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(一)人工和机械化仓储
20世纪,我国的仓储管理还处于人工与机械化阶段,无论是在运输、控制还是管理上,主要依靠人力的作用进行,机械化水平还不能满足所有仓储的需求,只能作为人力的辅助作用。在企业仓库管理中,相关机械的操作只能通过人工操作进行控制,比如机械手、传送带、升降机等,在操作期间通过行程开关和机械监视器对人工操作进行监控。该阶段仓储模式的优势是在获取存取和搬运中能获得较高的数据精度,但速度慢、重复性高。
(二)自动化仓储
随着科学技术的进步,企业仓储管理逐渐向自动化方向发展,企业仓库可以在自动化技术的作用下自主的完成控制与独立应用等任务。在计算机相关技术的发展与革新中,仓储管理在自动化系统配置中也有了较大的进步,计算机技术完美融合于数据采集、机械设备控制中,将数据和信息更加直观的反馈在主机上,通过对仓库主机进行查询就可以获得仓库管理的信息,比如货物达到时间、库存量等,有利于企业管理人员随时对资源进行调配。
(三)智能化仓储
在经济日益发展的今天,自动化仓储技术已经难以满足社会各领域的发展需求,不断探索、不断创新成为了业界人士重点关注的课题。近年来,人工智能系统的开发,使企业仓储智能化成为了现实,以巷道式推垛机为主的立体型仓库存取逐渐被投入使用,智能化仓储技术尤其是交通部门和物流中心得到了广泛的推广与应用。智能化仓储对提高物流运输的速度、精度以及智能性具有十分重要的作用,实现了仓库各环节管理工作环环相扣,有利于获取信息与数据的及时性和准确性,大大降低了人工劳动强度,真正实现了企业仓储智能化。
二、自动化仓储管理
自动化仓储管理系统以集中服务为切入点,针对企业仓储管理特点与发展需求进行了节点移动,有利于对仓库各环节管理基本数据和信息的采集与检验,有利于对仓储过程中各项工作指令数据进行采集,从而确保仓储管理工作达到标准,提高数据录入的真实性、完整性和及时性。在一定的范围内,企业仓储采取自动化管理,为工作人员提供了完整的物品信息,有利于掌握物品准确的位置,从而提高企业仓储管理的质量与效率。自动化仓储管理在物品运输、管理,以及最大限度利用仓库空间、及时获得精准数据等方面有比较突出的优势。根据自动化仓储管理的特点,可以设定一个多层、大容量的货物存放仓库系统,超过30m高度设置高中低三层面系统,在货物存放有变动的情况下,按照企业发展需求随时进行调整。多层面立体仓储设计大大节省了仓库空间,有利于出入输送机对货物的移动与搬运,从而提高货架层的利用率。另外,自动化仓储管理实现了货品种类、数量等信息的自动核对和记录,企业管理人员只需要对仓库计算机进行查询,就可以获取需要的信息与数据。
三、自动化仓储管理解决方案分析
自动化仓储管理实质就是在企业仓库管理中,构建一个自动化仓储系统,从而真正实现企业仓储管理的自动化和标准化。自动化仓储系统包括两大部分,即硬件和软件,完整的自动化仓储管理系统在设计与构建上分为管理层、服务层、监控层以及执行层,解决方案是通过服务层对系统服务器进行数据的反馈,帮助管理层和局域网对物品信息进行核实和检验,利用执行层实现与监控系统的信息共享。管理层主要任务是对整个系统进行管理,以此实现自动化仓储系统货位管理,并进行货物报表查询、货物出入库次数管理、系统故障分析以及日常维护保养等工作,有利于及时下达指令进行信息传递和交互,实现企业仓库监控管理。监控层作为仓库管理的心脏,主要承担着管理系统指令的控制、接收、转发和分解等重任,平衡企业其他设备执行命令控制。为更好的对信息进行跟踪和处理,需要在执行层对仓储管理各环节执行作业指令,并依次完成各项指令任务。
(一)货存管理功能
货存管理功能主要包括:建立备品货位明细表、周期库存资金统计表、出入库信息记录表、采购计划表等,建立货物编码、部门、用户编码、库存量等档案,建立运行记录,比如设备故障和报警记录、作业执行情况等。
(二)货位管理功能
为提高系统运行的自动性和灵活性,分析货位安排的合理性,确保货位存取始终处于高层货架受力均衡和高效运行状态中。作业计划功能是接受备品出入库和供应商材料等信息,从而制定出合理的生产计划,单项处理或批量处理作业单。作业调度功能有效的提高了堆垛机的效率,避免因一台机器出现故障而影响企业仓库相关环节的作业,同时预测备品的储存周期,针对推垛机出入库特点,合理的分配货位。
(三)监控系统功能
首先将接收的作业信息、堆垛机状态、故障信息等以动态图形的形式显示在监控界面中,并将接收到的仓库管理系统的作业单转化为指令,村入至待发任务队列中,并向推垛机发送。其次针对企业仓储管理实际需求,通过自动化仓储管理系统,封锁某条巷道或者通过指令使推垛机停止和返回。最后,通过计算机屏幕和声卡,系统或者设备故障发生声光报警。部分故障发生后,故障设备会自动停用并封锁,并及时将故障信息传递给仓库管理员,有利于管理员迅速的调整作业计划,避免故障设备打乱正常工作流程,并通知维修人员尽快维护。
四、结束语
关键词:配电自动化配电管理系统环网配电供电可靠性
1引言
随着我国加入WTO,电力供应将逐步从卖方市场走向买方市场,电力用户对电能质量提出了更高的要求,国际一流供电企业的供电可靠性指标要求:农村用户≥99.5%,供电系统用户≥99.99%(市中心+市区+城镇)。而要实现这一目标,传统的配电网结构及保护、运行和管理方式已经不适应电力市场发展的需求,迫切需要新的配电模式和配电自动化及管理系统来解决这个矛盾。
配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。
2配电自动化及管理系统
2.1配电自动化及管理系统的等级划分及结构
根据配电网规模、地理分布及电网结构,分为特大型、大中型和中小型系统。主要由主站系统、子站系统、远方终端、通信系统组成。其组成结构分别见图1(特大型配电自动化及管理系统组成结构)、图2(大中型配电自动化及管理系统组成结构)和图3(中小型配电自动化及管理系统组成结构)。
2.2配电自动化及管理系统的主要功能
2.2.1配电自动化及管理系统的主站
配电自动化及管理系统主站是整个配电自动化及管理系统的监控、管理中心。其主要功能有实时功能和管理功能:实时功能:数据采集、数据传输、数据处理、控制功能、事件报告、人机联系、系统维护、故障处理等。
管理功能:指标管理、地理信息系统(GIS)、运行管理、设备管理(FM)、辅助设计(AM)、辅助工程管理、应用软件等。
2.2.2配电自动化及管理系统的中心站
在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站,是下属主站经加工处理后的信息汇集、管理中心。主要负责全局重要信息的监视与管理,特大城市电力部门可根据各自实际情况,确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。
2.2.3配电自动化及管理系统子站(或称配电自动化系统中压监控单元)
配电自动化及管理系统子站是为分布主站功能、优化信息传输、清晰系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中间层,实现所辖范围内的信息汇集、处理以及故障处理、通信监视等功能。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、故障处理、通信监视等。
2.2.4配电自动化及管理系统远方终端
配电自动化及管理系统远方终端是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称,它包括配电柱上开关监控终端FTU(FeederTerminalUnit)、配电变压器监测终端TTU(TransformerTerminalUnit)、开闭所、公用及用户配电所的监控终端DTU(Distribu-tionTerminalUnit)等。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、当地功能等。
3实现配电自动化及管理系统过程中值得注意的问题
3.1规划和建设好配电网架
规划和建设好配电网架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式,其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化,并将10kV馈线进行适当合理的分段;保证在事故情况下,110kV变电容量、10kV主干线和10kV馈线有足够的转移负
荷的能力。
3.2加强领导,统筹安排,分步实施
配电自动化及管理系统的开发和应用,是从传统的管理方式向现代化管理方式的飞跃,其涵盖的内容十分广泛,涉及部门诸多,为此,必须加强领导,统一规划,因地制宜,分步实施,以实现最佳的投入产出比。
3.3解决好实时系统与管理系统的一体化问题
由于配电自动化(DA)涉及的一次设备成本较大,目前一般仅限于重要区域的配网使用,而AM/FM/GIS则可在全部配网使用。若使用一体化可通过AM/FM/GIS系统在一定程度上弥补DA在这方面的不足[1],故配电自动化及管理系统的实时SCADA和AM/FM/GIS的一体化颇为重要。所谓一体化,就是指GIS作为计算机数据处理系统平台的一个组成部分,整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证[2],使得SCADA和AM/FM/GIS通过一个图形用户界面(GUI)集成在一起,从而提高系统的效率和效益。
3.4配置合理的通信通道
通信系统信道的选用,应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。
3.5选择可靠的一次设备
对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的如下要求:
4结语
配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益。配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程,所以要在按照城网建设规划的前提下,因地制宜,积极采用、合理选用、推广应用配电自动化及管理系统。
参考文献
自动化设备管理系统即通过对计算机技术、通信技术以及管理技术的综合运用实现系统数据的采集、分析等管理工作,以保证管理系统的有效性。但是,由于自动化设备是一门新兴的学科,因此在实际应用的很多方面还存在着很多的不完善地方。主要存在的问题如下所示:
1.1依赖性强,不能完全自动化管理
就目前的自动化设备的管理系统在很多复杂、强度大的实际运用中,自动化管理很难做到设备的完全智能化,还需要人为管理和文档管理的协助进行记录、管理设备信息,给管理工作带来诸多不便。因此,对于目前自动化设备的管理系统,亟待解决的问题便是让自动化管理达到“一劳永逸”的效果。
1.2自动化管理系统设备水平低
科学技术发展迅速,导致产品的更新换代日益加速,自动化技术虽然在不断发展和完善,但随着它的投入使用,人们对自动化设备管理系统的要求不断提高,同时也发现了其所存在的问题,如管理系统常常对新增加的数据库束手无策。
1.3管理水平与系统设计脱节
在混合模式下的自动化生产中,管理水平的高低直接影响着设备的使用寿命以及运行性能,但由于社会生产力的需要,现代化生产设备呈现出复杂化特点,导致设计设备对设备管理水平的要求也随之增高,而目前的设备管理普遍采用的一次性开发,无法兼顾企业的后续需求,直接造成管理水平与生产系统设计的发展脱节,进而加大了设备的资金投入量。
1.4不能与时俱进、及时更新
由于自动化设备管理系统受到自身开发技术的限制以及设计方面更新缓慢等因素的影响,使自动化设备管理系统在实施管理时出现反应迟缓、顾此失彼的现象,即当系统数据发生改变时,其不能为此做出相应改变,如当有新的设备进入运行或者旧的设备退出运行时,自动化设备管理系统无法进行有效管理。因此,在自动化管理系统上,为保证设备能够有效的管理工作,不仅其设计要求及时更新,而且新的数据要及时导入系统。
2自动化设备管理系统的设计与开发
针对目前混合模式下的自动化设备管理系统中所存在的不足,并有效结合当前管理系统中的机制,通过进一步研究分析社会生产对自动化设备管理的需求,提出更有效的自动化设计管理系统的构想。
2.1系统架构分析
该系统使用客户机和服务器(Client/ServerStructs,C/S)结构,该体系结构不仅能够有效实现自动化管理工作,同时实现附件管理、备品管理以及电子文档管理,保证管理者可进行多类型的系统平台操作,并且每种自动化设备都分为静态数据管理和动态数据管理,前者主要对设备的基本技术参数进行录入和维护,而后者则主要管理设备的调动、升级和更新。在系统操作中,为实现自动化设备的智能化管理,其设备人员可通过PC机控制数据库服务器来实现,使管理工作更加灵活操作,进而提高自动化设备管理系统工作的效率。同时,为方便、实时处理设备管理的操作任务,减少管理系统对人工管理的依赖,可将各种属性的自动化设备的数据库建立在一个服务器端,使自动化设备管理系统不断向智能化发展,促进企业的长远发展。
2.2系统功能模块结构
根据目前我国自动化设备的数量和类型,混合模式下的自动化信息管理系统主要分为控制系统管理、电源管理、备品备件管理以及自动化设备电子文档管理等管理工作,根据研究分析,具有数据输入模块、查询修改模块、系统服务模块是自动化设备管理系统需具备的基础功能。
2.2.1数据输入模块
在数据输入模块中,通过把自动化设备的各种运行状态的数据参数输入到系统的数据库,并给每个自动化设备建立独立的电子档案,同时实时将设备在运行时各种状态的数据进行记录,是实现自动化设备管理系统的第一步。
2.2.2查询修改模块
在查询修改模块中,为保证在管理系统中系统参数的准确性和真实性,当有新的设备进入运行或者旧的设备退出运行时,查新修改模块需根据其状态的改变对及时记录的数据进行更新,这是实现自动化设备管理系统的关键。
2.2.3系统服务模块
在系统服务模块中,为实现数据的良好维护,需对接收的更新数据及时备份,并实时对系统加以维护,保证系统正常、安全的运行,这是实现自动化设备管理系统的保障。2.3数据管理由于设备的复杂程度越来越高,在很多领域其数据种类繁多,数据库的系统数据会随时间的延长不断增加,进而降低系统性能。因此,在混合模式下的自动化设备管理中,对数据的管理需用数据转存的方法,数据转存即建立一个结构类似于信息系统数据库的历史数据库,并在当前数据库每个整理表上创建一个与之相对应的删除数据库,当需要整理数据时,删除当前数据库的数据并转存到历史数据库中,从而实现有效的数据整理。
3自动化设备管理系统的应用与发展
随着科学技术的发展,在我国自动化技术已广泛应用于工业、农业、医疗以及科学研究等多方面,自动化技术也逐渐走向成熟,采用自动化管理系统,不仅可以将人从繁重、复杂的体力劳动或脑力劳动中解救出来,而且极大地提高了生产率。因此,自动化系统管理的应用领域将会越来越广,其广泛开发具有重大意义。主要从以下方面进行完善:
3.1提高技术人员的综合素质
无论是在工业还是其他的领域,能否准确无误的操作机器运行直接影响技术设备是否能够开发并正常使用。因此,对于从事养护与操作的员工,必须提前进行专业的岗前培训,提高职业素质,要求能够灵活运用行业常识解决在自动化设备中可能出现的安全事故。
3.2建立管理信息系统
针对系统的开发目标,建立一套易于使用和管理、易于实现数据共享的企业级管理信息系统,从而促进自动化设备管理系统的开发。如针对自身开发在建立信息系统时,从以下几个目标得以实现:
(1)使操作平面、操作界面、数据、台长格式以及系统报表统一化,优化业务流程,实现各系统的能够独立工作,相互协调,同时,不断改进企业数据的操作,简化系统中的不必要的信息孤岛,使业务数据能够实时传递。
(2)建立一套既能满足社会需求,又能提供现代化自动管理系统的科学管理方法,实现自动化管理系统又快又有效的开发和发展。
(3)完善各系统的信息,使领导能够随时动态了解各部门、财务、物流以及资金的运行状态。
(4)为各子系统间能够平滑连接,自动化系统管理需与外部Internet连接。
3.3完善开发平台
自动化技术的发展离不开统一化的平台,为自动化设备管理系统内的设置、维修及执行等环节提供一个适应现代化管理需求,集应用服务、WEB服务于一体的开放平台,更利于其管理系统的开发,在一定程度上,不仅能够减少项目投入生产时的花销,还能彰显自动化设备管理系统中的“人本理念”。
4结束语
关键词:建筑设备自动化集中监控
建筑设备自动化系统(BuildingAutomationSystem,简称BAS),实际上是一套中央监控系统。它通过对建筑物(或建筑群)内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控,达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下,使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
建筑设备自动化系统是智能建筑弱电系统工程中较为复杂的系统之一,现将该系统的设计要点介绍如下:
1中央控制室选址及室内设备布置
(1)中央控制室应尽量靠近控制负荷中心,应离变电所、电梯机房、水泵房等会产生强电磁干扰的场所15m以上。上方及毗邻无用水和潮湿的机房及房间;
(2)室内控制台前应有1.5m的操作距离,控制台离墙布置时,台后应有大于1m的检修距离,并注意避免阳光直射;
(3)当控制台横向排列总长度超过7m时,应在两端各各留大于1m的通道;
(4)中央控制室宜采用抗静电架空活动地板,高度不小于20m。
2建筑设备自动化系统的电源要求
(1)中央控制室应由变配电所引出专用回路供电,中央控制室内设专用配电盘。负荷等级不低于所处建筑中最高负荷等级;
(2)通常要求系统的供电电源的电压不大于±10%,频率变化不大于±1Hz,波形失真率不大于20%。
(3)中央管理计算机应配置UPS不间断供电设备,其容量应包括建筑设备自动化系统内用电设备总和并考虑预计的扩展容量,供电时间不低于30分钟。
(4)现场控制器的电源应满足下述要求:
①Ⅰ类系统(650点~4999点),当中央控制室设有UPS不间断供电设备时,现场的电源由UPS不间断电源以放射式或树干式集中供给;
②Ⅱ类系统(1点~649点),现场控制器的电源可由就地邻近动力盘专路供给;
③含有CPU的现场控制器,必须设置备用电池组,并能支持现场控制器运行不少于72小时,保证停电时不间断供电。
3现场控制器设置原则
(1)现场控制器的设置应主要考虑系统管理方式、安装调试维护方便和经济性。一般按机电系统平面布置进行划分。
(2)现场控制器要远离有输水管道,以免管道、阀门跑水,殃及控制盘。在潮湿、蒸汽场所,应采取防潮、防结露等措施。
(3)现场控制器要离电机、大电流母线、电缆1.5m以上,以避免电磁干扰。在无法满足要求时,应采取可靠屏蔽和接地措施。
(4)现场控制器位置选择宜相对集中,一般设在机房或弱电小间内,以达到末端元件距离较短为原则(一般不超过50m)。
(5)现场控制器一般可选用壁挂式结构,在设备集中的机房控制模块较多时,可选落地柜式结构,柜前操作净距不小于1.5m。
(6)每台现场控制器输入输出接口数量与种类应与所控制的设备要求相适应,并留有10%~20%的余量。
4建筑设备自动化系统的布线方式
(1)建筑设备自动化系统线路包括:电源线、网络通讯线和信号线。
①电源线一般BV-(500V)2.5mm2铜芯聚氯乙烯绝缘线。
②网络通讯线需由采用何种计算机局域网及建筑设备自动化系统在数据传输率、未来可兼容性和硬件成本等多方面综合考虑确定。一般有同轴电缆(不同厂商的产品不尽相同);有的系统采用屏蔽双绞线或非屏蔽双绞线(分3、4、5三个级别);在强干扰环境中和远距离传输时,宜选用光缆。网络传输限值见表1。
③信号线一般采用线芯截面1.0mm2或1.5mm2的普通铜芯导线或控制电缆,对信号线是否需要采用软线及屏蔽线应根据具体控制系统与控制要求确定。
(2)建筑设备自动化系统线路均采用金属管或金属线槽保护,网络通讯线和信号线不得与电源线共管敷设,当其必须作无屏蔽平等敷设时,间距不小于0.3m,如敷于同一金属线槽,需设金属分隔。
5建筑设备自动化系统监控点统计
5.1一般规定
(1)根据各工种设备的选型,核定对指定监控点的实施监控的技术可行性。
(2)建筑设备自动化系统监控点可通过编制监控点总表来进行统计,较小型
统可编制一个监控点总表,中型以上系统应按不同对象系统编制多个监控点表,组成监控点总表。
(3)编制监控点总表应满足下述要求:
①为划分和确定现场控制提供依据;
②为确定系统硬件和应用软件设置提供依据;
③为规划通信道提供依据;
④为系统能以简捷的键盘操作命令进行访问和调用具有标准格式显示报告与记录文件创造前提。
5.2建筑设备自动化系统监控点总表格式
编制监控点总表,应以现场控制器为单位,按模拟输入、数字输入、模拟输出、数字输出等种类分别统计.
