比值控制
1 概述
1.1 比值控制系统设计目的
本课程的课程设计实际是自动化专业学生学习完《计算机控制技术》和《过程控制与仪表》两门课程后，进行的一次全面的综合训练，其主要目的是：1．加深学生对计算机控制技术理论知识的理解和对这些理论的实际应用能力；
2．PLC可编程序控制器广泛地应用于工业生产过程的自动控制领域, 使得工业自动化程度和生产效率得到极大的提高，通过PLC应用系统的设计，提高学生对实际问题的分析和解决能力；
3．培养学生根据系统要求,编制相应的控制程序,再在设备上进行调试和检验的能力, 由于整个过程相当于在工程现场完成一个小型的工程项目,这对于加深理解计算机控制技术的理论,熟练掌握可编程序控制器的使用和操作方法,加快学习梯形图语言的速度,以及建立工业控制系统概念、积累工程现场经验、培养动手能力等方面都有较大的帮助；
4．培养分析问题、解决问题的独立工作能力，学会实验数据的分析与处理、编写设计说明书和技术总结报告。
1.2 比值控制系统设计原理
比值控制系统是一种物料量随另一种物料量而变化的自动调节系统，根据实际生产过程的不同要求，常用的比值控制系统有定比值控制系统和变比值控制系统。
定比值控制系统有开环比值控制、单闭环比值控制系统及双闭环比值控制系统三种形式。其共同特点都是以保持主流量Q1和副流量Q2比值一定为目的，比值计数器的参数经计算设置好后不再变动，工艺要求的实际流量比值r也就固定不变。由于此类控制系统只考虑如何来实现两物料流量之间的比值关系，未
考虑两种物料混合后最终质量是否符合工艺要求，因此从最终质量看这种定比值方案，系统是开环的。
变比值控制系统中引入了第三个参数——以反映质量指标的主参数y，和以两个流量比r为副参数所组成的串级控制系统。实际工业生产过程中存在着除流量干扰以外的其他干扰，如温度、压力、成分等随机干扰，当这些干扰引起主参y变化时，通过主反馈回路使主控制器输出变化，以保持主参数稳定。对于进入系统的主流量Q1受干扰变化，比值控制回路快速随动跟踪，使副流量按Q2=r Q1关系变化，以保持主参数y稳定，它起到了静态前馈作用。对于副流量本身的干扰，同样可以通过自身的控制回路克服，它相当于串级控制系统的副回路。其系统方框图如图1所示。
2 设计
2.1 设计所用软硬件介绍
2.1.1组态王
组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
1.使用组态王实现控制系统实验仿真的基本方法：
(1)图形界面的设计
(2)构造数据库
(3)建立动画连接
(4)运行和调试
2.使用组态王软件开发具有以下几个特点:
(1)实验全部用软件来实现,只需利用现有的计算机就可完成自动控制系统课程的实验,从而大大减少购置仪器的经费。
(2)该系统是中文界面,具有人机界面友好、结果可视化的优点。对用户而言,操作简单易学且编程简单,参数输入与修改灵活,具有多次或重复仿真
运行的控制能力,可以实时地显示参数变化前后系统的特性曲线,能很直观
地显示控制系统的实时趋势曲线,这些很强的交互能力使其在自动控制系统的实验中可以发挥理想的效果。
3.在采用组态王开发系统编制应用程序过程中要考虑以下三个方面:
(1)图形,是怎样用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的工
控设备。
(2)数据,就是创建一个具体的数据库,并用此数据库中的变量描述工控
对象的各种属性,比如水位、流量等。
(3)连接,就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行,以及
怎样让操作者输入控制设备的指令。
2.1.2 西门子S7-200
SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
S7-200系列出色表现在以下几个方面：
1、极高的可靠性
2、极丰富的指令集
3、易于掌握
4、便捷的操作
5、丰富的内置集成功能
6、实时特性
7、强劲的通讯能力
8、丰富的扩展模块
S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。
S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU使用。
CPU单元设计
集成的24V负载电源，可直接连接到传感器和变送器（执行器），CPU 221，222具有180mA输出，CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分别输出280 mA，400mA。可用负载电源。
不同的设备类型
CPU 221~226各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。
本机数字量输入/输出点
CPU 221有6DI/4DO，CPU 222有8DI/6个DO，CPU224有14DI/10DO，CPU 224XP有14DI/10DO，CPU226有241DI/16DO。
本机模拟最输入/输出点
CPU 224XP有2个AI/1AO。
通讯方式
内部集成的PPI接口为用户提供强大的通讯功能。PPI接口为RS485，可在三种方式下工作：
1.PPI方式：PPI通讯协议是西门子专门为S7-200系列PLC开发的通讯协议。通过普通的两芯屏蔽双绞电缆进行联网。波特率为9.6kbit/s,19.2 kbit/s和187.5 kbit/s。CPU上集成的编程口同时就是PPI通讯联网接口。
2.MPI方式：通过内置接口连接到MPI网络上。波特率为
19.2kbit/s,187.5kbit/s。S7-200可与S7-300/400通讯，S7-200CPU在MPI 网络中作为从站，彼此间不能通讯。
3.自由通讯口方式：是一个很有特色的功能。S7-200PLC可以与任何通讯协议公开的其他设备进行通讯。即可以由用户自行定义通讯协议。波特率最高38.4kbit/s。
