据日本每日放送MBS新闻网消息，7日上午，一艘中国渔船在钓鱼岛(日称尖阁诸岛)海域同日本海上保安厅巡逻船发生相撞。而据共同社报道，中国渔船而后又与追踪的另两艘日本巡逻船中的一艘发生了碰撞。

据日本政府相关人士透露，发生相撞的中国籍渔船和日海保厅巡逻船均未沉没。日本海上保安厅正在对有关情况作进一步的调查，进一步收集相关情报。

另据共同社报道，事发时间是7日上午10点15分左右，在钓鱼岛海域久场岛西北偏北约12公里海域，一艘中国拖网渔船船头撞上了日本海保巡逻船“与那国”(Yonakuni)号船尾附近。巡逻船部分受损，但没有人员伤亡。过了约40分钟后，这艘渔船又与追踪的另两艘日本巡逻船中的一艘发生了碰撞。

日本海上保安官进入中国渔船进行“检查”

日本共同社称，据日本海上保安厅消息，目前发生碰撞的中国渔船已停船。日本当地时间下午1点前，巡逻船上的海上保安官进入了该渔船进行“检查”。
[UPLOAD=jpg]ShowFile.asp?ID=353[/UPLOAD]
资料图：日本海上保安厅舰船阻挠我民间人士船只到钓鱼岛宣示主权
【引申链接】

美因日舆论施压被迫称日美安保条约适用钓鱼岛

近日有消息称，针对日中两国均主张拥有主权的钓鱼岛（日本称尖阁诸岛），奥巴马政府改变了布什时期的政策，决定不再直接提及“钓鱼岛是《日美安保条约》的适用对象”，而是对外采用间接性措辞…

日本政府悍然决定将钓鱼岛“国有化”

日本对周围海域的资源争夺动作升温，不仅日前公开表示年底将与美军进行大规模的“夺岛”训练，21日又有消息称日本政府已决定把25个岛屿“国有化”，以作为“划定大陆架面积和确保海底资源的据点”。这些岛屿中包括日本与中国有主权争议的钓鱼岛。

美日12月联合军演内容被曝光 目标直指钓鱼岛

日本媒体称，这是二战以来，日美首次以中国为假想敌的实兵演习。演习区域除了大分县训练场外，还包括日本所谓的“西南诸岛”(指冲绳、宫古岛和钓鱼岛等大小岛屿)周边海域。在美韩军演烽烟未熄之际，美日又酝酿联合军演，其目的何在?

日首相候选人小泽坚决拒绝承认钓鱼岛为中国领土

环球网记者李宗泽报道，据法新社9月5日消息，作为日本民主党内的首相候选人之一，小泽一郎于本周日（5日）表示，日本应该明确回绝中国对钓鱼岛拥有拥有主权的声明。

     随着火力发电厂建设规模的不断扩大，电厂自动化水平的不断提高，对电厂的生产运行和管理提出了更高的要求，为实现电厂全面的信息化管理，大型火力发电厂基本上都逐步建立了电厂管理信息系统，通过各子系统提供丰富的实时和非实时的现场信息，对各系统状况和设备运行情况作出分析与故障预警，以提高电厂管理效率和决策正确性，使电厂实现全厂管理控制一体化。理想的火力发电厂管理控制应分为三层网络结构:上层网络为厂级自动化管理信息的高速以太网，中间网络为生产过程自动化网络，底层网络是各子系统之间的现场总线网络。根据电厂生产、管理等各环节的特点，火力发电厂自动化管理信息系统是划分成若干个子系统，子系统是按功能来划分的，与电厂管理体制相适应。子系统的划分遵循的原则:一是逻辑相对独立，每个子系统能独立完成某方面的管理功能;二是子系统内部各模块之间的联系程度大，而与其它子系统之间的联系程度小。

    随着电气自动化和现场总线技术的迅速发展，专用的电气装置和就地测控设备均己智能化，普遍采用交流采样技术，同时还具备通信接口传送信息的能力，因此电气系统的智能化、网络化己经成为发展趋势。发电厂电气监控管理系统 (简称ECMS)是在智能化和网络化的电气设备的基础上，采用大量现场总线通信技术实现的电气自动化产品，它的出现势必会对火力发电厂现有的计算机网络监控系统产生很大的影响，本文将对发电厂电气监控系统的设计范围、功能定位和与其它监控系统的关系等方面进行分析和探讨。

一、现场总线控制系统的特点

    开放性、分散化和低成木是现场总线最显著的三大特征

1.1 系统的开放性

    目前，火力发电厂中单元机组控制普遍采用的是分散控制系统(简称DCS)，其网络结构基本上是封闭式结构，其它厂家的智能设备很难接入。而现场总线系统是采用开放性分层分布式网络结构，将各控制器节点下放分散到现场，监控功能进一步分散到智能现场设备，构成一种彻底的、分布式控制体系结构，网络拓扑结构任意，可为总线形、星形、环形等，通信介质不受限制，可用双绞线、同轴电缆、光纤电缆等各种形式。采用现场总线控制系统可以减轻主机的工作负担。

1.2 系统的分散性

    现场总线系统彻底的分散性意味着系统具有较高的可靠性和灵活性，系统很容易进行重组和扩建，通过使用现场总线对现场设备进行调试、校验等工作，系统易于维护，可以减少维修人员，降低劳动强度。

1.3 系统的低成本

    衡量一套控制系统的总体成本，不仅考虑其造价，还应该考虑控制系统从安装调试到运行维护整个生产周期内的总投入。相对DCS而言，现场总线系统开放的体系结构和OEM技术将大大缩短开发周期，降低开发成本，且彻底分散的分布式结构将1对1模拟信号传输方式变为l对N的数字信号传输方式，节省了模拟信号传输过程中大量的A/D、D/A转换装置、布线安装成本和维护费用。因此从总体上来看，现场总线系统的成本大大低于DCS的成本。

二、火力发电厂电气控制系统现状

    火力发电厂单元机组被控对象众多，按发电厂负荷性质可划分为工艺负荷和电气负荷。工艺负荷主要是指各类电动机，包括中压电动机和低压电动机，以及就地传感器和热工仪表。电气负荷主要包括主变压器、高压厂用变压器、起动/备用变压器、厂用线路、低压厂用变压器、低压厂用电源等;以及独立的电气智能装置，包括发电机励磁装置、同期装置、中压厂用电源快切装置、低压电源备用自投装置、综合保护装置等。当前火力发电厂普遍是以DCS系统作为单元机组的主要控制系统，现场级设备主要采用传统的模拟量和开关量信号，即采用1对1模拟或二进制信号传输方式，即每个测点经硬接线接至DCS系统I/0卡件，生产过程的监控到达I/0子系统。DCS系统可以满足运行人员基本的控制操作要求，可替代原来的发电机控制台和厂用系统控制盘，实现单元机组炉、机、电操作手段统一。但随着电力生产企业信息化管理的发展，很多发电公司投入大量的资金构建电厂实时监控系统(SIS)和电厂信息管理系统(MIS)，以实现对设备维护和设备管理的智能化和信息化。如果现场级的设备依然采用传统的方式接入控制系统I/0子系统，MIS和SIS系统无疑成为"无源之水"，其作用将会大打折扣。

