳长运行提供了保障。

基于单片机技术的化工仪表自动化控制系统

针对化工仪表控制误差大、执行不灵活的问题,设计基于单片机技术(SCM)的化工仪表自动化控制系统。单片机控制数据采集模块,通过传感器采集化工仪表运行信号,并将运行信号转换为数字信号,对比化工仪表运行数据与目标控制数据,将二者的偏差作为PID控制器的输入,利用粒子群优化算法确定PID控制器的最佳控制参数,PID控制器基于最佳控制参数输出化工仪表自动化控制结果。系统测试结果表明,所设计系统可以实现温度仪表、压力仪表等化工仪表的自动化控制,化工仪表控制误差低于0.5%。

集气站SIS冗余控制系统在苏里格气田的应用

川庆钻探苏里格项目经理部生产作业区各集气站原SCADA系统没有安全联锁保护功能,安全管理程度低,需进行升级改造,建设冗余安全仪表系统(SIS),SIS是对人身安全、装置设备及环境提供安全保护的装置。本文对该系统的ESD硬件组成、设计原则和逻辑编程等各方面的技术实现进行了详细说明,并对其运行效果进行了评价。实际应用表明,该系统弥补了原有控制系统中存在的缺点,能够保证装置的安全运行。

基于LabVIEW的磷酸铁工艺下闪蒸干燥机仪表控制系统设计

闪蒸干燥机是生产磷酸铁的重要设备之一,能否对闪蒸干燥机系统中各区域温度和压力信号快速精准的采集、分析并反馈,直接影响到闪蒸干燥机整套系统的稳定性和磷酸铁粉末的生产质量。该文基于LabVIEW编程软件,对闪蒸干燥机仪表控制系统的硬件及软件设计进行阐述,依托LabVIEW环境下对信号快速采集的优势,实现虚拟仪器对工业设备信号的精准采集分析,从而提高仪表控制的精度,提升系统的响应速度,提高了工作效率。

核电厂ICT供应链安全风险研究

核电厂信息通信技术(ICT)供应链面临严峻的安全挑战。基于风险管理概念,以核电厂仪控系统供应链安全为例,建立风险分析模型。介绍了核电厂ICT供应链相关概念和安全要素。从供应链生命周期的角度,全面梳理了核电厂ICT供应链存在的脆弱性和面临的安全威胁,勾勒出核电厂ICT供应链安全风险全景,并就进一步加强核电厂ICT供应链安全建设提出对策和建议。该研究为正确认识和全面理解核电厂ICT供应链安全风险、提高供应链安全意识、系统做好核电厂ICT供应链安全风险管理工作奠定基础。

基于激光传感技术的电缆管道测绘仪器自动化控制系统

电缆管道测绘仪器为电缆敷设提供相关分析数据,该文设计基于激光传感技术的电缆管道测绘仪器自动化控制系统。利用激光传感技术获得电缆管道测绘仪器在电缆管道内的测距结果,依据电缆管道内的测距结果建立电缆管道测绘仪器伺服驱动器的PID控制方程,实现电缆管道测绘仪器的伺服控制,并去除激光偏振带来的相位差,补偿相位漂移,实现电缆管道测绘仪器激光偏振控制。实验表明,该系统不仅可有效测量电缆管道内测绘点距离,还可有效控制电缆管道测绘仪器伺服电机,并对电缆管道测绘仪器的激光偏振进行控制,应用效果较为显著。