档案信息自动化系统是一项需要运用多种学科知识,多专业配合,多部门协作,多环节配套的复杂系统工程,系统建设发展到目前阶段,研究探讨对系统的协调组织、加强管理和科学决策,是十分必要的。
加强对档案信息自动化系统管理的目的在于开发应用,离开推进应用水平的提高,就脱离了实际。加强管理的指导思想,一是要积极进取,开拓创新,争取条件采用先进技术;二是要充分掌握系统的综合性、系统性、统一性,统筹兼顾,全面安排,调动各方面的积极性;三是要从现实出发,循序渐进。如何提高应用水平,需要深入考察与自动化系统相关的诸多方面的情况及变化趋势,分析存在的问题,寻求解决的途径。本文试从经常遇到的几个问题,阐述个人的一些看法。
一、推进自动化,必须提高档案标准化、规范化水平
目前,档案信息自动化系统的现状是档案标准化、规范化滞后和应用软件多乱,这些都严重影响了系统整体水平的提高。目前系统的主要矛盾不是硬件设备的缺乏,而是硬件的功能并没有充分发挥。笔者认为对这一问题取得共识是系统建设思想上的一次飞跃,它使我们的观察视野从计算机系统扩大到整个档案信息管理。这一认识上的转变给我们的启示是:档案信息自动化的内涵包括档案工作的各个方面和各个环节,其中首要的是档案业务要规范,档案标准要建立健全和真正实施。档案标准和规范本身也是一个系统工程,要推进档案自动化建设,必须抓好档案标准化、规范化,掌握好两者相辅相成、互相促进的辩证关系。
二、自动化建设要着眼于提高系统的整体水平
根据系统论思想和集成化要求,档案信息自动化建设的着眼点应是整个系统,组成系统的纵向和横向的各个节点都应达到一定水平,并通过网络加以联通,这样才能发挥整体优势,提高系统的综合能力。部分节点甚至一个重要节点的障碍,都可能造成系统的梗阻。当然,要求每个节点的装备水平和应用能力齐头并进是不现实的,不可能“齐步走”。鼓励和支持先进单位提高水平,在一些单位进行较高水平的试点,以取得值得推广的经验,对整个系统是有利的,但其基本出发点应是为了提高系统的整体水平,只有少数先进的节点不可能组成先进的系统。
三、有重点地抓好数据库建设
目前档案信息自动化系统从总体上看仍处于由文件处理向信息管理系统的过渡阶段,完成这一步的关键在于数据库建设。开发和建设数据库系统是国家档案信息工程的核心和基础,是工程的主体。数据库的含义是依托先进的信息技术对资料进行科学的管理和方便的使用。建立数据库系统是一项长期的任务,要经过由低到高、由单个到群体的循序渐进过程。经过试点,数据库经验中最主要的有:领导重视,统一认识,坚持计算机技术人员同档案业务人员协同配合;面向应用,建立“活库”,以利用频率和使用效率考核数据库的“活性”;突出重点,由单一库向系统库发展等。当前若能把综合数据库的完善提高和各单位档案目录库建立起来,通过网络联接形成开放的分步式数据库群,将使自动化系统效率大大提高一步。
四、慎重选定技术路线
信息技术的飞速发展成为当代技术革命的主要特征。目前,对我国档案信息自动化工程影响最大的技术是微机工作站、服务器性能的提高,网络技术的成熟及数据库技术和应用软件开发工具的发展。网络技术的发展促使局域网、广域网以及信息高速公路的建设和开通。在信息技术发展日新月异的条件下,选择档案信息自动化系统的技术路线是十分重要的,应当推行适应的先进技术,使经济效益的合理性和技术的先进性相统一,技术路线的选择要符合我们的实际。档案部门对先进技术的潜在需求很大,但现实的需求又往往跟不上,宏观监测需要的信息量和使用频率同微观经济需求有很大差别,因此不断发生买了设备不能充分利用,建了网络而传输量很少的情况。要实事求是地分析现状,充分考虑先进技术的发展,再进行每一项具体的决策。
五、实事求是地改进管理体制
集中统一是管理任何社会化大生产所必需的方式,信息自动化这一高新技术系统也不例外。人机结合是自动化系统的建设方针,其含义为档案业务人员直接使用微机开展工作,这亦是研究自动化系统管理时必须考虑的原则之一。档案信息自动化系统的管理体制,要能使高度集中管理和方便使用相结合。目前我国档案信息自动化系统的管理体制,同时存在集中统一管理不力和使用不方便的问题,主要方面是集中统一管理不力,这同我国档案工作是在各专业基础上发展起来的和系统建设从“微机起步”有关。应下决心解决分散现象,从管理制度上保证业务技术规范、标准,硬软件的选用,上下各个层次和各专业办公自动化等都应纳入统一的档案信息自动化系统管理之中,实行集中统一管理,不能各行其是自建系统,造成信息分割和资源浪费。也要下决心解决方便使用的问题,如长期将档案部门的“硬任务”集中于一个部门,在档案部门这一信息系统之内再组建一个“档案信息系统”,就很难提高档案工作整体水平。建立集中统一管理下的分散式系统,是较理想的模式,但这种高技术结构,必须有较强的管理能力和技术能力,不具备这些条件,从集中向分散过渡,反倒有可能退回到分散式。
六、充分发挥系统建设资金的使用效益
档案自动化系统建设是档案部门投资最大的项目,在资金筹集和管理使用方面,较好的做法是多渠道筹措资金,实行中央拨款、地方拨款、单位自筹和争取外援相结合,资金使用上做到按项目管理,进行项目论证并跟踪考核。目前存在的主要问题之一是没有在国家和地方财政长期建设发展计划中立项,档案信息自动化项目资金大多通过领导特批解决,为此耗费了各级档案部门领导很大精力。“九五”建设规划被国家经济信息化联席会议作为国家经济信息化优先发展的重要工作之一,定名为“金信工程”,为档案信息自动化系统列入国民经济和社会发展计划打下了良好基础,但要落到实处,还有许多工作要做,各地也应及早积极争取。存在的问题之二是在资金管理上不够科学合理,有分散和浪费现象。如有的项目因各种原因不能充分发挥应有作用,这都有待于今后注意改进。
七、重视人才管理
推进档案信息自动化的关键是人才。加强培养教育,造就一大批复合型人才的重要性,已被广泛关注。档案信息自动化系统的骨干力量是计算机技术队伍,其素质水平直接影响自动化水平的提高。当前有些单位的队伍不稳,有人才流失现象。计算机技术人员的培养教育和管理是一个重要课题,要有针对性地对他们进行政治思想教育,培育其事业心和奉献精神;有计划组织进修,掌握信息技术的新知识;在工作条件和生活待遇上给予关心和照顾,解除其后顾之忧;研究专门人才成长和流动的规律,以形成最佳人才结构等方面都需要给予重视。在管理上,还需要研究如何增强计算机机构和人员的活力,例如
引入竞争机制,对某些项目实行项目管理,在保证完成档案建设的前提下,开展对社会有偿服务等等。
关键词甘蔗;农务;制糖;管理软件
1概述
南宁糖业股份有限公司创建于1999年,是由南宁市6家大中型制糖、造纸企业组成的国有控股上市公司,经过几年的发展,企业规模不断壮大,截至目前已控股(参股)了16家企业。目前南宁糖业主要的生产能力为:日榨甘蔗2.7万吨,年产机制糖50万吨,机制纸5万吨,商品蔗渣浆10万吨,食用酒精3万吨,公司年产糖量约占广西食糖产量的10%,占全国食糖产量的5%,主导产品碳酸法和亚硫酸法白砂糖,曾多次荣获国家、行业、区、市奖励,并被国内外著名的百事可乐、可口可乐、健力宝等厂家列为原料定点厂。2003/2004年榨季总榨甘蔗371.77万吨,2004年公司销售收入突破20亿元。
目前,南宁糖业形成了以甘蔗制糖为主,综合利用制糖过程产生的废糖蜜、甘蔗渣制造酒精、商品蔗渣浆,以蔗渣浆生产机制纸及其他制品的产业结构,甘蔗成为公司产业链的最主要生产原料。
在制糖生产中,甘蔗成本约占食糖成本的70%,且制糖生产要求所榨甘蔗糖分高、新鲜度好,以提高产糖率,增加企业的经济效益,所以农务管理是制糖生产的重要环节,是影响制糖企业效益好坏的主要因素,更牵扯到广大蔗农的利益,涉及面较广。为了较好地兼顾糖厂和蔗农的利益,就要下大力气抓好农务管理,且只能走高效、低耗的道路。
近年来,随着信息化技术的发展,利用信息化技术来改造传统业务,优化企业的物流、信息流、资金流,充分利用企业内的各项资源,建立更高效、更合理的业务流程,实现企业管理的整体最优化,提高企业的竞争力,降低运营成本已成为企业发展的趋势和迫切需要。为此,南宁糖业成立了企业信息化建设项目工作小组,在2001年启动信息化建设,遵循“总体规划,分布实施”的原则,依据实用、高效、可拓展的要求,统一组织了企业信息化建设的总体规划和分布实施方案。在第一期的信息化建设中,先后投入230多万元,首先建成了综合报表查询、仓库、农务管理三个管理软件系统。第一期建设完成后,使用仓库系统取得了公司降低库存资金300多万元,使用农务系统的糖纸厂、伶俐糖厂因提高甘蔗蔗糖分而产生经济效益500多万元的良好效果。
按公司信息化建设原来的规划:先期开发的农务管理自动化系统在试用厂应用成熟后,再推广到公司其他厂使用。但由于系统设计、开发实施等原因,2002/2003版农务管理自动化系统不具备较好的适用性、扩展性,不能较好满足各直属厂的需求,只能推广到两个厂使用,而且各直属厂原有的农务系统都不具备这样的条件,无法完成推广应用的任务。为了进一步深入推进信息化建设,全面提高农务管理水平,2004年4月,南宁糖业决定按信息化的总体规划建设一套公司统一的农务管理自动化系统。在吸取以往经验的基础上,由公司成立项目组负责系统功能设计及关键环节把关,与外公司合作开发新版农务管理自动化系统。该农务管理自动化系统的应用对公司直属香山、东江糖厂蔗区甘蔗的砍、运实现了计算机调度管理,取得了较为满意的效果。下面,就对该农务管理自动化系统作简要介绍:
2农务管理自动化系统在甘蔗制糖生产中的开发与应用实践
2.1农务管理自动化系统设计开发的出发点、难点和技术关键
新版农务管理自动化系统设计的出发点是:
(1)要有较好的兼容性、扩展性、统一性;
(2)能基本包括公司内各厂的基本需求,推广到各厂时,保持主体框架和基础数据库同时能进行少量、局部的二次开发;
(3)随着生产的发展,能较好进行升级,主要对多分支处理选项改动,对数据库的存储过程改动,减少对系统主体程序的改动;
(4)在数据的共享应用及提供决策依据,体现全公司的统一。
该系统要能合理安排砍蔗计划,保证甘蔗在较高糖分时砍伐,同时公平合理安排运蔗,保证甘蔗的新鲜度和较低的营运成本,要能满足生产扩大及甘蔗种植、砍运情况变化的要求。另外,蔗农、运输方要求能及时和公平的安排砍运甘蔗、发放蔗款、运费、合理的处理贷款的扣付。该系统要能对庞杂的、关联的数据进行及时、有效地处理,尽量的排除人为因素的不良影响,达到及时、公平的目的。
新版农务管理自动化系统开发的难点在于:
(1)一套系统要兼容5个直属糖厂的具体管理需求(每个糖厂因为传统、地域特点、管理模式、蔗农情况不同而有详细不同的管理需求,甚至两个直属糖厂间的某个具体环节管理需求差异达到60%),5个糖厂的管理需求都包含在一套系统而不影响系统整体结构、基础数据统一性、数据处理性能,提供数据的共享应用和统一公司层报表。
(2)农务系统应用环境较为复杂,随应用需求变动而程序变更较大,甚至在同一生产期内变化较大。
针对旧版农务管理自动化系统的不足,我公司运用软件系统工程思想来指导新版农务管理自动化系统的设计和开发。新版农务管理自动化系统的重点技术关键是:良好的系统结构,使系统具备较好的兼容性、统一性;统一、高效的数据库及数据处理方式,提高系统的适用性及性能;适用的软件开发技术,使系统具备较好的扩展性。
新版农务系统开发的关键是主体程序与底层数据库有效划分,使系统具备灵活的构成及支持分布式的计算环境,提高程序的可维护性、可用性;在应用系统框架的支撑下可开发不同的功能并包装成对象进行使用和管理。
2.2农务管理自动化系统的技术规范
2.2.1系统的开发及运行平台
(1)系统开发平台及工具软件:开发工作站操作系统Windows2000;数据库服务器操作系统WindowsServer2000;数据库系统MicrosoftSQLServer2000;开发工具软件MicrosoftVisualBasic6。
(2)系统应用平台:数据服务器操作系统WindowsServer2000;数据服务器数据库系统MicrosoftSQLServer2000;各应用工作站操作系统Windows98/2000/XP。
2.2.2系统设计的规范
(1)软件系统工程思想指导系统整体的需求分析、架构设计。
(2)使用第三范式要求设计数据库及创建库表结构。
(3)运用分布式对象的方法设计、开发系统的模块功能。
(4)采用客户端/服务器方式构架系统应用。
2.3执行技术规范实现农务管理自动化系统开发的各种需求
通过执行技术规范,从系统整体的框架结构、数据库的建立及数据处理方式、多种编程技术的灵活应用、采用客户端/服务器方式构架系统应用来实现系统开发的各种需求。
2.3.1对于系统整体的框架结构,系统开发项目组采用软件系统工程的思想,进行整体业务需求分析及整体设计系统,涵盖全流程的砍蔗、运蔗、甘蔗进厂质检、过磅、结算业务处理。系统按整个业务流程中对原始数据的处理性质为基础划分处理模块,强调各业务处理模块的独立性及减少相互间业务处理的相关性及耦合度,有利于系统各模块合理功能的独立、兼容各直属厂不同的管理需求而不对其他的模块产生影响。导出整个系统的农务业务流程图及系统数据处理过程图,并根据上述的原则及流程图,形成系统功能框架图(见图1)。
图1农务管理自动化系统功能框架图
系统共分为基础信息、砍蔗计划、甘蔗上点报进度、调度派车、质检、过磅、结算、查询及报表、系统管理等9大模块,实现五大主体业务全流程,模块通过业务活动图表示处理功能及涉及的数据内容,指导模块开发,产生系统的数据库。具体的模块划分、业务功能及数据关系如下:
“基础信息”模块主要功能是整个系统各模块处理的基础数据的输入,包括了甘蔗调运方式、甘蔗品种分类、甘蔗品种信息、农务员档案、农务员蔗点管理(香山糖厂的特点)、区域信息蔗点信息、蔗农基本信息、蔗农预付款信息(个人扣款、生产队扣款)、银行信息、车队信息、车辆类型、车辆信息、船只信息、路况信息、种植信息、签类型等主要的信息种类。
“砍蔗计划”模块主要功能是企业对所辖蔗区的甘蔗按生产需求及考虑蔗农利益等因素,灵活设定条件安排砍蔗,保证甘蔗在较高糖分时进厂生产,包含榨前砍蔗计划、每日砍蔗计划两个处理环节。榨前砍蔗计划按保证甘蔗糖份、公平合理、均衡生产的原则分阶段进行生成,确定榨季阶段砍蔗任务的方针目标;每日砍蔗计划根据糖厂榨季当前的实际情况,从蔗农抽签表中筛选出符合设定条件的砍蔗任务,生成规定时间内完成的砍蔗计划,并打印蔗农砍蔗证,发放到蔗农手上作为砍蔗通知(两个计划中,各直属厂都有共同考虑的原则和个性化原则,需要具备各种处理功能提供使用,该模块在作计划时对系统的功能、性能要求较高)。
“甘蔗上点报进度”模块主要功能是蔗农按砍蔗证的要求,将砍蔗的情况上报给农务员,由农务员按一定的灵活高效方法方式报给糖厂,作为可派车运回厂的任务(有自动报进、手工报进两种模式)。