    在己投运的发电厂中，对单元机组电气设备的监控主要采用两种方式:一是硬接线和现场总线相结合方案，即所有断路器的控制指令及参与连锁所需要的位置状态经硬接线送至DCS的DO、D1卡件;而回路的电流、电压量、保护动作及报警信号则以现场总线通信方式传送，经ECMS系统通信管理机汇总后送入相应的DCS-DPU通信接口。在实际应用中，该方案各方比较容易接受，电厂应用较多。虽然ECMS系统具备对就地电气设备进行控制功能，但在正常运行时，该功能被闭锁，就地电气设备仍需要通过硬接线实现DCS系统监控，且经现场总线通信传送的电气信息没有送到控制室，运行人员无法看到，使ECMS系统没有充分发挥出应有的作用;二是完全现场总线方案，该方案的设计思想是希望将ECMS系统与DCS系统完全融合，实现无缝连接。ECMS系统通信管理机是按电厂工艺过程配置，参与工艺联锁控制的通信管理机与相应的DCS-DPU一对一进行通信，对于不参与工艺联锁的电气信息，通过电气站控层的通信网关接入DCS。该方案在云南宣威电厂六期(2×3OOMW机组)、云南巡检司电厂(2×135MW机组)等少数电厂己投入运行。从厂家提供的测试数据来看:电气监控系统通讯接入DCS的实时性能大体达到火电厂监控实时性的技术要求指标，但为保证实时性和可靠性，DCS系统仍保留部分硬接线。从技术上分析:该方案利用DCS-DPU串口通信和以太网通信方式与电气就地智能装置实现双向通信，由于通信实时性要求，ECMS系统通信管理机需要与DCS-DPU对应配置，导致通信管理机数量庞大，就地通信系统结构复杂，接口环节多，网络通信信息量大，各方配合调试工作量大。对于DCS系统来说，对外通信不是它的强项，大量的电气信息通过通信串口和网络传输引起通讯接口软、硬件配置问题以及网络结构问题等，对DCS系统和ECMS系统的可靠性均产生不利影响。由于机炉过程控制对象多，设备间相互关系紧密，操作频繁，逻辑运算复杂，采用全通信方式需要冒一定的技术风险。因此，后续工程能够采用此方案的不多。

1、引言

　　在智能建筑中，建筑智能化系统包含着若干个系统，而每个系统又由多个子系统和各种设备构成。以楼宇自控系统为例，从广义上讲它包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明与动力系统、消防系统、安全防范等子系统以及多种型号的传感器、执行器、现场控制器、UPS等机电设备。智能化集成系统就是将智能建筑内不同功能的子系统在物理上、逻辑上、功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。而实现系统集成的关键在于解决各子系统之间的互联和互操作性问题，这是一个多厂商、多协议和面临各种应用的体系结构，也是每一个智能建筑所面临的问题。解决这一问题最有效的方法就是利用软件接口技术，即在集成系统服务器与子系统管理主机之间使用一个软件接口，以此来完成集成系统与子系统的连接和信息交换。所谓的软件接口是指：一个能使智能化系统（称为主系统）与另外一个智能化系统或机电设备（称为分系统）之间建立起通讯连接的软件，并完成主系统与分系统之间的数据交换，从而实现主系统对分系统运行状态的监控和运行参数的设置。软件接口存在的前提是主系统和分系统均可提供对外通讯接口，且二者的通讯接口互不兼容，不能直接建立连接。因此，软件接口技术的研究已成为智能建筑系统集成中必不可少的一项关键技术。

　　下面就通过作者近期完成的天津某智能建筑工程，详细说明智能建筑系统集成中软件接口技术的研究及其在实际工程中的应用，其目的是为现在和今后的智能建筑系统集成工程提供全方位的、切实可行的方法，真正提高建筑管理系统的集成化、智能化水平。

2、基于EBI的BMS控制系统介绍

　　EBI(Enterprise Building Integratioon)即企业楼宇集成系统，是Honeywell公司推出的企业管理与楼宇自控的全面解决方案。在实际的智能大厦工程中，基于EBI的BMS(Building Management System）系统得到了广泛的应用。BMS系统是一个典型的网络控制系统（Networked Control System，NCS），系统自底向上分为三级：现场级、自动化监控级、管理级。也可将现场级、自动化监控级合起来称为控制级。现场级主要是通过各类传感器完成各类信号的现场采集，以及用现场执行机构完成现场控制功能。采用RS485、LonWorks、Honeywell C-BUS等多种控制总线技术，来完成各子系统的监测和控制功能。自动化监控级包括各子系统各自配备的控制器及独立的上位监控系统，完成各自独立的控制功能。控制器将现场级采集的信号与上位监控的设定值进行比较、计算，并向现场级的执行机构发出指令，来完成所要求的控制功能。管理级主干网采用100M以太网络、客户机/服务器（C/S）或浏览器/服务器(B/S)结构模式，实现子系统之间的联络、对话，对各子系统的重点信号统一实施监控。

　　在一个集成化的BMS系统中，往往是集散控制系统与现场总线控制系统体系结构并存的局面，系统要真正做到集成需克服诸多难点：如分析清楚系统的体系结构、深入理解现场总线的通信协议、开发相应的软件接口等。

3、软件接口技术

3.1 模块并行集成模式的软件接口技术

　　它的核心思想是：将BMS的网络系统划分为管理网与监控网两层，各子系统运行在下层监控网，系统集成数据库运行在管理网，各子系统与管理网的集成按是否需要另外开发应用程序划分成两大类：一类是通过工业标准协议实现集成，只要通信双方都共同遵守某种标准协议，即可通过标准化配置将实时数据转换成合法格式后直接与数据库交换信息，不需再开发额外驱动程序；另一类是通信双方不能共同提供某种标准协议的标准接口时，需利用系统提供的应用程序编程接口函数即API/Net API函数来开发软件接口，以实现数据库的访问。这种思想的示意图如图1。

　　图1中，将各子系统及其与集成平台通信的接口纵向地看作一个模块，整个系统中包含若干个这样的模块，这些模块处在平等的地位，并行地运行，集成平台统一协调各个子系统之间的工作。通过这种全面的定义与概括就实现了对所有实际集成问题的解决方案，而且依据并行工程的概念与理论，将整个系统模块化，使系统在结构上更加清晰，从而更加直观地反映了实际系统的情况。

图1 模块并行集成模式示意图

3.2 基于OPC的组件化集成模式的软件接口技术

　　基于OPC的集成模式的思路完全不同于上述模式，这种模式主要运用OPC技术来实现，其核心思想为：BMS中央监控站作为OPC 客户端，在它和各下层子系统之间开发一个OPC 服务器，保证这个OPC服务器与OPC客户端使用的是同一套OPC标准类型，可直接互通。OPC 服务器做成一个标准组件，包含可扩展的若干接口，以实现对不同设备驱动组件的调用。设备驱动组件依据不同的设备接口类型及协议封装，实现OPC服务器组件规定的若干接口或某些关键接口成员函数，与OPC服务器组件形成DCOM架构，共同运行在中央监控平台和各子系统之间，作为通信的中介，将具有DCOM架构的这些组件的集合统称为“接口层”。对中央监控平台来讲，接口层屏蔽了监控层中各种协议的不统一性及各种网络的异构性，从宏观上实现了OPC即插即用的思想。接口层中的各组件可运行在不同的计算机上，具有位置透明性；设备接口组件的数量可根据具体工程的需求任意增减、自由拆装。其结构示意图如图2所示。

图2基于OPC的集成模式示意图

1、引言

　　广东粤电靖海发电有限公司＃1，2机组2×600MW烟气脱硫工程，是采用湿法烟气脱硫项目。脱硫系统在引风机出口与烟囱之间的烟道上设置旁路挡板门，当FGD装置运行时，烟道旁路挡板门关闭，FGD装置进出口挡板门打开，烟气通过增压风机的吸力作用引入FGD系统。烟气旁路挡板采用气动调节方式，每个挡板门配供一套双气缸气动执行机构。为了保证锅炉机组的安全稳定运行在FGD装置故障和停运时，旁路挡板门打开，FGD装置进出口挡板门关闭，烟气由旁路挡板经烟道直接进入烟囱，排向大气。因此烟气脱硫旁路挡板门作为FGD装置和锅炉主机组之间直接联系的关键重要设备，其控制方案的正确，适当与否，直接关系着锅炉主机组的可靠稳定运行和FGD装置的设备安全以及烟气的脱硫效果。

