阀类产品性能参数检测上位机组态设计
李波
（陕西理工学院机械工程学院测控技术与仪器专业082班级，陕西汉中 723003）
指导教师：王明武
[摘要]本课题主要是针对高标准的阀类产品性能测试要求而设计，主要研究力控组态软件在阀类产品性能参数检测中的应用。主要解决的问题是如何利用组态软件完成阀类产品性能参数包括前压、后压、压差、温度以及流量等等参数的测定，上位机实现对整个数据采集系统的监控、控制、调度和管理任务。使用力控组态软件进行系统监控系统的开发和脚本程序的编程，以及调试；具体包括对主画面、参数设定画面、实时分析画面以及历史分析画面的设计。并与下位机相互通信与联调，实现了一个完整的阀类产品性能参数测试系统。
[关键词]组态软件；上位机；画面；阀类产品；监控
Design of host computer configuration for valve products performance parameter detection
Li Bo
（Grade08,Class2,Major Measuring and Control Technology and Instrumentations，School of Mechanical engineering，Shanxi University of Technology，Hanzhong 723003，Shanxi）
Tutor:Wang Mingwu
Abstract：This topic mainly aimed at desining for the high standard of valve products performance testing requirements, and studies application of the force control configuration software in valve products performance parameter detection. The main solving problem is how to use the configuration software to detect the valve product performance parameters including forward pressure, backward pressure, pressure differdence, temperature and flow rate. The host computer is used to monitor, control, schedule and manag tasks for the whole data acquisition system. The force control configuration software is adopted for mointoring system development and script program. The monitoring interface is included such as main chart, parameter setting chart, real-time graph, historical graph chart, and etc. Finally, the data communication and control was realized between host computer and lowest controller, and the valve products performance parameter testing system is designed completly.
Keywords: configuration software; host computer; frame;valve products; monitoring
目录
1 绪论 (1)
1.1 课题研究的目的和意义 (1)
1.2 阀类产品的简介 (2)
1.3 计算机控制系统的简介 (5)
1.3.1 基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统 (6)
1.3.2 基于PC总线的板卡简介 (7)
1.3.3 基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统 (7)
1.3.4 基于PLC的计算机控制系统简介 (9)
2 系统简介及原理 (14)
2.1 系统的简介 (14)
2.2 系统的原理 (15)
3 上位机监控程序开发 (16)
3.1三种常用组态软件的介绍 (16)
3.1.1 组态王 (16)
3.1.2 MCGS组态软件 (16)
3.1.3 力控组态软件 (17)
3.2 力控ForceControl6.1设计详解 (18)
3.2.1 登陆界面 (18)
3.2.2 用户管理 (21)
3.2.3 主界面 (19)
3.2.4 参数设定 (21)
3.2.5实时分析 (24)
3.2.6 数据报表 (28)
4 上位机脚本程序开发 (30)
4.1 脚本类型 (30)
4.2 脚本程序开发 (31)
5 上位机仿真与调试 (40)
致谢 (43)
参考文献 (44)
1 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
与本课题相关的领域为组态软件。组态软件是工业化新兴起的软件，最初的组态软件主要是解决人机界面问题，是面向SCADA(监控与数据采集)系统的软件平台工具,具有丰富的设置项目，灵活的使用方式、强大的功能。是未来工业不可缺少的必备软件。20世纪80年代时，世界上第一个商品化监控组态软件是由美国Wonderware公司研制的Intouch,随后又出现了Intellution公司的FIX系统，通用电气的Cimplicity,以及德国西门子的WinCC等；在国内主要有亚控公司的Kingview组态王，昆仑公司的MCGS,三维公司的力控，太力公司的Svnall等组态软件。组态软件在嵌入式应用、开放性技术、软硬件整体方案的解决、瘦客户技术等方面会有进一步的发展，将走向自动化、国际化。组态软件能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，提供良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法。工控组态软件的功能包括数据库生成、历史库生成、图形生成、报表生成、顺序控制功能、连续调节功能。
随着计算机技术网络技术的飞速发展，组态软件业必将迎来新的发展。组态软件出现了分布式、网络化的趋势，比如组态软件直接支持Internet远程访问功能已成为一个基本要求；组态软件向小型化发展，主要是满足嵌入式计算机在控制系统中的应用，应该注意的是，组态软件的小型化并未意味着其功能的弱化，这对组态软件的开发提出了更高的要求；组态软件与管理信息系统或领导信息系统的集成必将更加紧密，并很可能以实现数据分析与决策功能的模块形式在组态软件中出现。
本设计中使用力控Forcecontrol开发出整个系统的监控界面，其中操作界面以多种形式的多幅显示画面实现，来实现对阀门测试过程的数据采集、调节阀开度的调节、测试数据的查询、曲线分析及报表打印等功能。
组态软件应用范围广泛，可用于开发石油、化工、半导体、汽车、电力、机械、冶金、交通、楼宇自动化、食品、医药、环保等多个行业和领域的工业自动化、过程控制、管理监测、工业现场监视、远程监视/远程诊断、企业管理/资源计划等系统。
1.2 阀类产品的简介
1.阀门的定义
阀门（valve），是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。
2.阀门的构造
一般来说，阀门主要由阀体、启闭构件和阀盖三部分组成。阀座在阀体上，阀杆带动阀门的启闭件（阀瓣）做升降运动，阀瓣与阀座的离合，使阀门启闭。
启闭机构由阀瓣（又叫阀盘、阀芯）、阀杆和驱动装置（手轮）组成。阀杆用梯形螺纹旋拧在阀盖上，手轮和阀瓣固定在阀杆的上下两端，转动手轮，阀杆可升起或降落，以带动阀瓣靠近或离开阀座来关闭和开启，阀瓣与阀座密切相配，靠阀杆的压力使阀瓣紧压在阀座上，这时阀门处在完全关闭状态，阀门严密不漏。
阀门的结构如图1.1：
图1.1 阀门的构造
3.阀门的分类
阀的分类方法较多，这里就简单介绍几种常见的分类方法。
Ⅰ按作用和用途分类
⑴截断类：如闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、针型阀、隔膜阀等。截断类阀门又称闭路阀，截止阀，其作用是接通或截断管路中的介质。
⑵止回类：如止回阀，止回阀又称单向阀或逆止阀，止回阀属于一种自动阀门，其作用是防止管路中的介质倒流、防止泵及驱动电机反转，以及容器介质的泄漏。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。
⑶安全类：如安全阀、防爆阀、事故阀等。安全阀的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值，从而达到安全保护的目的。
⑷调节类：如调节阀、节流阀和减压阀，其作用是调节介质的压力、流量等参数。
⑸分流类：如分配阀、三通阀、疏水阀。其作用是分配、分离或混合管路中的介质。
⑹特殊用途类：如清管阀、放空阀、排污阀、排气阀、过滤器等。
Ⅱ按公称压力分类
⑴真空阀：指工作压力低于标准大气压的阀门。
⑵低压阀：指公称压力PN ≤1.6Mpa 的阀门。
