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1 . 1 加减速控制技术 加减速控制技术主要用于对 电机的进给脉 冲频率或 电压进行加减速控制,避免 C N C装置 机床在启动或者停止时产生冲击、失步、超程 和振荡。保证在机床加速启动时,进给脉冲频 率或电压增大;在机床减速停止时,进给脉冲 频率或电压减小 ,这是现代该性能数控系统研 究中的关键技术之一。比较常用的方法有直线 加减速法和指数加减速法,但这两种方法都存 在加速度突变的问题,因此,有关研究提 出了 柔性加减速法,该技术下得出的加速度、速度 均是连续的,因此 比直线和指数加减速方法更 有优势,系统运行具有较高的柔性。 1 . 2 插补技术 插补技术即是根据给定的曲线生成相应逼 近的轨迹,采用 软件方法来实现插补功能。数 控系统 的插补方法一般有两种,即脉冲增量插 补和数据采样插补。脉冲增量插补,是在每次 插补结束时仅产生一个 形成增量,并将增量以 脉冲的方式对伺服系统进行传输,使用加法和 位移就可 以完成插补,但脉冲增量插补 的进给 速度存在 限制。数据采样插补需要先通过粗插 补,然后进行精插补来 实现。高性能数控系统 一 般采用数据采样插补方法。 但是在粗插补的进行时,产生的微小直线 段每段的始末速度均为零,这就导致系统的启动 和停止动作频繁,加工质量差、效率低。为此 , 轨迹前瞻插补技术在高性 能数控系统 中得到应 用。该方法是在实时插补的同时向前预插补一段 距离,以此判断距离内是否存在需要提前减速的 微路径段 ,进而实现加工的高效率和高质量。 1 . 3轮廓控制的误差补偿技术 轮廓控制 的误差补偿主要有两种方法,即 跟 随控制和耦合轮廓控制。跟 随控制,该方法 主要用于改善各轴 的位置控制能力,提高伺服 系统跟随性能,进而间接改善系统轮廓精度。 一 般 多采用 P I D控制。耦合轮廓控制,该方法 先对各个轴轮廓的误差进行计算和估计,然后 通过协调控制对轮廓误差实现补偿。 2 .针对连续微段高速 自适应前瞻插补方法 的研 究设 计 分析 该技术主要是在 实时插补的同时 向前预插 补一段距离,以此判断距离内是否存在需要提 前减速的微路径段。它包括前瞻插补预处理和 实时参数化插补两过程。 2 . 1 前瞻插补预处理 2 . 1 . 1 确定转接点最高速度 首先,计算微段最高速度 限制。机床 的各 个运动速度都必须在其允许范围内,即该微段 最高速度为 ma x r i ft n{ 南 max,尚 ~ ,面L t 一 } 其中, ‘ - √ 其次,相邻两插补周期坐标轴速度变化应 满足 I { A m a x T A x ,Y ,z 其中,A 为各坐标轴允许的最大加速度; T为数控系统插补周期。而微段转点处的最高速 度为 mi n { , ” ⋯ V m } 2 . 1 . 2 确定减速点位置 自适应前瞻 首先,根据实际所 需的最大理论减速距离 确定数控系统前瞻插补微段个数。假设数据缓 冲区中存放 N个微线段,则 l, , I , ,k N l , 卜Ⅳ 2 , . . . , i 其中,v ,V 分别为第 k段的起点和终点 速度 ,即与 l 、1 的转 接点速度;V 为该 段最高速度。根据最大理论减速距离 S 满足公 式 L 也 L 『 - . . . L l S d L _ 1 L |艟 . . . L 当所需的最大理论减速距离与 S 不同时, 前瞻插补微段个数进行动态 自适应确定,进而 确定减速点位置 自适应前瞻。 2 . 1 . 3校核整体跨段转接点速度 微段高速加工时数控系统需要对轨迹运动 的变化特征进行提前预测,确保进行整体跨段 的加减速。为此首先构建整体跨段减速曲线, 然后进入减速处理循环,进行存放预插补微段 减速计算,得到该段终点速度,并进行校核。 当终点速度大于允许的最高速度,则停止进行 减速处理循环,确 定减速点;反之则进行下一 微段的减速计算。这样就建立起减速点与拐点 的前端控制。 2 . 2实时参数化插补 通过参数方程表示的曲线,计算参变量的 增量,直接求 出各坐标的位置坐标。实现在轨 迹插补时不适用 函数计算,只采用次数较少的 四则运算即可。 2 . 2 . 1参数化轨迹数学模型 根据参数化插补轨迹计算公式的一般形式 Ac a d e m i c 、 、 / l 、 字 木 与矢量形式 fx x u 和 尸 “ “ “ , 十 z u k 其中,P u 为曲线上任一点的位置矢量。 