2、烟气脱硫旁路挡板门工艺控制要求

　　从脱硫烟风系统运行和切除过程要求可以总结出旁路挡板门必须达到以下特殊工艺控制要求：

　　（1）所有设计采用的元器件必须满足现场使用条件。尤其是脱硫系统由于被控介质均为含有一定腐蚀性的烟气，对于安装在室外的设备必须具有响应的防护等级。

　　（2）正常运行时旁路挡板必须能够实现相当于连续模拟量但又具有慢速定位功能的关闭操作，以有利于在脱硫投入过程中保持引风机出口，即增压风机入口压力的稳定，从而保证旁路烟道和脱硫装置之间平稳的过渡切换，保证不对锅炉炉膛的负压产生影响，而不影响机组锅炉的正常运行。

　　(3) 紧急情况下旁路挡板必须能够实现相当于开关二位式的紧急快速打开操作，当脱硫系统出现故障时(如原、净烟气挡板关闭，增压风机、循环泵、GGH故障停机等)，应联锁保护切除脱硫，快速打开旁路挡板门，速度过慢则可能导致锅炉炉膛负压憋压过大甚至导致MFT保护动作。

　　(4) 应装设独立于DCS之外的硬接线紧急后备手操：目前脱硫控制系统均采用DCS集中控制方式，不设常规控制仪表，如果在运行过程中DCS出现故障，则运行人员可通过设在控制台上的后备硬手操快速打开旁路挡板门，切除FGD。

　　 (5) 旁路挡板门的控制电源，气源必须可靠，须具有"三断"保护，如果在运行过程中电源，气源故障，则旁路挡板门应处于故障安全的打开位置(即FGD切除，以不会对锅炉主机组的稳定运行和设备安全产生影响)。

　　 (6) 应装设阀门位置变送器：以方便运行人员精确了解和控制旁路挡板门的开度位置，有利于在脱硫投入过程中保持引风机出口，即增压风机入口压力的稳定。

　　(7) 应装设质量和数量足够的位置行程开关（至少设置三开一闭）：因为旁路挡板门的开关位置状态信号属于脱硫联锁保护逻辑中的重要信号，应充分保证其安全可靠性。

　　（8）为防止当急停按钮或快开指令复位后，旁路烟气挡板根据快开指令前的模拟信号自行调节到所给开度。DCS系统内须设置调节允许指令，既在每次挡板快开后只有该指令向就地发出后，系统方可进行调节根据给定的模拟量信号调节挡板开度，调节允许指令发出的同时，把要调节开度100%的信号发送给就地定位器。

3、靖海电厂气动旁路挡板门控制策略的分析与探讨

　　3.1旁路挡板控制策略及原则

　　目前对气动执行机构的控制一般采取连续模拟量的l/P阀门定位器和开关量的电磁阀两种方式，如果单一地采用其中一种，显然不能满足脱硫旁路挡板门"正常运行时能够实现相当于连续模拟量但又具有慢速定位功能的关闭操作，紧急情况下能够实现相当于开关二位式的紧急快速打开操作"的控制功能要求。因为l/P定位器虽然可以实现旁路挡板门慢速定位关闭操作，但其全行程的动作速度过慢，满足不了旁路挡板快开的重要要求；而电磁阀却相反，其动作阀门速度较快，但实现慢速精确定位操作却相对困难。显然如果能将二者有机组合起来，优势互补，就完全可以满足脱硫旁路挡板门"慢关快开"的控制功能要求。靖海电厂气动旁路挡板门控制原理图如下所示。

图一 气动旁路挡板门控制原理图

一、前言

计算机控制系统与一般数据处理系统有着明显的不同，为了成功地控制它操作的环境（受控设备），它必须对环境的变化迅速地给予响应，这就是实时性．这个特性通常用系统的响应时间来度量．响应时间是系统为了反应它的环境的变化所占用的时间[1]．由于环境状态变化的信息通过中断或检测进入计算机后，需先排队等待，然后调度和处理，因此响应时间是等待时间和处理时间之和．为了增加系统的处理能力或降低建造费用，要设法提高系统的实时性，这在使用微机控制时尤为重要．下面叙述从软件上提高实时性的一个策略．

二、实时任务调度问题

系统一般控制多台设备，当它们几乎同时输入信息时，若顺次逐个处理，则处理后面的信息的时延会超出允许范围，从而引起故障．这就可能成为计算机处理任务的“瓶颈口”.

为了解决这一问题，引进‘准实时，概念[2]，将每一个任务再细分为若干子任务，它们是任务中紧急程度近似且相对独立的工作部分．不同的子任务紧急程度不同，最紧急的称为‘实时的’，而其他的统称为‘准实时的’，且可根据紧急程度而赋予不同的优先权．

回复可见贴的内容需要登陆论坛完整版本才可以查看

EFCS系统将原先各自独立运行的6KV/10KV中压系统及400V低压系统中种类和数量众多的继电保护装置、测控装置、自动装置等通过现场总线或以太网联结起来构成系统，一方面，实现了与DCS系统的通信方式的信息交换，大大减少了DCS的测点投资和硬接线方式下的电缆投资，另一方面，通过网络和后台软件，实现了电气系统的协调控制、故障分析和运行管理，提高了整个发电厂的自动控制水平和运行管理水平。

2. EFCS的发展历程

发电厂电气自动化系统或产品可以分成以下几个主要部分：

l 发变组保护：含发电机保护、变压器（含主变、高厂变、高备变）保护，在大中型机组中，通常以发电机－变压器组保护或发电机－变压器－线路组保护的形式出现。

l 发电机励磁调节系统（AVR）：含励磁调节装置、功率单元、机端变等。

l 发电厂升压站网络监控系统（NCS）：含高压线路保护、母线保护、低压线路保护测控装置、后台监控系统、“五防”、RTU等。

l 发电厂厂用电气自动化系统（EFCS）：含厂用中压6KV/10KV和低压400V系统的保护测控装置、安全自动装置、网络通信及后台监控应用系统。

l 其他电气设备和系统：如直流电源、UPS等的控制系统。

发变组保护装置、励磁调节装置是发电机组最重要的自动化设备之一，由于其很高的专业性和重要性，传统上作为独立的子系统设计和运行，目前普遍采用嵌入式软硬件开发实现，系统对外留有通信接口；升压站的作用是将发电机发出的电升高电压后输送入电网，因此网控系统（NCS）的主要作用是实现升压站运行控制的自动化，与电网中普通变电站的综合自动化系统很相似，由于近年来变电站综合自动化系统技术发展很快，网控系统得益于此，基本与之同步发展。

发电厂厂用电气自动化系统（EFCS）是近年来随着网络通信和软件技术的发展而演变而来的一个新的综合自动化系统。总所周知，发电厂厂用电气二次系统包含众多的控制设备，这些设备的显著特点是可靠性要求高、功能配置专业化、安装位置分散。长期以来，厂用电气控制设备一直是独立运行的，控制难以协调、信息难以共享，也不存在实际意义上的系统。从二十世纪90年代初期开始，厂用电气自动化产品经历了一个重要的历史过程，在这一过程中，大部分设备完成了从集成电路型向微机型，或直接从晶体管型和电磁型向微机型的升级换代，实现了厂用电气自动化的一次飞跃。但随后，自1998年左右，围绕其下一步的发展目标，在行业内引起了严重的分歧，一种观点认为电气系统应仍以常规硬结线方式接入DCS系统，电气二次设备维持分立状态，甚至认为可扩展DCS功能，在DCS中直接实现电气二次设备的功能；另一种观点认为应利用现场总线和网络对电气二次设备进行联网，一方面以通信方式接入DCS系统，以节省包括DCS在内的综合投资，一方面组建电气后台应用系统，提升电气系统的运行管理水平。