⑶中压阀：指公称压力PN 为2.5Mpa、4.0Mpa、6.4Mpa的阀门。
⑷高压阀：指工称压力PN 为10.0Mpa～80.0Mpa的阀门。
⑸超高压阀：指公称压力PN≥100.0Mpa的阀门。
⑹过滤器：指公称压力PN 为1.0Mpa、1.6Mpa的阀门
Ⅲ按工作温度分类
⑴超低温阀：用于介质工作温度t<；－101℃的阀门。
⑵低温阀：用于介质工作温度－101℃≤t≤－29℃的阀门。
⑶常温阀：用于介质工作温度－29℃ ⑷中温阀：用于介质工作温度120℃≤t≤425℃的阀门 ⑸高温阀：用于介质工作温度t>425℃的阀门。 Ⅴ按驱动方式分类 按驱动方式分类分为自动阀类、动力驱动阀类和手动阀类： ⑴自动阀是指不需要外力驱动，而是依靠介质自身的能量来使阀门动作的阀门。如安全阀、减压阀、疏水阀、止回阀、自动调节阀等。 ⑵动力驱动阀：动力驱动阀可以利用各种动力源进行驱动。分为电动阀、气动阀、液动阀等。电动阀：借助电力驱动的阀门。气动阀：借助压缩空气驱动的阀门。液动阀：借助油等液体压力驱动的阀门。 此外还有以上几种驱动方式的组合，如气-电动阀等。 ⑶手动阀：手动阀借助手轮、手柄、杠杆、链轮，由人力来操纵阀门动作。当阀门启闭力矩较大时，可在手轮和阀杆之间设置齿轮或蜗轮减速器。必要时，也可以利用万向接头及传动轴进行远距离操作。 Ⅵ按公称通径分类 ⑴小通径阀门：公称通径DN≤40mm的阀门。 ⑵中通径阀门：公称通径DN为50～300mm的阀门。 ⑶大通径阀门：公称阀门DN为350～1200mm的阀门。 ⑷特大通径阀门：公称通径DN≥1400mm的阀门。 Ⅶ按结构特征分类 阀门的结构特征是根据关闭件相对于阀座移动的方向可分为： ⑴截门形：关闭件沿着阀座中心移动；如截止阀 ⑵旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转；如旋塞阀、球阀 ⑶闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动；如闸阀、闸门等 ⑷旋启形：关闭件围绕阀座外的轴旋转；如旋启式止回阀等 ⑸蝶形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转；如蝶阀、蝶形止回阀等 ⑹滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑动。如滑阀 Ⅷ按连接方法分类 ⑴螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道螺纹连接。 ⑵法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道法兰连接。 ⑶焊接连接阀门：阀体带有焊接坡口，与管道焊接连接。 ⑷卡箍连接阀门：阀体带有夹口，与管道夹箍连接。 ⑸卡套连接阀门：与管道采用卡套连接。 ⑹对夹连接阀门：用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接形式。 Ⅸ按阀体材料分类 ⑴金属材料阀门：其阀体等零件由金属材料制成。如铸铁阀门、铸钢阀、合金钢阀、铜合金阀、铝合金阀、铅合金阀、钛合金阀、蒙乃尔合金阀等。 ⑵非金属材料阀门：其阀体等零件由非金属材料制成。如塑料阀、搪瓷阀、陶瓷阀、玻璃钢阀门等。 ⑶金属阀体衬里阀门：阀体外形为金属，内部凡与介质接触的主要表面均为衬里，如衬胶阀、衬塑料阀、衬陶阀等。 4.阀门的安装 ⑴阀门安装之前，应仔细核对所用阀门的型号、规格是否与设计相符； ⑵根据阀门的型号和出厂说明书检查对照该阀门可否在要求的条件下应用； ⑶阀门吊装时，绳索应绑在阀体与阀盖的法兰连接处，且勿拴在手轮或阀杆上，以免损坏阀杆与手轮； ⑷在水平管道上安装阀门时，阀杆应垂直向上，不允许阀杆向下安装； ⑸安装阀门时，不得采用生拉硬拽的强行对口连接方式，以免因受力不均，引起损坏； ⑹明杆闸阀不宜装在地下潮湿处，以免阀杆锈蚀。 5.阀门的维护保养 ⑴阀门应存干燥通风的室内，通路两端须堵塞。 ⑵长期存放的阀门应定期检查，清除污物，并在加工面上涂防锈油。 ⑶安装后，应定期进行检查，主要检查项目： ①密封面磨损情况。 ②阀杆和阀杆螺母的梯形螺纹磨损情况。 ③填料是否过时失效，如有损坏应及时更换。 ④阀门检修装配后，应进行密封性能试验。 运行中的阀门，各种阀件应齐全、完好。法兰和支架上的螺栓不可缺少，螺纹应完好无损，不允许有松动现象。手轮上的紧固螺母，如发现松动应及时拧紧，以免磨损连接处或丢失手轮和铭牌。手轮如有丢失，不允许用活扳手代替，应及时配齐。填料压盖不允许歪斜或无预紧间隙。对容易受到雨雪、灰尘、风沙等污物沾染的环境中的阀门，其阀杆要安装保护罩。阀门上的标尺应保持完整、准确、清晰。阀门的铅封、盖帽、气动附件等应齐全完好。保温夹套应无凹陷、裂纹。不允许在运行中的阀门上敲打、站人或支承重物；特别是非金属阀门和铸铁阀门，更要禁止。 1.3 计算机控制系统的简介 计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工控机）来实现生产过程自动控制的系统。计算机自动控制系统的组成：计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成。 图1.2 计算机控制系统的组成框图 目前常用的比较典型的计算机控制系统，主要包括：基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统；基于数字调节器的计算机控制系统；基于PLC的计算机控制系统；基于嵌入式系统的计算机控制系统；分散控制系统；现场总线控制系统和计算机集成制造系统。 1.3.1 基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统 基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统是一种典型的DDC系统，工控机通过基于PC总线的板卡进行实时数据采集，并按照一定的控制规律实时决策，产生控制指令，并通过板卡输出，对生产过程直接进行控制。早在80年代初期，美国AD公司就推出了类似IPC的MAC-150工控机，随后美国IBM公司正式推出工业个人计算机IBM7532。由于IPC的性能可靠、软件丰富、价格低廉，从而在工控机中异军突起，后来居上，应用日趋广泛。 (1)工业PC的结构 工控机的典型结构主要由以下几部分组成。①全钢机箱，IPC的全钢机箱是按标准设计的，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰，内部可安装同PC-Bus兼容的无源底板。②无源底板，无源底板的插槽由ISA和PCI总线的多个插槽组成，ISA或PCI 插槽的数量和位置可以根据需要选择，该板为四层结构，中间两层分别为地层和电源层，这种结构方式可以减弱板上逻辑信号的相互干扰和降低电源阻抗。底板可插接各种板卡，包括CPU卡、显示卡、控制卡、I/O卡等。③CPU卡，IPC的CPU 卡有多种，根据尺寸可分为长卡和半长卡，根据处理器可分为386、486、586、PII、PIII和PIV主板，用户可视自己的需要任意选配。④其他配件，IPC的其他配件基本上都与PC机兼容，主要有CPU、内存、显卡、硬盘、软驱、键盘、鼠标、光驱、显示器等。 (2)工业PC的特点 专门为工业工程控制现场设计的工业PC机与普通微机相比，有以下特点：①工业PC总线设计支持各种模块化CPU卡和所有的PC总线接口板。②所有卡（CPU 卡﹑CRT卡﹑磁盘控制卡和I/O接口卡等）采用高度集成芯片，以减少故障率，并均为模块化﹑插板式，以便安装﹑更换和升级换代。③开放性好，兼容性好，吸收了PC机的全部功能，可直接运行PC机各种应用软件。④采用和PC总线兼容的无源底板。无源底板带有4、6、8、12、14或20槽，可插入各种PC总线模板。⑤可内装RAM、EPROM、EEROM和FLASH MEMORY等电子盘以取代机械磁盘，使PC 机在工业环境下的操作具有高速和高可靠性。 1.3.2 基于PC总线的板卡简介 基于PC总线的板卡是指计算机厂商为了满足用户需要，利用总线模板化结构设计的通用功能模板。基于PC总线的板卡种类很多，其分类方法也有很多种。各种类型板卡依据其所处理的数据不同，都有相应的评价指标，现在较为流行的板卡大都是基于PCI总线设计的，下面以研华PCI系列测控板卡为例介绍一下不同种类的典型板卡的性能和特点。基于PC总线的A/D板卡是基于PC系列总线，如ISA、PCI等总线标准设计的，板卡通常有单端输入、差分输入以及两种方式组合输入三种。例如研华PCI-1710数据采集卡. 1.3.3 基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统 基于PC总线的计算机控制系统是一个典型的DDC系统，因此它具有以下特点：对于多回路控制系统，计算机DDC系统具有价格优势，路数越多，这种优势越明显。制造厂把编好的程序固化在控制器的ROM中，用户只需要通过组态，不必编写程序，它适合于典型的对象和通用的生产过程。 主机电路由微处理器（CPU）、只读存储器（ROM、EPROM）、随机存储器（RAM）、定时/计数器（CTC）以及输入、输出接口等组成。⑤通信接口通信接口主要完成数字调节器于其它设备的通讯，目前大多数的数字调节器采用RS485通信。用户程序的编程通常采用面向过程POL语言（Procedure-Oriented Language）。控制 器的编程工作是通过专用的编程器进行的，有“在线”和“离线”两种编程方法。数字调节器具有比模拟调节器更丰富的运算控制功能，一台数字调节器既可以实现简单的PID控制，也可以实现串级控制、前馈控制、变增益控制和Smith补偿控制；既可以进行连续控制，也可以进行采样控制、选择控制和批量控制。 