4.PROFIBUS-DP网络：CPU222、224XP、226可以通过增加EM277的方法支持PROFIBUS DP网络协议。最高传输速率为12Mbit/s。
EEPROM存储器模块（选件）
可作为修改与拷贝程序的快速工具（无需编程器），并可进行辅助软件归档工作。
电池模块
用于长时间数据后备。用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部的超级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
2.2设计方案及硬件实现
2.2.1 设计方案
根据以上工艺要求，选择来自电动调节阀支路流量（主动量）和来自变频器磁力泵支路流量（从动量）的两个管道。通过设定一定的比值系数，使两个流量按要求混合，两个支路各自形成一个闭环，如有外界的扰动，能够自动调节恢复。这也就体现出了双闭环的优越性。双闭环控制系统的主、从回路均选用PI控制规律。因此它不仅能起到比值的作用，而且能起到稳定各自流量的作用。主从动量之间的比值系数通过软件用脚本程序进行换算。如图1给出了系统正在运行时的双闭环流量控制的系统示意图,图1中FC1为主支路流量控制器,FC2为从支路流量控制器,FT1为主支路流量变送器,FT2为从支路流量变送器, 为比值系数。
2.2.2 系统组成
系统流程图如图所示：
水泵供水给上水箱、下水箱, 上水箱和下水箱串联, 下水箱变送器将下水箱的液位变为电信号送牛顿模块运算或送计算机进行其它运算后, 其结果作为对上水箱进行控制的给定值送牛顿模块进行P ID 运算或送计算机进行其它运算后, 其结果控制调节阀来控制水泵的出水流量, 从而控制上水箱的进水量, 最终达到控制下水箱的目的, 液位串级控制系统框图如图 3 所示。本实验为水箱液位的串级控制系统, 它是由主控、副控两个回路组成。主控回路中的调节器称主调节器, 控制对象为下水箱, 下水箱的液位为系统的主控制量。副控回路中的调节器称副调节器, 控制对象为中水箱, 又称副对象, 中水箱的液位为系统的副控制量。主调节器的输出作为副调节器的给定, 因而副控回路是一个随动控制系统。副调节器的的输出直接驱动电动调节阀, 从而达到控制下水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制, 系统的主调节器应为P I 或P ID 控制。由于副控回路的输出要求能快速、准确地复现主调节器输出信号的变化规律, 对副参数的动态性能和余差无特殊的要求, 因而副调节器可采用P 调节器。
2.2.3 硬件实施
分别用LWGY涡轮流量计测量两个支路流量的大小，获得标准电压测量信号，利用数据采集模块（RemoDAQ-8017）把所得信息经串行通信送计算机，计算机接收到测量信号并与预先设定值进行比较，主从动量比例系数的计算，按照相关要求发出控制命令经数据输出模块（RemoDAQ-8024）转换为模拟电流信号（4～20mA）。一方面主动量回路控制电动调节阀（QSTP型智能电动单座调节阀）的开度，使主动量能够保持给定值，另一方面通过另一支路改变变频器（三菱F500）的频率，使磁力泵（CQ型磁力泵）输出流量能够跟随主动量的输出按
照一定的比例关系发生变化。
要求提供24V直流电源给数据采集模块及流量变送器供电，交流220V给变频器和电动调节阀供电，交流380V给磁力泵供电。
2.2.4组态软件在系统中的应用
软件设计是通过组态为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的用户软件，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，每一部分完成不同的工作，具有不同的特性。下面主要说明系统硬件的驱动、控制算法、交互界面、操作方式及权限管理等应用部分的设计。
2.3实验程序
由于双容水箱无法实现流量的控制以液面高度作为流量大小的比征对象。设计两个单回路控制系统，以回路零为主要回路，对回路零的液面高度进行设定。回路一作为附属回路存在，回路一的液面高度参照回路零的液面高度通过乘法器乘以一个比例系数达到实现比例控制的实现。设定主回路如下: ORGANIZATION_BLOCK 主:OB1
TITLE=
// 程序注释
// 按 F1 获得帮助及举例程序
//
//
BEGIN
Network 1 // 网络题目 (单行)
//
// 网络注释
//
//
LD SM0.1
CALL SBR0
1.按设计理念设计回路程序如下：
回路零：LD SM0.0
MOVR 0.5, VD104
MOVR 5.0, VD112
MOVR 0.1, VD116
MOVR 210.0, VD120
MOVR 0.0, VD124
MOVB 100, SMB34
MOVB 16#CB, SMB67
MOVW +100, SMW68
MOVW 0, SMW70
PLS 0
ATCH INT0, 10
ENI
回路一：LD SM0.0
MOVR VD104, VD204
*R 0.5, VD204
MOVR 10.0, VD212
MOVR 0.1, VD216
MOVR 200.0, VD220
MOVR 0.0, VD224
MOVB 50, SMB34
MOVB 16#DB, SMB77
MOVW +100, SMW78
MOVW +0, SMW80
PLS 1
ATCH INT0, 10
ENI
END_SUBROUTINE_BLOCK
目的对两个回路分别实现PID控制，控制电机转速达到控制液面高度的目的。通过对液位的多次测量，先进行平均计算取平均值然后通过进行PID运算。因为试验中液位平均值测定使用滤波实现，进行PID运算后对水箱进水电机进行控制从而达到实现控制水箱流量的目的。实验程序如下：