“调度派车”模块主要功能是对上报完成计划砍蔗的甘蔗按调度及生产需要,公平、合理安排运输甘蔗,保证进厂甘蔗较好的新鲜度,需要同时考虑糖厂、蔗农、司机三方面的利益【有自动派车(人工制定派车的原则,电脑自动运算结果从报进度的记录中选择安排车辆运蔗)及人工排车(操作人员直接找到已经报进度的甘蔗安排车辆运蔗),该模块特别强调派车的灵活性。各直属厂因为各种因素,实现派车的因素、策略条件较多、差异度较大,有专题的需求,该模块对系统的功能、性能要求较高】。
“甘蔗质检”模块主要功能是对进厂甘蔗的质量检验、评定等级并提供结算有关的数据,包括一级质检、二级质检(可选)(该模块各直属厂的差异不大,但是与报进度选择的运输方式、过磅方式有关联的处理,各直属厂有特定的处理模式,对系统的处理性能及数据的安全性能有较高要求)。
“过磅管理”模块主要功能是通过限定的条件进行甘蔗称量,把重量数据读入系统,包括完成甘蔗票据的验证、初步处理甘蔗质检的结果、提供结算数据,进行该车甘蔗的结算。包括重磅(含甘蔗的整车测重)、回皮(甘蔗卸车后空车测重,电脑自动计算甘蔗重量)、磅单复核(复核质检、过磅的单据数据项)三个处理环节(该模块各直属厂的差异度不大,但是对数据的处理性能要求较高,磅单复核作为一个处理过程使用)。
另外,“磅单复核”的主要功能是经过回皮结算后,由复核员对单据内容和电脑上的内容进行核对,以确保数据完全正确。若发现不符之处,可以进行修改,修改通过后自动重新结算,再检证内容的正确性。
“甘蔗结算”模块是作为一个过程在回皮后调用,实现对经过上述流程后甘蔗的蔗款、运费、各种费用原始数据进行加工处理及汇总结算处理,确保数据的准确安全与恢复,能够自动正确计算补耗、蔗款、各项扣款、运费,任何修改可以重新批量或单个计算结果。
“查询及报表”模块主要功能是对过程的原始数据、处理数据、报表数据及其他统计分析数据的查询;形成各种管理需求的报表、提供管理决策的依据;根据报表的相关分析数据对各环节、责任人考核(各直属厂的差异大,要求查询的条件种类多、方式多,报表种类及各种要求多,虽然不是过程处理的模块,但是对系统处理性能的要求高)。
“系统管理”模块主要功能是对系统的农务系统数据库初始化、操作员管理、功能权限管理、子模块参数设置、数据备份与恢复、日志管理等功能进行管理。
由上述的模块划分可见,通过整体需求分析,以完整业务流程中对数据处理的性质为基础划分功能模块,每个模块都对其中相应部分的数据进行单一处理,基本上每个直属厂对该处理环节的管理差异需求都含在每个模块中,加强各模块的独立性及减少相互业务处理的相关性及耦合度,不同的需求都能在不同的模块处理中进行处理,有效保证了主体应用程序与底层数据库有效划分,对应不同需求,保持系统主体框架和基础数据库的同时只需要进行局部二次开发,使系统具备了灵活的构成及支持分布式的计算环境,提高了程序的统一性、兼容性。
2.3.2数据库的建立及数据处理方式,根据系统的农务管理业务流程图及系统的数据处理过程图,运用三层体系结构的思路及第三范式要求设计数据库及创建库表结构。强调合理划分系统主体业务程序与后台数据处理过程,系统各种功能应用来进行应用、数据层面的处理,通过使用存储过程直接对底层数据库的数据处理,减少了程序对数据库的直接影响;程序对数据库的使用借助调用存储过程,加强了不同程序的功能对数据库的同类使用,简化了主体程序,减少了程序功能需求的变化对系统底层数据库应用的直接改动,只要增加相应的存储过程或对存储过程改动,减少对系统主体程序、基础数据库的改动;使系统具备了灵活的构成及支持分布式的计算环境,提高了程序的可维护性、可用性,在数据的共享应用及提供决策依据,体现全公司的统一。
另外,划分系统主体程序与基础底层数据库,使用存储过程后,合理利用设备资源,支持客户端/服务器方式的应用,大大提高了系统的运行性能及速度。
根据系统的数据流程图,执行第三范式要求设计数据库及创建库表结构,建立统一、标准、信息完备的关系型应用数据库,作为各功能应用模块的标准数据接口;同时提供各种对数据进行的处理操作基础,广泛使用数据信息进行分析。
通过以上有效措施,系统具有一个标准、高效的数据库,满足了系统对统一性、扩展性的要求。同时,该数据库也满足对数据进行灵活查询分析的需求。
2.3.3多种编程技术的灵活应用、采用三层软件设计结构构架系统及组件技术应用,减少了软件单元之间的繁杂依赖,使系统具备了更为灵活的系统构成,更好地适应因业务需求的变更而给软件带来的大量维护工作,缩短了软件的维护周期。采用面向对象的方法,分析各模块具体的处理功能并进行抽象整合封装,更好地保证了系统运行的稳定性,同时具有更好的扩展性、兼容性和适应性,最大程度地满足各厂的个性化需求。
使用上述方法,对各模块中的各直属厂具体需求进行分析,归纳共同项和不同项,对于不同项使用选项处理,对于系统功能的增加、调整只是面对单一的对象或过程增加、处理。实现系统的统一性、扩展性。同时,采用面向对象的方法,开发出了较好的应用,如在系统中,开发出了树形类,并在结构树上灵活显示相关的业务信息,在各模块都可以方便使用并且提供了操作的具体参考信息。
充分利用服务器的优势,在数据处理方面把业务层和数据处理层分开,系统多模块分工、多用户同时进程、多工作站联网工作的情况下,业务、数据处理由工作站和服务器组成的网络化前后台合理分担,提高数据处理的批量能力和执行速度;同时,加强对数据服务器的管理,能够集中保护系统的核心业务数据及保证系统的运行,不会因为个别工作站的故障影响系统的整体运行。
针对制糖企业农务报表种类繁多、格式设置灵活的要求,系统引用先进的表格控制理念,开发了灵活表格处理模块,通过表格设置功能用户可自行定义适合自己的表格和单据的样式,实现即看即所得。
2.4农务管理自动化系统项目的建设
2004年7月,南宁糖业股份有限公司与南宁市元光达计算机网络系统有限责任公司合作开发农务管理自动化系统,并于2004年11月完成。2004/2005榨季,在公司直属香山糖厂应用;2005/2006榨季,该系统同时推广在公司直属的香山、东江糖厂应用,经过实践考验,该系统运行稳定,整体运行情况良好,达到了设计要求,取得了较为满意的效果。
3运行效果
新版农务管理自动化系统在香山、东江糖厂的实际运用,解决了原来旧版农务管理自动化系统所存在的问题,满足了生产需要,达到了设计要求,取得了较为满意的效果,产生的综合效益有:
(1)通过有效的砍蔗安排,保证掌握甘蔗砍、运的最佳时机和方式,最大限度地保证了各品种甘蔗在其高糖时期及时进厂,与去年同期相比蔗糖份提高了0.3%,为企业提高产糖率提供了优质原料,为提高成品糖的产量,增加企业的经济效益发挥了显著作用。
(2)灵活优先安排欠本厂预付款的农户,大大提高了预付款的回收率,也顺应了蔗农的要求,截止2006年2月20日止,预付款回收率已达97%,保证了糖厂的经济利益。
(3)完善的“调度派车”功能可进行自动派车、人工派车,很大程度上解决了原来由调度员较难考虑周全的“先报先运”、“里程均衡”、“难易优先”等诸多难题。
(4)“自动派车”的功能大大减轻了调度员的劳动强度和工作量,不仅提高了工作效率,也避免了因人为派车失误造成补损耗而使糖厂损失的现象,为企业节约了数万元的开支,也赢得了蔗农的认可。
(5)“人工派车”功能解决了砍运调度工作中出现的各种异常情况,也顺应了当今甘蔗收购市场的各种需求,如“拆分、组合”等功能,既解决了蔗农因人力不足所砍蔗量不足吨位或蔗地分散归堆困难的问题,又能使所砍下的甘蔗及时进厂,从而产生良好的经济效益和社会效益。
(6)“综合查询及报表”模块提供的统计、明细报表共40多份,分为“产量类”、“质量类”、“蔗款类”、“决策类”五大类。特别是“决策类”报表,对砍、运等农务管理工作提供了很好的数据依据,既方便了对农务各级人员的考核,又可对农务业务进行有效监控,大大提高了各蔗点甘蔗砍运的平衡和进厂甘蔗的质量。
(7)系统功能权限明确。每个业务模块都设有详细、明确的权限,不仅大大提高了操作员的责任心,也使系统数据的安全有了更好的保障。以往有些功能启用的权力过于集中,有些工作必须指定某个人来做,现在只要赋予权限,每个操作员都能操作,大大缓解了操作员的工作压力,也使工作的变通性更强。
4存在问题及解决办法
由于采取了新的开发理念及开发方式,开发过程中存在设计思路的偏差及双方合作的磨合,同时由于农务系统适应形势变化的要求较高,原来调研分析的情况可能有疏漏及出入,新版农务管理自动化系统存在有以下问题:数据库处理模块间接口、效能还不够理想;系统模块的扩展性需要进一步加强;派车模块中,自动派车的条件出现了设计外的情况,自动排车应用未完全达到设计目的;报表模块未能完全实现电子化报表的全部功能,影响报表的扩展应用。
针对存在的问题,项目组通过反复的研究、讨论,初步明确:系统的设计思路和方法是正确的,正是基于这种设计提供了较好的兼容性和扩展性,系统后续的开发改进工作可以很好地借鉴利用系统的基础内容来进行扩展和改进。
下一步推广应用工作的重点应放在:
(1)数据库的库表结构进行优化划分,全面利用数据库系统的强大功能提升系统的性能。
(2)确定每个处理环节的数据接口标准格式,统一各模块的数据处理内容,放开每个模块的处理程序并在实际使用时调整,增加了系统的扩展性。
(3)兼顾各直属糖厂的各种具体、明晰的需求,运用软件系统工程的思路及面向对象的设计方法、分布式对象技术等对系统模块的实现功能进一步归类、细化划分,具体确定每个处理功能的分支出口及分支选项内容,综合利用各种已在系统开发中证明有效的技术,保证系统的统一性,加强系统的兼容性、扩展性。
5小结
新版农务管理自动化系统通过2004/2005榨季、2005/2006榨季在东江、香山糖厂的实践考验,整体运行正常,达到了设计要求,实现了预期目标,满足了生产需要。通过农务管理自动化系统的应用,使我公司可以进行合理的甘蔗产地原料配送平衡,既能合理地指导蔗农充分发挥土地资源的利用率,也促进了我公司甘蔗新鲜度的提高,并为糖厂保持较高的甘蔗糖分,保证高产糖率提供了技术保障。农务管理自动化系统提高了工作效率,降低了制糖生产成本,经济效益非常显著,且投资较省,对企业的发展起到了显著的推动、促进作用,具有很好的推广应用价值。
南宁糖业将进一步推动企业的信息化建设,以农务管理自动化系统的后续开发完善、网络安全建设、人员培训等为主要内容,开展后续建设工作,并解决建设中存在的问题,力争取得新的突破,进而促进企业业务流程整合、优化企业管理,为企业增创更多的效益。
作者简介:丁建民(1970-),女,湖南长沙人,1992年毕业于中南工业大学工业电气自动化专业,工程师,南宁糖业股份有限公司发展部经理,有10多年造纸技改、自动化管理经验。
傅其军(1972-),男,广西博白人,1994年毕业于天津大学化学工程专业,高级工程师,30多篇,有10多年酒精、制浆造纸项目的技改、生产管理经验。
黄向荣(1975-),男,广西容县人,1997年毕业于广西大学机械制造专业,助理工程师,南宁糖业股份有限公司企管部副经理,有多年机械设计、设备管理经验,现负责企业信息化建设。
丁建民,傅其军,黄向荣(南宁糖业股份有限公司,广西南宁,530031)
Applicationoftheautomaticagriculturemanagementcontrolsystem
inthesugarmanufacturingprocess
DingJianmin,FuQijunandHuangXiangrong
(NanningSugarManufacturingCo.,Ltd,Nanning,Guangxi530031China)
工艺设备主要分类为:一是只需要起停控制的设备,包括皮带运输机、除尘器和搅拌电机等。保证正常顺序开停车以及故障,或非正常状况下的连锁停是其车控制目的。二是需要调速的设备,包括风机类、泵类和给料机等设备。参与到流量、液位和压力等的闭环控制中来保持运行工况的稳定性是其控制目的。三是自成系统的设备,比如球磨机、破碎机和陶瓷过滤机等。这类设备信息主要是用于监测或加入少量的控制且相对较为独立。对于前两类设备来说与之相连的直接控制设备,是软起动器、变频器和马达保护器等控制器。这些控制器通过DP总线发出的指令,接收PLC同时又将设备运行或故障信息反馈给PLC,并显示这些状态在上位机监控画面。上位机画面包括设备起停操作界面、趋势曲线、运行状态信息等丰富的信息,进行统计分析和处理要通过对数据库信息,还可以得到生产设备的台时、历史曲线、整机效率计算和电量水量统计等在上位机中,实现工厂设备管理及过程数据可视化。总之设备控制顺序是:上位机—PLC—控制器一现场设备。
2控制器与现场设备
对现场设备的电气控制分为两种方式,即:就地和总线。当就地控制时现场设备起停,主要依赖于动力站的软起动器、变频器和马达保护器等控制器,在发出的信号:远程控制时,通过接收安装在设备近旁的就地操作箱上的起停按钮或频率给定装置。控制器通过DP总线接收的上位机画面发给PLC的指令是设备起停的保障。这两种无论哪种控制方式,控制器中存放的设备运行或故障状态PLC都可以通过DP总线读到。要使设备平稳的保持原有状态,就地和总线切换过程中这种保持除了像软起和马达保护器,对于正在以某个频率运行的变频设备这些工频运行的设备不能因转换而停车或启动外,还要维持运行频率在切换时不变,即无扰切换。在外部电路及参数设置方面,由于总线控制的加入对切换电路予以充分考虑,使得更加可靠,尤其是就地和总线无扰切换比用DCS方式。在没有采用FCS之前的无扰切换电路设计,远程就地切换瞬间设备启动回路或运行回路,其不断电主要通过远程就地切换继电器与主回路接触器通断的时间差来保证的。换言之要保证切换过程中,主回路接触器线圈失电和触点断开的时间要比切换继电器线圈得电和触点闭合的时间大。FCS系统中充分考虑切换的顺畅,是从电路及程序上。以变频回路为例,总线/就地切换开关对就地启动继电器的动作不影响,通过总线/就地停止继电器,以及变频器运行输出继电器来保持给变频器的启动信号维持切换之前的状态。配合以智能操作器可以保持变频器切换前后频率不变,此操作器可显示变频器的频率反馈值MV和频率给定值SV。无论总线还是就地则MV都对应于变频器的实际频率反馈值。就地时SV则不同,操作器给变频器的频率设定值由SV显示;总线时,SV与此时PLC通过总线设置给变频器的频率给定值基本一致并且显示的是MV通过操作器自身变送输出的值。PLC在就地切换到总线的瞬间,将频率实时数据传输给变频器作为频率给定信号是通过总线;利用操作器自身的无扰切换功能在总线切换到就地的瞬间操作,操作器接收转换信号后。将显示的SV的值输出给变频器,瞬间作为给定频率,双方向的可靠的无扰切换得以实现。
3PLC与控制器