数字调节器除了用于代替模拟调节器构成独立的控制系统之外，还可以与上位计算机一起组成中小型DCS控制系统。数字调节器与上位计算机之间实现串行双向的数字通讯，将控制器本身的手、自动工作状态、PID参数值、输入及输出值等一系列信息送到上位计算机，必要时上位计算机也可对控制器施加干预，如工作状态的变更、参数的设置等。因此，由数字调节器组成的控制回路往往被认为是一个典型的直接数字控制（DDC）回路。 这样多台数字调节器与上位机一起就可以构成一个中小型的DCS控制系统，数字调节器实现回路控制，构成独立的DDC控制，多个数字调节器控制的许多回路都与上位机进行通讯。国际电工委员会（IEC）先后颁布了PLC的标准草案第一稿和第二稿，并在1987年2月通过了对它的定义： （1）高可靠性 高可靠性是PLC最突出的特点之一。为实现“专为适应恶劣的工业环境而设计”的要求，PLC采取了很多有效措施以提高其可靠性： ①所有输入输出接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部的电路在电气上实现隔离。 ②各模块均采取屏蔽措施，以防止辐射干扰。③采用优良的开关电源。④对采用的器件进行严格的筛选。⑤具有完整的监视和诊断功能，一旦电源或其它软、硬件发生异常情况，CPU立即采取有效措施，防止故障扩大。⑥大型PLC还采用由双CPU构成的冗余系统，使可靠性进一步提高。由于采用了以上措施使PLC的平均无故障时间高达几十万小时。虽然各厂家PLC型号不同，但各国均有相应的标准，产品都严格的按有关技术标准进行出厂检验，故均可适应恶劣的工业应用环境。 （2）功能齐全除了单元式小型PLC外，绝大多数PLC采用标准的积木硬件结构和模块化的软件设计，不仅可以适应大小不同、功能繁复的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合。操作人员经短期培训，就可以使用PLC。因此，操作人员、维修人员可以及时准确地了解机器故障点，利用替代模块或插件的办法迅速排除故障。 1.3.4 基于PLC的计算机控制系统简介 近几年，随着显示技术的迅速发展，大多数PLC都可以配套使用液晶显示和触摸屏，使人机界面大大改善。自DEC公司研制成功第一台PLC以来，PLC已发展成为一个巨大的产业，目前PLC产品的产量、销量及用量在所有工业控制装置中居首位，据不完全统计，现在世界上生产PLC及其网络产品的厂家有200多家，生产大约400多个品种的PLC产品。按地域范围PLC一般可分成三个流派：美国流派、欧洲流派和日本流派。 一方面，美国PLC技术与欧洲PLC技术基本上是各自独立开发而成的，二者表现出明显的差异性，而日本的PLC技术是由美国引进的，因此它对美国的PLC 技术既有继承，也有发展，而且日本产品主要定位在小型PLC上；另一方面，同一地域的产品面临的市场相同，用户的要求接近，相互借鉴就比较多，技术渗透得比较深，这都使得同一地域的PLC产品表现出较多的相似性，而不同地域的PLC 产品表现出明显的差异性。 按结构形式可以把PLC分为两类：一类是CPU、电源、I/O接口、通信接口等都集成在一个机壳内的一体化结构，如OMRON公司的C20P，C20H，三菱公司的FX 系列产品，西门子公司的S7-200系列产品。另一类是电源模块、CPU模块、I/O 模块、通信模块等在结构上是相互独立的，用户可根据具体的应用要求，选择合适的模块，安装固定在机架或导轨上，构成一个完整的PLC应用系统，如OMRON 公司的C1000H，三菱公司的Q系列，SIEMENS公司的S7-300等。按I/O点数的多少又可将PLC划分为超小型PLC（I/O点数小于64点）、小型PLC（I/O点数在65～128点）、中型PLC（I/O点数范围在129～512点）和大型PLC（I/O点数范围在512点以上）等几种。 小型及超小型PLC在结构上一般是一体化形式，主要用于单机自动化及简单的控制对象；大、中型PLC除具有小型、超小型PLC的功能外，还增强了数据处理能力和网络通信能力，可构成大规模的综合控制系统，主要用于复杂程度较高的自动化控制，并在相当程度上替代DCS以实现更广泛的自动化功能。随着计算机综合技术的发展和工业自动化内涵的不断延伸，PLC的结构和功能也在进行不断地完善和扩充，实现控制功能和管理功能的结合，以不同生产厂家的产品构成开放型的控制系统是主要的发展理念之一。 长期以来PLC走的是专有化的道路，目前绝大多数PLC不属于开放系统，寻求开放型的硬件或软件平台成了当今PLC的主要发展目标。就PLC系统而言，现 代PLC主要有以下两种发展趋势。 由于现代工业自动化的内涵已不再局限于某些生产过程的自动化，而是实现信息管理和工业生产相结合的综合自动化，强化通信能力和网络化功能是PLC发展的一个重要方面，它主要表现在：向下将多个PLC、远程I/O站点相连；向上与工业控制计算机、管理计算机等相连构成整个工厂的自动化控制系统。 例如：A-B、SIEMENS、MODICON等多数生产厂家的PLC产品都已具备类似的功能。以SIEMENS公司的S7系列PLC为例，它可以实现3级总线复合型的网络结构，如图8.9所示。中间层为PROFIBUS现场总线或MPI多点接口链路，PROFIBUS采用令牌方式与主从方式相结合的通信机制，MPI为主从式总线。二者可实现PLC与PLC之间、PLC与计算机、编程器或操作员面板之间、PLC（具备PROFIBUS-DP接口）与支持PROFIBUS协议的现场总线仪表或计算机之间的通信。 随着应用范围的扩大，体积小、速度快、功能强、价格低的PLC广泛渗透到工业控制领域的各个层面。小型化发展具体表现为：结构上的更新、物理尺寸的缩小、运算速度的提高、网络功能的加强、价格的降低，当前小型化PLC在工业控制领域具有不可替代的地位。中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。 在20世纪70年代中期到80年代末，大、中、小型PLC型的CPU所采用的微处理器芯片的档次差别很大，因此，不同类型的PLC的CPU所采用的微处理器芯片的档次相差很大，因此，不同类型的PLC其功能、扫描速度、用户程序的存储量、IO点数、软设备（例如：逻辑线圈、计数器、数据寄存器等）数量等都有较大差别。 随着超大规模集成电路技术的进步和发展，微处理器价格的下跌，PLC也能使用功能强、速度快的高档微处理器作为其CPU。 因此，在80年代末90年代初，PLC制造厂商纷纷推出新一代的产品，其特点是普遍采用高档的微处理器，外加专用逻辑处理芯片构成PLC的CPU，前者处理高速指令、中断等，使得PLC的处理速度加快，功能增强。 例如：三菱公司新FX系列小型PLC，CPU就由一片16位微处理其和一片专用处理器构成。该机的某些性能甚至超出了80年代中期的大型PLC.近两年，有些制造厂商还根据PLC对CPU的要求，自行研制开发了专用的CPU芯片。 这种芯片将PLC的功能集成在一个芯片中，其中还包括一些原来由软件实现的功能改由硬件完成，使其体积更小，可靠性更强。 例如：三菱公司的A2A、A3A型PLC采用的就是该公司自行研制开发的专用芯 片MSP（Mitsubishi Sequential Processor）。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，例如立石公司的C-2000H系列的冗余系统；或采用三CPU的表决式系统，例如三菱公司的A系列PLC中的三CPU 表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。与微型计算机一样，除了硬件以外，还必须有软件才能构成一台完整的PLC。不论是小型PLC还是中、大型PLC所采用的电源，其性能都一样，均能对PLC内部的所有器件提供一个稳定可靠的直流电源。 当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段，完成上述三个阶段称为一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定扫描速度重复执行上述三个阶段。输入采样结束后，转入用户程序执行阶段；在用户程序执行阶段，PLC的CPU总是按从上而下的顺序依次扫描用户程序，然后根据程序的运算结果，刷新RAM存储区中对应的状态，或者刷新输出I/O影像区中对应为的状态；或者确定执行特殊指令，如算术运算、数据处理和数据传送等，当扫描用户程序结束后，PLC进入输出刷新阶段，在输出刷新阶段，CPU按照I/O映像区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设，这时，PLC才有真正的输出。 顺序扫描工作方式简单直观，便于程序设计和PLC自身的检查。具体体现在：PLC扫描到的功能经计算后，其结果马上就可被后面将要扫描到的功能所利用；可以在PLC内设定一个监视定时器，用来监视每次扫描的时间是否超过规定值，避免由于PLC内部CPU故障使程序执行进入死循环。一般小型PLC采用固定的扫描顺序，大中型PLC采用可变的扫描顺序。 由于PLC具有诸多优点，使得PLC应用十分广泛。现在，PLC已经广泛应用在钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车装卸等各行各业。由PLC 组成的控制系统大致可以分为以下几种类型。这是PLC最基本的应用范围。总之，PLC可用于单机、多机群以及生产线的自动化控制。 可用一台PLC实现3~6轴的机器人控制。现代大型PLC都配有PID子程序或PID模块，可实现单回路、多回路的调节控制。