S9000控制器如何实现冗余

S9000控制器如何实现冗余

一、如何实现S9000控制器的冗余(论文文献综述)

卫健行[1](2021)在《串并混联四自由度木门移位机械臂设计与分析》文中研究说明随着科技的发展和进步,人们对于木门加工生产线上的自动化要求越来越高,但木门在各个加工工位之间的移动却还没有实现完全的自动化。本文设计出了一种应用于木门加工移位时的串并混联机械臂,其主要作用是解决木门加工过程中木门各个工位之间的移动问题。根据实际工况,设计了一种串并混联的四自由度木门移位机械臂,该机械臂主要包括龙门式直线移动机构、曲臂机构、方位调整装置以及末端拾取装置。其中龙门式直线移动机构实现水平方向的大范围移动,曲臂机构实现机械臂的竖直和水平两个方向上的移动,方位调整装置实现末端绕竖直轴的旋转,末端拾取装置实现工件的拾取。分析了曲臂机构的正反解,利用坐标搜索法求解了机构的工作空间。将曲臂机构竖直方向上的工作空间作为评价指标优选了杆件的参数。求解了曲臂机构的速度雅克比矩阵和力雅克比矩阵,分析了曲臂机构的运动传递性能和力承载性能。建立了曲臂机构的误差数学模型,通过分析误差源来进行误差计算。设计了机械臂的零部件,利用SOLIDWORKS软件绘制了机械臂的三维模型。建立了机械臂的ADAMS动力学模型,进行了动力学仿真,得出了机械臂的各项参数曲线,对机械臂的一种避障路径进行了仿真,验证了避障的可行性。建立了机械臂驱动电机的模型,以PID控制为基础,在MATLAB的Simulink模块中建立了控制系统模型,创建了机械臂的MATLAB&ADAMS联合仿真模型。仿真结果表明,本文设计的木门移位机械臂方案可行,为该机械臂的研制提供了理论依据。

闫来清[2](2020)在《SCR烟气脱硝系统数据驱动建模与优化控制研究》文中提出随着发电机组容量趋于大型化以及国家对环保要求的不断提高,火电机组的大气污染物排放已纳入严格监管。对火电机组烟气排放的控制,仅采用低氮氧化物(Nitrogen Oxides,NOx)燃烧控制技术很难达到国家NOx排放标准,必须同时采用二次烟气净化方法,包括目前广泛采用的选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)烟气脱硝方法。对于SCR系统,最重要的是对喷氨量进行控制。当机组处于稳态工况时,喷氨量控制效果通常较好,而当机组运行条件变化时,由于SCR系统反应过程复杂,且影响其反应过程的因素众多,导致系统具有强非线性、大惯性、大时滞和时变性的特点。因此,现有比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)串级控制不能保证最佳NH3/NOx摩尔比,导致喷氨控制效果不理想。而且,随着新能源机组大规模并入电网,火电机组须快速深度变负荷以提高新能源消纳效率;由于负荷快速且大范围的升降导致烟气中NOx浓度出现大幅度变化,这无疑增加了机组实现NOx超低排放的难度。因此,为实现对喷氨量的优化控制,本研究利用SCR系统的现场数据建立出口 NOx浓度的数据驱动模型,并在此基础上提出喷氨量优化控制策略,实现NOx排放达标,在保证脱硝效率的同时,尽量减少喷氨量和氨逃逸量,保护喷氨阀门,提高系统控制的稳定性。本文主要研究内容包括:1、通过对SCR系统的结构、反应机理和影响因素分析,并根据被控对象的特点及模型样本相关性分析结果,研究出口 NOx浓度数据建模方法。以核偏最小二乘(Kernel Partial Least Squares,KPLS)建模方法为基础,考虑不同核函数特性、样本多尺度特性,以及正交信号校正对模型性能的影响,提出不同的改进KPLS算法并建立局部预测模型。采用3个UCI标准数据集和2个非线性函数对模型的泛化能力、非线性逼近能力和抗噪能力进行分析对比。针对SCR系统具有大惯性和大滞后性的特点,提出k近邻互信息(k-nearest Neighbor Mutual Information,KNNMI)方法估计时滞参数,进而根据变量间因果关系分析确定实际时滞。在获得实际时滞结果的基础上,对原始样本进行相空间重构。通过对不同的改进KPLS算法进行验证,其结果表明:采用重构样本建模可以提前准确预测出口NOx浓度。最后,对不同改进KPLS算法的泛化能力和复杂度进行分析,选择多尺度小波核偏最小二乘法(multi-scale wavelet KPLS,mwKPLS)作为本研究的建模方法。2、针对SCR系统具有强耦合性和时变性的特点,研究出口 NOx浓度预测模型自适应方法。首先,针对动态建模对样本的要求,提出异常数据点的动态剔除和在线滤波方法。其次,由于SCR反应过程干扰因素多,提出基于k近邻互信息变化率(Change Rate of KNNMI,KNNMICR)的双向变量选择方法,从而简化了模型,减少了模型更新过程中的计算量,也提高了模型预测精度。对Fridman和Housing数据集进行变量选择实验,结果表明:相比于其他变量选择方法,KNNMICR方法具备可以有效选择相关输入变量的优势。基于重构样本对SCR系统现场数据进行实验,进一步验证KNNMICR方法的有效性。为了提高模型更新精度,提出时滞差分(Delay-Time Difference,DTD)更新策略和反馈校正策略。其中,DTD更新策略与滑动窗口和时间差分更新策略相比,其模型更新精度最高;反馈校正策略实现修正后的预测值与实际值的变化趋势保持一致。最后,结合mwKPLS算法和DTD更新策略建立DTD-mwKPLS预测模型,由于该模型采用固定参数可获得较高的预测精度,且不需要频繁更新参数,从而有效避免了模型更新时存在大量计算而导致耗时的问题。3、为了实现对SCR系统响应滞后的补偿,使喷氨控制系统在工况变化时具有更强的适应性和达到保护喷氨阀门的目的,提出基于自适应粒子群优化(Adaptive Particle Swarm Optimization,APSO)的 DTD-mwKPLS 模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)。与PID控制相比,MPC可以使喷氨阀门提前动作,使系统输出的出口 NOx浓度在一定程度上跟踪设定值,避免了反复振荡;当系统处于稳态工况和小范围变工况时,其控制精度高,并可以保持较高的脱硝效率,同时减少了喷氨量和氨逃逸量,避免了阀门的执行器出现饱和。4、为了进一步提高PID控制和MPC在大范围变工况时的控制精度,解决入口 NOx浓度测量滞后对控制系统的不利影响,提出基于入口NOx浓度混合预测(Hybrid Prediction,HP)模型的喷氨量复合优化控制策略。首先,对烟气排放连续监测系统(Continuous Emission Monitoring System,CEMS)测量滞后的原因进行分析,提出根据CEMS吹扫信号与入口O2含量信号的变化情况来确定入口NOx浓度测量滞后时间。然后,对入口NOx浓度混合预测模型的输入变量进行选择,并对CEMS反吹过程数据预处理进行分析,提出采用指数预测模型和递推最小二乘支持向量机建立入口NOx浓度混合预测模型,将该模型的输出作为前馈信号,可以提前60s准确预测入口NOx浓度,进而改进原有前馈控制。最后,将改进前馈控制分别与PID控制和MPC结合,提出喷氨量复合优化控制,包括HP-PID控制和HP-MPC。结果表明,与PID控制相比,在入口NOx浓度大幅度变化时,HP-PID控制能够让喷氨阀门提前动作,使系统输出的出口NOx浓度比PID控制更接近于设定值,保持了脱硝效率,也进一步减少了氨逃逸量,但在大范围变工况时喷氨量容易出现超调。HP-MPC与PID控制、MPC相比,其使系统输出的出口 NOx浓度均满足NOx排放标准,且分布在±5mg/m3范围内的数据点占总数的92.45%;在保证设计脱硝效率的同时,喷氨量和氨逃逸量进一步减少,也使喷氨阀门动作速率变小;从而实现了喷氨量优化控制和保护喷氨阀门的目的。