传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时，存在着以下的障碍：

① 在电气自动化系统中，电气系统的电流电压等早已实现了直接交流采样，精度高、速度快、数字化；而DCS对电压电流等需要通过变送器转换后接入DCS，二次接线复杂，造价高，抗干扰性能差；

② 电气暂态过程快，继电保护、厂用电快速切换等通常要求处理的时间为毫秒级，而DCS的反应时间通常为秒级。

③ DCS是论“点”收费的，对一个信息“点”，如温度、压力或电流量，一方面需要提供一路专用电缆芯，上万个点就要上万路芯线，既耗费大量控制电缆，又浪费大量空间、施工时间；另一方面，在DCS设备中，设备卡件也是按“点”收费。而电气自动化系统中，一根通信电缆可以传送成百上千个“点”。

④ 由于DCS对电气测点的限制，使电气系统的许多应用功能无法实现，如故障诊断、故障分析、经济性分析、定值管理等。从而无法提升电气系统的运行管理水平。

近年来，以现场总线、工业以太网为代表的网络通信技术在变电站综合自动化系统的成功应用，以及DCS系统硬接线方式缺点的逐步暴露，使得全面提高厂用电气系统自动化水平的呼声越来越高。从2000年以来，国内国外一些电力自动化设备制造厂家和电力规划、设计和使用和试验部门一起积极探索，提出了多种EFCS方案，并在一些电厂进行了试验，积累了宝贵的经验。这些方案的共同特点是：厂用电气自动化设备通过现场总线联网；电气系统与DCS间采用通信加部分硬接线方式进行联系以减少电缆数量；建立电气后台系统，规划并逐步开发各种应用软件。

0 引言

    在铁路和港口的货场、建筑生产工地，有很多工程机械设备交叉作业，大型户外工程机械启动频繁，工作环境恶劣，由操作人员现场控制的方式已经不适应发展的需要。随着工业生产的发展，基于对工程机械工作信息资源应用和生产管理的需要，决策者需要及时掌握现场的生产状况，进行综合分析，作出准确、科学而有效的决策，指挥现场的生产工作。今天，几乎所有的建筑工程机械设备通过遥控改造都能实现遥控，开发一个通用的远程监控系统平台，可以快速方便的构建出符合用户需要的无线数据通信监控系统，这必将有良好的应用前景。

1 无线通信技术的迅猛发展

    LMDS是近年来逐渐发展起来的一种宽带无线接入技术，它具有大容量高带宽和双向数据传输的特点，工作在20GHz～40GHz频段上，可实现从每秒几千比特到25．6Mbs的用户接入速率，具有很高的可靠性。相对于目前常见的有线接入方式ADSL、HFC、以太网接入技术，以及MMDS、卫星通信接入技术和不可见光纤无线系统等常见无线接入方式，LMDS非常适合于用户数据密集的接入环境，可以充分满足各种新兴的宽带业务，作为一种无线接入方式，顺应了网络高速化和宽带化发展的趋势。无线传感器网络(Wire—lms Sensor Network，WSN)是无线技术领域最新的、最流行的应用。正是由于新，所以现在还没有统一的标准，目前全球有许多研究机构和组织在进行技术与规格的开发，提出了不同的技术标准，并以ZigBee和Z—Wave最为成熟，基本形成两大阵营。追求应用领域最大化的ZigBee由于自身近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的特点最后很有可能落在工控、医疗等信息控制传输领域。类似新锐技术的不断涌现、成熟和应用带动了工程机械生产发展的新格局。例如建筑施工安装技术中的大型构件液压同步提升技术，采用柔性钢绞线或刚性立柱承重、提升器集群、计算机控制和液压同步提升等技术结合现代化施工方法，将上万吨的构件在地面拼装后整体提升到预定高度安装就位。但在大多数工程中，液压提升器都处于高空位置，若就地控制对操作人员存在一定安全问题；而且控制系统所处的高空环境和温度气候条件都不利于工作，分析和排除故障都很不方便。无线遥控液压同步提升技术通过位于100m外的中央控制室远程控制，将龙门起重机的刚性腿和主梁顺利提升到位，大大的提高了现代化生产质量。

2 无线通信技术在工程机械领域的应用
2．1 筑路机械短程无线监控中的蓝牙技术

    当前筑路机械的发展方向是开发各种智能化的筑路工程装备，传统的在线状态监测，无论主动式还是微机自动监控系统，均需要将各传感器提供的在线信号实测值通过相应的有线电缆传输至微机，与微处理器内存的标准值相比较。由于各种工况条件的局限，机载设备需尽量做到高可靠性和简单，这样仅能对在振动压实、摊铺找平中监测到的信号进行简单处理，无法进行较全面系统的分析，可能误检、漏检各种潜在的故障隐患；另一方面，现行的作业管理缺少统一的施工工艺模式，路面路基质量完全由驾驶员的熟练程度决定，无完整的施工操作记录，不能很好地控制施工进度和质量。蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础，通常作用距离为10cm～10m，如果加大发射功率作用距离可达100m，完全可以达到筑路机械在线监控的要求。由于蓝牙技术特有的抗干扰性能，在一个工区利用一个中心控制监测单元可以有效地对七台(点)设备进行监控，达到实时监控的目的。作为一种没有完全成熟的技术，蓝牙还有待于实际使用的严格检验；其通讯速率也不是很高，可能会限制它在其他工程机械上的推广。目前主流的软件和硬件平台均不提供对蓝牙的支持，这使得蓝牙的应用成本升高，普及难度增大。类似的Z—Wave传输率仅有9．6kbps，以ZigBee来相对比较，即便不去谈论2．4GHz频段的250Kbps传输率，在915MHz频段上也至少有40Kbps(868MHz频段上有20Kbps)，虽然WSN不强调数据的传输速度、传输量，但也不至于过低。由于蓝牙芯片已多年大量生产，组件的量价均已达高度成熟，ZigBee当初设定以更低价格取代蓝牙在控制领域应用，实现难度也日益增高，现今ZigBee只有把握自身传输距离及组网优势寻求最佳的使用定位。

2．2 塔吊无线遥控系统中的微功率通信技术

    微功率短距离无线通信技术作为无线通信实用技术，一般使用单片射频收发芯片，加上微控制器和少量外围器件构成专用或通用无线通信模块。nRF905是挪威Nordic公司推出的单片射频收／发器，工作于433/868／915 MHz 3个ISM频道。nRF905提供了强大的跳频机制，可以应用于许多特殊的场合。

    在德国，几乎所有的20t以上的移动式吊车都装上了比例无线电控制系统。通常，遥控装置还配置了数据反馈设备，发射机上可配置大平面的LCD显示屏，不断的向吊车司机报告负荷、起重臂长、负荷力矩、油温、压力等其它重要的运行参数。目前国内建筑工程等行业使用的塔吊多属控制室形式，控制室束缚、视线不清、环境恶劣或指挥配合不当等因素皆可形成事故隐患。我国大量的建筑施工中小型企业所使用的塔吊型号多，所以在现有塔吊控制室控制的基础上，结合微型计算机控制技术，开发出低功耗且具有高抗干扰能力和高可靠性的塔吊无线遥控系统：以MSP430超低功耗16位微控制器和无线收发芯片nRF905为核心，采用软件编码和硬件译码的方式提高系统的抗干扰能力，系统发射器采用定时扫描、接收器采用无记忆输出控制方式，既保证了安全操作可靠性又大幅度提高了生产效率，可广泛应用于塔吊等一般的工业遥控系统中。