插补具体有六种形式, 包括空间线性插补、 圆弧插补、x y 平面第一象限圆弧插补、椭圆插 补、x Y平面第一象限抛物线插补和三次样条 曲 线插补。其各 自具有具体的轨迹计算公式。 2 . 2 . 2建立参数化插补算法 参数化插补算法主要有段 内参数化插补算 法、整体跨段参数化插补算法。段内参数化插 补算法是当减速点 P 位于段 内时,微段 1 速度 和位移通过右端点建立三次多项式柔性加减速 控制离散数学模型。整体跨段参数化插补算法, 是当减速点 P 位于跨程序段时,在三次多项式 柔性加减速和整体跨段参数化插补 的基础上, 建立实时插补算法的整体跨段速度 、位移曲线 离散化数学模型。 2 . 3高速 自适应前瞻插补技术与传统插补技 术的对比 通过对 某汽 车成型模 的叶子板 某区域 的 加 工轨迹 观察,每一微段 升降速 处理结果 发 现,采用高速 自适应前瞻插补技术加工仅需要 0 . 3 6 1 s ,而传统插补速度控制加工时间0 . 7 5 3 s ; 同时对该区域加工轨迹试验 结果发现,采用高 速 自适应前瞻插补与传统插补技术共需要进给 分别为 7 . 5 0 7 s 和 1 7 . 4 5 0 s 。由于进给速度高速 衔接和微段组成 的刀具轨迹 自适应向前 ,避免 了频繁 的加减速度 ,使机床运行平稳,加工速 度和质量提高。 3 .结束语 高性能数控 系统在数控机床 中的应用 ,提 高了加工速度与加工质量。通过高速自适应前 瞻插补技术 的数学建模与试验,发现该技术在 高性能数控系统中具有较高的有效性与可靠性, 是一种可推广 的技术。 参考文献 [ 1 ]汪荣青 .高性能数控系统在数控机床中 的应用研究与设计 [ J ] . 制造业 自动化,2 0 1 2 , 3 4 1 8 [ 2 ] 洪海涛,于东,陈龙等 . 高性能数控系 统解释技术的研究与实现 [ J ] .小型微型计算机 系统 ,2 0 1 2 ,3 3 4 火力发电厂热工仪表的故障 检修方法 6 3 8 0 0 0四川广安发电有限责任公司 四川 广安 一 赵雪 摘 要 在电厂中热工仪表的使用非常普遍 , 它 压力等 , 热工仪表的正确测量是保证设备安全运行的一个重要的原因。 但是很多时候热工仪由于一些因素的影响容易出现故障 , 这也是造成电厂事故的一个原因 , 给人们正常使用电资源带来了很大的困难 , 产生了 很严重的后果。所以 , 对热工仪表出现的故障情况进行 阐述了火力发电厂热工仪表的故障和维修。 } 查 , 从排查中找出问题所在 . 解决后总结经验 , 保证机组运行安全。本文主要 中国机械 M a c h in e C h in a 2 2 9 Ac a d e m i c 学术 随着我国经济不断发展, 科技的不断进步, 用 电量迅速 的增加,在用电安全 问题方面受到 人们广泛 的关注。火力发电厂中最为重要 的一 个环节就是热工仪表的正确使用,热工仪表主 要设备有程控仪表、管路仪表等 ,这些设备形 成 了一个很好的回路系统,更好 的对机组进行 调整和检验 ,确保机组的安全性和可靠性,能 够预防事故 的发生和对设备运行 中各环节正确 的判断,使机组安全运行。热工仪表在使用 中 还能够对记录 的信息进行分析,自行调整最佳 状态的运行方式,提高机组的运行效率。 1 . 火力电厂热工仪表故障因素 1 . 1 环境影响 影响仪表故障的环境因素有密封故障、振 动和腐蚀等,电厂生产环境相对 比较恶劣,由 于各个系统 的安装需要相互配合来完成,因此 环境因素也成了仪表 出现故障的一个原因。电 厂中热控仪表安装 时,需要严格按照规定的安 装流程进行实际操作,需要减少不利环境对仪 表的影响。 I . 2人为因素 导致仪表出现 问题的另一个原因就是人为 原因①维修人员对其的损坏或偷盗行为等因 素都是仪表出现故障 的原因。检修人 员需要和 热控人员配合检修 ,还要对现场仪表设备进行 严格的监控和管理。②维护人员由于技术 问题 导致仪表 出现故障的事情时有发生,这就要求 维修人员要认真学 习专业维修知识,熟练掌握 仪表操作流程和所有使用功能,提高自身的动 手实践能力。③安装人员没有按照规范的安装 方法进行安装,导致仪表 的选择和安装 出现不 同程度的偏差,使安装后的仪表不能正常工作。 2 .热工仪表故障分析 2 . I 温度测量仪表故障 在对温度测量仪表进行安装时,如果操作 不规范很容易导致故障的发生。比如安装人员 在进行安装时,在不知情 的情况下使温度测量 系统 出现意外损坏,直接导致热电偶套管失去 作用,严重时会发生短路情况,造成温度测量 仪不能最大限度的发挥作用。 