王武博[3](2020)在《基于推挽谐振的直流固态变压器研究》文中研究指明随着分布式供电系统高效化的发展以及多元化直流负荷的供电需求,直流供电系统以其可靠性高、电能损耗小、无频率失稳、分布式能源接入成本低等优势受到愈发关注。直流配电网中,为了实现不同电压等级的能量传递,直流变换环节必不可少,由于直流配网中无法实现交流式磁耦合能量传递,因此基于电力电子器件的直流固态变压器成为其核心装置。针对中低压直流配网低压大电流的应用场合及电气隔离、能量双向传输的功能需求,本文提出了一种基于推挽谐振和级联半桥结构的直流固态变压器,并对其工作特性、控制及故障保护方案进行研究。本文首先阐述了直流固态变压器的基本构成单元推挽谐振电路与级联半桥电路的工作模态与电路特性。分析了推挽谐振电路在正向与反向模态开关频率对工作效率的影响。并通过建立级联半桥电路数学模型,分析了高压侧输出电压与占空比、电流纹波与输出电感的关系。其次,分析了基于推挽谐振拓扑的直流固态变压器的工作特性及控制方式。推挽谐振级联半桥子模块采用IPOS(Input Parallel Output Series)联结方式扩充系统容量以适应中低压直流配网,多模态电压/电流控制方式保证固态变压器的能量灵活流动。为减小低压侧电流纹波,子模块间采用移相控制,并探究了子模块数量和输出电容(电感)对电流纹波的影响,为电路设计提供依据。再次,研究了直流固态变压器应对极端工况下的故障保护方案。针对直流配电网中的电压闪变,研究了应对低压侧电压闪变的环路电流前馈方案及高压侧电压闪变的环路虚拟电容方案以提高系统供电可靠性。为避免子模块故障状态下的连锁损坏,给出了基于驱动信号逻辑封锁的子模块故障切除方案,且模块间的移相控制可根据故障状态自动调整运行。并搭建了所提直流固态变压器的仿真模型,进行了仿真验证。最后,本文搭建了基于推挽谐振级联半桥结构的双子模块固态变压器实验平台,对该固态变压器各模态运行工况及控制方案分别进行了验证,实验结果验证了本文所提电路拓扑及控制方案的有效性与可行性。

薛文彬[4](2019)在《锅炉控制系统的DCS改造》文中提出目前,我国锅炉的控制系统均采用集散式控制系统—DCS系统,它具有非常多的优点,可以对锅炉进行集中监控,也为锅炉的安全生产和经济效益也带来了非常积极的影响。因此,对于锅炉来说DCS系统的设计是至关重要的。随着科技的快速发展和环境保护意识、可持续发展战略思想的增强,未来发展要求我们在有限的能源中发挥最大的能量。DCS(Distributed Control System)集散式分布控制系统,目前因为控制范围广泛集中监控管理等优点被我国大多数火电厂所应用,本文结合DCS系统对模糊PID控制器进行组态改进使输出更优控制过程。对锅炉的结构和运行原理做了阐述,依据控制对象较复杂的、不确定性且具有时滞性的特点,在对原有锅炉控制系统分析的基础上,提出对其控制系统改造的控制方案;并对新的控制算法进行了探索,将模糊PID控制算法应用于温度控制过程中,PID控制和模糊PID控制运用到锅炉相关控制之上,对其进行仿真的同时加以对比分析;以实现更为良好的控制效果,并进一步通过仿真对其和传统PID控制方式相比较,得出模糊PID控制的优越性。新改造的2号锅炉DCS通过系统网络连接在一起,所有节点之问的数据和信息传递都由系统网络完成。操作员站由可靠性高的工业微机配以外设组成,站上运行专用的实时监控软件。功能实现:图形显示与会话、报警显示与管理、报表打印、系统库管理、历史库管理、追忆库管理等。工程师站和操作员站使用同一台微机,供工程人员实现应用系统的组态现场控制站是DCS系统完成现场测控的重要站点。现场控制站实现由主控模块、智能I/O模块、电源模块和专用机柜四部分组成。主要完成两项功能:信号的转换与处理和控制运算。该论文有图34幅,表7个,参考文献97篇。