计算机-PLC-现场仪表是目前构成DCS的基本结构。现代的PLC均具有通信接口或专用网络通信模块，可组成多级控制系统，实现工厂自动化网络。 （1）PLC系统的设计原则关于PLC系统的设计原则往往涉及很多方面，其中最基本的设计原则可以归纳为四点：①最大限度地满足工业生产过程或机械设备 的控制要求。②确保计算机控制系统的可靠性。 （2）PLC系统设计包含的内容但是，所有设计方法要解决的基本问题是相同的，下面是PLC系统设计所要完成的一般性内容：①分析被控对象的工艺特点和要求，拟定PLC系统的控制功能和设计目标；②细化PLC系统的技术要求，如I/O 接口数量、结构形式、安装位置等等；③PLC系统的选型，包括CPU、I/O模块、接口模块等等；④编制I/O分配表和PLC系统及其与现场仪表的接线图；⑤根据系统要求编制软件规格说明书，开发PLC应用软件；⑥编写设计说明书和使用说明书；一个复杂的生产工艺过程，通常可以分解为若干个工序，而每个工序往往又可分解为若干个具体步骤，这样做可以把复杂的控制任务明确化、简单化、清晰化，有助于明确系统中各PLC及PLC中I/O的配置，合理分配系统的软硬件资源。 设计任务书是进行设备选型、硬件配置、软件设计、系统调试的重要技术依据，若在PLC系统的开发过程中发现不合理的方面，需要及时进行修正。①数字量输入总点数及端口分配；②数字量输出总点数及端口分配；③模拟量输入通道总数及端口分配；④模拟量输出通道总数及端口分配；⑤特殊功能总数及类型；⑥PLC功能的划分以及各PLC的分布与距离；⑦对通信能力的要求及通信距离。 安全回路是能够独立于PLC系统运行的应急控制回路或后备手操系统。一般来说，安全回路在以下几种情况下将发挥安全保护作用：设备发生紧急异常状态时；PLC失控时；操作人员需要紧急干预时。 设计安全回路的一般性任务主要包括：①为PLC定义故障形式、紧急处理要求和重新启动特性；②确定控制回路与安全回路之间逻辑和操作上的互锁关系； ③设计后备手操回路以提供对过程中重要设备的手动安全性干预手段；④确定其他与安全和完善运行有关的要求。 在软件设计过程中，前期工作内容往往会被设计人员所忽视，事实上这些工作对提高软件的开发效率、保证应用软件的可维护性、缩短调试周期都是非常必要的，特别是对较大规模的PLC系统更是如此。根据功能的不同，PLC应用软件可以分为基本控制程序、中断处理程序和通信服务程序三个部分。 这个只有1KB ROM和64B RAM的简单芯片成为世界上第一个单片机，开创了将微处理机系统的各种CPU外的资源，如：ROM、RAM、定时器、I/O端口、串行通信接口及其他各种外围功能模块集成到单个芯片的时代。人们最熟悉的通用计算 机就是PC。而对于另外一些应用中经常会提出的技术要求，PC反而是难以满足，如：低成本、低功耗、小体积、高可靠性等等。 目前GPS设备己经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。（6）环境监测目前，世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过1000种，流行体系结构包括MCU , MPU等30多个系列。目前嵌入式处理器的寻址空间可以从64KB到16MB，处理速度最快可以达到2000MIPS，封装从几个引脚到几百个引脚不等。 2 系统简介及原理 2.1 系统的简介 阀类产品性能参数检测数据采集处理系统，主要是针对高标准的军用阀类产品而设计的。市场上阀类产品，大致有以下三方面问题：首先，种类繁多，给其性能参数的采集带来了相当大的困难，缺乏一种通用的测试处理平台，以降低成本并实现方便测试处理；其次，对于高压阀的数据采集，需要每隔数秒或数十秒就采集一次，这便需要数据的高速采集和较大的存储空间；最后，对于测试介质压力极高会给设备选型带来一定的困难，特别是适合高压的电控调节阀的选型非常困难，高压手动调节阀的操作具有很高的危险性，如何将其改为电动调节阀是比较重要的。本系统主要了解决以上了几个问题。 本次毕设要求以S7-200 PLC为下位机的核心，另外辅助其他的电气原件，设计出完整的阀类产品的数据采集硬件系统的设计和PLC程序，上位机则以组态软件为核心，设计完成对整个数据采集系统的监控、控制、调度和管理任务。从而实现一个完整的阀类产品性能参数采集处理系统。 本系统可用于对被测阀性能检测数据的自动采集，完成对阀门测试过程的数据采集、数据存储、数据查询、数据的曲线分析、调节阀开度的调节等功能。 与下位机结合，本系统可以完成以下功能： （1）实时显示被测阀的入口压力P入（MPa）、出口压力P出（MPa）、入口/出口压差△P（MPa）、温度T(°C)、出口流量Q(Kg/s、L/min)； （2）显示被测阀的特性曲线； ①P入－Q 实时及历史特性曲线 ②P入－P出实时及历史特性曲线 ③Q－△P 实时及历史特性曲线 （3）实时显示被测阀P入、P出、△P、Q、T等单变量曲线； （4）调节阀开度的自动调节； （5）动态显示测试介质流向； （6）快捷方便的下拉式参数框选择菜单； （7）自动垃圾数据过滤，以节约磁盘空间，提高查询速度； （8）输入阀门的编号及任务号，即可得到被测阀的历史数据及分析曲线； （9）完善的编码器保护措施； （10）曲线和报表的打印； （11）联机帮助文档。 2.2 系统的原理 阀类产品性能参数检测数据采集系统原理如图2.1所示： 图2.1 阀类产品性能参数检测数据采集系统原理图 本系统需要采集的阀类产品的性能参数主要有前压、后压、压差、温度和流量等。首先，测试气源由电磁阀来控制开断，电磁阀打开时，气体由气源入口进入管道并进入该系统，被测阀前后的压力（前压力和后压力）可由两个压力变送器测得，分别为P1和P2，两者之差即为被测阀的压差。其次，电动调节阀可以调节阀门的大小，可以控制气体通过的多少，用来调节测试介质流量的大小。另外，流量计主要有体积流量计和质量流量计，流量计输出有两路信号，一路测气体的流量，另一路测气体的温度。压力变送器和流量计可方便地根据需要选择量程。最后，将气体排空。 由于本系统主要是针对高标准的军用阀类产品性能测试要求而设计的。数据采集部分主要由下位机完成，数据处理部分则由工控机(IPC)通过组态软件来实现，因此，组态软件的选取成为上位机数据处理的关键。 3 上位机监控程序开发 3.1三种常用组态软件的介绍 组态软件：一般英文简称有三种分别为HMI/MMI/SCADA,对应全称为Human and Machine Interface/Man and Machine Interface /Supervisory Control and Data Acquisition ，中文翻译为：人机界面/监视控制和数据采集 软件。目前组态软件的发展迅猛，已经扩展到企业信息管理系统，管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。 3.1.1 组态王 组态王：组态王是国内第一家较有影响的组态软件开发公司（更早的品牌多数已经湮灭）。组态王提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。组态王也提供多种硬件驱动程序。组态王软件加密锁分为开发版、运行版、NetView 、Internet 版和演示版。我们使用的是演示版，它支持64点，内置编程语言，开发系统在线运行2小时，支持运行环境在线运行8小时，可选用通讯驱动程序。其组建工程的一般步骤如下：建立新工程、定义I/O 设备、构造数据库、创建组态画面建立动画连接、实现控制（PID ）、运行和调试 3.1.2 MCGS 组态软件 MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows 平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统。 MCGS 组态软件的整体结构如图3.1所示 图3.1 MCGS 组态软件的整体结构图 MCGS 组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。 一、Y-63 溢流阀的工作原理与应用 溢流阀是利用溢流作用来调节油路压力的。当油路压力升高到某一规定值，溢流阀便打开，将压力溢流去一部分，使压力保持在规定的值。 溢流阀按结构形式可以分为直动式与先导式两类。 Y-63是先导式溢流阀。该型号溢流阀的主阀芯是圆柱滑阀式，加工装配比较方便。但与锥阀式主阀芯的溢流阀相比，由于主阀芯两端的受压面积相等，使阀的灵敏度较低；为了减少主阀的泄漏量，阀口处有一封油段h ，使动作反应较慢。所以画法式主阀芯的溢流阀动态性能差，一般用于中低液压系统。 主要用途： 1，用于保持液压系统压了恒定，称为定压阀 2，用于液压系统过载，称为安全阀 3，用作卸荷阀 4，实现远程调压 5，实现高低压多级控制 溢流阀工作原理：在油路没有达到溢流阀调定的压力时，导阀、主阀在各自的弹簧作用下处于关闭状态，各腔压力相等。当油路压力升到接近调定的压力时，导阀被推开，便有小量油液通过节流孔、导阀阀口、主阀阀芯的中心孔从油口流出。这样，由于节流孔中有油液通过，便自啊主阀芯活塞上下腔产生压力差，给主阀芯造成一个向上的推力。但此力不够克服主阀弹簧的预压缩力，因此主阀还不能打开。当油路压力继续升高，导阀开口量加大，通过节流口的流量加大，主阀芯上下腔压力差增大，便可克服主阀弹簧力和阀芯摩擦力，使主阀芯打开。压力油便通过主阀阀口，从出油口溢流。 二、设计 Y-63溢流阀，设计要求如下： 1．额定压力 a p g MP =3.6 2．额定流量 min 63L Q g = 3．调压范围 ()a p MP =3.6~2.31 4．