控制器主要包括软起动器、变频器和马达保护器等。设置控制器参数是为实现总线控制。除了基本的额定频率、电压和电流以及功率因数和总线地址等,这些设置外,还需要设置变频器的起停模式、控制信号源、加减速时间和频率源等;需要设置软起动器起停模式、限流倍数、保护类别、升降压时间和输入输出功能等;需要设置马达保护器操作模式、保护设置和控制设置等。通过控制器本身的键盘完成初始设置。进行设置和修改也可以由PLC通过DP总线对控制器参数,并进行连续监测与控制针对控制器的特性。PLC中设置统一的电机控制变量就是对不同控制方式的电机进行统一管理,其包括电机控制类型、控制字、状态字、频率设定、频率反馈、电机电流、故障代码和电机功率。在电机控制类型中,显示变频器控制、电机保护器控制、软起动器控制和普通电机控制等信息。控制字中包括:起停电机和故障复位。状态字包括:运行/停止、故障和急停、总线/就地、合闸/分闸等信息。变频器对应频率设定和频率反馈,所有总线控制设备对应电机电流、功率和故障代码。故障代码可以对现场装置进行远方诊断是FCS较DCS优势之处,PLC通过总线读取故障代码后快速判断故障原因并进行故障排查。
4上位机与PLC
采用DAServer作为接口进行上位机与PLC的通讯。DAServer根据设定时间来读写需要与PLC交互的数据,比如1000ms。这些数据信息的读写以事件形式读取接口中的数据是上位机。对应到特定位需要上位机进行解码及编码。在上位机画而的显示实现PLC中控制字及状态字。对于如球磨机等设备的自成系统。通过通讯读取需要特别关注的参数由于自身存在很完备的监控系统以显示在画面中。
5上位机与服务器
画面可以获得设备运行的实时数据通过上位机与PLC之间的通讯。从服务器中获得数据可以达成生产的历史数据或关键的性能指标。与生产密切相关的设备数据存储到服务器是各PLC设备将总线传输的,跟踪生产信息并对信息进行分析计算和处理需要上位机,利用ActiveFactory分析报表工具读取服务器的历史数据以得到生产设备的历史曲线、台时、整机效率、耗电量、用水量等。管理人员在工厂过程数据可视化后可以在详细的数据趋势及信息基础上,生成数据报表及设备管理报表采取行动优化生产过程以此提高生产绩效。
6结语
关键词:建筑物自动化总线技术
中国行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第26章《建筑物自动化系统(BAS)》所规定的模拟和数字混合的集散型系统(TDS),已面临更新为全数字系统的挑战。就像工业自动化一样,建筑物自动化市场在技术接受期曲线上,通常落后于商业领域技术应用会有几年之久,因此,在商业领域已经成功运用多年的个人计算机和以太网通信,现在却成为BAS更新途径的热门话题。PC-BasedControl和以太网技术,已经开始全面进入BAS领域。2000年3月,Honewell公司推出的全数字化闭路电视监视系统DVM,就用PC-BasedVideoServer,类似于商业领域应用的个人计算机式视频服务器,取代了传统的模拟和数字混合的CCTV闭路电视矩阵切换器和磁带录象设备;DVM系统中,经过信号转换接口把所有摄像机的视频信号直接连入以太网通信,每20台摄像机使用1台VideoServer。这种第三代保安监控电视的全数字化CCTV以太网系统,已经在澳大利亚悉尼机场使用。
PC机技术日新月异的进步,使BAS的中央站功能不断增强;PC机的商业软件,如ODBC、API等等,已成为BAS的标准软件;基于PC机技术的分站不断发展。信息领域的以太网技术对工业自动化和建筑物自动化各个层面的影响,从上到下。BAS管理层的以太网正在下植到自动化层和更低的现场层。BAS三层结构将会成为以太网"一网到底"的三层网络。完成这项"通体透明网络"革新的主要技术,就是以太网现场总线。以太网现场总线,也可称为以太网I/O(Input/Output),是控制技术和信息技术的完美结合,性能发挥到极致,它或许能够解决工业自动化长期争论不休的现场总线标准化问题,是商业技术影响工控技术的一个范例。
以总线为脉络,分析计算机总线、测控总线和网络总线在BAS技术发展中分别担纲的角色,可以加深对BAS未来发展的了解。
1、总线BUS
总线一词,源于计算机技术。总线是各种信号线的集合(包括地址、数据、控制、电源等),是各种信息传输的通路,有汇总的涵义。微软百科词典定义总线为:计算机系统中各部件之间用于数据传输的一组硬件连线(导线)。IBM公司将其简称为用于传输信号或功率的一根或多根导体。在建筑物自动化中,BAS总线可解释为用来连接中央站分站、现场设备或者各种系统的那些具有导电性的通路,以完成数据或信号的传输。
以应用范围来分,BAS总线可划分为计算机总线、测控总线和网络总线、。计算机总线用于上位管理计算机和中央站内部部件的连接。测控总线用于中央站与分站的连接,分站与现场设备的连接,现场设备之间的连接。网络总线则是将上位管理计算机和中央站、浏览器等视为节点而共同连接在一起的一条多分支线路,将数据置于网络总线中,数据将会经所有的节点检测后,由其指定地址的节点接收。BAS管理层的以太网就是网络总线。当以太网下植到自动化层和现场层以后,以太网又扮演着测控总线的角色,在这种背景下,我们借用"网络就是计算机"的概念,不免也可以说"网络就是控制器",因为所有传感器、执行器、分站、中央站已经遍布以太网中,以太网被赋予完成分布式控制兼有普通信息存取的能力,人们可以随心所欲使用以太网,无论是进行实时控制还是传递管理信息。
2、标准化Standardization
作为信息传输通路的总线,追求标准化,是各种总线的共同目标;只有标准总线,才能够支持更多的性能不同的产品的连接,完成更多更好的系统的集成,实现更完善的控制和管理,因此,总经以其有汇集性能的特点,尤其需要标准化。标准总线的形成,主要有两种方法,一种是由非商业的或政府组织所产生的标准,目的在于使某一种类型总线开发和使用规范化,例如RS232C;这种正规的合法的技术标准,是在对已有方法、途径及技术开发进行仔细研究的基础上起草,并经正式批准后产生,这种标准通常包括着一些国际标准。另外一种方法,是有某一家公司先行开发出一种总线技术,由于成功,得到其它公司模仿和广泛使用,以至一偏离该总线就会产生不兼容问题,导致产品在市场中受到限制,例如现场总线LonTalkBus;这类事实上的总线技术标准,是基于市场需求产生而形成的,无需正式批准,这种标准通常包括大量流行的工业标准。
3、计算机总线ComputerBus
中国行业标准JGJ/T16-92第26章BAS,对中央站硬件、组态、系统软件的规定(26.4.26.5)非常简单,仅是基于采用计算机作为监控中心的一般原则,如应设置CPU、CIU、CRT、打印机等规定,对上位管理计算机则仅限于优化控制与管理某些功能要求。但是,近年来计算机技术发展很快,系统软件、应用软件、存储系统、处理器技术、输入输出系统和计算机结构,都是如此,其中,计算机总线技术与工业自动化、建筑物自动化关系密切,计算机总线是计算机系统信息总通道,性能优劣,对BAS上位管理计算机和工作站的影响是至关重要的。因为采用先进的计算机总线,可以提高工作站的带宽,改变工作站的兼容性和开放性,并能提高工作站的可靠性,这对控制系统无疑是最重要的性能。例如,使用PCI总线技术的PC机,每年停机时间可以小于315秒中,可靠性高达99.99%,因此,BAS用户已经开始关心工作站的计算机总线,2000年9月山西省太原市某国际贸易中心大厦BAS招标文件中,明确提出中央站应该使用计算机33MHz三总线结构PCI(外部设备互联总线),说明用户不仅关心各种功能模块设置,还要求提供工控级别的总线来保证工作站性能。随着基于PC机控制的技术进展,计算机总线对BAS的影响会更加重要。因为BAS将逐渐最终成为由一台PC机控制几条现场总线的系统。
3.1计算机总线的发展历史
1970年,DEC公司首先推出了称为Unibus的总线,把PDP11小型计算机上所有的部件、设备都连接在一起。它是一种单总线结构。
1981年,IBM公司在第1台个人计算机IBMPC/XT上推出了XT总线,也是单总线,1984年,采用16位CPU的IBMPC/AT出台,AT总线在XT总线结构上,增加了一组输入/输出总线,形成双总线结构。AT总线就是著名的工业标准总线ISA,全称是IndustrialArchitecture工业标准结构,它是通过将板卡出入IBMPC及其兼容机的标准扩展槽来添加计算机部件的总线设计规范。1989年康柏、惠普等9家公司在ISA基础上,推出EISA,扩展工业标准结构,这是一种把附加卡(例如视频卡、内置卡MODEM卡及支持其它设备的卡)联接到PC机主板的一种总线标准。EISA总线操作频率比ISA高很多,能提供很多的数据吞吐率。
为了提高PC机性能,使某些扩展板可以直接与微处理器通信,而不必经过通常使用的系统总线,Intel公司提供了PCI总线规范。这种局部总线允许在计算机上安装多至10个PCI兼容的扩展卡,PCI局部总线系统需要在某个PCI兼容插槽中安装一块PCI控制卡,每次可以以32位或64位的速度与CPU进行数据交换。PCI规范还考虑了多路复用Multiplexing。因此,PCI总线已成为今天计算机事实上的局部总线标准。由于PCI独立于处理器,不仅Intel系列可用,DEC的Alpha、Motorola的PowerPC等系列也可以用,它的向前向后兼容性,能使现有的多种计算机都能平滑过度到新标准,所以尤其受工业控制机行业的欢迎,建立了PCI工业计算机协会PCIIndustrialComputerManufacturersGroup(PCIMG),致力于在工控机行业推广PCI总线。1995年,出版了CompactPCI规范。
PCI总线在计算机中配置了3组总线,时钟33MHz,与CPU时钟频率无关,宽度32位,可扩展至64位,带宽达132Mbps至246Mbps,可以和ISA、EISA、VL-BUS等总线兼容,支持5V和3.3V两种电压,可以在芯片、软件和开发工具方面广泛利用PC机丰富资源,它具有良好的网络性能、图形视窗介面和数据存贮性能,是工业自动化和建筑物自动化中央站理想的计算机总线。
3.2标准计算机总线
国际标准
IEEE969(S-100)微机通用
IEEE488(HP-IB)测试仪器
IEEE1394(FireWire)测试仪器
EIARS232C设备总线
EIARS422/423/449/485设备总线
ANSISCSI小型计算机,设备总线
VESAVL-BUS局部总线
工业标准(流行微机总线)
ISA系统总线
EISA系统总线
PCI局部总线
3.3新一代计算机总线(正在开发中)
1998.9PCI-XCompaqIBMHP
1998.12NGIO(NextGenerationI/O)IntelDellSunNEC日立NEC西门子
1999.2FutuieI/OCompaqIBMHP
4、网络总线NetworkBus
中国标准JGJ/T16-92第26章BAS,规定"优先采用共享总线型"局域网结构作为BAS管理层、自动化层、现场层的网络拓扑,即用一条总线,把上位管理计算机、中央站、分站、现场设备各自连接在一起,形成三层局域网。因为所有节点共享一条传输通路,一次只能允许一个节点发送信息,所以需要建立信息发送的控制方式,JGJ/T96-在26.6.6条文说明中,没有明确规定是用IEEE802.3以太网的CSMA/CD波及监听多路访问/冲突检测争抢发送,还是用IEEE802.4令牌总线排队访问控制,只有指出这两种方法都是"目前流行的",但是"并无一致的看法"。在26.6《信号传输与数据通信》中,则把现场层至自动化层之间的信息传递成为"信号传输",把自动化层和管理层之间的信息传递,称为"数据通信",以示区别,前者为现场设备与计算机通信,包括模拟信号,后者为计算机之间通信,全部为数字信号。
20多年来,发展极为成功的以太网技术,已经得到公认。人类进入英特网时代,以太网也迅速进入工业自动化的各层网络。电气电子工程师协会IEEE基于802.3以太网国际标准,正在积极制定现场与以太网通信的新标准,使以太网能够直接为现场层所使用,可以预见,正象个人计算机PC迅速进入工业自动化领域一样,以太网以及TCP/IP、UDP/IP协议将十分迅速进入工业自动化各个领域,包括BAS。
网络总线是网络通信总线的简称,在BAS中,网络总线是上位管理计算机、中央站、分站、现场设备之间的连接总线,从计算机系统结构的角度上看,它是计算机的外部总线,计算机总线则可视为内部总线。网络总线属于网络技术,计算机总线属于计算机技术,网络是多个计算机的集合系统,数据通信和资源共享是其特点。今天,已经进?quot;网络就是计算机"的时代,通信和计算机技术紧密结合、同步发展,计算机总线和网络总线是计算机一种技术的两个方面。新一代的计算机已经把网络接口集成到计算机母板上,网络功能已经嵌入到操作系统中,使得网络总线可以视为计算机总线的外部延伸,密不可分。不进入网络的工作站,是不完整的工作站。在建筑物领域,BAS是建筑物整体计算机网络的重要子网,形成建筑物管理和建筑物设备控制一体化是从网络开始的。计算机总站维系着BAS的通信子网,资源子网和通信子网的组合,就是建筑物自动化网络,就是建筑物自动化系统。
4.1以太网的发展历史
1968-1972Aloha无线电系统夏威夷大学开创争用型通信
1972-1977首台以太网2.94MMetcalf和Boggs先生建立CAMA/CD
1979-1983粗同轴以太网10MCom(DEC、Intel、Xerox)10BASE5
1980-1982细同轴以太网商品化10M3ComISA总线与10BASE2相连
1984-1987双绞线以太网1MUTPHP、AT&T1BASE5
1986-1990综合布线+双线绞线以太网10MSynOptics、HP10BASET
1990-1994交换式和全双工以太网10MKalpanaEtherSwitch
1992-1995快速以太网100MUTPGrandJunction100BASET
1996-?千兆位以太网1000MIEEE802.3z1000BASEF
4.2以太网与局域网国际标准IEEE802.3
以太网是商业市场上发展的,而802.3标准是独立的标准组织《电气与电子工程师学会》开发的802.3是基于以太网第1个版本制定,但在一定程度上改进了设计,1983年公布以后,以太网以此又作了修改,原来互不兼容的局域网,变为互相兼容(但不完全兼容)。二者主要区别是结构不同,例如,最大数据单元,802.3是1460字节,以太网是1500字节。但是,通常可以把802.3视同以太网。
以太网速率有10M和100M两种,最大1518字节,最大段长度500米(粗同轴)、185米(细同轴)、100米(UTP),中断段综合长度2500米(粗同轴)、925米(细同轴)、2500米(UTP)。
在BAS中用以太网作为网络总线时,现在BAS供应商所提供的以太网接口卡NIC(安装在中央站中),应该是10M/100M自适应型,以满足用户部署100M快速以太网的要求,例如Intel公司的PRO/100+管理适配器,适用于有PCI总线的台式机,能自动监听集线器速度,从而自动选择10M或100M,能支持最新的连接管理规范wfw2.0,支持所有的主要操作系统和网络操作系统,WinNT、95、98、2000,Nerware、UNIX,支持10BAS-TX,5类UTP,RJ-45连接器,数据路径宽度32位,可在0-55℃环境中工作。
