液壓頂升設(shè)備施工技術(shù)原理和頂升控制系統(tǒng)DCS構(gòu)成

<一>、液壓同步頂推頂升施工技術(shù)原理

液壓同步頂推頂升施工技術(shù)系統(tǒng)主要由各類傳感器、線路以及電機(jī)等元件構(gòu)成。該系統(tǒng)的原理為，電磁轉(zhuǎn)向閥直接控制液壓缸，對(duì)推出與縮回的實(shí)際方向進(jìn)行準(zhǔn)確操控。在實(shí)際壓力超過32MPa時(shí)，電磁閥自動(dòng)向控制轉(zhuǎn)變，液壓缸具備承受來源于轉(zhuǎn)向閥側(cè)壓力的能力。液壓頂升系統(tǒng)中，液壓缸主要由左側(cè)部分和右側(cè)部分構(gòu)成，這兩個(gè)部分均可受一個(gè)電磁轉(zhuǎn)向閥的控制。液壓缸中產(chǎn)生的頂力和推力由其內(nèi)部配置的傳感器進(jìn)行控制與檢測(cè)，借助傳感器的，實(shí)現(xiàn)位移與頂推力的同步控制和實(shí)施。

<二>、頂升平移分布式控制系統(tǒng)DCS的基本構(gòu)成

一個(gè)較基本的DCS系統(tǒng)應(yīng)包括四個(gè)大的組成部分：至少一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制站、至少一臺(tái)操作員站、一臺(tái)工程師站(也可利用一臺(tái)操作員站兼做工程師站)、一條系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

1、操作員站

操作員站主要人機(jī)界面的功能，一般采用桌面型通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如圖形工作站或個(gè)人計(jì)算機(jī)等。其配置與常規(guī)的桌面系統(tǒng)相同，但要求有大尺寸的呈現(xiàn)器和的圖形處理器，有些系統(tǒng)還要求每臺(tái)操作員站使用多屏幕，以拓寬操作員的關(guān)持范圍。

2、現(xiàn)場(chǎng)控制站

現(xiàn)場(chǎng)控制站是DCS的核心，液壓提升裝置主要的控制功能由它來完成。系統(tǒng)的性能、性等重要指標(biāo)也都要依靠現(xiàn)場(chǎng)控制站，因此對(duì)它的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及安裝都有很高的要求?，F(xiàn)場(chǎng)控制站的硬件一般都采用專門的工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中除了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所的運(yùn)算器、存儲(chǔ)器外，還包括了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量單元、執(zhí)行單元的輸入輸出設(shè)備，即過程量I/O或現(xiàn)場(chǎng)I/O。在現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)部，主CPU和內(nèi)存等用于數(shù)據(jù)的處理、計(jì)算和存儲(chǔ)的部分被稱為邏輯部分，而現(xiàn)場(chǎng)I/O則被稱為現(xiàn)場(chǎng)部分，這兩個(gè)部分是需要嚴(yán)格隔離的，以防止現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào)，包括干擾信號(hào)對(duì)計(jì)算機(jī)的處理產(chǎn)生不利的影響。現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)邏輯部分和現(xiàn)場(chǎng)部分的連接，一般采用與工業(yè)計(jì)算機(jī)相匹配的內(nèi)部并行總線。并行總線結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高，因此現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)的邏輯部分和現(xiàn)場(chǎng)I/O之間的連接方式上轉(zhuǎn)向了串行總線。串行總線的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，很容易實(shí)現(xiàn)隔離，而且容易擴(kuò)充，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程距離的I/O模塊連接。

3、工程師站

工程師站是液壓頂升設(shè)備DCS中的一個(gè)功能站，其主要作用是對(duì)DCS進(jìn)行應(yīng)用組態(tài)。應(yīng)用組態(tài)是DCS應(yīng)用過程當(dāng)中不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)镈CS是一個(gè)通用的控制系統(tǒng)，在其上可實(shí)現(xiàn)各種各樣的應(yīng)用，關(guān)鍵是如何定義一個(gè)具體的系統(tǒng)完成什么樣的控制，控制的輸入、輸出量是什么，控制回路的算法如何，在控制計(jì)算中選取什么樣的參數(shù)，在系統(tǒng)中設(shè)置哪些人機(jī)界面來實(shí)現(xiàn)人對(duì)系統(tǒng)的管理與監(jiān)控，還有諸如警報(bào)、報(bào)表及歷史數(shù)據(jù)記錄等各個(gè)方面功能的定義，正確完成組態(tài)才能夠成為一個(gè)針對(duì)具體控制應(yīng)用的可運(yùn)行系統(tǒng)。

組態(tài)工作是在系統(tǒng)運(yùn)行之前進(jìn)行的，組態(tài)完成，系統(tǒng)就具備了運(yùn)行能力。

當(dāng)系統(tǒng)在線運(yùn)行時(shí)，工程師站可起到一個(gè)對(duì)DCS本身運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視的作用，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的異常，并及時(shí)進(jìn)行處置。

一般在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置的DCS中，都配有一臺(tái)的工程師站，也有些小型系統(tǒng)不配置專門的工程師站，而將其功能合并到某臺(tái)操作員站中?？梢詫⑦@種具有操作員站和工程師站雙重功能的站設(shè)置成可隨時(shí)切換的方式，根據(jù)需要使用該站完成不同的功能。

4、服務(wù)器及其他功能站

在現(xiàn)代的DCS結(jié)構(gòu)中，除了現(xiàn)場(chǎng)控制站和操作員站以外，還可以有許多執(zhí)行特定功能的計(jì)算機(jī)，如專門記錄歷史數(shù)據(jù)的歷史站，進(jìn)行控制運(yùn)算功能的計(jì)算站，進(jìn)行生產(chǎn)管理的管理站等。

隨著DCS功能的不斷擴(kuò)展，系統(tǒng)已不再局限于直接控制，加入了監(jiān)督控制乃至生產(chǎn)管理等功能，因此當(dāng)今大多數(shù)DCS都配有服務(wù)器。其主要功能是完成監(jiān)督控制層的工作，如整個(gè)生產(chǎn)裝置乃至全廠的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、對(duì)生產(chǎn)過程各個(gè)部分出現(xiàn)的異常情況的及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和執(zhí)行調(diào)節(jié)控制操作等。

5、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

DCS是由各種不同功能的站組成，這些站之間實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總體的功能，因此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、性和數(shù)據(jù)通信能力關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能，特別是網(wǎng)絡(luò)的通信規(guī)約，關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)通信的效率和系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。