INTERRUPT_BLOCK INT_0:INT0
TITLE=
// 中断程序注释
// 按 F1 获得帮助及举例程序
BEGIN
Network 1
LD SM0.0
LPS
XORW AC0, AC0
MOVW AIW0, AC0
AENO
-I +5816, AC0
AENO
ITD AC0, AC0
AENO
DTR AC0, AC0
LRD
/R 24234.0, AC0
LRD
MOVR VD528, VD532
LRD
MOVR VD524, VD528
LRD
MOVR VD520, VD524 LRD
MOVR VD516, VD520 LRD
MOVR VD512, VD516 AENO
MOVR VD508, VD512 AENO
MOVR VD504, VD508 AENO
MOVR VD500, VD504 AENO
MOVR AC0, VD500 LRD
MOVR VD532, VD1000 AENO
+R VD528, VD1000 AENO
+R VD524, VD1000 AENO
+R VD520, VD1000 AENO
+R VD516, VD1000 AENO
+R VD512, VD1000 AENO
+R VD508, VD1000 AENO
+R VD504, VD1000
+R VD500, VD1000 AENO
MOVR VD1000, AC0 /R 10.0, AC0 LRD
MOVR AC0, VD100 LRD
PID VB100, 0
LRD
ORW AC2, AC2
LRD
MOVR VD108, AC2
*R 100.0, AC2 LRD
TRUNC AC2, AC2 AENO
MOVB 16#CA, SMB67 LRD
ITD AC2, AC2 AENO
MOVW AC2, SMW70 LPP
PLS 0
Network 2
LD SM0.0
LPS
XORW AC1, AC1 MOVW AIW2, AC1
-I +5815, AC1 AENO
ITD AC1, AC1 AENO
DTR AC1, AC1
LRD
/R 21745.0, AC1 LRD
MOVR VD728, VD732 LRD
MOVR VD724, VD728 LRD
MOVR VD720, VD724 LRD
MOVR VD716, VD720 LRD
MOVR VD712, VD716 AENO
MOVR VD708, VD712 AENO
MOVR VD704, VD708 AENO
MOVR VD700, VD704 AENO
MOVR AC1, VD700 LRD
MOVR VD732, VD2000 AENO
+R VD728, VD2000 AENO
+R VD724, VD2000 AENO
+R VD720, VD2000 AENO
+R VD716, VD2000 AENO
+R VD712, VD2000 AENO
+R VD708, VD2000 AENO
+R VD704, VD2000 AENO
+R VD700, VD2000 AENO
MOVR VD2000, AC1 /R 10.0, AC1 LRD
MOVR AC1, VD200 LRD
PID VB200, 1
LRD
ORW AC3, AC3
LRD
MOVR VD208, AC3
*R 100.0, AC3 LRD
TRUNC AC3, AC3
AENO
MOVB 16#CA, SMB77
LRD
ITD AC3, AC3
AENO
MOVW AC3, SMW80
LPP
PLS 1
Network 3
LD SM0.0
CRETI
// 网络注释
//
//
Network 28 // 网络题目 (单行) //
// 网络注释
//
//
Network 29
LD SM0.0
CRETI
END_INTERRUPT_BLOCK
2.程序设定中寄存器地址如下：
寄存器地址用于组态王关联设计时使用。
2.4 实验结果
2的给定为100时：
改变2的给定：80
加入扰动
2.5 结果分析
由以上趋势图以及主动量的设定值发生变化时，测量值以很微小的波动跟随设定值而变化，从动量则以所设置的比例系数跟随主动量而变化，不同比值系数下有同样的结果，说明系统满足设计要求，和预期的结果相同。
在人为引入外界扰动，对各支路流量进行影响，观察当设定完第二组数据，
结构设计基本荷载计算
荷载 1．墙体荷载： 1）. 外墙（烧结页岩多孔砖容重14.0 kN/m3）：（卫生间除外） 外墙面砖：0.5 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 200厚墙体：14.0×0.20=2.80 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 ∑: 4.04 kN/m2 考虑建筑节能0.6kN/m2取∑: 4.64kN/m2 考虑装修抹灰取∑: 4.7kN/m2 G=4.7kN/m2×（H--梁高）×0.8= 内墙（加气混凝土砌块8.0 kN/m3）：（卫生间除外） 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 200厚墙体：8.0×0.20=1.60 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 ∑: 2.24 kN/m2 考虑装修抹灰取∑: 2.3kN/m2 G=2.3kN/m2×（H--梁高）= 女儿墙（烧结页岩多孔砖容重14.0 kN/m3）： 外墙面砖：0.5 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 200厚墙体：14.0×0.20=2.80 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 ∑: 4.04 kN/m2 G=4.04kN/m2×H+压顶自重= 2）. 卫生间外墙（烧结页岩多孔砖容重14.0 kN/m3）：