启闭特性 开启压力 []a p Q MP =61 闭合压力 []Mp p Q 51'= 溢 流 量 []min 63.0L Q = 5．卸荷压力 []Mp p X 04.01≤ 6．内泄流量 []min 0015.0L q nx ≤ 一、主要结构尺寸的初步确定 （1）进油口直径d 由额定流量和允许流速来决定 v Q d g π4= s m 7-s m 6 v Q g 允许流速额定流量 得14.93mm d =故取 15.00mm d = （2） 主阀芯直径 1d 经验取 ()d 82.0~5.0d 1= mm mm 24.12d 47.71≤≤ 取mm 00.11d 1= （3）主阀芯与阀套的配合长度L 由公式()05.1~6.0D L = （4） 主阀芯活塞直径0D 经验取()10d 2.31.6D ～= 取mm 00.22D 0= （5） 节流孔直径0d ，长度0l 按经验取()000d 197l 2mm 0.8d ～～== 取8mm l 1.00mm d 00==（静态特性计算对选定的0d 和0l 进行适当的调整） （6) 导阀芯的半锥角α 按经验取020=α (7) 导阀座的孔径2d 和6d d d 1d 0l 0D α 2 d 6 d 1D 1S h 服务指南之一 一、深圳市建设工程质量检测中心简介 深圳市建设工程质量检测中心是经深圳市人民政府批准，在原深圳市工程质量监督检验总站检验科和检测科基础上，于2002年1月重新组建成立的一个独立的、专业从事工程质量检测鉴定及相关工作的权威检测机构，是直属于深圳市住房和建设局的正处级事业单位。 中心的检测工作始于1981年5月，经过二十多年的建设与发展，中心现有检测技术人员110余人，固定资产4424余万元，办公和检测用房5248m2，共开展41大类，266项检测业务，涵盖了工程建设常用材料和工程质量常规检测，在广东省乃至全国都是实力最强的检测机构之一。中心1990年首次通过了广东省质量技术监督局的计量认证，2003年首次通过国家实验室认可，出具的检测报告不仅具有法律效力，同时得到国际认可。 2003年5月经广东省司法厅和深圳市司法局批准，中心成立了专业从事建筑工程质量司法鉴定的“广东信诚建筑工程质量司法鉴定所”，以便为司法部门提供公正、科学、可靠、高效的鉴定服务。 中心现开展的检测工作有： 1）工程所使用的材料、设备、构配件的质量检测（含结构材料、墙体材料、防水密封材料、装饰材料、水电工程用材料和建筑外墙的检测）； 2）基桩及地基基础检测； 3）工程结构实体的质量检测及鉴定； 4）民用建筑工程室内环境质量检测及材料有害物质检测； 5）建筑节能专项检测； 6）土工合成材料的检测; 7）桥梁动、静载试验； 8）土工试验、原位测试； 9）基坑及边坡监测； 根据深圳市编委赋予的职责，检测中心要为建设行政主管部门在建设工程质量方面的行政执法、监督管理提供技术支持和技术保障，配合市建设工程质量监督总站开展工作；作为深圳市的权威工程质量检测鉴定机构，除接受委托，从事建材、制品、构配件 液压系统设计计算实例 ——250克塑料注射祝液压系统设计计算 大型塑料注射机目前都是全液压控制。其基本工作原理是：粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时，因螺杆外装有电加热器，而将料熔化成粘液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中，经一定时间的保压冷却后，开模将成型的塑科制品顶出，便完成了一个动作循环。 现以250克塑料注射机为例，进行液压系统设计计算。 塑料注射机的工作循环为： 合模→注射→保压→冷却→开模→顶出 │→螺杆预塑进料 其中合模的动作又分为：快速合模、慢速合模、锁模。锁模的时间较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。 1.250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数 1.1对液压系统的要求 ⑴合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击； ⑵当模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，防止注射时将模具冲开。注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔； ⑶预塑进料时，螺杆转动，料被推到螺杆前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必需有一定的后退阻力； ⑷为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。 1.2液压系统设计参数 250克塑料注射机液压系统设计参数如下： 螺杆直径40mm 螺杆行程200mm 最大注射压力153MPa 螺杆驱动功率5kW 螺杆转速60r/min 注射座行程230mm 注射座最大推力27kN 最大合模力(锁模力) 900kN 开模力49kN 动模板最大行程350mm 快速闭模速度0.1m/s 慢速闭模速度0.02m/s 快速开模速度0.13m/s 慢速开模速度0.03m/s 注射速度0.07m/s 注射座前进速度0.06m/s 注射座后移速度0.08m/s 2.液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 2.1各液压缸的载荷力计算 ⑴合模缸的载荷力 合模缸在模具闭合过程中是轻载，其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯 第1章绪论 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.1 液压技术的发展历史 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.2 我国液压阀技术的发展概况 我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。 随后，以广州机床研究所为主，在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上，自行设计了公称压力为2.5MPa和6.3MPa的中低压液压阀系统（简称广州型），并迅速投入大批量生产。 入侵检测系统的研究 【摘要】近几年来，随着网络技术以及网络规模的 不断扩大，此时对计算机系统的攻击已经是随处可见。现阶段，安全问题成为越来越多的人关注的重点。本文主要分析了入侵检测系统的功能、技术等情况。 【关键词】入侵检测系统研究情况 、刖言 目前的安全防护主要有防火墙等手段，但是由于防火墙 本身容易受到攻击，并且内部网络中存在着一系列的问题，从而不能够发挥其应有的作用。面对这一情况，一些组织开 始提出了通过采用更强大的主动策略以及方案来增强网络 的安全性。其中个最有效的解决方法那就是入侵检测。入 侵检测采用的是一种主动技术，从而弥补防火墙技术的不足，并且也可以防止入侵行为。 二、入侵检测系统的概述 （一）入侵检测系统的具体功能 入侵检测就是要借助计算机和网络资源来识别以及响 应一些恶意使用行为。检测的内容主要分为两个部分：外部的入侵行为、内部用户的未授权活动。然而入侵检测系统是由入侵检测的软件以及硬件这两个部分组成的。到现在为 止，入侵检测成为继防火墙之后的第二道安全闸门。在网络 安全体系中，入侵检测是成为一个非常重要的组成部分。总 之，入侵检测的功能主要包括了以下几个功能：第一，对用户活动进行监测以及分析；第二，审计系统构造变化以及弱点；第三，对已知进攻的活动模式进行识别反映，并且要向相关人士报警；第四，统计分析异常行为模式，保证评估重要系统以及数据文件的完整性以及准确性；第五，审计以及跟踪管理操作系统。 二）入侵检测系统的模型 在1987 年正式提出了入侵检测的模型，并且也是第 次将入侵检测作为一种计算机安全防御措施提出来。入侵检测模型主要分为六个部分：第一部分，主体。主体就是指在目标系统上进行活动的实体，也就是一般情况下所说的用户。第二部分，对象。对象就是指资源，主要是由系统文件、设备、命令等组成的。第三部分，审计记录。在主体对象中，活动起着操作性的作用，然而对操作系统来说，这些操作包括了登陆、退出、读、写以及执行等。异常条件主要是指系统可以识别异常的活动，比如：违反系统读写权限。资源使用情况主要指的是在系统内部，资源的实际消耗情况。时间戳主要是指活动所发生的时间。第四部分，活动档案。活动档案就是指系统正常行为的模型，并且可以将系统正常活动的相关信息保存下来。第五部分，异常记录。异常记录主要是可以将异常事件的发生情况表现出来。第六部分，活动规则。活动规则主要是指通过一组异常记录来判断入侵是否发生在规划集合中。一般情况下，通过将系统的正常活动模型作为准则，并且要按照专家所提出的系统或者统计方法来分析以及处理审计记录，如果已经发生了入侵，那么此时就应该采用相应的处理措施。 三）入侵检测系统的具体分类 通过研究现有的入侵检测系统，可以按照信息源的不同 将入侵检测系统分为以下几类： 第一，以主机为基础的入侵检测系统。通过对主机的审 计记录来进行监视以及分析，从而可以达到了入侵检测。这 监视主要发生在分布式、加密以及交换的环境中，从而可以判断出攻击是否发生。