4.3以太网介质访问控制(MAC)CSMA/CD
载波监听多址访问/冲突检测是以太网抢先式信息发送的主要技术,它包括有先听再讲、无声则讲、有空就讲、边讲边听、一人独讲、退避三舍等信息发送规则,保证所有站点都能以公平方式通过竞争来访问大家共享的以太网,虽然难免有"后到先服务"的现象,但是,由于CSMA/CD有一套完整的处理冲突的方法,大体上实现了对网络总线的公平访问。它是退避三舍的自调整功能,保证所有信息的发送都是成功的,例如常用的一种冲突退避延迟算法,称为"截断的二进制指数回退(EBE)",它使发送信息的站点,每冲突一次,自动延迟一个以2的幂函数计算的退避时间,用这种不断扩大回退时间来适应网络流量的变化,这是一种很巧妙的方法。它规定了退避也是有限度的,即最大退避时间以210倍为限,忍让次数也是有限的,以216次为限,否则就会丢掉这个屡发屡败以太冈帧,这种情况是绝少发生的,除非以太网已经瘫痪。
以太网每帧发送之间有一个固定的间隙64字节、512位,称为时间片,用来识别由于冲突而失败的发送信息帧碎片(最小帧规定为64字节,包括48字节数据),在512位时间内,网络冈所有站点检测到载波(有信息发送)和合法的冲突、信息帧碎片,从而保证以太网能正常工作,不受非有效帧(碎片)的影响。
一般谈到以太网,主要是指802.3的CSMA/CD协议,它是以太网的主经软件(其它还帧结构软件等)此外,以太网还包括以太网接口卡NIC、收发器、中继器硬件。总之,以太网是一种局域网,是共享总线型局域网(包括集线器Hub网络),是国际标准局域网之一,应用最广泛。
4.4以太网与TCP/IP
传输控制协议/网际协议(TCP/IP)是实践中产生的解决网络互连和异构计算机之间提供可行的透明通信服务的一组协议,它是世界上最大网络因特网的基础。以其公用性和有效性,成为公认的开放系统。TCP/IP是网络数据传输事实上的标准,或者简称其为因特网通信协议。
BAS结构图中,标明以太网,是说网络采用共享总线拓扑,标明TCP/IP,是说数据传输采用因特网通信协议。
TCP/IP独立于特定的计算机软硬件、独立于特定的网络系统,即使你不接入Internet,用它也是最好的组网方案,所以,我们在本文开始,对JGJ/T16-92BAS的网络结构就标明采用TCP/IP,更何况,BAS进入Internet也是势在必行的事情。
TCP/IP协议有三个特点,首先它的开放性,可以把现行的各种局域网互联起来,其次,它统一了地址规则,这种IP地址与域名系统的唯一性,保证了因特网走向全球,最后,高层协议基本标准化,使各种用户可靠而且便利,这一特点,在工业自动化中,有很好的应用,可以把标准化的控制总线协议,包装在高层协议中,使TCP/IP成为工业控制通信协议。
TCP/IP分成4个层次:
应用层--常用的应用程序有SMTP(邮件传送)、NFS(网络文件)、NIS(网络信息)、SNMNP(网络管理)、FTP(文件传输)、DNS(域名系统)等,以及工业自动化通信协议,也可在本层打包,如Moddbus、HoneywellC-Bus等。
传输层--提供端到端(即应用程序之间)的通信,主要功能是信息格式化、数据确认和丢失重传等,主要有(TCP传输控制协议)和UDP(用户数据报协议UserDataprogramProtocol,它在工业自动化应用中看好,它把数据先打包,后经IP发送,效率高于TCP)
网络接口层--不同网或同网中计算机之间的通信,处理数据报和路由,主要是IP(网际互连协议)
网络接口层--提供与物理网络的连接,它包括所有现行的网络访问标准,最重要的是以太网(802.3系列)。
5、测控总线MeasureandControlBus
BAS现场层和自动层的总线,可视为测控总线。JGJ/T16-92第26章BAS26.6.l节规定"从现场到计算机系统的信号传输,需综合考虑""(1)简化传输控制的硬件结构;(2)减少传输导线的根数;(3)弱化维修的技术难度",还进一步指出了采用的方法"可选用一对一的传输方式、矩阵选码一公用线传输方式或多路复用技术的一路通道多方使用的传输方式(阵列式传输方式)""首先考虑时分制"等等。反映中国行业标准对测控信号传输的重视以及要求采用最新技术的愿望。在当时的历史条件下,已经把测控总线阐述得淋漓尽致。
自从HGH/TI6颁布近十年来,测控信号传输领域发生了重大的变化,这就是现场总线技术所带来的深刻变革,对BAS的影响当然也是非常深远的。只有现场总线技术才能符合JGJ/T1-92第26.6.1节规定的三项要求:最简单的传输控制,最少的导线根数,最方便的维修技术;而且,最重要的是,现场总线带来了工业自动化开放系统的新局面,减少了自控系统寿命周期成本LifeCycleCost。
因此,测控总线的讨论,可以归纳为现场总线的讨论。
国际电工委员会IEC定义现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。
安装在控制室内的BAS中央站与现场的分站,分站与现场的传感器,它们之间的信号传输均适用现场总线技术。换言之,自动化层和现场层,采用现场总线技术是历史发展的必然。当有人提?quot;现场总线是管理控制一体化方案的催化剂"时(美国Fisher公司Martin先生),我们深刻体会这一隽语的丰富内涵。
5.1现场总线发展历史
1983年,Honeywell公司推出的差分信号驱动器,成功地在4-20mA直流信号上叠加了数字信号,随即投入市场的智能化仪表Smart变送器,是现场总线产品的前驱,这些带有微处理器芯片的仪表,除了在原由模拟信号仪表的基础上增加了复杂的计算功能外,还在4-20mA直流信号上迭加了数字信号,使现场与控制室之间的连接,从模拟信号过渡到了数字信号。这种工作机制,成为美国fisher-Rosemount公司著名的现场总线HART通信协议的基础。
1984年,美国仪表协会ISA/SO50工作组,开始制定现场总线标准。IEC也成立现场总线工作组IEC/TC65/SC65C/WG6,开始研究现场总线标准。
1985年,国际电工委员会决定由ProwayWorkingGroup负责研究现场总线体系结构和制定标准。
1986年,德国推出Profibus过程现场总线标准。
1990年,美国Echelon公司推出LonWorks现场总线产品。
1992年,Siemens、Rosemount、Rosemount、ABB、Foxboro、Yokogawa等80家公司联合,成立ISP协会,着手在Profibus基础上制定标准。
1993年,Honewell、Bailey等公司成立WorldFIP协会,有120家公司参加,准备以法国标准FIP(FactorInsrtumentationProtocol)为基础制定标准。
1994年,ISP和WorldFIP北美部份合并,成立FF现场总线基金会(FieldbusFoundation)。推动现场总线国际标准的开发。
1996年,FF公布了低速总线H1标准。
2000年1月4日,IEC宣布现场总线国际标准以86%赞成、12%反对通过,IEC-61158面世。
5.2现场总线国际标准IEC-61158
8种现有的现场总线纳入国际标准,如果考虑到世界上已有30多种现场总线,这也还是在统一的路程上,前进了一大步。
从上表可以看出,8种现场,有8种通信协议,互不兼容,距离统一标准的现场总线,还有很大距离,虽然这些现场总线在功能上可以互补。
为了解决现场总线统一问题,借鉴IT行业的统一网络通信标准,就是第5种类型,即以太网现场总线。1998年,在美国休斯敦召开的ISA展览会期间,成正了工业自动化开放式网络联盟IAONA,建议把FF的H2高速现场总线,改成高速以太网HSE,有Honeywell参加的18个公司31位工程师正在Foxboro公司积极进行开发,希望HSE能成为众望所归的现场总线。
HSE的特点是速度高(100Mbps),数据通过量大,与计算机联接容易,价格低。有两类用途,一类是完成由于计算量过大而不适合在现场仪表中进行的运算,另一类是作为多条低速H1总线或其他网络的网关设备。
HSE是否适用干BAS,是有待研究的事情。
在IEC61158国际标准中,有欧洲标准建筑物自动化系统MBS-TC247推荐的ProfibusFMS总线和WorldFIP总线,但是没有欧洲推荐的LonWorks总线和欧洲设备总线EIB。
5.3现场总线的三层结构
从IEC61158标准中的8类总线,可以看出现场总线并不需要保持与ISO/OS17层结构一致,只需物理层、数据链路层、应用层等三层就可以了。因为面向控制的信息比较简单,但需要快速而可靠地到达目的地,七层模式使数据转换变慢,会滞后实时控制的时间要求,七层有关的网络接口成本也较高,同时,现场设备也不需要OSI地址。
IEC61158还规定,所有2至8类现场总线,均需对类型1的FF总线提供接口,但2至8类总线之间,不要求提供接口。
5.4以太网作为现场总线的主要问题及其解决方法
由于以太网802.3采用随机式的CSMA/CD信息发送方式,对事实控制来说,就带来一?quot;不确定性"问题,不能事先预言测控信息传送的时间,存在着"后到先服务"现象。而令牌式"排队发言"信息传送是可以预言的。要克服这个缺点,就要提高以太网的传输能力。由于10/100BASE-T全双工交换式以太网技术发展,基本上解决了CSMA/CD随即发送带来的"不确定性"问题。1990年,智能交换机的出现,基本上淘汰了信息发送时的冲突,而且,智能交换机的成本不断下降,为工业控制实际应用提供了可能。智能交换机(网络开关EtherSwitch),能同时提供多条数据传输途径,功能和电话交换机相似,使整体吞吐量显著提高,同时智能交换机还使用一种名为"切入法"(CutThrough)的新桥接技术(常规桥接是使用存储转发技术),是延迟时间又降低了一个数量级。1993全双工技术是以太网可以同时发送和接收数据,理论上又可以使传输速度翻上一番,再加上快速以太网的出现,以太网在处理事实控制方面,已经可以做到测控信息的传输不再是"不确定"的,而是有着"良好概率GoodProbability"的表现,能够适应事实控制的需要。
以太网传送测控信息的另一个问题是线路"利用率",线路效率。利用率是指线路用来成功地传输帧的时间部分。每个以太网数据包中那些不代表实际数据部分(同步、地址、字段长度、错误检验)较大,共26个字节,这种"开销"使线路利用率下降。在测控领域,实际数据很短,例如,DI20个字节、DO16个字凇IAO200个字节、通信接口500字节、PID运算500字节、计数器4个字节等,这样,当使用以太网信息包包装时,大量信号还需要加上填充符才能满足最小48个字节数据段的长度要求,如DI、DO、计数器,因此,效率较低。
但是,实际上,由于争先式发送,会改变效率,计算指出,如果连续发送两个64字节的以太网信息包,效率可以提高到54%。尽管如此,在工业自动化领域,仍然重视如何减少"开销",提高通信效率,例如,在通信协议中,想已用户数据报协议UDP来取代最常用的传输控制协议TCP,因为UDP信息包的包装比TCP简单,只有4个字节,而TCP,则是26个字节。IEC61158国际标准现场总线HSE高速以太网就考虑采用UDP/IP来代替TCP/IP。
不过,以太网的高速度,已经把这些问题全部覆盖了,就算是以最低速3Mbps有效速率运行,一个100个字节的实时控制信息,在以太网的传输时间,只有0.336毫秒([100+26]×8/3M),对BAS,已是很理想的数据了。
5.5TCP/IP作为现场总线的通信协议的讨论
TCP/IP协议是一组协议,采用四层结构,与现场总路线三层结构很相似,因此,适用于现场总线。
采用TCP/IP的以太网现场总线,由于数据链路层的CSMA/CD,使得数据传输时间是建立?quot;概率"基础上,但由于以太网线路的改进,情况大为改善。
TCP/IP是非常流行的技术,移植到现场总线是顺理成章的事,问题之一是TCP/IP是为因特网设计的,TCP是要处理面对成千上万的网站,它要处理好这么多路由的连接,只能采取在TCP层,设置发送机和接收机,提供端到端的可靠的进程间的通信,使数据报在传输过程中始终保持连接状态,只有双向通信。TCP才去发送数据报(双向通信不是指两机器独占式通过网络对话,而是说两台机器间有一交互信息流),TCP发出信号后,必须等待对方应答信号,否则会重发,这种定向连接协议,使两个端机经常以适当的速度相互通话,TCP传输控制在两个机器问来回发送状态信息。而UDP用户数据表协议却比TCP简单得多。对于自动控制的应用程序来说,并不需要时时保持个连接,以节约开销和网络通信量,而UDP是一个无连接系统,从TCP到UDP放弃了许多功能,简单了许多,只是作为一个数据报的发端机和收端机操作,而不理会二者之间的连接。帧的结构简化为源端口2字节,目的端口2字节,长度2字节,校验2字节。UDP传递服务不建立通信双方的连接,发完数据就完事大吉,所以,比较灵活,效率高,非常适合测控数据的发送,因为这类数据非常短,还有,在控制网络中,通行的站点比起因特网来,少之又少,非常强调二者之间的连接管理,就显得多余,比起TCP的大文件来,测控程度只是"发出一个请求"或者"等待一个响应",三言两语,传递本身就会很可靠。此外,在实时控制中,有时强调一种完全控制,即使在信号传输过程中发生错误,控制器业能够自行处理作出决策,而不需要让TCP一遍又一遍重复发送数据,因为自控系统控制器的自制能力都极强。
无论TCP还是UDP,应用程序都是驻留在通信协议顶层的应用中,包括控制和人机接口等一系列应用程序以及用于系统集成的OPC,都藉信息传输,获取其中的数据。
5.6以太网在工业自动化中的应用
美国Foxboro公司在1995年就推出了采用以太网10BASE-5粗同轴电缆I/AnodeBus用于现场总线控制系统,近年来,新I/A现场总线系统已经改为双绞线BASE-T,室内及机柜内,都使用RJ-45接插件,对室外及振动严重的场所,则按防护等级IP-67生产了密封式RJ-45的连接器,Hirschman公司也能提供现场总线中作为以太网连接的接插件,抗震密封,适用于工业环境。
1997年,Schneider公司为其著名现场总线ModbusTCP通信协议产品,它的PLC产品中的I/O模块,Momentum系列,均可以设置以太网端口。这些I/O模块通过这些端口直接连入以太网中。Schneider公司把Modbus通信协议变址为TCP/IP通信协议,这是世界上较早的以太网I/O产品。TCP/IP和UDP/IP的一个重要的优点是在同一个以太网中,可以运行许多不同的通信协议,它们都变址在TCP/IP或UDP/IP中。