外墙面砖：0.5 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 200厚墙体：14.0×0.20=2.80 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 内墙面砖：0.5 kN/m2 ∑: 4.54 kN/m2 考虑建筑节能0.6kN/m2取∑: 5.14kN/m2 G=5.14kN/m2×（H--梁高）= ）. 卫生间内隔墙（烧结页岩多孔砖容重14.0 kN/m3）： 单面面砖：0.5 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 100厚墙体：14.0×0.20=1.40 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 ∑: 2.64 kN/m2 G=3.14kN/m2×（H--梁高）= 2．屋面荷载： 1）. 种植屋面：（从上到下） 300厚种植土：16×0.3=4.8 kN/m2 干铺聚酯纤维无纺布一层：0.10 kN/m2 （3+3）双层SBS改性沥青防水卷材：0.35 kN/m2 20厚憎水膨胀珍珠岩找坡：4×(0.02+10×2%)=0.88 kN/m2 60厚岩棉板： 2.5×0.06=0.15 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 150厚结构板：27×0.15=4.05kN/m2 10厚板底抹灰：10×0.020=0.2 kN/m2 ∑：10.88kN/m2
比值控制系统
第三节比值控制系统 一、比值控制原理 在炼油、化工、制药等许多生产过程中,经常需要两种物料或两种以上的物料保持一定的比例关系。最常见的就是燃烧过程,燃料与空气要保持一定的比例关系,才能满足生产与环保的要求:造纸过程中,浓纸浆与水要以一定的比例混合,才能制造出合格的纸浆;许多化学反应的诸个进料要保持一定的比例。 通常,在两个需要保持一定比例关系的物料中,一个就是主动量或关键量,另一个就是从动量或辅 助量。由于物料通常就是液体,因此称主动量为主流量F M ,从动量为副流量F S 。F M 与F S 之间的关系为 Fs＝KF M (8－l) 式中,K为比值系数。 因此,只要主副流量的给定值保持比值关系,或者副流量给定值随主流量按一定比例关系而变化即可实现比值控制。 二、比值控制系统的类型 l.单闭环比值控制系统图8-12表示一个燃烧过程单闭环比值控制系统,主流量就是燃料,副流量就 是空气。F M T测量出主流量并变换为标准信号,乘以比值系数K后,作为副流量控制系统中被控变量Fs的给定值。如此,可以保持主流量与副流量之间的比例关系。从系统结构外观上瞧,似乎单闭环比值控制系统与串级控制系统很相似。但它们的方块图就是不同的,功能也就是不同的。单闭环比值控制系统的方块图如图8-13所示。 图8-13 单闭环比值控制系统方块图 从图8－13中可以瞧到,没有主对象与主调节器,这就是单闭环比值控制系统在结构上与串级不同的地方,串级中的副变量就是调节变量到被控变量之间总对象的一个中间变量,而比值中,副流量不会影响主流量,这就是两者之间本质上的区别。 副流量控制系统就是一个随动控制系统,它的给定值由系统外部的KF M 提供,它的任务就就是使副流 量Fs尽可能地保持与KF M 相等,随F M 的变化而变化,始终保持F M 与Fs的比值关系。当系统处于稳态时,
混凝土结构设计原理复习重点(非常好)
混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能。 （2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 （3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据） 1.强度轴心抗压强度（f c）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。（f ck=0.67 f cu,k） 轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。 复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样； 一向受拉一向受压：混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低） 受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力） 体积变形（温度和干湿变化引起的）：收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、（1）徐变：混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因： 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变：当应力较小时，徐变变形与应力成正比；非线性徐变：当混凝土应力较大时，徐变变形与应力不成正比，徐变比应力增长更快。影响因素：应力越大，徐变越大；初始加载时混凝土的龄期愈小，徐变愈大；混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大，徐变大；骨料愈坚硬、弹性模量高，徐变小；温度愈高、湿度愈低，徐变愈大；尺寸大小，尺寸大的构件，徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响：受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多；长细比较大的偏心受压构件，侧向挠度增大，承载力下降；由于徐变产生预应力损失。