然而这一入侵检测系统存在着缺点，那就是该系统与具体操作系统平台有联系，从而很难将来自网络的入侵检测出来，并且会占有一定的系 目录 摘要 --------------------------------------------------------------------- 2 Abstract ----------------------------------------------------------------- 3 引言 --------------------------------------------------------------------- 4 1液压系统的原理、组成与结构---------------------------------------------- 6 1.1液压系统的原理------------------------------------------------------ 6 1.2液压系统的组成与结构 ------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2液压传动的优缺点与应用-------------------------------------------------- 8 2.1液压系统的优缺点 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 2.2液压传动的应用 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 3设计要求--------------------------------------------------------------- 11 3.1设计任务 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 3.2设计工作点 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 4液压系统分析----------------------------------------------------------- 12 4.1运动分析 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 4.2负载计算 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 4.3负载循环图和速度循环图 ------------------------------------------------------------------------------------ 13 4.4液压系统主要参数的确定 ------------------------------------------------------------------------------------ 13 5拟定液压系统原理图----------------------------------------------------- 15 5.1工作缸 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 5.2夹紧缸 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 5.3换向方式确定------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 5.4调速、卸荷的选择 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 15 5.5控制方式的选择 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 5.6夹紧回路的确定 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 5.7液压泵型式的选择--------------------------------------------------- 16 5.8拟定系统原理图 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 6液压系统的计算--------------------------------------------------------- 18 6.1 验算系统压力损失 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 18 6.2验算油液温升------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 7液压元件的选择--------------------------------------------------------- 20 7.1液压泵 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 20 7.2阀类元件及辅助元件-------------------------------------------------------------------------------------------- 21 7.3油管---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 7.4油箱---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 7.5密封件的选择------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 结论 -------------------------------------------------------------------- 24 致谢 -------------------------------------------------------------------- 25 参考文献 ---------------------------------------------------------------- 26 循环球式转向器设计的计算公式 1.1 螺杆、钢球和螺母传动副 1.1.1 钢球中心距D 、螺杆外径D 1和螺母内径D2 尺寸D 、D 1、D 2如图3-1所示。钢球中心距是基本尺寸。螺母外径D 1、螺母内径D 2及钢球直径对确定钢球中心距D 的大小有影响，而D 又对转向器结构尺寸和强度有影响。在保证足够的强度条件下，尽可能将D 值取小些。选取D 值的规律是随扇齿模数的增大，钢球中心距D 也相应增加。螺杆外径D 2通常在20～38mm 范围内变化。螺母内径D 2应大于的D 1，一般要求D 2-D 1=(5%-10%)D 。 1.1.2 钢球直径d 及数量n 钢球直径尺寸d 取得越大，能提高承载能力，同时螺杆和螺母传动机构和转向器的尺寸也随之增大。钢球直径应符合国家标准，一般常在7～9mm 范围内选用。 增加钢球数量n （n 不超过60），能提高承载能力；但使钢球流动性变坏，从而使传动效率降低。 钢球数目可有下式确定： 式中 D-钢球中心距； W ——个环路中的钢球工作圈数，一般W=1.5-2.5，当转向器的钢球工作圈数需大于2.5时，则应采用两个独立的环路； d-钢球直径； 0α——螺线导程角； 1.1.3 螺距P 和螺旋线导程角 转向盘转动λ角，对应螺母移动的距离s 为 s=λP/2π…………………………...（1-2）. 式中,P 为螺纹螺距。 与此同时，齿扇节圆转过弧长等于s ，相应摇臂轴转过βp 角，其间关系为 s=βp r …………………………...（1-3） 式中，r 为齿扇节圆半径。 联合以上两式得λ=2πrβp /P ,将λ对βp 求导，得循环球式转向器角传动比i w 为 i w =2πr/P…………………………...(1-4) 由式上式可知，螺距P 影响转向器角传动比的值。在螺距不变的条件下，钢球直径d 越大，图3-1中的尺寸b 越小，要求b=(P-d)>2.5mm 。螺距 P 一般在8～11mm 内选取。前者影响转向器的角传动比；后者影响传动效率。选择时应满足角传动比的要求和保证有较高的正效率，而反行程时不发生自锁现象。 )11.......(..............................21cos 0-=≈=d DW d DW n παπ 湖南省建设工程质量检测中心 建筑材料取样指南 一、钢材、焊接及机械连接 二、水泥 1检测项目：凝结时间、安定性、胶砂强度、氧化镁、氯离子含量、碱含量（低碱水泥）、水化热（中低热水泥）。 2取样方法和数量 ①同一水泥厂、同品种、同等级、同批号、同一进场数量的水泥，或者 可以按照以200吨为一验收批，不足200吨亦按一验收批计。 ②取样要有代表性，一般从20袋（袋装水泥）或20个以上不同部位（散 装水泥）取等量样品，总数不少于12kg，拌匀后分成2份，1份6kg 用水泥桶装后送实验室进行检验，1份密封包存以备校验（本中心为方 便委托方，已备有专用水泥留样桶，委托时只需将所取水泥送至中心 样品室即可，不必带水泥桶）。 三、粗骨料、细骨料 粗骨料检验项目：颗粒级配、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量、压碎指标、坚固性、岩石抗压强度（高强混凝土用）。 细骨料检验项目：颗粒级配、细度模数、含泥量、泥块含量、坚固性、氯离子含量、有害物质含量、石粉含量和压碎值指标（人工砂）。 取样方法及数量： 砂：在料堆上取样时，取样部位应均匀分布，取样前先将取样部位的表层铲除，然后从不同部位抽取大致等量的砂8份，组成一组样品，不少于50kg。 