液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面的支护设备，也是综采的关键设备。长期以来，受国内基础工业水平的制约和资金投入不足的影响，我国生产的液压支架多以人工手动操控为主。尽管手动操控的液压支架制造成本低、操作简便，但是移动速度慢，生产效率低；而且由于井下工作环境恶劣，容易发生安全事故。

近年来，随着计算机和自动控制技术的发展，采煤技术设备的自动化也日趋成熟，液压支架的电液控制技术也随之发展起来。与手动操作相比，电液控制系统具有许多无可比拟的优越性，比如移架速度快，能够高效地与采煤设备相配合，从而大幅度提高生产作业效率；可以实现自动化作业，降低工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，从而减少工作面的操作人员；可以解决特殊地质条件和困难生产条件下的生产工艺问题，有利于保障人身安全等等，液压支架电液控制系统不但可以自动控制液压支架的动作，而且可以实现邻架或远程控制液压支架，从而为实现井下无人工作面提供了可能。正是这些突出的优点，在国家煤矿安全生产形势的迫切需要下，目前越来越多的液压支架生产厂家开始加大电液控制系统的投入力度。

液压支架电液控制系统是具有单片机、传感器等电子装置和液压回路控制部件，可以根据生产需要而控制液压支架自动动作的系统。其中传感器部分主要是压力传感器和倾角传感器。

压力传感器用于检测液压支架前、后支柱及前伸梁的压力值；倾角传感器用于检测液压支架水平面X轴和Y轴的倾斜角度值。常用液压支架电液控制系统对压力和倾角传感器的一般要求为：
压力测量范围：0～60 MPa，2倍以上过压能力；
倾角测量范围：±30°，双轴；
检测精度：±1%；

    此外，系统还要求传感器具有较小的温度误差以及良好的频率特性，较快的响应速度，以便准确地测出压力的变化状态，实现对液压支架的准确控制。

西安中星测控有限公司自主研制的CS-PT2000压力变送器和CS-PS3000系列压力传感器是专门针对液压支架检测而设计的，具有稳定性好，精度和可靠性高等特点，而且结构巧妙，便于快速拆装。产品通过了本安认证、隔爆认证和CE认证，广泛应用于煤矿机械行业。

CS-PT2000压力变送器主要技术参数如下表：
[UPLOAD=jpg]ShowFile.asp?ID=347[/UPLOAD]

里卡提方程的求解对于LQ 控制问题来说是至关重要的[1-4]．在文献[5.6]中，分别提出了离散时间和连续时间情况下LQ 控制代数里卡提方程的迭代求解方法，并指出还可分别求解一个逆向时间的里卡提方程．同时又对于连续时间情况提出了当△t选得非常小时不发生严重舍入误差的ZN类的算法．进而在文献[7]中发现，LQ 控制与结构力学中的串连式子结构的理论[8]，以及柱形域椭圆型偏微分方程半解析法的理论与方法[9]，是可以互相模拟的．这就给不同学科与最优控制互相渗透提供了条件与途径．

依照文献[7]中提出的一一对应关系，本文模拟结构力学的方法，首先推导了在非定常情况下其消元算法的公式．这些公式可以对定常时迭代算法的收敛解，即代数里卡提方程的解提供了证明．对于连续时间有限区段具有的混合能的分块子矩阵Q2, G2及I2, 可以由消元算法的公式，建立其微分方程．常用的Riccati 方程只是其中之一.本文可以求出在区段长△t很小时这些分块子矩阵的级数展开式．对于△t区段采用高次近似会加速里卡提方程的2N算法的收敛性．

回复可见贴的内容需要登陆论坛完整版本才可以查看

 宽带用户的迅猛发展，主要得益于以太网技术的广泛应用和网络设备成本的不断降低，以太网交换设备的应用已不仅仅局限在“局域网”，在“城域网”领域也得到规模应用。目前以太网已经成为企事业用户的主导接入方式，全球企事业用户的80％以上都采用以太网接入技术。在“最后一公里”接入技术中，以太网技术通常应用在居民小区、高档住宅楼和商业大厦，采用FTTx+LAN的接入方式，即将光纤建设到小区或大楼，再通过快速以太网连接到用户。用户侧的接入设备(如以太网交换机，宽窄带综合接入设备等)一般位于小区或商业大楼内，向用户提供业务接口，实现宽带的接入。

在小区内或者商业区内，如何将光纤接入点与住宅和楼宇连接起来，是网络提供商非常关注的部分，因为这个区域的网络布局，布线拓扑结构，设备选型直接影响到整个网络运行的性能和成本以及项目的布线施工等。通常这个区域在网络规划时是以接入点为中心，尽量将网络连接的距离设计到100米内，以减少网络中光纤互连的数量。重要原因是：传统的铜线以太网标准传输有一个最大距离限制100米。LRE技术可以大大延长这个距离，最大程度上取代小区或者商业区内之间互连的光纤，从而在大大降低了网络系统的投资和施工周期，为网络提供商提供性价比很高的组网方案。图1主要说明了LRE在“最后一公里”接入中的应用。

据统计，95％的小区住宅楼之间或楼宇之间的网络互连距离在200米内，98％的楼道之间或楼宇单元之间
的网络互连距离在100米之内。也就是说95％的小区住宅之间或楼宇之间的光纤可以由5类铜线替代。图2是某小区接入的网络拓扑图实例。图中的连线和数字表示的是小区内住宅楼之间以及楼道之间的连接方式以及距离。红线代表超过100米的5类线缆布线部分，采用4对5类双绞线，白线代表100米内的5类线缆布线部分，采用25对5类双绞线。综合节约的设备成本，布线施工成本，整个项目节省总费用的30％以上。

回复可见贴的内容需要登陆论坛完整版本才可以查看

Profibus现场总线是作为德国国家标准和欧洲标准的现场总线标准。该项技术是由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出的。它采用OSI模型的物理层、数据链路层。分散化的外围设备DP 型隐去了第3 层至第7 层，而增加了直接数据连接拟合作为用户接口；现场总线信息规范FMS型则只隐去第3 至第6 层，采用了应用层。过程自动化PA 型的标准目前还处于制定中。其最大传输速率为12 Mb / s ，传输距离为100 、400m ，传输介质可以是双绞线，也可以是光
缆，最多可挂接127 个站点。FMS、DP 、PA 分别适用于不同的领域。Profibus-DP要应用于现场级，是一种高速（达12 Mb / s ）和便宜的通信连接，它被设计为自动控制系统和设备级分散的I/O之间进行通信使用。Profibus-DP是一个主站/从站（Master/Slave）总线系统，主站决定总线的数据通信，当主站得到总线控制权时，没有外界请求也可以主动发送信息。主站可以是PLC, PC等；从站为外围设备(典型的从站包括输入输出装置、阀门、驱动器和测量发送器），它们没有总线控制权，仅当接受到的信息给予确认或当主站发出请求时向它发送信息，它可以有多种网络拓扑结构：线形，星形，环形等。本文所讨论的通信接口就是基于Profibus-DP的。