（不利）截面应力重分布或结构内力重分布，使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。（有利） （2）收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，在水中体积膨胀。 影响因素：1、水泥的品种：水泥强度等级越高，则混凝土的收缩量越大； 2、水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大； 3、骨料的性质：骨料的弹性模量大，则收缩小； 4、养护条件：在结硬过程中，周围的温、湿度越大，收缩越小； 5、混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小； 6、使用环境：使用环境的温度、湿度大时，收缩小； 7、构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。 对结构的影响：会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝，会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施：加强养护，减少水灰比，减少水泥用量，采用弹性模量大的骨料，加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。（200万次及其以上） 二、钢筋 光圆钢筋：HPB235 表面形状 带肋钢筋：HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋：四个阶段（弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段），屈服强度力学性能是主要的强度指标。 （软钢）
比值控制系统
比值控制系统 问题的提出：在工业生产过程中，要求两种或多种物料流量成一定比例关系 要求严格控制比例。 最常见的是燃烧过程，燃料与空气要保持一定的比例关系，才能满足生产和环保的要求。 造纸过程中，浓纸浆与水要以一定的比例混合，才能制造出合格的纸浆，许多化学反应的诸个进料要保持一定的比例。 例如1、氨合成生产过程3H2+1N2=2NH3，要求H2和N2完全按照3：1进料。 2、造纸过程中，对纸浆浓度有要求，进料浓纸浆和水的进料就要满足一定比例。 如果有三个进料，对三个进料之间需要满足一定比例关系。 而我们之前学习的控制系统的控制达不到这样的控制要求。因此就要用到一个新的控制————比值控制系统基本概念： 1.比值控制系统（流量比值控制系统）：实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统。 2.主物料或主动量：在保持比例关系的两种物料中处于主导地位的物料，称为主物料；表征主物料的参数称为主动量（主流量），用F1表示。 3.从物料或从动量：按照主物料进行配比，在控制过程中跟随主物料变化而变化的物料称为从物料；表征从物料特性的参数称为从动量（副流量），用F2表示。 4.有些场合，用不可控物料为主物料，用改变可控物料即从物料来实现比值关系。 5. 比值控制系统就是要实现从动量与主动量成一定的比值关系: K= F2/ F1 F2—为从动量A F1—为主动量B （从动量/主动量=K 常数）在比值控制系统中 从动量是跟随主动量变化的物料流量，因此，比值控制系统实际上是一种随动控制系统。 比值控制系统的类型： 开环比值控制系统 单闭环比值控制系统 双闭环比值控制系统 变比值比值控制系统 （串级比值控制系统） 开环比值控制系统 开环比值控制系统是最简单的比值控制系统，同时也是一个开环控制系统。 随着F1的变化，F2跟着变化，满足F2=KF1的要求。（阀门开度与F1之间成一定的比例关系）。 图P162 图5.1 开环比值控制缺点： 1.当F2因管线两端压力波动而发生变化时，系统不起控制作用，即F2本身无抗干扰能力。 2.适用于副流量较平稳且比值精度要求不高的场合。 特点：由于系统是开环的，对从动量F2有干扰无法克服，无法保持比值关系。 适用场合：适用于从动量较平稳且比值关系要求不高的场合，实际生产上很少用。 单闭环比值控制 图P162 图5.2 单闭环比值控制系统是为了克服开环比值系统存在的不足，在开环比值控制系统的基础上增加一个从动量的闭环控制系统。 单闭环比值控制原理： （1）、当F1不变而F2受到扰动，通过闭环实现定值控制，将F2调回到F1的给定值上。
结构设计七大比值
七个比值问题 1．有那七个比值 2．控制的是什么东西 3．所对应的要求有那些 4．当不满足时如何调整 5．计算时要满足那些东西 6．PKPM的结果在那查询 7．专业名词的理解 一．刚重比《GG》 5.4 1．控制原因：重力荷载的水平用位移效应上引起的二阶效应比较严重，对砼结构随刚度的降低效应不利影响成非线性关系 2．控制方法：框架＞20不满足稳定性要求 ＞10考虑P—Δ效应 剪力墙＞2.7不满足稳定性要求 ＞1.4考虑P—Δ效应 3．调整方法：不满足稳定性要求加刚或减重 大于10或1.4要考虑P—Δ效应 4．PKPM结构查看：总信息最下面 5．结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%要考虑P—Δ效应。大20% 时认为稳定性不满足要求 二．剪重比《KG》5.2.5《GG》 4.3.12 1．控制原因：长周期结构地震加速度小，但此时地面运动的速度，位移对结构的破坏更大，通过放大地震地的方式提高结构的承载能力，增大安全储备 2．控制方法：扭转效应明显周期小于3.5秒6度7度8度9度 0.8% 1.6% 3.2% 6.4% 基本周期大于5.0秒的结构0.6% 1.2% 2.4% 4.8% 1.8% 3.6% 3．调整方法:在6度区经常会发生 A:根据建筑抗震设计规范统一培训教材54页当不满足以下结果时不可以用系数调整在方式 1）有15%以上的楼层不满足最小剪力系数椒 2）底部楼层剪力不满足最小剪力系数要求85%以上时 3）调整系数大于1.15时即不满足87%时 B:不能用系数调整时的方法 1)T折减多折一些 2)提高振型个数 3)通过加墙和梁来提高结构风度减小T增加地震作用 4)跨高比小于5的梁按洞口输入来提高结构刚度