艾跃[5](2019)在《腹腔微创手术机器人控制系统关键技术研究》文中提出微创手术机器人是机器人技术应用到微创外科手术中的创新进展,该领域是集医学、机械学、材料学、控制学、计算机图形学等诸多学科为一体的新型交叉研究领域,具有重要的研究价值和广阔的应用前景。与传统微创手术相比,采用机器人辅助微创手术一方面可以借助于机器人技术解决传统微创手术中手眼不协调、手术器械灵活性低、医生操作易疲劳等问题,提高医生进行微创手术的舒适度;另一方面,医生基于主从方式控制机械臂进行手术操作,既可以发挥医生的手术经验,同时也提高了手术的安全性。对于腹腔微创手术机器人,其控制系统直接影响着操作者的体验和手术质量,研究其控制系统及控制方法有着至关重要的意义。针对实验室自主研发的“华鹊II”腹腔微创手术机器人,对其主从控制的直觉性、精确性、安全性等关键技术进行研究,并搭建实验平台进行性能验证。通过分析腹腔微创手术机器人的性能需求和使用特点,对其控制系统的构成与实现进行设计。根据不同控制系统的结构特点,确定采用分布式运算与I/O连接的主从式控制结构。同时,为了提高实时性,设计以QNX实时操作系统为核心的控制系统。对QNX系统进行配置,同时采用多线程编程技术进行功能层级划分、设置同步机制、优先级选择、调度方式选择等操作,实现主从控制功能,并对控制系统响应时间进行验证。对腹腔微创手术机器人实现直觉的主从控制问题进行研究。根据“华鹊II”的结构特点和控制方式,建立了主从空间运动一致性映射关系,提出基于位姿分离的增量式持械臂和持镜臂主从直觉性控制算法。应用该算法实现医生手眼协调的主从操作。此外,提出一种基于单目视觉的分体式持镜臂与持械臂间相对姿态测量方法,以此来获得它们之间的姿态关系。为了对腹腔微创手术机器人进行精准定位控制,提出一种基于扩展卡尔曼滤波和人工神经网络的误差标定方法。建立距离误差模型,并剔除运动学冗余参数误差,利用卡尔曼滤波实现对几何参数误差的标定。然后利用BP神经网络方法建立机械臂关节角与残余位置误差的非线性关系,通过辨识出的几何参数和训练好的神经网络补偿末端位置误差,实现精准定位控制,从而提高主从跟踪精度。针对手术器械的更换和主从初始姿态的匹配问题,提出一种基于分步式的器械关节复位和主从初始姿态匹配控制策略,以约束器械进行相应操作时末端位置不发生变化,避免对组织等造成意外伤害;同时,还提出一种基于力觉虚拟夹具的器械运动约束方法。利用该方法,操作者可以设置不同形状的安全路径或保护区域。一旦器械偏离路径或进入保护区域,虚拟夹具就会生成反馈力来阻止或引导操作者,直到器械退回到设定的运动范围,以此提高系统的安全性。基于提出的方法设计一套完整的控制系统,并将其应用到“华鹊II”腹腔腹腔微创手术机器人系统中。验证控制系统响应时间、主从直觉性控制策略的有效性、基于虚拟夹具主从控制的有效性。此外,在误差标定与补偿后,对腹腔微创手术机器人主从跟踪性能进行验证。最后,进行活体动物试验,对整个控制系统的实时性、主从操作的直觉性、精确性和安全性进行了验证。

张志朋[6](2019)在《热电厂能源与动力管理信息系统研究与应用》文中研究指明随着现代企业改革的深化,传统热电厂的经营模式逐渐由粗放型转为集约型。利用现代信息技术提高运营效率与效率,成为现代热电厂企业核心竞争力来源的主要途径。研究工作以某橡胶集团热电厂为例,针对企业目前存在的子系统分散、实时性差、人力成本高、管理欠规范等问题,开发能源与动力管理信息系统,利用互联网技术,实现独立子系统之间的信息共享,在提高生产效率、优化管理结构和减少生产成本方面具有重要意义。首先,对某橡胶集团热电厂的能源与动力系统发展现状、问题所在及未来趋势进行了阐述,分析了热电厂的生产及管理背景。提出了热电厂能源与动力管理信息系统的功能性需求与非功能性需求。其次,从三个维度深入探讨了构建热电厂能源与动力管理信息系统的总体方案:一是对辅助决策子系统进行了理论研究、规划与设计;二是对配电、除氧与空压机等运行管理子系统进行了集散控制系统的设计,提出了以西门子S7-1500为主控制器的设计方案;三是对已有DCS系统中的锅炉汽机、超低排放及污水站、原料及燃料供应、能源介质供应等管理子系统,运用OPC技术和WinCC组态软件,实现监控子系统的动态数据交换与集团能源与动力管理信息系统。最后,阐述了系统功能模块、WinCC与监控子系统的动态数据交换、集散控制子系统三大层面的实现过程。