石：在料堆上取样时，取样部位应均匀分布，取样前先将取样部位的表层铲除，然后从不同部位抽取大致等量的石子15份，组成一组样品,不少于100kg。 四、外加剂与掺合料 粉煤灰检验项目：细度、需水量比、烧失量、三氧化硫含量、放射性、游离氧化钙含量和安定性（C类） 矿渣粉检验项目：比表面积、活性指数、流动度比、放射性 硅灰检验项目：比表面积、二氧化硅含量、放射性 外加剂检验项目：pH值、氯离子含量、碱含量、减水率、凝结时间差、抗压强度比 数字液压阀的系统设计毕业论文 目录 第一章绪论 1 1.1目的和意义 --------------------------------------------------- 1 1.2 国外发展现状 ---------------------------------------------- 3 1.3 毕业设计的容 ---------------------------------------------- 5 第二章机械部分设计 ---------------------------------------------- 2.1 液压阀的选择 ------------------------------------------------- 6 7 2.2 步进电机的选择 ----------------------------------------------- 7 2.3 压力传感器的选择 --------------------------------------------- 2.4 改造图及说明 ------------------------------------------------- 第三章控制系统硬件设计 --------------------------------------------9 10 13 3.1 89C51单片机的介绍 ------------------------------------------- 3.1.1 引脚简要说明------------------------------------------- 14 14 3.1.2 P3口的第二功能 --------------------------------------- 3.2 步进电机工作原理的介绍---------------------------------------15 15 入侵检测系统研究的论文 摘要介绍了入侵检测系统的概念，分析了入侵检测系统的模型；并对现有的入侵检测系统进行了分类，讨论了入侵检测系统的评价标准，最后对入侵检测系统的发展趋势作了有意义的预测。 关键词入侵检测系统；cidf ；网络安全；防火墙 0 引言 近年来，随着信息和网络技术的高速发展以及政治、经济或者军事利益的驱动，计算机和网络基础设施，特别是各种官方机构的网站，成为黑客攻击的热门目标。近年来对电子商务的热切需求，更加激化了这种入侵事件的增长趋势。由于防火墙只防外不防内，并且很容易被绕过，所以仅仅依赖防火墙的计算机系统已经不能对付日益猖獗的入侵行为，对付入侵行为的第二道防线——入侵检测系统就被启用了。 1 入侵检测系统（ids）概念 1980年，james 第一次系统阐述了入侵检测的概念，并将入侵行为分为外部滲透、内部滲透和不法行为三种，还提出了利用审计数据监视入侵活动的思想[1]。即其之后,1986年dorothy 提出实时异常检测的概念[2]并建立了第一个实时入侵检测模型，命名为入侵检测专家系统（ides），1990年，等设计出监视网络数据流的入侵检测系统，nsm(network security monitor)。自此之后，入侵检测系统才真正发展起来。 anderson将入侵尝试或威胁定义为：潜在的、有预谋的、未经授权的访问信息、操作信息、致使系统不可靠或无法使用的企图。而入侵检测的定义为[4]：发现非授权使用计算机的个体（如“黑客”）或计算机系统的合法用户滥用其访问系统的权利以及企图实施上述行为的个体。执行入侵检测任务的程序即是入侵检测系统。入侵检测系统也可以定义为：检测企图破坏计算机资源的完整性，真实性和可用性的行为的软件。 入侵检测系统执行的主要任务包括[3]：监视、分析用户及系统活动；审计系统构造和弱点；识别、反映已知进攻的活动模式，向相关人士报警；统计分析异常行为模式；评估重要系统和数据文件的完整性；审计、跟踪管理操作系统，识别用户违反安全策略的行为。入侵检测一般分为三个步骤：信息收集、数据分析、响应。 入侵检测的目的：（1）识别入侵者；（2）识别入侵行为；（3）检测和监视以实施的入侵行为；（4）为对抗入侵提供信息，阻止入侵的发生和事态的扩大； 2 入侵检测系统模型 美国斯坦福国际研究所（sri）的于1986年首次提出一种入侵检测模型[2]，该模型的检测方法就是建立用户正常行为的描述模型，并以此同当前用户活动的审计记录进行比较，如果有较大偏差，则表示有异常活动发生。这是一种基于统计的检测方法。随着技术的发展，后来人们又提出了基于规则的检测方法。结合这两种方法的优点，人们设计出很多入侵检测的模型。通用入侵检测构架（common intrusion detection framework简称cidf）组织，试图将现有的入侵检测系统标准化，cidf阐述了一个入侵检测系统的通用模型（一般称为cidf模型）。它将一个入侵检测系统分为以下四个组件： 事件产生器(event generators) 事件分析器(event analyzers) 响应单元(response units) 事件数据库(event databases) 它将需要分析的数据通称为事件，事件可以是基于网络的数据包也可以是基于主机的系统日志中的信息。事件产生器的目的是从整个计算机环境中获得事件，并向系统其它部分提供此事件。事件分析器分析得到的事件并产生分析结果。响应单元则是对分析结果做出反应 1 绪论 1.1液压提升机概述 1.1.1引言 液压提升机是利用液压马达直接或通过减速箱来拖动滚筒的一种提升机，液压提升机的用途很广泛，常用于船舶、港口、建筑、矿山、冶金和林业等许多行业。习惯把卷筒直径错误！未找到引用源。< 2000mm 时的称为提升机, 而把错误！未找到引用源。≥2000mm时的称为提升机,以下统称为提升机。自60年代中期提升机出现以来,40多年发展迅速,在工业发达国家的煤矿井下已广泛使用,从大到小,从单绳到多绳，从有极绳到无极绳,从缠绕式到摩擦式,各种品种规格比较齐全。液压提升机主要由液压驱动系统、液压制动系统、液压控制系统、卷筒-负载系统、操作系统及其它如深度指示、提升超速、过卷安全保护等辅助系统组成。 1.1.2液压提升机的用途、工作原理、类型 （1）用途 液压提升机主要用于煤矿井下,作为提升和下放人员、煤、矸石及运输材料、设备之用。在煤矿主要是用于采区上、下山运输,同时也可用于井下暗立井、暗斜井和掘进时的提升运输及井下辅助运输. （2）工作原理 液压提升机由机械、液压传动、电气部分等组成。采用鼠笼型防爆主电机驱动双向变量主油泵；主油泵和二台内曲线低速大扭矩液压马达组成闭合回路、衡扭矩液压调速系统；二台液压马达分别布置在主组装置两侧与主组联接,拖动提升机运转。提升机有二台辅助油泵，一台工作、一台备用。辅助油泵中，其大泵作补油泵用，给主液压传动补油；小泵作控制用，给制动系统、操作系统、调绳系统供油。 提升机采用远距离液控操纵方式。司机通过操作液压式比例先导伐给主油泵的比例油缸输入由低到高的压力油，使主油泵的行程调节器动作，改变主油泵摆动的缸体的倾角来改变主油泵的流量，以改变液压马达的转速，使提升机起动，加速运转。司机通过操作液压式比例先导伐的手柄扳到不同角度，就可使主油泵输出不同的流量，使提升机得到不同的提升速度。当液压式比例先导伐的手柄扳到最大位置时，提升速度最大。当液压式比例先导伐的手柄扳到中立位置时，提升机停车。当手柄反方向扳动时，提升机反方向运行。 提升机采用盘型闸制动，以实现提升机的正常和紧急制动。正常制动的制动力靠液压传动装置本身产生的。提升时负荷成为制动力。下放重物时液压马达变为泵。液压泵变为液压马达。使电动机产生发电反馈制动。盘型制动器不参与工作制动。只是在提升机卷筒停止运转后作为保险装置来使用。提升机在运行中出现故障，保险装置自动工作，也可由司机用脚踏开关进行紧急制动停车。 提升制动系统有压力油时，盘型闸制动打开，没有压力油盘型闸制动。司机操作的液压式比例先导阀共有4个减压阀，其中两个减压阀操纵主油泵正反向供油，另两个减压阀控制盘型闸的开起，当司机操作液压式比例先导伐时，同时压下两个阀，一个阀输出的压力油进主泵的比例油缸，使主泵向液压马达供油并使其运转。另一个阀输出的压力油供制动系统的液控换向阀，使制动系统向盘型制动器供油，盘型闸制动打开、使提升机运转。当司机扳回液压式比例先导伐的手柄扳到中立位置时，（比例油缸向中位返回）主泵流量逐渐减小到零，液 液压控制阀的研究与设计 第1章绪论 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.1 液压技术的发展历史 液压传动理论和液压技术发展的历史可追溯17世纪，当时的荷兰人史蒂文斯（Strvinus）研究指出，液体静压力随液体的深度变化，与容器的形状无关。之后托里塞勒(Torricelli)也对流体的运动进行研究。17世纪末，牛顿对液体的粘度以及浸入运动流动体中的物体所受的阻力进行了研究。18世纪中叶，伯努利提出的流束传递能量理论及帕斯卡提出的静压传递原理，使液压理论有了关键性的进展。1795年英国伦敦的约瑟夫.布拉默(Joseph Bramah 1749~1814)创造了世界上第一台水压机——棉花、羊毛液压打包机。