回复可见贴的内容需要登陆论坛完整版本才可以查看

     随着计算机网络技术的发展，“智能家居”越来越被人们所重视。综观国内外的智能家居系统，大部分侧重于利用Internet进行远程控制。由于受到上网设备的限制，这种方式给智能家居系统的使用带来了不便。例如，在用户回家途中希望能够打开空调，很可能就因为不方便上网而无法实现。随着电话的普及，利用电话对家电进行远程控制可以做到随时随地。目前国内外使用的控制方式主要有：利用短消息控制和用语音播放受控设备的名称或代号，再根据用户的选择来控制相应的设备。这两种方式的弊端是：交流的方式不流畅自然，而且当受控设备的个数达到10个以上时需要考虑新出现的问题。

    本文所介绍的系统采用三星公司生产的S3C2410芯片作为微处理器，基于公用电话交换网设计而成。系统先对用户从电话输入的语音命令进行语音识别，然后根据识别结果向串口发送相应的命令，实现对家电的控制。

1 语音识别原理  

    语音识别的过程可归结为模式识别和匹配。通过对语音信号进行预处理和分析计算可抽取出所需的语音特征，并以此建立语音识别所需的模板。而当对语音进行识别时，则需要将系统中存放的语音模板与输入的语音信号的特征进行比较，并根据一定的算法和策略，找出一系列最优的与输入的语音匹配的模板，最后输出识别结果，识别流程如图1所示[1]。

    预处理包括采样、去除噪音、端点检测、预加重、分帧、加窗等。而特征参数的提取,目前较为常用的有线性预测倒谱系数(LPCC)与Mel倒谱系数(MFCC)。本文采用的是MFCC。系统采用改进的动态时间规正DTW (Dynamic Time Warping)算法对语音进行训练和识别。

2 系统的硬件设计
2.1 系统的组成

    系统由ARM9核微处理器构成主控部分，接收外部的控制信号，负责信息的处理，调控系统各部件协同进行工作。接口电路提供微处理器与电话网络的接口，包括振铃检测电路、模拟摘挂机电路、语音电路、双音多频（DTMF）信号解码电路。系统的硬件框图如图2所示。其中振铃检测电路、模拟摘挂机电路可由电话接口模块替代。

    系统的工作过程是：当有电话接入时，电话接口模块中的振铃检测电路检测到有振铃信号并送微处理器；微处理器发送摘机信号到摘挂机电路，实现模拟摘机；语音模块立即播放语音提示，要启动家电控制则输入密码，正常通话则等待3s；当用户有按键输入时，相应的DTMF信号经双音多频信号解码电路解码并送微处理器对它进行判断；若输入的密码正确，则由语音模块播放提示音，要求用户输入语音控制命令；语音命令的模拟信号经A/D转换电路转换成数字信号后送微处理器进行语音识别；识别结果通过串口输出。
2.2硬件的设计
    系统以S3C2410芯片为核心，配合电话接口模块、语音单元、存储单元实现语音识别的训练及识别过程。该芯片是SAMSUNG公司生产的一款基于ARM920T内核的芯片，拥有独立的16 KB指令Cache和16 KB数据Cache，片内资源丰富并支持MMU虚拟内存管理单元，采用它作为程序的主控芯片可减少工作量，降低开发难度。为实现对语音的处理，系统的语音单元采用了PHILIPS公司的UDA1341TS语音编解码芯片。语音的模拟信号从电话线经过偏置和滤波处理后输入到UDA1341TS中转换为数字信号后再送到S3C2410进行处理。本系统和电话公用网之间的接口是PH8809电话模块，PH8809是专业设计的电话接口电路，采用标准DIP32P封装，体积小巧，具备振铃检测、摘挂机检测和控制及语音接收／输出、DTMF输入/输出等功能，并带有电话线断线检测端口及音量自动增益调节电路，集成度高，性能稳定。出于安全考虑，系统采用密码验证的方式对用户身份进行识别，而密码的输入借助于DTMF信号。HT9170是DTMF信号接收解码芯片，它可对接收到的DTMF信号进行检测和解码，并将不同的DTMF输入信号转换成相应的4位BCD码数字信号输出。系统的存储部分选用32 M×8 bit Flash K9F5608U芯片，用于烧写程序，2片8 M×32 bit大容量SDRAM芯片型号为HY57V561620。其中电话接口模块PH8809与语音编解码芯片UDA1341TS及DTMF解码电路HT9170、微处理器S3C2410的连接如图3所示。

    图3中，SW是摘挂机控制开关，高电平导通，低电平断开。RING为振铃信号输出，输出高电平时无振铃，输出低电平则表示有振铃。DXC是电话线断线检测输出，输出高电平表示电话线断线，输出低电平时电话线连接正常。

廖永红 最后编辑于 2010-9-6 14:50:15

随着国内电力市场及电力自动化的发展，计算机技术在电网调度中得以广泛应用。我公司利用多年从事电力系统工程的经验，融合了国际上计算机软、硬件先进成果，开发出一套先进的开放式电力调度自动化系统PNT2000。该系统以主流操作系统WindowsNT为平台，采用SQL Server关系型数据库，按照国际上先进的Client/Server架构，利用关系型数据库的管理能力、32位网络操作系统的运算能力及局域网的通讯能力，具有容量大、速度快、可靠性高、可扩充性强、操作管理方便等特点。

1 系统特点

1.1 功能完备的调度自动化系统

PNT2000是一套功能完备的调度自动化系统，它利用了Client/Server架构的先进性、局域网的快速通迅能力(100Mbps)、WindowsNT操作系统的处理能力，具有实时性强、运算速度快、吞吐量大的特点。网络管理能力极强，既能保证网络上数据的实时性又能保证数据的一致性。

1.2 大容量的关系型数据库

关系型数据库SQL Server[1]可与多种第三方软件联接，可运用第三方软件对数据进行访问、修改、编辑，给用户管理提供了方便； 同时由于它是网络数据库，为跨网访问提供了便利。

数据库充分发挥了WindowsNT Server操作系统硬件资源的效能，使数据的访问速度、网络通迅速度有了可靠的保障。

SQL Server数据库管理系统提供了友好的数据库管理界面，建有实时数据库、历史数据库用户可以方便地浏览数据。在系统设定表中，用户可以添加增删数据，以更改系统设定。用户可以创建自己需要的浏览方式，操作灵活简便，并可在屏幕上动态显示数据库内容，实时地接收前置机传送来的数据，以统一的格式将其发送给网上各计算机，确保网上各计算机数据的实时性和一致性。

1.3 友好的人机界面

人机界面以WindowsNT WorkStation为平台，实现了全32位数据操作，具有运算速度快、管理方便的特点。

PNT2000以单画面实现整个调度的地理图、系统接线图显示，具备画面的移动、放缩、漫游、导航、切换等功能，可实现动态数据管理、动态网络着色功能。棒图、趋势图方便、快捷，登录、注册功能保证了调度的安全。

PNT2000应用系统提供的图形工具及编辑功能，使用户可以在系统图元库的基础上生成自己的用户图元库，从而方便地绘制出各种流程图、电力系统主接线图、曲线、棒图、地理图区域及状态图。

1.4 相互监测的前置机系统

前置机系统采用WindowsNT操作系统,它具备多任务、多线程功能,可以管理大量的系统资源,为每一个RTU创建一个线程,各线程独立运行,当一个线程出现故障时,不影响其它线程,即各RTU数据通讯程序之间相互独立,互不影响。同时，双机热备用功能，使某一主前台机工作时，另一备用前台机自动检测该机的工作状态，当发现主前台机发生故障或程序停止工作时，自动投入运行，成为主前置机，而当发生故障的计算机再次投运时，则扮演备用前置机角色。两台前置机的相互监测通过操作系统功能完成，具有实时性强、切换快的特色。前台机支持多规约数据传递，实现与多家通讯设备连接，具有支持128路RTU的能力。