于潇[7](2018)在《基于混合存储的数据保护系统研究》文中研究指明在大数据应用的存储系统中,除了关注数据的读写性能外,系统的关键数据还需要采用快照、连续数据保护等数据保护技术来保障数据存储安全,这对存储系统的吞吐性能、容量管理、可靠性等提出了挑战。基于闪存的固态盘(Solid State Disk,SSD)突破了传统机械磁盘(Hard Disk Drive,HDD)的诸多限制,具有速度快、低功耗、防震抗摔等特点,能起到缓解计算机系统性能瓶颈的作用,目前已被各大存储厂商广泛使用。但是,目前固态盘的读写不对称、擦除磨损以及相对高昂的单位价格,使得它还不能完全取代磁盘,因此,在未来的一段时间内仍然是使用磁盘与固态盘构建混合存储的局面。混合存储系统的设计及其优化是存储领域的研究热点,针对负载数据访问的性能要求、连续/随机特征、访问冷热度等问题,在地址映射策略(映射粒度、映射规则)、冷热数据的分类方法、迁移策略以及存储介质用量的最优化组合等技术上取得了大量研究成果。本论文研究基于混合存储系统的数据保护关键技术,对于使用SSD和HDD构建的混合存储系统,结合两种存储介质的优势来优化数据保护系统的性能,如吞吐率、存储效率及能量消耗等,取得了以下创新成果。1)根据数据保护系统的负载特征,结合SSD和HDD的各自优势,提出了一种基于SSD/HDD混合存储的数据保护系统设计方法。该数据保护系统使用SSD作为源数据卷,HDD构成磁盘阵列作为连续数据保护(Continuous Data Protection,CDP)日志和快照卷。系统通过读写分离控制策略,由SSD响应读请求和写请求,HDD磁盘阵列只处理写请求,以写时重定向(Redirect On Write,ROW)方式记录CDP日志,避免源数据卷的数据读写拥塞。生成快照卷时,根据用户需求将ROW CDP日志归并为由增量快照和差量快照混合的层次式快照,提高了数据保护系统的存储效率和恢复效率。实验表明,该混合存储系统充分发挥了SSD的高速读写特性,使读写性能大幅提升,同时磁盘阵列凭借其良好的顺序读写性能,能够提供及时的数据保护与恢复,在读写性能、存储容量以及性价比方面更具优势。2)以TRAP-Array校验日志为代表的CDP历史数据存储方法可有效降低存储空间的开销,但其校验数据未采用RAID保护机制而增加了历史数据丢失的风险。提出了一种基于S-RAID的TRAP-Array连续数据保护系统设计方法,使用S-RAID磁盘阵列存储TRAP-Array连续数据保护系统的TRAP校验日志,既降低了存储空间的需求,又提高了系统的可靠性。对于大多数数据库、联机事务处理(Online Transaction Processing,OLTP)类负载,数据的更新率并不高,S-RAID使用部分磁盘并行即可满足CDP日志记录的带宽需求。研究了基于S-RAID的TRAP-Array连续数据保护系统的系统架构,设计了各模块的功能及其工作方式,提出了相应的数据恢复策略。实验表明,在基于S-RAID的TRAP-Array连续数据保护系统中,CDP日志以TRAP方式存储极大地降低了存储空间开销和能量消耗,同时,S-RAID通过奇偶校验码为TRAP校验数据提供一次冗余,在面临磁盘数据错误时,可以通过数据冗余信息恢复错误数据,防止TRAP校验恢复链被破坏,提高TRAP校验日志的可靠性。此外,通过磁盘调度算法,S-RAID将无数据请求的磁盘分组转入待机状态,降低了TRAP校验日志卷的能量消耗。3)针对现有S-RAID在随机写请求负载下不能有效降低能耗的问题,提出了一种使用双重校验对S-RAID随机读写操作进行优化的EPS-RAID结构。通过在S-RAID中增加一块校验磁盘和一块SSD,采用RS(Reed-Solomon)编码方案生成新校验,以重定向的方式记录待机磁盘组的随机写请求,避免待机磁盘组中的随机读写请求频繁启动处于待机状态的磁盘分组,获得了更大的磁盘空闲时间,有效节约了S-RAID的能量消耗。实验表明,EPS-RAID适用于存储备份、连续数据保护系统等以连续数据存取为主要特征的负载,可以根据负载情况灵活设置每分组包含的磁盘数来满足不同的性能和节能要求。在EXT4,NTFS,NILFS几种文件系统中,EPS-RAID结构都能有效改善S-RAID的写入性能,并降低存储系统的能量消耗,适合需要磁盘分组多、分组规模适中或偏大的应用。

王永强,段君惠[8](2016)在《基于LOGIX5000 PLC的空分空压装置控制系统研究与应用》文中指出分析研究了化纤空分空压装置原有控制系统S9000 DCS系统存在的问题,提出了应用AB公司的LOGIX5000 PLC控制系统取代美国霍尼韦尔S9000 DCS系统的方法。