Honeywell公司几年前就已经开始着手把以太网用于建筑物自动化系统自动化层总线通信的应用工作,目前,第一步已经实现,即,把所有测控总线通过TCP/IP接口连入以太网中,通过以太网得数据通信,进行实时控制。以太网成为BA、FA、SA集成的通信平台,进而与管理系统在此平台上完成管理控制一体化集成。
随着以太网应用技术的进一步发展,把以太网芯片内嵌与现场设备的一天,也许会很快来临,意味着因特网内置与现场设备的时代终会来到,其意义在于因特网与控制网融为一体,因特网无处不在,会进一步改变工业自动化和建筑物自动化的面貌。
5.7建筑物自动化的现场总线
现场总线这个技术热点,长期争论不休,虽然出台了IEC61158所推荐的8种国际标准总线,但是仍然没有一种统一的标准现场总线能够满足各种行业有要求。在这纷争的局面中,以太网的确受到了许多厂商的重视,在管理层(工厂级)采用以太网已经成了共识,而在低层次上的应用,还要假以时日,许多厂商正在积极研究和开发。
目前,LonWorks现场总线在BAS行业中的地位,是很重要的,尤其LonMark产品给用户带来产品互换互操的巨大利益(大幅度下降系统的寿命周期成本),所以受到用户的重视。Honeywell公司在2000年6月推出了全LonWorks现场总线系统,原来的C-BUS已经可以换用LonTalk现场总线,所有其它生产厂商的LonWorks现场总线,可以直接联入Honeywell中央站。
随着现代科技进步,自动化得到了越来越广泛的应用,自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。为了保证生产过程安全、可靠的运行,要随时对生产过程中使用的仪表进行维护和校准。传统的将生产过程中使用的仪表拿回实验室进行校准的方法已不能满足生产的要求,取而代之的是在现场直接对仪表进行校准。
影响设备精度的一大重要因素就是工作温度,因此,系统的冷却和散热就显得尤为的重要,良好的冷却效果不仅能够保证机箱和其中模块的稳定工作,更能提升相应板卡和电源的平均故障时间间隔(MTBF)参数。一些专业的测量总线标准,如PXI总线,在冷却和散热方面进行了严格的规范,包括对机箱中散热气流方向的定义、以槽为单位进行散热等确保系统在正常的工作温度下完成测量任务。
自动化检测仪表是自控系统中关键的子系统之一。一般的自动化检测仪表主要由三个部分组成:①传感器,利用各种信号检测被测模拟量;②变送器,将传感器所测量的模拟信号转变为4~20mA的电流信号,并送到可编程序控制器(PLC)中;③显示器,将测量结果直观地显示出来,提供结果。这三个部分有机地结合在一起,缺少其中的任何一部分,则不能称为完整的仪表。自动化检测仪表以其测量精确、显示清晰、操作简单等特点,在工业生产中得到了广泛的应用,而且自动化检测仪表内部具有与微机的接口,更是自动化控制系统中重要的部分,被称为自动化控制系统的眼睛。
校准的一般步骤是:预热仪器(包括被校仪器以及标准源);设置仪器的状态,进行测量记录数据;数据结果判定并给出结论;自动形成校准证书和原始记录。
自动化校准系统的具体实现过程首先,标准源和数字多用表按照要求开机预热,连接硬件设备(GPIB卡、488电缆等),硬件连接完成后,启动计算机,搜寻整个测试系统的物理地址分配情况,根据搜索到的各个仪器地址,在校准软件运行时,设置正确的地址配置。①初始化设置模块。双击相应的自动化校准程序图标,系统启动,进入测试系统主界面,主界面的风格以简捷实用为主,左侧是各功能按钮。首先进入的是初始化设置模块。初始化模块要设置被测试设备的校准项目,设置被校仪器和标准源的GPIB地址,选择是否是首次测试,此功能的目的是为了保存测量的数据,防止意外发生使测量数据丢失,需要重新进行测试。选择中英文语言,选择校准、检定,选择被测试设备的名称。初始化设置就完成了。②数据采集动态显示模块。该模块的主要功能包括:初始化仪器、设置仪器的状态、测量数值、数据位数控制、动态显示数据、数据结果判定、数据保存等。自动化数据采集过程是完全模拟人工测量过程进行测量的。仪器的初始化配置以及量程、显示位数、精度、采样数率、采样时间、测量值、功能选择等模块从NI网站上下载,程序员也可以根据仪器编程说明书提供的SCPI语言命令编写相应的模块。本模块中的数据显示位数、数据量程、上下限等都是根据测试计量对仪器的要求而自动生成的,数据结果判定也是自动完成的。程序把那些不合格的数据用红色的字体显示,使计量员在测量结束后容易发现这些数据不合格。数据采集动态显示模块的前面板。③证书和原始记录生成模块。自动生成证书和原始记录,给计量员的工作带来极大的便利,而且消除了人为操作易产生的出错,解放了劳动力。计量员只需在证书生成模块的前面板输入相关的仪器信息和校准信息,校准项目,选择相应的证书摸板,程序即可自动生成相应的校准证书和原始记录。证书模块的前面板。
1自动化检测仪表在污水处理中的应用
随着科学技术的发展,自动化检测技术也得到了很大的发展,自动化检测仪表在污水处理中也得到广泛的应用,使污水处理厂不仅节约了大量的人力、物力,更重要的是可以及时对工艺进行调整。
南宁市琅东污水处理厂工程1993年底立项,1997年11月27日正式开工建设;1999年9月28日通水试运行,2000年2月满负荷正常运转。南宁市琅东污水处理厂,一期工程设计一级污水处理能力24万m3/d,二级污水处理能力10万m3/d。设计服务范围30.5km2,规划服务人口34.3万人。经过琅东污水处理厂净化后的清洁水,一部分直接排入竹排冲,一部分用于南湖回灌水,以改善南湖的水污染问题。南宁市琅东污水处理厂全套引进国外最先进的水处理工艺设备,采用二级生物处理工艺的传统活性污泥法,并针对南宁市污水水质污染物浓度低的特点,在其核心部分--曝气的工艺中采用OOC工艺。该工艺具有能耗低、运行费用少、出水水质好、管理简便、运行稳定等优点。从厂外污水干管收集到琅东污水处理厂的污水,首先进行预处理。在进水泵房经过粗格栅,去除污水中较大的垃圾、漂浮物;通过5台大型污水泵将污水提升到细格栅,将较小的漂浮物去除;在曝气沉砂池去除污水中的砂粒和油类;然后进入计量槽,计量污水处理量。预处理后的污水在初沉池进行一级处理,去除约30%的有机物;初沉池出水进入二级处理,先在生物处理工艺的核心部分--曝气池,进行生物降解有机物;曝气池的混合液输送到二沉池进行沉淀,泥水分离。上层澄清液作为净化后的清洁排放水;沉淀下来的污泥一部分回流曝气池后再生利用,一部分作为剩余污泥回流到初沉池。初沉池的污泥用泵输送到污泥浓缩池,通过污泥处理系统进一步浓缩,把泥浆态的污泥脱水、压滤,形成干污泥饼。
1.1超声波液位计、液位差计、流量计
1.1.1格栅运行控制。粗格栅、细格栅各安装了1台超声波液位差计,通过格栅前后的液位差来反映格栅阻塞程度,并传输到PLC控制器,进行分析计算。当液位差超过预设的数值,控制格栅运行,清除垃圾,保障正常过水,且合理的减少了设备磨损。
1.1.2提升泵运行控制。为实现进水提升泵的自动控制,在进水泵井处安装了2台超声波液位计,用以测量泵井的水位,实时传输到PLC控制器及上位机,进行系统分析。根据测量值对应控制程序,自动控制提升泵的运行组合。这样可以根据厂外来水量准确及时地调整泵运行状态,减少设备疲劳;同时可以取消传统泵站三班倒的人力资源耗费。
1.1.3流量及处理量实时监测。对于污水处理厂的运行管理,水量是一个重要的控制参数。准确及时地掌握进水量,对工艺控制及提高污水厂抵抗水力负荷冲击能力有重要作用。传统的水量测量采用堰板或文丘里流量槽等,都存在着不能实时监测、实时显示的缺点。琅东污水处理厂计量槽采用超声波流量计结合文丘里槽,能在现场和上位机实时显示流量及累计处理量,达到了准确计量处理水量,以及为运行管理提供实时流量的目的。
1.2溶解氧计、氧化还原电位计、污泥浓度计
1.2.1曝气池溶解氧控制。南宁市琅东污水处理厂采用的是传统活性污泥法的OOC改良工艺在4个圆型曝气池内圈好氧区,分别安装了测量范围是0.05~10mg/L的溶解氧计,实时监控溶解氧浓度,传输到PLC及上位机。当实测浓度小于设定浓度时,自动控制系统启动鼓风机,给曝气池充氧;相反地,当氧气充足时,就会停止运行鼓风机。通过溶解氧计控制鼓风机可以精确地根据好氧菌群对溶解氧的需求控制鼓风机的启动和停止,在保证了菌群良好生化能力的同时节约了能耗,保护了设备,增强了好氧菌群的分解能力。
1.2.2曝气池好氧段与缺氧段的控制。在每个曝气池的外圈的好氧区与缺氧区的临界面都安装了测量范围是-500~500mV的氧化还原电位计,通过测量的氧化还原电位可以控制鼓风机的高速运行,给外圈供氧,形成强好氧曝气阶段和缺氧阶段的交替,进而提高处理工艺中除磷脱氮的能力。如果没有安装氧化还原电位计。那么鼓风机的运行只能通过时间控制,这样一来就会明显降低除磷脱氮的效果。
1.2.3曝气池污泥浓度控制。曝气池的污泥浓度是一个重要工艺参数。在传统的污水处理厂,污泥浓度依靠实验室使用旧的试验方法进行监测,在数据提供的及时性和精确性上,存在很大的缺陷。难以及时进行回流污泥和剩余污泥量的工艺调整,就造成时间上和准确度上的误差。南宁市琅东污水处理厂在每个曝气池上都安装了一个测量范围是为0.5~10g/L在线污泥浓度测量计,很好地解决了这个问题。安装污泥浓度计可以随时根据精确测量的污泥浓度,适时地调整曝气池的工艺,同时减轻了实验室工作人员的劳动强度。
1.3电磁流量计、气体流量计:
在回流污泥管道和剩余污泥管道中南宁市琅东污水处理厂安装了5台测量范围是0~1200m3/h的电磁流量计测量回流污泥和剩余污泥的流量。安装流量计后,值班人员可以根据显示的流量是否正确,从而判断回流污泥泵和剩余污泥泵工作是否正常,解决了潜水泵无法简单判断工作是否正常的难题,而且电磁流量计还具有安装方便,维护简单的特点。
鼓风机与曝气池间的空气管道上直接安装的4台测量范围0~4000m3/h(标准状况)的气体流量计。气体流量计的安装可以使值班人员随时了解鼓风机向曝气池提供气体的量。
1.4经验
1.4.1保持自动化检测仪表传感器的清洁。定期专人清洗探头,保证数据采集准确性。因为仪表在污水环境中工作,所以仪表的清洁工作就显得尤为重要,特别是直接与污水接触的溶解氧计、氧化还原电位计及污泥浓度测量计等分析仪表,为了保证仪表的正常工作,我们定期由专人清洗,每7天就全面清洗1次仪表,清洗时要求使用柔软的材料,以免损坏仪表。
1.4.2定期校正各种仪表。仪表在长期运行过程中难免会产生测量误差,这就需要定期校正,以保证仪表测量的准确性,对分析仪表我们制订了每两月定期校正1次;而且要求实验室工作人员利用分析方法分析对应的检测项目,并与现场仪表监测结果比较,如果偏差太大,那么应适时对仪表进行校正,确保准确。
1.4.3保证仪表供电电压的稳定性,延长仪表的使用寿命。瞬间的高电压冲击往往使仪表很容易烧坏。南宁市琅东污水处理厂运行过程中,就发生了多次因供电电压不稳定,而使超声波液位差计和超声波液位计的变送器损坏,从而影响了自控系统的正常工作的情况。南宁市琅东污水处理厂正进行技术改造避免供电电压不稳定对仪表造成的损坏,降低运行成本,提高经济效益。
2自动化检测仪表在压力表校准方面的应用
特大型冶金制造企业各工序都是连续性衔接作业,往往造成许多现场压力仪表虽到检定周期,却由于不能停产也就不能从作业。压力仪表的工作原理是弹簧管在压力或真空作用下产生弹性变形引起管端位移,其位移通过机械传动机构进行放大后再传递给指示装置,可在刻有法定计量单位的分度盘上读出指针所指示的被测压力值或真空量值。
2.1在线校准预期
(1)目的:实施在线校准适应生产流程计量需求,降低外送检费用。
(2)校准仪表范围:本企业现场在用压力仪表。
(3)校准范围:0~100MPa
(4)校准对比准确度:1.5%~1.6%
(5)预期目标:实现在线压力仪表的受控、有效。
(6)校准方案种类:a.理想型校准比对;b.实用型校准比对。
2.2材料准备
(1)专用管道打孔器
(2)符合现场压力仪表准确度及量程的数块相应受控有效标准表。
(3)校准比对记录。
2.3在线校准比对方案
A.实用型对压力仪表的校准比对
(1)在同一管道上:在距拟被校准的现场压力仪表的适当范围内,用专用管道打孔器引出导压管路,在导压管路中间安置一截止阀(截止阀处于关闭状态),截止阀后的接口处安装压力变送器与拟被校准仪表同规格的受控有效标准压力表。
(2)缓慢开启截止阀至全开,待管道内流体介质充分进入标准表内数分钟后,分别读取两块表的指示值。
(3)填写校准比对记录。
B.理想型对压力仪表的校准比对
自制一台流动简易“压力校验台”。
(1)在流体介质管道上,关闭在用(即拟被校准)的现场压力仪表的“截止阀1”(该截止阀处于关闭状态)。
(2)在截止阀后适当延长导压管路。
(3)在延长导压管路上安装一只三通。
(4)三通的直管口的接口处安装在用的指示为零的压力仪表。
(5)三通的丁字管口的接口处新安装“截止阀2”(该截止阀也处于关闭状态)。
(6)在“截止阀2”后接压力“专用校验管”至简易流动“压力校验台”上预置的“专用校验管接口”。
(7)“压力校验台”上还预置有受控、有效的相应型号规格的标准压力表。
(8)检查无遗漏后,逐一缓慢开启截止阀1、截止阀2至全开;数分钟后,分别读取两块表的指示值。
(9)填写校准比对记录。
2.4经验:
认真做好巡回检查工作仪表工一般都有自己所辖仪表的巡检范围,根据所辖仪表分布情况,选定最佳巡检路线,每天至少巡检两次。巡回检查时,要关闭气源,并松开过滤器减压阀接头。拆卸环室孔板时,注意孔板方向,一是检查以前是否有装反,二是为了再安装时正确。由于直管段的要求,工艺管道支架可能少,要防止工艺管道一端下沉,给安装孔板环室带来困难。拆卸的仪表其位号要放在明显处,安装时对号入座,防止同类仪表由于量程不同安装混淆,造成仪表故障;带有联锁的仪表,切换置手动然后再拆卸;仪表一次开车成功或开车顺利,说明仪表检修质量高,开车准备工作做得好。反之,仪表工就会在工艺开车过程中手忙脚乱,有的难以应付,甚至直接影响工艺生产。
3建议
3.1发展趋势
(1)结构日趋简洁,从当前发展最快的3种流量仪表(电磁、超声、科氏)来看,机械结构都十分简洁,管道内既无转动件,又无节流件。
(2)功能力求完善,随着微电子、计算机、通信技术的飞速发展,流量仪表的功能日益完善、多样,不少机械部分难以解决的问题,依靠电子软件则迎刃而解,如Krohne的智能电磁流量计,不少超声流量计不仅可测流量,还可测流体密度、组分、热能等等。
(3)安装日益简便,工业自动化程度越高,用户越欢迎采用安装维护简便的产品,这也是插入式,外夹式仪表日益畅销的原因。
3.2国产化刻不容缓:
据了解,我国近年来进口仪器仪表约130亿美元,出口约30亿美元(多为低附加值的电工仪表、家用水表、气表),国内大型工程选用国外仪表占2/3,而其价格为国产5~10倍,我国大型流量仪表企业主要依靠国外技术,缺乏拥有自主知识产权意识,创新乏力;自动化仪表国产化刻不容缓!