1.5 安全、可靠的数据通道

PNT2000采用的调制解调器具有全双工、同步异步可选、波特率可选等功能,同时能根据前台机指令进行切换,是整个系统的数据通道。

回复可见贴的内容需要登陆论坛完整版本才可以查看

　　因此，许多关键基础设施和商业系统都采用不间断电源（UPS）作为备用电力。当电力设施停电时，准确转换到UPS供电给现场电源。UPS市场专门服务于小容量系统，从1 kVA或者更低到几十kVA，可以支持1、2台计算机工作；以及几十到几百kVA的中型设备，用于支持办公建筑的IT基础设施。最近几年出现了许多功率为几百万瓦的大型设备，用于支持数据中心和确保在线服务的持续有效性。最近几月甚至几年，大型服务器农场和数据中心已经成为最主要的应用，UPS也继续为建立已久的关键系统市场服务：例如手术室和空中交通管制。

　　UPS按照其功率输出分类，与其容量无关，也就是说与它们的供电时长有关。UPS可以用于长时间替代电源供电，长达几个小时；或者仅用于提供“桥接”电源，即电源失效时立即开始供电，直到柴油发电机之类的电源启动并达到稳定输出后停止供电，供电时间只有几秒钟或几分钟。还存在另外一种短期应用模式，不仅需要UPS支持连续运行，还需要UPS提供充足的电源以便确保客户系统的预定关闭。

电池组为大部分UPS供电

　　虽然UPS可以采用其他技术（比如飞轮储能），但是大部分UPS仍然采用电池组储能。电池组不仅可以提供可观的容量，而且几乎能够在瞬间供电。要使UPS可靠运行，必须使电池组充满电并且状态良好。

　　尽管电池技术在其他领域已经取得了许多进步，但UPS中采用的电池仍然是最古老的化学铅酸电池。因为诸多原因，在备用电源中铅酸电池一直未能被取代。就每单元存储的电量而言，铅酸电池的能量密度高（虽然以今天的标准来衡量并不突出）；它们的功率密度非常高，能够根据需要输送大电流而不会损坏；虽然它们的重量比较大，不适用于许多便携式场合，但是对于UPS设备的影响并不大；尤其是，可能因为它们的成本比较低。此外，从今天的环境敏感度来看，铅酸电池几乎全部成分都与“绿色”相关，尤其是铅，可以完全循环再用。

　　铅酸电池的充电和寿命周期特性也非常适合UPS使用。VRLA（阀控铅酸）电池不仅可以容许连续“浮”充，而且只要始终保持在充满电并很少深度放电时，它的使用寿命可以达到最大。不过，电池组的使用寿命有限，如果环境条件（尤其温度）超出最适宜的范围，电池寿命就会相当程度地缩短。大多数设备上的电池可以根据保质期定期进行更换，通常是每5年更换一次。但是这种方法存在缺陷：在非预期环境条件下运行的电池可能失效更快，而受到良好维护的电池的使用寿命可能会更长。

容错

　　现代的UPS需要提供高功率输出，因此需要许多电池单元大规模的串联，单个电池单元的失效可以导致整个串联电池组的失效。大型和中型UPS通过执行冗余来确保单个电池失效不会导致整个UPS失效。而UPS仍将继续运行，不过输出的的峰电流会减小，系统使用UPS能够运行的时间会缩短。此外，失效的电池还可能损坏电池组内其他单元，降低它们的使用寿命。

　　电池监测和维护体现了与UPS运行相关的一项重要成本。通常，工程师需要定期（可能按月）巡查现场，以便测量系统内电池的电气特性。通常通过测量电池电压，来鉴别运行不正常的电池并进行更换。输出电压并不能始终有效地预测电池失效。当电池的端电压显著低于其标称值时，很容易鉴别该电池可能会失效，但铅酸电池在其容量降低时或在其失效早期，仍然能够表现出满意的端电压。因此，电池也可能在定期维护周期之间失效，所以需要工程师进行额外巡查。

持续监测降低成本

　　对电池进行持续监测，一方面可以缩短工程师对每组电池状态亲身检查的时间，从而提高他们的现场巡查效率，另一方面可以实现预防性维护。通过鉴别电池的潜在失效，工程师可以在例行巡查过程中换下电池，从而保证更高的可靠性，同时也避免了程师进行紧急巡查。

图1：持续监测系统测得的电池单元的输出电压

　　图1标示出对配置一台800kVAUPS的广播设备上的电池进行测量的综合监测结果。图形指示出一组联电池组中几个单体电池的输出电压。在这个例子中，每个串联电池组由200块单体电池（在其他文章中，单体电池也被称之为电池组：封装在一个外壳内的多个电池单元）组成，能够提供大约440V的电压。电压存在相当大的波动，因为电池组配置不正确：这一点将在下文进行讨论。

　　图中明确地指出，一个电池单元提供的电压为2V，而不是标称的2.2V。虽然电池提供的电压比预期的低，不过这种差别相对较小（在正常接受范围内），而且是稳定的。这种特性很典型，采用输出电压作为电池即将失效的指标不再可靠，因为电压值可以保持在阀值范围内，因此不会触发报警。这就是发生在这个例子中的；在收集这些数据时，监测系统用于评估定期维护方案的有效性，而不是用于警告潜在的问题。由于没有采取任何措施，该电池单元后来在图2所覆盖的时期内严重失效；水平轴表示测试进行的日期。不过，在失效点（电池单元电压下降至0.7V）以前，故障电池组的电压从本质上保持恒定，没有任何即将失效的迹象。最后，维护人员在11月更换了该单体电池，随后电压恢复到整个电池阵列的平均值水平。

图2：电池单元彻底失效－失效前电压几乎没有降低

　　这些证明，输出电压不能准确预告可能发生的失效：而另一个参数阻抗才是更好的指标。如图3所示，图形表明阻抗在6月份呈上升趋势，到7月初该值增长了20％以上。这种趋势很容易表明：对阻抗进行测量可以在电池失效前3个月就能发现问题。利用该数据，可以在定期预防维护过程中更换该电池，而无需等它劣化致失效。

图3：对电池单元阻抗轨迹的回顾调查证明，阻抗是更好的失效预测指标

　提起USB光纤产品，也许应用最普遍的是USB光纤声卡，但是这种娱乐产品不属于本文介绍的范围，所以本文的名称界定为USB光纤通信产品，特别是用于工业通信的产品。本文以波仕电子的系列USB光纤通信产品为例，介绍了如何将USB接口与光纤通信技术进行有机的技术结合，创造出一批全新的产品。
　　现在USB接口已经开始逐步取代传统的PS/2鼠标口、PS/2键盘口、CENTRONICS打印口、RS-232串口等。USB将是未来重要的PC机工业通信接口之一，用于实现工业通信以及存储、编程等。USB标准也历经了从USB1.0低速1.5M、到USB2.0全速12M、再到USB2.0高速480M的发展过程。虽然现在正在出现所谓USB3.0，但是由于不兼容于USB2.0标准，而且实际性能表现也远没有号称的5G，所以未来前景并不明朗。

　　英籍华裔学者高锟1966年发表论文指出了利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光纤通信的基础，并于2009年因此而获得了诺贝尔物理学奖。高锟大胆地预言，只要能设法降低玻璃纤维的杂质，使光纤的损耗从1000db/Km降低到20db/Km就能用于通信。1970年美国康宁玻璃公司终于制成了世界上第一根20db/Km低损耗的石英光纤。1976年，在武汉的邮科院拉出了中国第一根实用光纤。1970年代同时作为光纤通信用的光源－－－－激光也取得了实质性的进展。1981年出现半导体的激光器。此后，光纤通信技术不断发展：光纤从多模发展到单模，工作波长从0.85um发展到1.31和1.55um。另一方面，随着技术的进步和大规模产业的形成，光纤价格不断下降，应用范围不断扩大。目前光纤不仅已成为信息宽带的主要媒质，而且也广泛应用于工业通信。