邵洪福[9](2014)在《中粮生化能源肇东公司酒精蒸馏工序控制系统改造研究》文中研究指明随着生产自动化控制理论水平、工业控制网络技术和计算机技术等的飞速发展,在现代化工业领域中,为实现以人为本及人性化管理的工作理念,减小公司员工的工作强度,增强公司员工的工作效率,公司生产线的自动化控制系统必须具备非常高的可靠性、可操作性、灵活性,这种观念已经成为控制系统行业领域发展研究的一个重要内容。中粮肇东酒精蒸馏工序原控制系统采用的是美国Honeywell公司推出的S9000/R150控制系统,该控制系统自公司建立后就在使用,已经使用多年,在酒精蒸馏装置中运行非常不稳定,经常出现死机及通讯网络的故障,给工艺人员操作带来诸多不便,给生产带来很大影响。这次控制系统的改造准备使用西门子公司推出的SIMATIC S7-400PLC(可编程控制器)控制系统,编程软件为STEP7,这种软件优点很多,能做到合理的控制程序设计、编程,以求能够形象逼真反映实际操作和控制系统的操作过程,做到控制系统方案的灵活性,操作简单,实现酒精蒸馏工序的全过程控制。本文研究主要内容共分为四大部分。首先,本文设计在结合酒精蒸馏控制系统的工艺流程和对PLC(可编程控制器)控制系统的功能分析的基础上,在充分考虑了成本、维护可靠性等诸多因素的情况下,实现控制系统的模拟量输入量程转换、模拟量输出量程转换、数字量手动程序和主程序的编辑等重要功能,从而提高了整个控制系统的实时性、抗干扰性,能够满足实际工业生产过程中的需要,做到控制方案的灵活性、可操作性。该控制系统能够对酒精蒸馏系统的运行参数、回路控制、PID整定、设备的运行状况及系统故障等进行在线监测,能有效地降低了公司员工的劳动强度、节约生产成本,提高控制系统的抗干扰能力、系统的自动化控制水平及运行的可靠性,出于以上各个方面考虑,本文对于研究课题的目的及意义进行了深入的阐述。其次,本文提出了中粮生化能源肇东公司酒精蒸馏工序现有控制系统存在的问题。以控制系统的现状为例进行实证分析和研究,简要介绍了酒精蒸馏工艺的流程及酒精蒸馏控制系统的概况,通过对原控制系统的分析,指出原有控制系统存在的缺陷,并加以论述。原控制系统采用的是美国Honeywell公司推出的S9000/R150控制系统,HoneywellR150系统为九十年代开发投用,经常在运行中出现软硬件故障及通讯网络的故障等。运行不稳定,并且系统的恢复方式比较繁琐,安全性差。R150系统是HONEYWELL公司90年代初推出的产品,产品已经不断地更新换代,所以有它的过时性,已经不能满足复杂的工艺过程和连锁控制。再次,对中粮生化能源肇东公司酒精蒸馏工序控制系统的现状进行了探讨,对控制系统存在的问题进行了原因分析,主要是酒精蒸馏工序控制系统使用多年,软件的版本很低,运行及其不稳定,使用过程中控制器及工控机经常出现死机的现象,通讯网络断断续续及板卡烧坏的现象,针对以上原因分析,从而确定有必要对原有的控制系统进行改造。最后,有针对性地提出了酒精蒸馏控制系统改造的方案及具体实施的计划,经过全面分析解读,作者从对控制系统的软件的选用、软件应用程序的开发、硬件的合理的配置及组态编程这几方面着手,对酒精蒸馏控制系统进行全面的优化,最终达到控制系统的稳定运行,保证生产的连续稳定。

钟建安,艾楠,戴惠良,周泽斌[10](2009)在《基于DCS的大型真空钎焊炉监控系统开发》文中研究表明设计了基于Honeywell PlantScape Process/S9000的ZH-2060大型真空钎焊炉监控系统并详细阐述了控制系统的组态。该系统采用手动控制系统和自动控制系统并存的方式,可按照预定的真空钎焊工艺曲线实现单台和多台产品的自动钎焊。同时,提出了采用炉温控制和工件温度控制相结合的方法来实现自动钎焊,使其能同时满足工件控温均匀和高生产效率的要求,并取得较好的效果。

二、如何实现S9000控制器的冗余(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、如何实现S9000控制器的冗余(论文提纲范文)

(1)串并混联四自由度木门移位机械臂设计与分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内现状分析
    1.3 国外现状分析
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 移位机械臂的构型设计与位置及工作空间分析
    2.1 引言
    2.2 机械臂工况及设计要求
        2.2.1 机械臂的工况
        2.2.2 机械臂的具体要求
    2.3 移位机械臂的构型设计
    2.4 曲臂机构的位置分析
        2.4.1 位置正解分析
        2.4.2 位置反解分析
        2.4.3 正反解算例
    2.5 曲臂机构的工作空间分析
        2.5.1 工作空间影响因素
        2.5.2 工作空间的确定方法
        2.5.3 工作空间求解实例
        2.5.4 工作空间的参数优选
    2.6 本章小结
第3章 曲臂机构的性能与误差分析
    3.1 引言
    3.2 曲臂机构的运动学分析
        3.2.1 曲臂机构的速度雅克比矩阵
        3.2.2 曲臂机构的速度传递性能分析
    3.3 曲臂机构的静力学分析
        3.3.1 曲臂机构的力雅克比矩阵
        3.3.2 曲臂机构的力学性能分析
    3.4 曲臂机构的末端位置误差分析
    3.5 本章小结
第4章 移位机械臂的零部件设计
    4.1 引言
    4.2 曲臂机构的结构设计
    4.3 滚珠丝杠的选型和计算
    4.4 真空吸盘的选型和计算
    4.5 龙门架体的模型设计
        4.5.1 支撑立柱的结构设计
        4.5.2 横梁的设计
        4.5.3 成形龙门架体的静态有限元分析
    4.6 木门移位机械臂的三维模型
    4.7 本章小结
第5章 移位机械臂运动学和力学仿真分析
    5.1 引言
    5.2 仿真模型的建立和验证
    5.3 仿真和分析
    5.4 避障仿真
    5.5 本章小结
第6章 机械臂电机模型及控制系统研究
    6.1 引言
    6.2 机械臂驱动的控制原理和机电模型建立
        6.2.1 机械臂驱动的控制方式
        6.2.2 伺服电机数学模型的建立
        6.2.3 机电模型的建立
    6.3 PID的控制仿真
        6.3.1 PID控制概述
        6.3.2 PID算法的控制类型
        6.3.3 PID整定
        6.3.4 PID的仿真控制
    6.4 MATLAB&ADAMS联合仿真
    6.5 本章小结
结论
参考文献
致谢