3.3品种多,选用要实事求是:
流量仪表品种、类型较多,正确选用并非易事,建议:
(1)不要轻信厂商宣传,厂商为利所图,往往对仪表的技术指标夸大其词,选用时要理性分析这些参数的依据,有无检验证明。
(2)按需选取,勿追求高指标,如不是用于商务计量,贸易核算,准确度要求可以降低,如工控系统的某些场合,检测、监控仪表的重复性、可靠性好就可以了。
(3)全面考虑经济指标,仪表的经济性并非限于一次购买费用,还要考虑安装维修(停产损失),是否节能(长期运行费)等因素。
4自动化测试系统的设计挑战
测试管理人员和工程师们为了保证交付到客户手中的产品质量和可靠性,在各种应用领域(从设计验证,经终端产品测试,到设备维修诊断)都采用自动化测试系统。他们使用自动测试系统执行简单的“通过”或“失败”测试,或者通过它执行一整套的产品特性测试。由于设计周期后期产品瑕疵检测的成本呈上升趋势,自动化测试系统迅速地成为产品开发流程中一个重要的部分。这篇“设计下一代自动化测试”的文章描述了一些迫使工程团队减少测试成本和时间的挑战。这篇文章还深刻地洞察了测试管理人员和工程师们如何通过建立模块化软件定义型测试系统来克服这些挑战。这种测试系统在减少总体成本的同时,显著地增加了测试系统的吞吐量和灵活性。
如今的测试工程师们面临着一系列新的压力。他们所面临的产品设计比前几代更为复杂;为了保持竞争力并满足客户要求,开发周期要求越来越短;产品测试成本越来越高,而预算越来越少。
4.1不断提高的设计复杂性:如今,测试测量的最明显趋势是器件复杂性不断增加。例如,消费电子、通信和半导体工业持续要求将数字图象/视频、高保真音频、无线通信和因特网互联性集成到一个单独产品中。甚至在汽车中都集成了复杂的汽车娱乐和信息系统、安全和早期预警系统,以及车身和发动机上的控制电子装备。测试系统的设计不仅需要足够灵活地支持对不同产品模型进行广泛的测试,还需要能够进行升级以提供新测试功能所需的更多测试点。
4.2更短的产品开发周期:
1 计算机软件工程管理的概述
计算机软件工程是个大范围的概念,包含的范围非常广泛。首先在计算机软件工程管理中要涉及到软件开发人员和管理人员。在计算机软件工程管理过程中,首先要对这些人进行管理。这些人员的能力水平,擅长的领域都不同,因此管理者应当针对不同的工作将这些人进行分组管理,让不同的人分管不同的工作,既能够方便管理者进行统筹管理工作,又能够充分发挥工作人员的能力,提高工作效率。其次,计算机软件管理还要关注软件开发的质量。要保证计算机软件的质量,就要对整个开发和管理的全过程进行管理,包括数据、设备等。除此之外,计算机软件工程的管理还包括对风险的管理。计算机软件工程存在着较大的风险,既有软件开发失败的风险,又包含信息泄露的风险。管理者应当提升风险意识,加强对计算机软件风险的管理和控制,最大限度的降低风险。
2 计算机软件工程管理中存在的问题
在计算机软件工程管理中管理的范围广,项目管理水平仍不成熟,管理者尚未意识到自动化管理对软件工程管理的意义。目前,在计算机软件工程管理方面存在的以下问题。
2.1 软件管理数据存在问题
计算机软件的开发和运行,离不开对数据的有效管理和运用。因此,管理者应当加强对软件数据管理的重视程度,加强对数据采集和存贮,数据存储过程中要加强风险意识,避免数据丢失、被盗或被病毒侵入。在不采用自动化的前提下,计算机软件工程的数据需要进行人工操作和管理,人工操作和管理不可避免地會存在精确度不高,易出错,难以校验等缺点。
2.2 对环境设备的管理不足
计算机软件工程的环境设备包含几个方面。首先,计算机软件工程开发需要大量计算机设备,这些设备的管理过程中存在着一定的问题,如计算机硬件的防尘、防潮不到位,计算机工作环境易受周围环境的影响,要保持干净除尘等,但实际工作中由于管理存在着一定的问题,工作人员意识度不高,导致计算机运行环境受到灰尘、烟雾、磁场等的影响。其次,在环境设备管理方面,计算机软件工程开发需要功能强大的计算机,能够保证计算机软件正常开发,但在实际工作中,常常会出现计算机兼容性差,运行速度慢,严重影响软件工程的开发效率。
2.3 软件测试管理不足
计算机软件工程是一项浩大的工程,软件测试是整个工程项目中一个十分重要的部分。因此,软件测试管理工作就显得尤为重要。但是目前有很多工作人员不重视软件的测试工作,或者没有及时进行测试,忽略了软件中存在的漏洞,给软件的使用和安全性造成了重大影响。
2.4 安全管理不足
计算机软件工程开发中,软件的安全性问题影响着整个工程项目的顺利开展。管理者应当加强安全意识,并加强对员工安全意识的培养,设置安全性管理策略。但是仍有一些员工的安全管理意识不够,没有严格执行企业的安全管理要求,导致信息泄露或者被病毒侵入,给企业造成严重的损失。
2.5 需求与实际不符
开发计算机软件是为了满足客户的需求,但是实际工作当中,软件开发人员更注重业务数据、测试及开发活动,缺乏对项目的整体规划和管理,需求分析不足,与客户的沟通协商缺乏,导致开发的软件与客户的需求不符。
3 计算机软件工程的自动化管理措施
为解决以上的计算机软件工程管理中存在的问题,提升管理水平,可以将自动化理念实施到计算机软件工程管理当中。
3.1 对软件数据的自动化管理
用自动化方式对软件工程项目进行管理,需要工作人员对自动化设备进行定期检测,以防设备出错,并对软件数据进行管理,加强对软件数据的校验,加强对软件的调试工作,判定运行是否会出错,若有错误出现要及时进行修改处理。其次,在数据的自动化管理方面也要重视数据的备份,防止数据丢失、被盗、病毒侵入等。一般情况下可以利用计算机、硬盘等设备进行存储,也可以采用云储存进行备份,云储存与传统的储存方式相比较有很多好处,如储存量大、不易丢失、易恢复等特点,可以有效保存数据,提高备份的安全性。
3.2 对环境设备的自动化管理
在计算机工程自动化管理的过程中,还有一项重要内容,就是对计算机软件的运行设备进行管理。计算机设备的正常工作对环境有一定的要求,要保持环境干燥、防止烟雾和灰尘对计算机磁场造成一定程度的影响。噪音对计算机的工作也有一定的影响,因此也要注意防止噪音对计算机环境的影响,注意隔音和消音。计算机软件对兼容性要求也很高,因此,当计算机软件工程需要用到第三方设备时也要先检测兼容性,保证软件能够在第三方品台正常运行,针对兼容性的问题,也要加强监督,实施监控数据,一旦出现问题,可及时修改。工作人员要定期对计算机硬件环境进行检测和维护,定期检测。
3.3 对软件测试的管理
软件测试管理是计算机软件工程的核心内容之一,对确保计算机正常运行有着重要意义。对软件进行测试是为了及时发现漏洞并进行纠正。采用自动化技术对软件进行测试可以提高检测效率,大大节约人力成本,对系统进行自动检测的修复,可以提高软件工程的效率和效果。利用自动化检测可以及时发现问题,随时掌握整个系统的运行状态,能够彰显出自动化管理的优势。计算机自动化测试是通过预先设定好检测程序,对需要检测的系统实施完成的测试,可以极大地减少人为检测的不足,程序还可以准确跟踪和定位检测的进程,可以准确定位系统的问题所在,有利于采取针对性的办法解决问题。
3.4 对软件安全的自动化管理
企业的计算机软件是企业的核心机密,必须保证其安全性。这里的安全性一方面是指信息被外界侵入;另一方面是指因管理不善,信息出现丢失、毁损、泄露等等情况。对此,企业应当要求相关工作人员遵守保密要求,不能私自将信息带出企业。对于企业存储的数据和工作过程中运行的数据,企业也需要加强管理,可以配置专门的人员进行安全管理,也可以利用计算机设置密码进行保护,对密码进行自动化管理,定期检测。
3.5 要制定清晰的计划,关注用户的需求
在软件开发以前,首先需要进行设置严密的计划,对用户的需求做可行性分析的,分析需求状况,根据需求进行决策。在计划阶段,要考虑项目的计划性、动态性。经济性和相关性。
4 计算机软件工程自动化管理的意义
将自动化技术运用到计算机软件工程项目的管理中对软件工程的开发维护、软件开发人员的管理、软件的质量以及软件开发的效率和效果,甚至是人们的生产和生活都有着深远的影响,有效提升管理效率,改善管理理念。具体意义阐述如下。
4.1 提高软件工程管理的效率和效果
将自动化引入软件工程管理当中,利用自动化技术对软件工程进行管理,有利于提高管理的效率。通过自动化技术,自动化设备可以按照人為输入的指令进行操作,完成需要管理的任务。自动化管理与人工管理相比,管理的任务量少,速度快,准确度高,使得软件工程项目管理效率更高,效果更好。
4.2 方便生活和工作
自动化管理技术将人从简单重复劳动中解放出来,大大改善了生产方式。同时,计算机软件的自动化管理的进一步升级,使得管理技术从生产领域运用到生活领域,极大的方便了人们的生活。
4.3 推动项目管理技术的发展
将自动化运用到计算机软件工程开发的项目管理,是自动化技术的一个新尝试,使得项目管理水平上升了一个新台阶,促进计算机软件更好地开发利用,为管理技术提供了一个新理念。
关键词:建筑工程;电气自动化;自动化;施工管理
电气自动化作为自动化技术领域中的一大重点分支,包含着较为繁琐的工作内容以及较为庞大的施工运行体制。实际电气自动化施工工程的建设工作也包含着较为广泛的实际内容,主要包含配电系统、照明系统、动力系统、弱电系统、保护系统、防雷接地六大系统的实际建设工作。就此而言,如此庞大的系统性工程施工如若想要保证其施工工程中工作运行的稳定性以及科学性,对其进行施工管理工作就存在着相应的价值。但现如今,我国在建筑工程电气自动化的相关施工工作中施工管理工作的建设现状并不十分完善,在实际施工过程中依旧存在着施工管理的缺失以及施工管理体系建设不完善的现状,就此来看在建筑工程电气自动化相关施工工作中进行工程管理有效性的相关研究就具有着一定的积极价值。
一、我国建筑施工中电气自动化施工管理现状分析
就我国当前多数建筑工程的实际施工现状来看,实际工程管理工作中存在着普遍性的缺失。其中,管理体制建设以及管理工作内涵缺失作为我国建筑工程中的实际现状,具有着较高的研究价值。就其缺失现状来看,我国建筑工程中存在的相关缺失现状主要体现在以下两个方面。现就其实际缺失内容,浅析我国建筑工程电气自动化施工管理建设工作的主要重点内容。1.缺乏完善健全的管理体制。由于电气自动化相关施工工程在我国建筑施工单位中具有着工作强度大、工作内容丰富以及实际施工工作覆盖面较广的特点,在电气自动化相关施工工程中进行施工管理就需要对电气自动化相关工程施工领域的各个细节进行覆盖。这一施工方式就与传统的建筑工程施工方式存在着较大的区别,管理工作的实际职能也与传统建筑工程施工管理的职能存在着较大的差异性。就此看来,传统的工程施工管理工作在管理内容上以及管理机制的构建方面都需要得到相应的加强。然而就我国建筑工程电气自动化工程施工管理的现状来看,多数施工工程的管理者都没有对管理体制的构建做到较为深化的认识,实际管理机制的构建依旧进行着与传统管理体制的构建模式完全相同的方式进行。这就使得我国建筑工程在电气自动化相关施工工作中表现出了较为不完善的实际管理体制,管理工作的实际内涵出现了目的与实际不符的现状。管理体制的完善性对管理工作的实际进行具有着较为高度的促进作用,进行较为完善的实际管理体制建设也能直接提升我国电气自动化相关建筑施工工程的质量提升,并直接提高电气自动化相关建筑工程的品质以及效率。就此看来,缺乏健全的电气工程自动化相关建筑工程管理体制作为我国建筑施工工程中较为严重的缺失,需要得到相关革新。2.缺乏正确的管理方法。由于电气自动化相关建筑工程在管理机制以及管理模式上均与传统的建筑施工工程存在着较为明显的差异性,因而在实际管理方法上也存在着相应的差异性。因建筑工程电气自动化工程的工程量较多,且涉及面广等特点,这使得电气自动化工程施工管理需要负责的内容较多。为了保证施工管理充分发挥作用,通常在具体执行施工管理之前根据建筑工程实际情况及电气自动化施工特点及要求,合理规划设计施工管理方案,选用适合的管理方法,以便在电气自动化施工中有计划的、有序的执行施工管理。但就我国建筑工程电气自动化相关施工工程的管理现状来看,管理的方法以及实际内容与传统建筑工程依旧存在着较大的相似度。这在提升了实际管理机制的效率同时却忽视了电气自动化相关建筑工程与传统建筑工程之间的体制差异,进而在实际管理工作上存在着重点管理方向缺失的问题。相关管理者在实际管理工作进行之前,往往忽视了对实际管理机制覆盖面的实际考察,在实际管理方法上也一味采用着较为固定的管理内容与管理手段,这在电气自动化相关施工工程的实际进行中往往只能降低施工工程的有效性,并降低管理机制发挥的实际效力,进而导致后续电气自动化施工中按照方案所实施的施工管理方法不尽人意,使施工管理效果不佳,不利于保证电气自动化工程质量。
二、优化建筑工程电气自动化的施工管理相关有效措施分析
由于现阶段我国在建筑工程相关电气自动化施工工程中依旧存在着较多方面的缺失,既制约了我国建筑施工领域的实际发展,同时对我国电气自动化相关领域的施工工程存在着管理工作相关的实际制约性,因而就我国建筑工程领域的实际发展前景而言,对建筑工程相关电气自动化施工管理进行优化革新具有着较大的积极意义与研究价值。为保证我国建筑工程相关电气自动化施工工作的高效性,笔者建议从以下方面开展相关优化工作。1.做好电气自动化相关施工工作的准备工作。良好的准备工作在一定意义上来讲能够为后续施工工作提供有效的管理工作的相关帮助。因此为提升我国建筑工程相关电气自动化施工管理,对电气自动化相关施工工程进行施工工作准备阶段的监督提升具有着良好的应用价值。首先,应当做好施工工程的前期准备。由于电气自动化相关施工工程能够有效在后续施工工作中对管理的实际内容进行优化与简化。电气自动化相关施工工作由于其存在着较为广泛的涉及内容,因而在准备阶段如果没有对实际设计内容进行较为良好的优化,实际施工工作没有了相应依据则会导致因设计施工不合理而返工或施工工作不达标而引发建筑施工的质量问题。而相应质量问题的变数一旦产生,就会对传统的建筑施工电气自动化相关工作的管理问题造成影响。其次,应保证设备选型的科学性。由于建筑工程中电气自动化相关施工工程的实际内容较为丰富,在设备的使用方面也存在着相应的广泛需求,因而就建筑施工的实际内涵来看,想要保证工程管理工作的科学性,在设备选型方面同样应加强相应重视型号、规格不同的电气设备的性能和标准,进而对采购的电气设备进行质量检查、功能测试、使用分析,进而根据不同设备的相应质量来满足对于施工工作的具体要求。2.电气工程自动化施工管理。在实际施工管理的直接提升方面,需要管理者对以下两方面进行管理工作的革新加强。首先,需要监督工作人员加强做好日常的监督检查工作。在工程施工过程中就需要结合建筑工程实际情况及电气自动化施工要求,规范化、合理化地实施施工质量管理,可以有效控制电气自动化施工工艺,避免质量隐患遗留。加强施工管理的实际规范性,不仅能够促进工程施工相关工作人员提升自我防范意识,在实际施工管理工作中加强对管理工作的重视程度,且就其施工管理的工作内容来看需要使施工人员端正态度,并就实际管理职能来完善其管理的相关体系,做到建筑工程电气自动化相关施工的科学性与完善性。
作者:黄炎 单位:中国二十二冶集团有限公司
参考文献:
[1]彭公俊.现代建筑中电气自动化的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016(9):3884.
[2]陈红燕.电气自动化施工项目管理研究[J].建筑工程技术与设计,2015(17):1500.