双闭环管道流量比值控制系统设计报告
双闭环管道流量比值控制系统设计报告 PLC控制技术实训评分表 课程名称： PLC控制技术实训 设计题目：单容液位变频器PID单回路控制,比值控制系统班级：学号：姓名： 指导老师： 年月日
双闭环管道流量比值控制系统设计报告常熟理工学院 电气及自动化工程学院 《PLC控制技术实训》报告 题目：单容液位变频器PID单回路控制 比值控制系统设计 姓名：李良、何龙太 莫勇、高虎 学号： 160112109、160112106 160112113、160112104 班级：自动化121 指导教师：刘叔军 起止日期： 2015.6.29~7.12
摘要 本课题针对液位控制系统系统作初步设计和基本研究，该系统能对水箱液位信号进行采集，以PLC为下位机，以工控组态软件组态王设计上位机监控画面，实现PID 对水箱液位的控制。 针对比值控制系统进行模拟复杂控制系统设计、分析和测试研究，该系统通过涡轮流量计、电磁流量计进行信号采集，以工控组态软件组态王上位机监控P画面并对PID参数调节，实现对比值系统的控制。 关键词：PLC PID控制液位控制比值控制组态王流量
目录 1、引言................................ 错误!未定义书签。 1.1主要内容 ............................ 错误!未定义书签。 1.2任务要求 ............................ 错误!未定义书签。 2、设计方案............................ 错误!未定义书签。 2.1设计原理 ............................ 错误!未定义书签。 2.2设计方案论证......................... 错误!未定义书签。 2.3系统原理图........................... 错误!未定义书签。 2.4系统结构图........................... 错误!未定义书签。 2.5系统工艺流程图 (4) 3、硬件设计 (4) 3.1流量计（涡轮流量计、电磁流量计） (3) 3.2 电动调节阀 (5) 3.3 变频器面板 (6) 3.4百特自整定PID调节器 (6) 3.5 EM235拓展模块 (7) 3.6 硬件接线图 (8) 3.7 I/O口分配表 (10) 4、软件设计............................ 错误!未定义书签。 4.1 程序流程图.......................... 错误!未定义书签。 4.2程序分析 ............................ 错误!未定义书签。 5、系统建模及MATALAB仿真调试 .......... 错误!未定义书签。
高层设计七大比值调整方法
高层设计七大比值调整方法 2010-06-22 23:38 确保结构安全性，以免竖向刚度突变，见抗规3.4.2，见高规4.3.5。周期比不满足要求，提高结构的扭转刚度；总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴（第二振型转角方向和第三振型转角方向，则说明结构的经济技术指标。 1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6，高规 6.4.2和7.2.14。 轴压比不满足时的调整方法： 1）程序调整：SATWE程序不能实现。 2）人工调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。 2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5，高规3.3.13。这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。 剪重比不满足时的调整方法： 1）程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。2）人工调整：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整： a）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度； b）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标； c）当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用，以满足剪重比要求。 3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2，高规4.4.2；对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。 刚度比不满足时的调整方法： 1）程序调整：如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求，SATWE自动将该楼层定义为薄弱层，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。 2）人工调整：如果还需人工干预，可适当降低本层层高和加强本层墙、柱或梁的刚度，适当提高上部相关楼层的层高和削弱上部相关楼层墙、柱或梁的刚度。 4、位移比：主要为控制结构平面规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。见抗规3.4.2，高规 4.3.5。 位移比不满足时的调整方法： 1）程序调整：SATWE程序不能实现。
