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液压顶升设备施工技术原理和顶升控制系统DCS构成

作者:鼎恒液压机械 日期:2023-09-28

<一>、液压同步顶推顶升施工技术原理

液压同步顶推顶升施工技术系统主要由各类传感器、线路以及电机等元件构成。该系统的原理为,电磁转向阀直接控制液压缸,对推出与缩回的实际方向进行准确操控。在实际压力超过32MPa时,电磁阀自动向控制转变,液压缸具备承受来源于转向阀侧压力的能力。液压顶升系统中,液压缸主要由左侧部分和右侧部分构成,这两个部分均可受一个电磁转向阀的控制。液压缸中产生的顶力和推力由其内部配置的传感器进行控制与检测,借助传感器的高灵敏度,实现位移与顶推力的同步控制和实施。

<二>、顶升平移分布式控制系统DCS的基本构成

一个较基本的DCS系统应包括四个大的组成部分:至少一台现场控制站、至少一台操作员站、一台工程师站(也可利用一台操作员站兼做工程师站)、一条系统网络。

1、操作员站

操作员站主要人机界面的功能,一般采用桌面型通用计算机系统,如图形工作站或个人计算机等。其配置与常规的桌面系统相同,但要求有大尺寸的呈现器和高性能的图形处理器,有些系统还要求每台操作员站使用多屏幕,以拓宽操作员的关持范围。

2、现场控制站

现场控制站是DCS的核心,液压提升装置主要的控制功能由它来完成。系统的性能、可靠性等重要指标也都要依靠现场控制站保证,因此对它的设计、生产及安装都有很高的要求。现场控制站的硬件一般都采用专门的工业级计算机系统,其中除了计算机系统所的运算器、存储器外,还包括了现场测量单元、执行单元的输入输出设备,即过程量I/O或现场I/O。在现场控制站内部,主CPU和内存等用于数据的处理、计算和存储的部分被称为逻辑部分,而现场I/O则被称为现场部分,这两个部分是需要严格隔离的,以防止现场的各种信号,包括干扰信号对计算机的处理产生不利的影响。现场控制站内逻辑部分和现场部分的连接,一般采用与工业计算机相匹配的内部并行总线。并行总线结构比较复杂,成本较高,因此现场控制站内的逻辑部分和现场I/O之间的连接方式上转向了串行总线。串行总线的优点是结构简单,成本低,很容易实现隔离,而且容易扩充,可以实现远程距离的I/O模块连接。

3、工程师站

工程师站是液压顶升设备DCS中的一个功能站,其主要作用是对DCS进行应用组态。应用组态是DCS应用过程当中不可少的一个环节,因为DCS是一个通用的控制系统,在其上可实现各种各样的应用,关键是如何定义一个具体的系统完成什么样的控制,控制的输入、输出量是什么,控制回路的算法如何,在控制计算中选取什么样的参数,在系统中设置哪些人机界面来实现人对系统的管理与监控,还有诸如警报、报表及历史数据记录等各个方面功能的定义,正确完成组态才能够成为一个针对具体控制应用的可运行系统。

组态工作是在系统运行之前进行的,组态完成,系统就具备了运行能力。

当系统在线运行时,工程师站可起到一个对DCS本身运行状态进行监视的作用,以及时发现系统出现的异常,并及时进行处置。

一般在一个标准配置的DCS中,都配有一台专用的工程师站,也有些小型系统不配置专门的工程师站,而将其功能合并到某台操作员站中。可以将这种具有操作员站和工程师站双重功能的站设置成可随时切换的方式,根据需要使用该站完成不同的功能。

4、服务器及其他功能站

在现代的DCS结构中,除了现场控制站和操作员站以外,还可以有许多执行特定功能的计算机,如专门记录历史数据的历史站,进行控制运算功能的计算站,进行生产管理的管理站等。

随着DCS功能的不断扩展,系统已不再局限于直接控制,加入了监督控制乃至生产管理等功能,因此当今大多数DCS都配有服务器。其主要功能是完成监督控制层的工作,如整个生产装置乃至全厂的运行状态监视、对生产过程各个部分出现的异常情况的及时发现并及时处理,提供实时数据和执行调节控制操作等。

5、系统网络

DCS是由各种不同功能的站组成,这些站之间实现的数据传输,以实现系统总体的功能,因此系统网络的实时性、可靠性和数据通信能力关系到整个系统的性能,特别是网络的通信规约,关系到网络通信的效率和系统功能的实现。


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