员工可进行外出、请假、出差、上下班的登记,由员工填写具体的请假理由和日期,由事务管理者进行管理决定是否销假等。同时考勤信息将到网上,员工可以查询考勤信息。
二、日常管理
事务管理者通过这部分功能将公司决议、日程安排、公司活动、奖惩信息等信息到网上,包括活动会议安排的时间、地点、主持人、主题等,员工可以查询这些信息,事务管理者没有删除信息的权限,信息的管理由系统管理员进行。
三、计划制定
该模块由企业计划、部门计划、个人计划三部分组成。企业计划由公司管理者相关的企业名称、计划主题、计划内容及时间,方便公司管理层下达指令,每位公司成员可登录系统查看。部门计划由各部门管理者相关的部门名称、计划主题、计划内容及时间,公司各部门能独立有序地在系统中建立计划。个人计划由员工个人,包括个人姓名、计划主题、计划内容及时间。系统管理者有权限对计划内容进行修改删除。
四、审核管理
审核管理模块分为申请和审核批示两部分,其中申请为每位员工都有权限在系统中,包括申请标题和申请内容。只读和读写两种权限不具备审核申请的能力,只有系统权限能够审核申请并决定是否批准。
五、员工管理
员工管理模块分为员工添加与员工维护两部分,只读和读写权限不能操作这个模块。系统权限能在该模块中进行新员工的添加,包括设定员工的用户名、姓名、登录密码、电话、E-mail、地址及员工的部门、性别、职务、权限等。在员工维护中系统权限可对现有的员工通过部门进行搜索,并对之前设定的所有资料进行查看和修改。
六、通讯管理
通讯管理模块包括显示通讯组和增加通讯详细信息,读写权限和系统权限两种权限能够增加通讯组的详细信息包括通讯组,姓名、性别、出生日期、婚姻状况、所属部门、职务、所在省份、所在城市、办公电话、移动电话、电子邮件、邮政编码、QQ、家庭电话及备注等信息。基于B/S的办公自动化管理系统的开发和使用可使企业实现对办公事务的电子化信息化达到便捷办公的目的。通过这一系统能使得管理者和员工之间的交流更加便捷,信息传达更加流畅,为企业降低生产成本,节约工作资源起了一定作用。系统运行环境应满足系统目标、系统功能与信息需求,与系统总体结构相符合,同时充分考虑系统性能、工作负荷与环境条件。其具体标准配置应充分满足系统的功能需求、信息采集传输要求、信息存储与处理能力要求、系统与人工交互能力的要求。系统配置选型应该是当前技术发展的主流,又与未来技术发展的趋势相符。无论计算机系统的硬件环境的配备,还是网络设备的配置、系统软件的选择都必须体现技术的先进性,避免因技术过时而过早地需要撤换、更新、升级。应避免单纯追求技术的先进性,所需的应是成熟而先进的技术。基于B/S的办公自动化管理系统的设计,是为了使企业下达指令管理事务上更加便捷,弥补了单纯纸质办公的不足与资源浪费,并与纸质办公一同协作,做好双线并行,互补互助。所以,在设计上要考虑超前性和可扩展性,为日后系统升级预留端口。办公自动化管理系统采用B/S模式开发,采取网站的形式。该模式的特点是:系统的管理员以及使用者在客户端对服务器端的数据库进行各种操作,由服务器端的数据库将操作的结果发送给客户端显示出来,客户端和服务器可以在同一台计算机上安装,也可以在处于联网状态的不同机器上安装,具有开发时间短、成本较低、且数据量的传输快等优点。这样就为客户是否需要下载客户端以及后台维护提供了方便性。
七、结语
1.1综合自动化技术在煤矿管理中的应用由于我国在煤矿综合自动化技术的起步较晚,研发的方法较少,自动化疾控技术的水平较为薄弱,没有市场竞争优势,因此,大多数煤矿企业在选择综合自动化的设备时都是引用国外的设备,现如今煤矿企业广泛运用最多的是矿井安全检测系统,它主要采用的是煤矿综合自动化的集控技术。随着近几年我国信息化技术的发展步伐加快,国家的经济增长速度加快,煤矿企业在引进大量进口设备的同时也开始自主研发和吸收新的理念,结合我国煤矿企业的实际情况来看,通过引导和开发创新科技、实现自动化管理的应用及推广,可让煤矿行业的综合自动化地位走出国门,达到研究及探讨该项应用的核心价值的目的。
1.2综合自动化技术在管理煤井提升机中的应用要做好煤矿的开采工作,其在设备的运用上也非常重要。煤矿开采的主要设备是煤矿矿井提升机,它具备重量大、体积大、控制难度大等特点。在煤矿开采的过程中,为实现有效管理提升机驱动和提升滚筒部分整合的效果,有效的改造和创新可以达到提升机内部结构的升级,使其用起来方便简单。为保证该项设备在管理上的安全稳定、实用可靠的特性,在设备的构建时要进行数字化、智能化的识别和监测。如在煤矿开采中寻找矿井地质时可以有效地运用设备本身的核心微处理器进行,它可以监控和检测到出现故障的地址,做到诊断设备的能力,达到信息网络与设备的通信结合,极大地便利了设备的安装和升级。
1.3综合自动化技术在管理传送带矿井中的应用为保证煤矿生产环节中将煤炭完整地送到目的地,其在向矿井运输的过程中必须要做到传送带传送的连续性。我国在煤矿行业中对于传送带已经被广泛使用,它是通过带式的传送方式,将设备中的产物在确保运输量和安全性的前提下实现管理综合自动化的产物。它的结构中使用了3GST启动设置,通过有效的、智能化的解决操作来进行原煤的不间断运输,其结构中存在的优势是可以提高设备的工作效率,减少设备故障、避免设备出错。但当它进行管理长距离的运输时,尽管达到了设备的标准化要求,但仍然还有一些不够完善的地方需要改进,如传送带的中间驱动点管理上容易出现不稳定的现象,不能完整地除去设备故障,对其整个设备的可靠性以及设备的寿命造成了一定的影响。因此,煤矿企业在通过传送带矿井的使用部分还需加强,只有对此进行不断的研究和分析,才能确保设备系统运输的长久性和稳定性。
1.4电牵引采煤机在煤矿管理系统中的应用电采煤机作为煤矿综合自动化集控技术中一项很典型的应用,它主要是运用采煤机与电牵引技术相结合,利用电来牵引采煤机,从而实现下滑制发电,达到电能在采煤机中的应用。电牵引采煤机具有少故障、稳定性高、维护时间少的特点,它在合理选取和使用设备的启动控电系统中,可以高效稳定地提高其转动能力。随着电子信息技术的不断涌进和应用,电牵引采煤机综合自动化技术是实现企业长久而稳定发展的源动力。
1.5煤矿综合自动化技术在其他设备的应用煤矿综合自动化技术随着经济技术的发展推动,也在主流设备上不断开发和创新,它所采用的液压控制与信息技术相结合的理念已经成为电液控制矿井开采的中坚力量。它能使采矿设备的功能实现智能化模式,有效减少在煤矿开采作业中出现相互冲击的现象,给煤矿开采业提供了比较稳定的电力系统保障,满足了采矿过程中大功率电器的使用需求。
2煤矿管理系统在综合自动化技术中的发展趋势
2.1煤矿管理系统的实用性发展目前我国对于煤矿管理系统在综合自动化系统有三大特征:信息化、智能化和程序化。以这三个特征为出发点,可以体现出来的优势也较多,如设备自动化使用便捷,在设备维修上较少,具备安全可靠等特点。因此,在煤矿管理系统综合自动化设备上人们更注重其实用性。当前的煤矿综合自动化形式,站在煤矿工人的角度来讲,其大大减少了工作压力,降低了作业难度;站在企业发展的角度来讲,煤矿管理系统利用综合自动化技术在生产过程中提高了生产效率,加强了安全稳定性。尽管我国目前的煤矿综合自动化的使用无法与其他发达国家相比,而且相应的技术上还有较大的差距,因此我国煤矿企业在综合自动化的发展中要加大时间和资金的投入,加快生产和发展的速度。
2.2煤矿管理系统的自动化发展煤矿管理系统的自动化发展是目前煤矿行业发展的一个重要方向,其作为企业生产和发展的核心,在未来发展中有一定的优势作用。我国现在很重视煤矿行业的开发技术和配套设施的设计,并要求煤矿行业开发要有自己的知识产权,从传统的经验分析不难看出,我国如想提高高产出和高旷工作业的安全性就必须建立自主产权的核心设备和装置。在设备通信上实现智能化、自动化、可靠性,要加强设备实时信息的收集与整理,并且对其进行分类和存档,将部分有价值的信息进行回收整合,为创新煤矿管理系统中生产设备和工艺水平提供有效的资料帮助。
2.3煤矿管理系统的安全性发展煤矿管理系统综合自动化技术主要体现在智能化和自动化上,其在煤矿开采行业发展中起着不小的推进作用。如现阶段人们所广泛运用的远程控制系统,它可以在无人帮助和工作的情况下实现对煤矿矿井作业的开采和控制,还能通过运输传递的方式,记录并统计工作时产生的数据以及矿井中的温度及湿度状态等。由于矿井工作的风险性比较大,且属于事故多发场地,如瓦斯爆炸、地压冲击、火灾等都是造成事故危险的因素。因此,对于煤矿的生产安全环节要引起足够的重视。在煤矿的开采过程中或者完工后,要对所有的电路设备进行安全检查工作,并且要及时了解矿井下工作人员的情况,以免引起不必要的事故发生。
3结语
高校办公自动化系统是利用网络构建的微网办公系统,它涉及了计算机网络,计算机应用管理和网络的组建等很多知识。一个网站的建设,首先应该从功能出发,功能是网站的目的所在。通常功能上的需求有:(1)能够明确的表达一个网站的主题及这个网站主要是做什么用的,本课题设计的网络主要用做办公(。2)能够实现多种形式的功能(。3)能够有一个清晰的网站结构。本系统严格按照以下流程进行,力求开发一个实用的办公系统。首先定义设计办公系统的目的是设计一个能满足一个学校随时随地进行办公的常用办公系统;构思系统需要实现的功能有行政管理、公共信息、个人邮箱、个人助理、系统管理、交流中心、超级管理;按各功能模块的功能编写代码;接下来进行后台数据库的设计;进而对网站的外观进行设计;其次进行实际页面的制作;然后对所制作的网站进行测试,以确保它符合最初设定的目标;最后将系统网站进行。后还需要进行维护工作,内容更新。另外,还要确定系统的用户层次,本系统可以支持三种用户:一是系统管理员;二是普通会员;三是超级会员(领导)。并设计各类用户的管理界面和使用权限。
2数据库设计
本系统采用的是Access数据库,来实现对数据库的设计和查询以及调用等功能。Access是一个数据库管理系统,被集成在Office中,它比其他数据库管理系统更加简单易学,而且它的功能足够强大完全可以满足一般的数据管理及处理需要。在分析和设计阶段需要进一步的细化,将用例模型细化为更详细的用例图,以便得到更具体的目标。根据上一节需求分析得到的顶层用例模型,许多用例都可以细化为若干个小的更详细的用例。下面只给出其中几个用例的子用例图,其它的用例图不再列举。在面向对象建模技术中,我们将客观世界的实体映射为对象,并归结成一个个的类。类、对象和它们之问的关联是面向对象技术中最基本的元素。类和对象模型分别用类图和对象图表示,类图显示了系统从逻辑上看存在的类及它们之间的关系,揭示系统的结构。类图是定义其它图的基础。对象是客观世界的实体,而类是对一类具有相同特征的对象的描述。通过分析问题域和用例图,我们抽象出领域中的概念,定义其含义及相互关系,从而分析出系统类,并尽量以应用领域的术语来命名类,使模型更符合客观事实,方便理解和交流,也便于修改。类一般为名词。类图中允许出现的模型元素只有类和它们之间的关系。类与类的关系可以用某种表示关系的连线,把它们连接起来。类与类之间的关系通常有关联、通用化(继承)、依赖和精化等四种关系。
3系统的实现
本界面需要设计四个控件:用户账号、用户密码、登录、申请帐号。在客户端,用户输入其账号和密码,然后建立与服务器的连接,告诉服务器我要登录,服务器收到后开始读取数据库,然后与用户输入的信息比较,如果客户收到成功信息就打开主窗口,否则提示出错。修改资料,在该菜单中,用户可以对自己以前的注册登录资料进行修改。进入主页点击“个人助理”中的“修改资料”。个人通讯录,主要是为了便于学校中的每一名领导或者老师同学都可以快速准确的查找到自己想联系的人的详细信息。日程安排,主要是用来安排提醒今天以后任何一个时间段将要完成的工作任务,以便可以及时提醒使用者计划安排的内容,从而可以按时完成。其次,可以让工作人员每天记录下今后的工作情况且写好明日的工作计划,明日计划是要求工作人员做好明天的工作计划,培养他们按计划行事的良好习惯,考虑到出差等因素,对于当天没有能及时记日记的工作人员,可在补记中记录,但补记只能补二天的记录,以保证日程就是日记的特点,对于日程中有错误等情况,可以在修改中及时修改自己的日程安排。
4结论
1.1生产效率低
传统的机械设计制造,使用了大量的人工劳动力。根据不同的产品部件,安排不同的技术工种对其进行操作,并由指定的工人进行产品的焊接操作。环节越多越容易发生错误。而且人的劳动力是有限的,精力更是有限的,随着劳动时间的不断增加,他们的劳动效率也在不断下降。因此传统的机械设计制造耗费了大量的劳动力,却不能有效提高生产效率。
1.2产品质量不高
传统的机械设计制造消耗了大量的劳动力,人们不断地重复着相同的工作。随着工作时间的增加,工人们会感觉到疲惫,此时生产流程上最容易发生错误。产品的生产质量会随着时间的增加变得越来越差。如果是精细的产品,其生产过程中,需要大量精密的操作,这些操作如果是人工进行的,本身就存在着技术失误的可能性。再加上工人们劳累程度等多方面因素,工人出现操作失误的可能性就会变大,因此传统的机械设计制造生产出来的产品,一定有着不同的不合格率。但如果换成机器自动化生产,那么产品的质量就会大幅度提高。
1.3工作强度大安全性低
由于传统的工业设计制造需要大量工人,而生产厂家往往为了节省成本,会压缩自己的生产场地,往往几百个工人会挤在一个生产车间中。这样虽然能够节约成品,但是稍微一点的管理失误就会产生巨大的安全隐患问题。拥挤的生产车间里,需要配备相当多的消防设施,但尽管如此只要稍微有一点操作失误,就是引起整个生产车间的混乱。更重要的是一旦发生了安全问题,几百个人在一个车间里也会发生踩踏事件。因此传统的机械设计制造存在着安全隐患问题,设备的安全性能也是较低的。
2机械设计制造自动化的意义
2.1生产效率的大幅度提高
运用了机械设计制造自动化技术后,从人工生产变成机器流水线操作,由几百个人的工作规格变成一两个人。随着自动化技术的发展,机器与机器之间也没有了人力转换,变成了生产线上的全自动化模式。机器比人力更加有效率,最重要的是这种效率的稳定性,机械自动化所产生的生产效率不会随着工作时间的增加而降低,只需要几个工人进行对机器的监测就行了。
2.2产品质量及规格的提高
机械自动化可以做到使每个产品都达到生产标准,甚至做到每一个产品都一模一样。人工的劳力却只能满足生产的需要,做不到使得每一个产品都达到生产标准,机械设计制造及其自动化的最重要意义就是大大提高了产品的规格,保证了产品的质量。
2.3能源利用率提高
传统的机械设计制造,人工的操作往往伴随着材料的浪费和丢失,一旦人工操作出现失误,那么一个产品的报废处理就会带来资源的浪费,并会对生产效率产生影响。但是自动化操作改善了这种情况,每台机器都会使得能源利用率达到最高,随着自动化技术的发展,能源百分之百的利用是可以实现的。
3机械设计制造及自动化未来的发展方向
3.1环保化
虽然机械自动化带来了生产力的革新,但是大量机器的引进,也造成了废弃物的污染问题。在今后的发展中,我们应该把机械自动化技术和环保技术相结合,机器产生的废料和污染物应该自动循环到环保机器中,从而实现再生产。
3.2精细化
为某机械设备的自动化流程图,与原来单个设备对比,自动化系统变得越来越复杂,越来越精细。机械设计制造及其自动化技术在未来的发展过程中,应该不断把自动化设备做得更加精细,采用更加灵敏的机器人设备,使得生产效率更好,产品质量更高。
4结语