进水流量跟随出水流量比值控制系统
实验题目 进水流量跟随出水流量比值控制系统 实验室 实验时间 同组人数 人 实验类别 综合性实验 指导教师：张运波 张红 一、实验目的 1.掌握比值控制的基本原理、系统构成方法以及参数整定方法； 2.进一步熟练智能调节仪表的基本操作与整定方法； 3.掌握比值控制系统的基本特性和控制方式。 二、实验设备 1.过程控制对象：1套 2.控制系统操作台：1套 3.PID 自整定数字调节仪：1块 4.示波器（或计算机）：1台 三、实验原理 系统的原理框图如图4.1所示，系统由一个定值控制的主动量回路和一个跟随主动量变化的从动量随动控制回路组成。 出水 进水 图4.1 比值控制系统原理框图 主动量控制回路能克服主动量扰动，实现其定值控制；从动量控制回路能克服作用于从动 给定值 扰动值 输出值 — PID 调节器1 电动调节阀1 出水流量 电磁流量计 变送器 输出值 — PID 调节器2 电动调节阀2 锅炉 电磁流量计 变送器 扰动值
量回路中的扰动，实现随动控制。本系统中主动量为出水流量，从动量为进水流量，通过系统的调节，实现进水流量跟随出水流量变化。 四、实验内容与步骤 1.熟悉过程控制对象和控制系统操作台，掌握“水路”和“电路”的连接方式。 2.按照工艺流程图和电气接线图，连通实验管路和连接电气电路。 3.打开电源，设置和整定智能调节仪表： （1）一级参数设置：在仪表PV测量值显示状态下，按压SET键，仪表将转入控制参数设定状态。每按SET键一次，就转入下一个被修改参数。 序号符号设定值作用 1 CLK 13 2 无禁锁，可修改一级参数 2 AL1 0 第一报警值 3 AL2 400 第二报警值 4 AH1 2 第一报警回差 5 AH2 2 第二报警回差 出水流量调节器参数设置：P=240，I=15，D=0 进水流量调节器参数设置：P=200，I=12，D=0 （2）二级参数设置：在仪表一级参数设定状态下，设定CLK=132后，在PV显示CLK，SV 显示132的状态下，同时按下SET键和▲键30秒，仪表就进入二级参数设定。在二级参数设定状态下，每按SET键一次，就变换一个被修改参数，利用▲或▼键改变参数值。 1)进水流量调节器参数设置： 序号符号设定值作用 1 SL0 14 输入分度号，14=（1~5）V 2 SL1 0 显示无小数点 3 SL2 1 第一报警为下限报警 4 SL3 2 第二报警为上限报警 5 DE 1 设备号（通讯用） 6 BT 5 通讯波特率=9600 7 F1 1 PID反作用方式 8 F2 1 PID为电压、电流输出
双闭环比值控制系统仿真
学号：2013133301 课程设计报告 题目双闭环比值系统仿真 学院计算机科学与信息工程学院 专业自动化 班级2013级自动化3 学生姓名刘博 指导教师吴诗贤 2016 年11 月26 日
摘要 3 一、课程设计任务 5 5 (1) PID控制原理及PID参数整定概述 5 (2) 基于稳定边界法的PID控制器参数整定算法7 (3) 利用Simulink建立仿真模型9 (4) 参数整定过程14 (5) 调试分析过程及仿真结果描述20 三、总结20
参考文献21
双闭环比值控制系统仿真 摘要： 双闭环比值控制系统的特点是在保持比值控制的前提下，主动量和从动量两个流量均构成闭环回路，这样克服了自身流量的干扰，使主、从流量都比较平稳,并使得工艺总负荷也较稳定。从动量控制回路是随动控制系统，期望系统响应快些，一般按单回路整定；主动量控制回路是定值控制系统，反应速度较慢时有利于从动控制回路的快速跟踪，一般整定为周期过程。主、从控制回路均选择PI控制方式。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C、FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。 Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵
结构设计总说明(带图完整版)分解
混凝土结构设计总说明 1.工程概况 1.1 本工程位于xx市xxxxx，总建筑面积约13万平方米，由多栋商铺组成; 主要功能层数高度(m) 结构型式基础类型商铺 4 15.400 框架结构独基、管桩 2.设计依据 2.1 本工程主体结构设计使用年限为50年。 2.2 自然条件：基本风压：0.35kN/m 2(50年重现期);基本雪压:0.45kN/m 2； 抗震设防参数：本工程最大地震影响系数αmax=0.04（第一设防水准）；场地特征周期Tg=0.35秒；场地为可进行建设的一般地段。本工程抗震基本烈度为6 度，场地土类别为Ⅱ类。 2.3 xxx工程有限公司2014.10xxx一期-4号中心岩土工程详细勘察报告书工 程编号：2014-K53 2.4 本工程施工图按初步设计审查批复文件和甲方的书面要求进行设计。 