(2)SCR烟气脱硝系统数据驱动建模与优化控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 SCR烟气脱硝系统数据驱动建模方法
        1.2.2 输入变量时滞估计与输入变量选择
        1.2.3 SCR烟气脱硝系统优化控制
    1.3 SCR烟气脱硝系统被控对象的特点
    1.4 本文研究的主要内容
第2章 SCR系统与出口NO_x浓度数据建模方法研究
    2.1 引言
    2.2 SCR烟气脱硝系统分析
        2.2.1 SCR烟气脱硝系统结构
        2.2.2 SCR烟气脱硝反应机理
        2.2.3 SCR烟气脱硝系统影响因素分析
    2.3 数据建模准备
        2.3.1 现场数据预处理
        2.3.2 稳态工况检测
        2.3.3 模型样本和相关性分析
        2.3.4 输入变量时滞估计
    2.4 基于核函数特性和样本多尺度特性的改进KPLS算法
        2.4.1 组合核偏最小二乘法
        2.4.2 多尺度小波核偏最小二乘法
    2.5 基于正交信号校正的改进KPLS算法
        2.5.1 正交信号校正-核偏最小二乘法
        2.5.2 小波核隐变量正交投影法
    2.6 本章小结
第3章 SCR系统出口NO_x浓度预测模型自适应方法
    3.1 引言
    3.2 在线数据预处理方法
        3.2.1 异常数据点动态剔除方法
        3.2.2 在线滤波方法
    3.3 输入变量选择方法
        3.3.1 基于互信息的变量选择方法
        3.3.2 基于k近邻互信息变化率的双向变量选择方法
        3.3.3 仿真分析
    3.4 模型更新策略及预测模型的建立
        3.4.1 基于时滞差分的模型更新策略
        3.4.2 出口NOx浓度预测模型的建立
        3.4.3 仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 基于SCR系统出口NO_x浓度预测的喷氨量优化控制
    4.1 引言
    4.2 SCR烟气脱硝系统喷氨控制方式
        4.2.1 固定摩尔比控制方式
        4.2.2 固定出口NO_x浓度控制方式
    4.3 基于自适应粒子群算法优化的DTD-mwKPLS模型预测控制
        4.3.1 控制系统结构
        4.3.2 仿真分析
    4.4 本章小结
第5章 基于入口NO_x浓度混合预测模型的喷氨量复合优化控制
    5.1 引言
    5.2 SCR系统入口NO_x浓度测量
        5.2.1 CEMS简介
        5.2.2 CEMS测量滞后时间分析
    5.3 SCR系统入口NO_x浓度混合预测模型
        5.3.1 入口NO_x浓度混合预测模型的输入变量
        5.3.2 CEMS反吹过程数据预处理
        5.3.3 基于混合预测模型的入口NO_x浓度测量修正
        5.3.4 仿真分析
    5.4 基于改进前馈和PID串级控制的喷氨量复合控制
        5.4.1 控制系统结构
        5.4.2 仿真分析
    5.5 基于改进前馈和MPC的喷氨量复合控制
        5.5.1 控制系统结构
        5.5.2 仿真分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(3)基于推挽谐振的直流固态变压器研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 固态变压器的研究现状综述
    1.3 级联型直流固态变压器的控制方式研究
    1.4 本文主要研究内容
第2章 推挽谐振电路和级联半桥工作模态分析
    2.1 推挽电路工作模态分析
        2.1.1 正向工作模态分析
        2.1.2 反向工作模态分析
    2.2 推挽电路的数学模型
    2.3 级联半桥工作模态分析
    2.4 本章小结
第3章 DCSST模块设计及其控制方案
    3.1 DCSST电路拓扑结构
    3.2 DCSST正向工作状态分析
        3.2.1 多模块输出电流推导分析
    3.3 DCSST反向工作状态分析
        3.3.1 低压侧的恒压输出特性
        3.3.2 低压侧的恒流输出控制方式
    3.4 纹波电流系数的理论推导
        3.4.1 电容滤波器的纹波分析
        3.4.2 CL滤波器的设计及输出纹波分析
    3.5 本章小结
第4章 DCSST的故障与保护研究
    4.1 子模块故障检测与切除方法
    4.2 子模块冗余控制和移相调整
    4.3 基于虚拟电容的高压母线电压闪变抑制
    4.4 基于电流前馈的低压侧电压闪变抑制
    4.5 DCSST组网方式
    4.6 本章小结
第5章 硬件设计和实验验证
    5.1 推挽谐振电路硬件设计
        5.1.1 开关器件选型
        5.1.2 驱动电路设计
        5.1.3 高频变压器设计
    5.2 级联半桥电路硬件设计
    5.3 实验验证
        5.3.1 推挽谐振软开关特性验证
        5.3.2 交错并联模式对电路影响
        5.3.3 高/低电压闪变抑制策略验证
        5.3.4 容错控制实验验证
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(4)锅炉控制系统的DCS改造(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 论文的研究意义
    1.2 国内外DCS的研究现状
    1.3 DCS的发展历史与趋势
    1.4 锅炉控制技术的研究现状
    1.5 论文的研究内容
2 锅炉DCS控制系统的硬件选择及设计
    2.1 DCS集散控制系统
    2.2 锅炉DCS系统硬件的组成及特点
    2.3 锅炉DCS系统硬件的可靠性设计
3 锅炉DCS运行原理及控制方案的制定
    3.1 锅炉控制站的运行原理
    3.2 锅炉控制站的软件说明
    3.3 锅炉控制方案的选取及制定
4 基于模糊PID控制的锅炉控制系统的仿真及分析
    4.1 控制系统相关控制原理概述
    4.2 燃气锅炉燃烧控制系统模型辨识与建模
    4.3 温度系统原理及其控制系统的制定
    4.4 温度控制系统的仿真及分析
    4.5 本章小结
5 锅炉DCS控制系统的软件选择及设计
    5.1 上位机软件的选择
    5.2 上位机监控画面的设计及操作方法
    5.3 锅炉DCS系统串口通讯设定方法
    5.4 本章小结
6 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(5)腹腔微创手术机器人控制系统关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 微创手术机器人系统国内外研究综述
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 微创手术机器人控制系统关键技术研究现状
        1.3.1 微创手术机器人主从控制直觉性研究现状
        1.3.2 微创手术机器人主从控制精准性研究现状
        1.3.3 微创手术机器人主从控制安全性研究现状
    1.4 本章的主要研究内容
第2章 腹腔微创手术机器人控制系统设计
    2.1 引言
    2.2 腹腔微创手术机器人系统组成
        2.2.1 腹腔微创手术机器人主操作手
        2.2.2 腹腔微创手术机器人从手机械臂
    2.3 腹腔微创手术机器人控制系统结构设计
        2.3.1 控制系统硬件结构设计
        2.3.2 控制系统硬件结构实现
        2.3.3 控制系统软件结构设计
    2.4 基于QNX的腹腔微创手术机器人控制软件设计
        2.4.1 实时操作系统选型
        2.4.2 基于QNX系统多线程程序设计
    2.5 本章小结
第3章 腹腔微创手术机器人主从直觉性控制
    3.1 引言
    3.2 从手机械臂运动学分析与求解
        3.2.1 从手机械臂运动学建模
        3.2.2 从机械臂逆运动学求解
    3.3 腹腔微创手术机器人主从直觉性控制策略
        3.3.1 腹腔微创手术机器人主从结构及控制策略分析
        3.3.2 基于位姿分离的增量式持械臂主从直觉性控制策略
        3.3.3 基于位置增量的持镜臂主从直觉性控制策略
    3.4 腹腔微创手术机器人主从控制辅助技术
        3.4.1 持镜臂与持械臂间相对姿态关系测量
        3.4.2 主手重定位与机械臂切换功能实现
    3.5 本章小结
第4章 腹腔微创手术机器人精准定位控制研究
    4.1 引言
    4.2 几何参数误差模型建立
        4.2.1 改进的D-H运动学参数法
        4.2.2 机械臂运动学误差建模
        4.2.3 机械臂距离误差模型建立
    4.3 运动学误差模型冗余参数分析
        4.3.1 误差模型冗余参数研究的必要性
        4.3.2 误差模型的冗余参数分析
        4.3.3 运动学冗余误差参数剔除
    4.4 腹腔微创手术机器人精准定位控制的实现
        4.4.1 基于扩展卡尔曼滤波的几何参数误差标定
        4.4.2 基于人工神经网络的非几何误差标定
        4.4.3 腹腔微创手术机器人精准定位控制效果验证
    4.5 本章小结
第5章 腹腔微创手术机器人安全性约束
    5.1 引言
    5.2 手术器械安全更换及主从初始姿态安全配准
        5.2.1 手术器械安全更换
        5.2.2 主从初始姿态安全配准
    5.3 基于力觉虚拟夹具的器械运动安全约束
        5.3.1 可自定义形状的力觉虚拟夹具生成方法
        5.3.2 基于力觉虚拟夹具的主从控制
        5.3.3 主手侧虚拟夹具仿真实验
    5.4 其它安全性约束
        5.4.1 控制软件中安全性约束设计
        5.4.2 从手端安全性约束设计
    5.5 本章小结
第6章 腹腔微创手术机器人系统控制实验
    6.1 引言
    6.2 腹腔微创手术机器人控制系统响应时间测试
        6.2.1 系统集成
        6.2.2 控制系统响应时间测试
    6.3 腹腔微创手术机器人主从直觉性控制实验
        6.3.1 主手重定位实验
        6.3.2 主从轨迹跟踪实验
        6.3.3 缝合、打结实验
    6.4 腹腔微创手术机器人精准主从跟踪实验
    6.5 基于虚拟夹具安全性约束的主从控制实验
    6.6 活体动物试验
    6.7 本章小结
结论
参考文献
附录A 微分运动原理
    A.1 微分平移和微分旋转
附录B 机械臂运动学逆解
    B.1 持镜臂逆运动学求解
    B.2 持械臂逆运动学求解
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(6)热电厂能源与动力管理信息系统研究与应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究状况
        1.2.1 管理信息系统的研究现状
        1.2.2 集散控制系统的研究现状
    1.3 主要工作及研究内容
    1.4 本章小结
第2章 热电厂能源与动力管理信息系统需求分析
    2.1 引言
    2.2 系统设计目标
    2.3 系统概要介绍
        2.3.1 背景介绍
        2.3.2 项目范围及用户群体
    2.4 功能性需求
        2.4.1 系统分层图
        2.4.2 系统功能简介
    2.5 非功能性需求
        2.5.1 系统维护功能需求
        2.5.2 系统性能要求
        2.5.3 数据库要求
        2.5.4 数据交换与接口需求
    2.6 本章小结
第3章 热电厂能源与动力管理信息系统总体设计
    3.1 系统设计原则
    3.2 系统概述
    3.3 总体结构
    3.4 系统方案设计
        3.4.1 理论技术基础
        3.4.2 集散控制子系统方案设计
        3.4.3 集散控制子系统组成架构
        3.4.4 辅助决策系统的规划与设计
        3.4.5 不同子系统通讯设计
    3.5 本章小结
第4章 热电厂能源与动力管理信息系统实现
    4.1 系统功能模块设计实现
        4.1.1 生产过程实时监控子系统
        4.1.2 数据处理子系统
        4.1.3 故障报警子系统
        4.1.4 实验结果与分析
    4.2 锅炉烟气超低排放子系统设计实现
        4.2.1 锅炉烟气超低排放子系统工艺设计
        4.2.2 湿式电除尘系统
        4.2.3 石灰石制浆系统
        4.2.4 烟气系统
        4.2.5 吸收系统
    4.3 OPC数据传输方式研究
        4.3.1 OPC体系结构
        4.3.2 OPC数据访问模式探究
        4.3.3 OPC服务器冗余分析
    4.4 OPC实现WinCC与监控子系统的动态数据交换
        4.4.1 WinCC的OPC服务器设置
        4.4.2 WinCC与力控的动态数据交换
        4.4.3 WinCC与组态王的动态数据交换
    4.5 集散控制子系统实现
    4.6 集散控制子系统控制柜设计与实现
    4.7 本章小结
第5章 总结与展望
致谢
参考文献
附录