1905年，詹尼（Janney）设计了一台带轴向柱塞泵的油压传动与控制装置，并于1906年成功地应用在弗吉尼亚号战舰的炮塔俯仰、转动机构中。1936年，哈里.威克斯（Harry Vikers）提出了包括先导式溢流阀在内的些液压控制元件有力地推动了液压技术的进步。1958年美国麻萨诸塞州理工学院的布莱克本（Blackburn）、李诗颖创造了电液伺服阀，并于1960年发表了对液压技术有杰出贡献的论著——《流体动力控制》。 现在由于微型计算机与液压技术日益密切的结合，对液压控制阀提出了更高、更新的要求，液压控制已开始形成了一个分支学科，继续不断不断地向高、精、尖的方向发展。 1.2 我国液压阀技术的发展概况 我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂 - 1 - 目录 第1章缸体的机械加工工艺规程设计 (1) 1.1缸体零件图分析 (1) 1.1.1零件的作用 (1) 1.1.2零件的工艺分析 (1) 1.1.3确定生产类型 (2) 1.2确定毛坯类型及尺寸 (2) 1.2.1确定毛坯类型 (2) 1.2.2确定毛坯尺寸 (3) 1.2.3毛坯图 (3) 1.3 机械加工工艺路线设计 (4) 1.3.1 定位基准的选择 (4) 1.3.2 制定工艺路线 (5) 1.4 加工机床及工艺设备的选择 (6) 1.4.1 选择机床 (6) 1.4.2 选择刀具及量具 (6) 1.4.3 选择夹具 (6) 1.5 确定每道工序尺寸 (8) 1.6 确定切削用量和基本时间 (8) 1.6.1 确定切削用量 (8) 1.6.1.1 工序10（铣右端面至尺寸） (8) 1.6.1.2 工序20 （钻右端平面?16孔） (9) 1.6.1.3 工序30（铰右平面?16孔） (9) 1.6.1.4 工序70 （攻?27螺纹孔） (10) 1.6.1.5 工序90 （钻右平面?4孔） (11) 1.6.2 确定基本时间 (11) 1.6.2.1 工序10（铣右端面至尺寸） (11) 1.6.2.2 工序20 （钻右端平面?16孔） (12) 1.6.2.3 工序30（铰右平面?16孔） (13) 1.6.2.4 工序70 （攻?27螺纹孔） (14) 1.6.2.5 工序90 （钻右平面?4孔） (15) 第2章专用夹具设计 (16) 2.1 确定设计任务 (16) 2.2 夹具设计方法 (16) 2.2.1 夹具类型的确定 (16) 2.2.2 定位方案的确定 (16) 2.2.3 夹紧机构设计 (17) 2.2.4 导向装置设计 (18) 2.2.5 夹具体设计 (18) 2.2.6 绘制夹具体装配图 (19) 2.3 确定夹具技术要求和有关尺寸、公差配合 (20) 2.3.1 技术要求 (20) 2.3.2 夹具装配图应有尺寸及公差 (20) 参考文献 (21) XX年建设工程质量检测中心检测员个人 工作总结 篇一：XX工程质检员个人工作总结 XX工程质检员个人工作总结 工程质检员个人工作总结 我是林旭平，现任泛华建设兰苑、铭居项目部质检。XX年是忙碌的一年，伴随着**一场场皑皑冬雪，项目工地工作临近尾声，我们在这里总结过去，畅想未来。一年里在公司领导的正确领导下，同事们团结合作下，较好地完成了这一年的工作任务。思想、素质和个人的工作能力都有了更进一步的提高。 一、在工作态度上； 一年来严格遵守纪律，按时出勤，有效利用工作时间，坚守岗位，保证工作按时完成的同时，积极主动学习专业知识，总结工作经验，提高自己的综合能力。 二、在具体工作中； 作为一名合格的质检员，首先要正确认识自己的岗位职责，以此来指导自己。坚持原则，讲究方式方法，保证工程质量的前提下，促使工程项目顺利进行。在具体工作中，按照设计图纸、施工规范、施工组织设计（方案）、质量安全标准组织施工。指导管区内现场作业人员按照技术、质量、安全标准进行操作。制止纠正一切违章作业行为。对分部分 项工程和单位工程的施工质量进行监督检查。 参加分部分项工程的质量核定，尽量做到验收前自检不合格的不报批甲方监理验收签字。 参加组织隐蔽工程的核查验收，不合格的当场组织作业人员进行整改，当场检查，当场记录，做好检查记录的会签。发生问题及时解决并如实报告。按规定做好本工程的质量纪录，定期不定期的汇报工程质量情况。 对管区的工程施工工序跟踪检查，不发生漏检。注重质量预控和过程控制，及时对每道工序，及施工要求进行现场技术交底。在工序完成后监督并参与劳务管理人员对其完成工作的自检。对不合格产品当即要求其整改返工，直到检验合格，才允许下一道工序的进行。在此过程中，注重各项分项工程的技术要求，施工工艺；注重工序与工序之间的衔接，配合施工员组织生产。 工程中每一批材料进场，对其型号，外观进行仔细检查是否有缺损。在本职工作的同时配合现场监理工程师对进场材料的审查。 回顾检查自身存在的问题，虽然在工作中积极有效的完成了检验任务。但是仍然有许多需要不断改进和完善的地方，主要表现在：管理经验不足，对待一些问题的分析比较单纯，有些片面，对于工作中存在的不足之处，在未来作如下规划： 上料机液压系统的毕业设计 目录 摘要 ............................................................................................................................ 错误！未定义书签。 1.绪论 (1) 1.1 背景介绍 (1) 1.2液压技术现状和发展趋势 (2) 1.2.1液压技术现状 (2) 1.2.2液压业发展趋势 (3) 2.上料机液压系统设计 (4) 2.1设计基本数据 (4) 2.2工况分析 (4) 2.2.1运动分析 (5) 2.2.2负载分析 (5) 2.2.3绘制负载和速度图 (7) 2.3液压系统原理图的拟定 (8) 2.3.1液压回路的基本选择 (9) 2.3.2绘制液压系统的原理图及工作过程分析 (9) 3.液压缸的设计 (11) 3.1液压缸基本参数的确定 (11) 3.1.1初选液压缸的工作压力 (11) 3.1.2液压缸基本尺寸的计算 (11) 3.1.3活塞杆稳定性校核 (12) 3.1.4计算液压缸的最大流量 (13) 3.1.5绘制工况图 (13) 3.2液压缸的结构设计 (15) 3.2.1液压缸的结构 (15) 3.2.2液压缸设计需要注意的事项 (16) 3.2.3.液压缸主要组成的材料和技术要求（《液压元件手册》） (17) 4.液压元件的选择 (23) 4.1电动机的选择 (23) 4.2选择液压泵 (23) 4.3选择阀类元件 (24) 4.3.1单向阀的选择 (25) 4.3.2液控单向阀的选择 (25) 4.3.3调速阀的选择 (26) 4.3.4顺序阀的选择 (27) 4.3.5压力继电器 (28) 4.3.6行程阀的选择 (29) 临时用电施工组织设计 一、编制目的 1、编制《施工现场临时用电施工组织设计》是为了认真贯彻国家安全生产的方针政策和法律、法规，保障施工现场生产过程的用电安全，加强对施工现场临时用电的管理，防止触电事故和不规范用电事件的发生，促进工程建设的顺利进行。 2、编制《施工现场临时用电施工组织设计》是对施工现场临时用电进行预先规划设计，以期对施工现场临时用电真正起到规范和指导作用，使工程项目顺利实现安全生产。生产必须安全，安全为了生产，做到安全用电，并认真执行临时用电安全技术规范，减少人身触电事故和火灾事故。 3、《施工现场临时用电施工组织设计》是建筑施工用电安全技术的核心组成部分，其宗旨是用以指导建造一个能够确保施工用电安全又能够兼顾施工用电方便的临时用电工程，使施工现场真正做到“安全生产，预防为主，文明施工。” 二、编制依据 1、通富北路西源兴花苑北总平面定位图。 2、通富北路西源兴花苑北南通市建筑质量检测中心综合实验楼施工组织设计。 3、富北路西源兴花苑北南通市建筑质量检测中心综合实验楼施工平面布置图。 4、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。 5、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99。 6、集团公司相关的安全生产文件。 三、工程概况及现场勘察情况 工程名称：南通市建筑质量检测中心综合实验楼 工程地点：通富北路西源兴花苑北 建设单位：南通市建筑工程质量检测中心 设计单位：南通市勘察设计有限公司 施工单位：南通万众建设集团有限公司 建筑面积：13510㎡ 结构形式：框架结构 1、我单位这次中标的为南通市建筑工程质量检测中心综合实验楼（包括地下室）结构形式为框架结构为一般重要建筑。耐火等级为二级，属于标准设防类抗震设防烈度为6度 2、本工程整体施工面积大，各种材料加工较多，模板和钢筋加工区域比较分散，建设方提供的配电房离施工方总配电房比较远，所以需用临时电缆量比较多，这就需要前期对临时用电进行严密的布置。严格按照施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）进行布置，才能保证整个施工现场的安全用电。 四、供电情况 施工前建设单位提供全套施工图纸，我方按现场各设备、机械及现场加工区来确定现场用电布置。建设单位的供电系统保护形式是TN-S系统（三相五 线制），提供400KV变压器一台。 五、施工用电设备一览表 1、施工机具功率统计表 序号 机 械设 备名 称 规 格 单 位 数 量 功 率 （KW） 用 于施 工部 位 1塔 式起 Q TZ63 台135. 4 现 场垂 直运溢流阀设计与计算
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