2 . 2流量仪表故障 流量仪表出现故障表现在示数的偏差,主 要原因是侧管路的严密性、导压管的冷静程度。 2 . 3 压力测量仪表故障 压力测量仪表出现故障导致仪表信息不显 示、 信息显示不准确或者显示不稳定三种情况。 产生这种故障主要是有以下几个方面 的因素 ①仪表本身。仪表本身或许已经存在损坏情况。 ②外界环境 。 压力测量仪表是否已经正常工作, 需要满足温度和外压的标准条件,其中不管是 哪种条件出现差错都会影 响到仪表正常运行。 ⑧ 安装操作。如果导压长度超出预定长度,很 大程度上造成仪表反应过慢;如果安装位置不 正确,就 能造成某个部件无法感应到压力的变 化 。 3 . 热工仪表的检修方法 3 . 1 短路法 短路法一般是对热工仪表内部的某个部分 用导线对此产生出短路状态,观察仪表 的工作 状态,通过工作状态 中的变化情况来确定仪表 故障范围并且进行具体判别。在特殊情况下还 可 以通过此种方法对仪表的一些具体故障进行 分析检修 。确定故障部位和原因之后需要对故 障部位及 时修复,需要更换元件的及时更换, 如果元件无法修复和更换的应更换新的仪表。 3 . 2电阻法 电阻法是通过电阻数值对仪表进行维修。 利用测量 电阻数值作为参照对仪表内部各个元 件有针对性的进行电阻检查,这种方法在工业中 应用的非常广泛。在进行检修时,把电阻数值作 为仪表中各个元件是否正常运行的基础标准,与 此 同时如果能够同时采用电压测量方法能够大 大提高仪表检测的效率。检测 中,如果元件电阻 值和标准数据有一定程度的差距说明元件很大 程度上存在故障需要及时对其进行更换。 3 . 3敲击 法 敲击法主要是通过对仪表表面进行接触或 者敲打来确定仪表 故障的一种方法。通过与仪 表直接接触来发现其中的问题,敲击法一般对 仪表内出现水雾、电源指示灯亮度 的变化和仪 表焊接漏洞等情况进行检修。 3 . 4 信号法 信号法运用 了电路循环原理检查仪表的连 通性。检修中,可以根据输出端信号质量来具 体分析故障的原因和修理过程。输入后端子板 的正负极信号,检查仪表指针情况。如果速度 相同,说明功效极有一定的不对称;如果指针 向-N偏倒,说明绕组 出现故障;如果出现 电 压不稳定或者不规则摆动现象,说 明电阻接触 不 良。 3 . 5电压法 电压法主要是通过仪表中的电压结构进行 检修,测定热工仪表中各个电压和标准电压值 之间的差异,通过这种差异性对其进行检修。 电压法检修用到的主要设备就是万用表,大大 能够提高设备故障检测的准确性。 4 . 结束语 热工仪表保证了电力生产过程不受意外事 故 的影响,提高电厂 的生产效率和安全。热工 仪表的使用有很多地方需要按照规定进行操作 , 如果 出现故障情况需要对故障进行逐一的排查 并全面检修,做到及时发现问题及时处理,时 刻保证电厂生产的安全。 参考文献 [ 1 ]刘振琦 . 火力发 电厂热工 自动化仪表 的应用及故障排除措施 [ J ] .科技创新与应用, 2 0 1 4, 1 2 9 0 . [ 2 ]吴春光 .电厂热工仪表的故障探索思考 [ J ] . 科技风,2 0 1 4 ,0 6 2 8 . [ 3 ]陈强 .热工仪表的故障成因及检修对策 研究 [ J ] .硅谷,2 0 1 3 ,0 2 1 1 4 一 5 . [ 4 ]王君普 . 浅谈安全快捷诊断热控 回路故 障十法 [ A ] .中国电力企业联合会科技开发服务 中心、全 国发电机组技术协作会、电力行业热 工 自动化技术委员会 . 2 0 1 0年全国发电厂热工 自动化专业会议论文集 [ C ] .中国电力企业联合 会科技开发服务中心、全国发 电机组技术协作 会、电力行业热工 自动化技术委员会,2 0 1 0 , 0 5 4 . 巴润矿 W K 一 2 0型 电铲冬季 故障高发 原因及处理办法 0 1 4 0 8 0内 公司巴润矿业分公司 内蒙古 包头 一 赵树峰/ 朱雷涛 / 周志 摘 要 WK 一 2 0 电铲是我公司引进的大型矿用机械正铲式挖掘机。本文通过对 WK 一 2 0 电铲气控系统、 润滑系 统以及大型结构件等的分析与研究 设备使用的影响因素 , 并对这些影响因素采取了进一步的解决措施 , 保证了设备正常高效的使用。 250 Ma c h i n e Ch i n a中国机械
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