(7)基于混合存储的数据保护系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 本论文的研究目的
    1.2 HDD/SSD混合存储
        1.2.1 磁盘
        1.2.2 固态(硬)盘
        1.2.3 固态盘作为磁盘的缓存
        1.2.4 固态盘和磁盘同级存储
    1.3 数据保护技术
    1.4 节能技术
    1.5 本论文的研究内容
    1.6 本论文的组织结构
第2章 基于HDD/SSD混合存储的数据保护系统
    2.1 引言
    2.2 基于混合存储的数据保护系统
    2.3 快照的生成与恢复
        2.3.1 CDP日志链表
        2.3.2 多版本快照的设计
        2.3.3 固态盘与磁盘配置模型
        2.3.4 数据恢复
    2.4 实验测试
        2.4.1 实验负载
        2.4.2 读写性能测试
        2.4.3 历史数据的存储空间开销
        2.4.4 历史数据的恢复效率
    2.5 本章小结
第3章 基于S-RAID的 TRAP-Array连续数据保护系统
    3.1 引言
    3.2 相关工作与研究背景
        3.2.1 TRAP-Array
        3.2.2 S-RAID数据布局及写优化方法
    3.3 混合存储连续数据保护系统
        3.3.1 系统整体架构
        3.3.2 连续数据保护系统的数据恢复
    3.4 实验测试
        3.4.1 存储空间开销
        3.4.2 写性能测试
        3.4.3 可靠性分析
        3.4.4 能耗测试
    3.5 本章小结
第4章 双重校验混合存储的节能数据布局
    4.1 引言
    4.2 S-RAID的读写操作数据特征
        4.2.1 基于NTFS文件系统的读写操作特征
        4.2.2 基于EXT4文件系统的读写操作特征
        4.2.3 基于NILFS文件系统的读写操作特征
    4.3 EPS-RAID数据布局
    4.4 EPS-RAID的 I/O操作
        4.4.1 活动盘数据写操作
        4.4.2 非活动盘数据写操作
    4.5 实验测试
        4.5.1 性能测试
        4.5.2 能耗测试
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
作者简介