　　USB光纤通信产品是将USB接口与光纤通信技术进行有机结合的成果，是典型的光电子产品。在使用上与直接接USB电接口时是一样的，但是却具有光纤传输距离远、抗电磁干扰等优点，特别适合工业通信的场合。

　　第一代产品 USB/串口光纤转换器

　　图1 波仕电子的型号为OPTU232L1的USB/串口光纤转换器

　　第一代USB串口通信产品的型号是波仕电子的OPTU232L1(多模)和OPTU232SL1(单模)(如图1)。直接从USB口转换出一对光纤收发头用于传输串口信号，而且无须供电。波仕OPTU232L1和OPTU232SL1(单模)微型USB/串口光纤转换器具有超小的专利外形(80*23*47mm)、可以虚拟成为本地COM串口、无须修改已有的串口通信软件。驱动程序同波仕USB232转换器。由于OPTU232L1传输的还是串口信号，所以必须成对使用或者与波仕的串口/光纤转换器配对使用。由于采用光纤作为通信传输介质，具有高隔离电压、防电磁干扰、传输距离远等优点。

　　波仕电子发明和首创了USB/串口光纤转换器、同时也是世界上唯一的USB/串口光纤转换器。OPTU232L1被评为2007年度中国十大创新通讯产品 。OPTU232SL1的传输介质为单模光纤、OPTU232L1的传输介质为多模光纤，但是外形和驱动程序是完全一样的。

　　第二代产品 微型USB/以太网光纤收发器

　　波仕电子的USB以太网光纤收发器可以将USB转换为符合IEEE802.3u以太网标准的100Base-FX光纤进行传输，将传统的RJ-45口改为了USB口。波仕电子的USB以太网光纤收发器也可以由一个USB/以太网卡(图2)加一个微型以太网光纤收发器OPET100L(图3)组成，实现从USB转换出一对光纤收发头进行远程传输。由于产品实现遵守以太网标准的光纤传输，所以即可以成对使用、也可以与其他符合100Base-FX标准的以太网光口通信。

　　波仕电子创造了世界上最小的以太网光纤收发器OPET100L (外形74*23*47mm)、无需驱动程序、单模和多模通用、单纤双纤可选、没有任何跳线开关设置。微型以太网光纤收发器的功能与常见的用于网络通信的以太网光纤收发器是一样的，可以将IEEE802.3u标准的10/100M以太网电缆转换成为100Base-FX光纤进行传输。

　　现在的计算机都带有USB口或者RJ-45以太网口，以太网光纤通信都需要计算机具有以太网光口。微型USB以太网光纤收发器就是将目前已经有的USB口转换为以太网光口的装置，而且由于体积小巧所以适合放置在办公桌面上的、将主导未来的光纤到桌面市场。

随着企业信息化技术的不断深入，现场设备与上位机进行实时数据通信的要求逐渐提高。不同类别的自动化设备和网络需要进行异构网络系统集成，实现数据共享和交换，从而更好地满足企业制造执行系统MES和企业资源管理系统ERP的数据采集要求。本文研究了基于PROFIBUS-DP现场总线的变频器网络控制技术，并实现了上位机WinCC监控软件与物流HOSTLINK网络之间的系统集成。

1 控制系统网络结构

西门子S7-300 PLC 作为PROFIBUS-DP网络的主站， CPU315-2DP 有MPI 和PROFIBUS-DP 两个接口。两台S7-200 PLC 为PROFIBUS 从站，分别控制电梯和1 号变频器，并通过EM277 通信模块与PLC 主站交换数据。6SE70 变频器通过PROFIBUS-DP 通信卡与主站通信。

上位机安装有WinCC 工控软件和SIMATIC Net 软件，通过CP5611 通信卡与S7-300 主站进行MPI 通信，实现上位机远程监控功能。物流系统包括物流传送与分拣装置、立体仓库装置，并组成HOSTLINK 网络，采用Visual Basic 开发了物流上位机监控系统。WinCC 通过动态数据交换DDE 方式与物流上位机监控系统进行集成(如图1)。

回复可见贴的内容需要登陆论坛完整版本才可以查看

一、现场仪表系统故障的基本分析步骤

现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。
现根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。

1．首先，在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。

2．在分析检查现场仪表系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因所在。

3．如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线)，或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线；故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题；如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。

4．变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统。

5．故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作系统造成的。

6．当发现DCS显示仪表不正常时，可以到现场检查同一直观仪表的指示值，如果它们差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。

        总之，分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以，我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析，检查原因所在。

二、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤
1．温度控制仪表系统故障分析步骤
分析温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制；该系统仪表的测量往往滞后较大。
(1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。

(2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。

(3)温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。

(4)温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。

1　系统规模

杭州绿能环保发电有限公司垃圾焚烧电厂的最终规模为包括6台杭州锅炉厂引进日本三菱重工技术制造的150 t/h垃圾焚烧炉和2台杭州汽轮机厂的6MW纯冷凝汽轮机发电机组及除氧给水系统、化水系统、水工系统等辅助系统。电厂的DCS系统采用了北京和利时公司的HOLLiAS2MACS II系统,其中的关键设备———垃圾焚烧锅炉的马丁炉排及燃烧参数控制PLC系统由日本三菱公司提供。

2　控制系统的选择

根据垃圾焚烧电厂控制系统的规模以及要求达到的控制水平,选用了一个基于TCP / IP协议的以太网开放型的DCS系统。由于垃圾焚烧电厂存在垃圾坑、渣坑等这样的特殊建筑,电缆进出主厂房的通道极其狭小,布线和线缆维护困难,另外测点相对分散,本工程采用Profibus2DP现场总线有效地解决了这些问题,同时减少了自控工程的造价。通过Profibus2DP现场总线联接的现场控制设备主要包括以下几项。

回复可见贴的内容需要登陆论坛完整版本才可以查看

目前各种温度控制仪表最常用的控制技术是数字PID 控制技术，并且被控温度系统的模型或者结构在运行过程中常常发生变化，如果不调整控制器参数就难以达到良好的控制效果。调整PID 参数是一个复杂的过程，需要相当的经验。模糊自适应PID 控制可以在控制过程中对不确定的条件、参数、延迟和干扰等因素进行检测分析，采用模糊推理的方式能实现PID 参数的在线自调整，不仅使得温度控制仪表使用更方便，而且提高了控制精度。同时，虽然现在许多温度控制仪表都具有RS232 串行通信接口，能通过串行方式与PC 机或其他设备进行通信，但是这种一对一的通信方式不能应用于目前发展较快的总线式控制系统，难以适应工业生产的要求。PROFIBUS 是目前世界上使用最广泛的现场总线协议之一，占有巨大的市场份额。因此设计开发具有先进控制算法、具有PROFIBUS-DP 接口的智能温度控制仪表从站就具有一定的理论意义和实际意义。

1 系统硬件设计

将温度控制仪表设计为PROFIBUS-DP 总线系统的一个从站，其结构框图如图1 所示，主要由SPC3 通信板和温控仪表主板两部分组成。SPC3 是德国SIEMENS 公司的专用协议转换芯片，内部集成了DP 协议中FDL 层，能够承担通信部分的微处理器负载，可独立完成全部PROFIBUS-DP 通信功能。INTEL 微处理器80C32 的主要任务是采集数据、完成温度控制，同时组织采集到的现场数据并通过SPC3 发给主站，并根据SPC3 产生的中断对SPC3接收到的主站发出的输出数据转存。

回复可见贴的内容需要登陆论坛完整版本才可以查看