(8)基于LOGIX5000 PLC的空分空压装置控制系统研究与应用(论文提纲范文)

0 引言
1 改造方案
2 LOGIX5000 PLC控制系统硬件配置
3 系统控制功能的改进和完善
    3.1 纯化系统控制功能的完善
    3.2 增加第一联锁事件记录指示功能
4 现场重要控制仪表存在的问题及改造措施
    4.1 问题
    4.2 改造方法
5 结语

(9)中粮生化能源肇东公司酒精蒸馏工序控制系统改造研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景和目的
    1.2 研究的问题和意义
    1.3 研究的思路和框架
第2章 中粮肇东酒精蒸馏工序控制系统的现状及存在问题
    2.1 酒精蒸馏工艺流程介绍
    2.2 酒精蒸馏控制系统的概况
    2.3 酒精蒸馏控制系统存在的缺陷
第3章 中粮肇东酒精蒸馏工序控制系统问题原因分析
    3.1 控制系统运行状态分析
    3.2 控制系统内因分析
    3.3 控制系统外因分析
第4章 中粮肇东酒精蒸馏工序控制系统改造方案及实施
    4.1 控制系统改造方案的确立
    4.2 酒精蒸馏控制系统的优化
    4.3 系统硬件组态及编程
    4.4 控制系统实施计划的保障
结论
参考文献
后记和致谢

(10)基于DCS的大型真空钎焊炉监控系统开发(论文提纲范文)

0 引言
1 控制系统的实现
    1.1 系统的硬件实现
    1.2 系统的软件实现
2 控制系统组态实现
3 结束语

四、如何实现S9000控制器的冗余(论文参考文献)

  • [1]串并混联四自由度木门移位机械臂设计与分析[D]. 卫健行. 燕山大学, 2021(01)
  • [2]SCR烟气脱硝系统数据驱动建模与优化控制研究[D]. 闫来清. 华北电力大学(北京), 2020(06)
  • [3]基于推挽谐振的直流固态变压器研究[D]. 王武博. 燕山大学, 2020(01)
  • [4]锅炉控制系统的DCS改造[D]. 薛文彬. 辽宁工程技术大学, 2019(07)
  • [5]腹腔微创手术机器人控制系统关键技术研究[D]. 艾跃. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
  • [6]热电厂能源与动力管理信息系统研究与应用[D]. 张志朋. 杭州电子科技大学, 2019(01)
  • [7]基于混合存储的数据保护系统研究[D]. 于潇. 北京理工大学, 2018(06)
  • [8]基于LOGIX5000 PLC的空分空压装置控制系统研究与应用[J]. 王永强,段君惠. 机电信息, 2016(18)
  • [9]中粮生化能源肇东公司酒精蒸馏工序控制系统改造研究[D]. 邵洪福. 吉林大学, 2014(09)
  • [10]基于DCS的大型真空钎焊炉监控系统开发[J]. 钟建安,艾楠,戴惠良,周泽斌. 机床与液压, 2009(04)

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S9000控制器如何实现冗余
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