2.5 本工程设计采用的现行国家标准规范规程主要有： 建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008 建筑抗震设计规范GB50011-2010 建筑结构荷载规范GB50009-2012 混凝土结构设计规范GB50010-2010 砌体结构设计规范GB50003-2011 地下工程防水技术规范GB50108-2008 工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008 建筑桩基技术规范JGJ 94-2008 人民防空地下室设计规范GB50038-2005 多孔砖砌体结构技术规范JGJ137-2001(200 3年局部修订) 混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2013 补充收缩混凝土应用技术规程JGJ/T 178-2009 建筑边坡工程技术规范GB/T50330-2013 工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)2013年版(涉及规范版本更新及修订的应按现行规范执行) 2.6 桩基静载荷试验报告和地基载荷板试验报告(本工程需有前述报告后方可进 行基础施工) 3.图纸说明 3.1 计量单位(除注明外）：长度：mm；角度：度；标高：m；强度：N/mm 2。 3.2 本工程±0.000相当于绝对标高41.700m。 3.3 本工程施工图与国标11G101-1《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图 规则和构造详图》配套使用。 3.4 结构专业设计图应与其它专业设计图配合施工，并采用下列标准图: 国标 11G101-1、11G101-2、11G101-3、11G329-1；中南标 12ZG002、12ZG003、12ZG313 3.5 管桩专项说明另详。 3.6 本工程在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和 使用环境。
建筑结构设计步骤
1、首先是柱网的布置，这一阶段你可以理解为概念设计，你要大概确定哪些位置需要布置柱，如果是某些对室内空间有要求的建筑，比如住宅，你还需要确定是布矩形柱还是L型柱或者T型柱，这一阶段你可以先不确定柱的尺寸，只要先确定哪些位置需要布置柱就行了。具体怎么布你需要查一查规范，这个我在这里也很难说清楚，一般主要是首先在保证结构尽量规整（比如框架尽可能要形成闭合体系，就是围成一个矩形）的基础上，根据建筑的使用要求再进行调整（比如有的地方不能放柱）。 2、确定梁的位置。一般没意外的话墙下尽可能要有梁，柱网没有形成闭合体系的地方要通过梁把两个闭合体系连接成一个整体，楼板跨度过大的地方要设置次梁，楼板开洞处板洞要用梁围合，梁不能凭空搭接，梁的两端要么搭在柱上，要么搭在别的梁上。以上两部分算概念设计，确实有规范可循，但主要靠经验，你可以查一查《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》 3、梁柱尺寸的确定，柱截面尺寸估算你可以根据轴压比公式来估算，不会的话百度下很多的，比较长我不细说了。梁高主要根据跨度取，我也不说多复杂了，主梁一般取1/10不到，次梁取1/12，梁宽你一般取200~350之间，高宽比最好不要大于2，主梁你可以外围的梁取250宽，中部的取300，次梁取200~250，比如一块7*9最边上的板，外部9米长的跨度部分取800*250，内部的取800*300,7米跨度部分外部的取600*250，内部的取600*300,9米跨一半的地方搭根次梁取500*250。 4、建模，其实前面3点已经是在PKPM里建模做了，第四部主要是加荷载，比如墙的重量转化成梁上的线荷载，板上的面层转化成楼面恒载等等，具体不细说了。然后楼层组装，设定建筑的一些系数，最后去SATWE里计算，然程序自动给你配筋 5、出施工图了，用梁平法和柱平法把施工图出出来让后根据制图规范改吧。 6、JCCAD里做基础，地质报告看看好，系数设好，布基础、地梁，导荷载，然后自动计算，写了好多了也不细说了，主要在1、2、3里给你讲下最开始怎么从梁柱的布置入手。 一、起因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”,而根据现有 理论的、半理论半经验的或经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个可以通用的界定标准,也没有一个可以适用于一切土类的计算公式,主要依赖于根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到或超过正常使用的限值,也就是由变形控制了承载力。以往的工程实践证明,绝大多数地基事故皆由地基变形过大且不均匀造成。 因此,根据传统习惯,地基设计所选用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑
结构设计常用数据表格
建筑结构安全等级 2 纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度（mm） 不同根数钢筋计算截面面积（mm2）
板宽1000mm内各种钢筋间距时钢筋截面面积表（mm2） 每米箍筋实配面积 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率（%） 框架柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）
框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋白分率（%） 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λν（ρν=λνf/f）
受弯构件挠度限值 注：1 表中lo为构件的计算跨度； 2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件； 3 如果构件制作时预先起拱，且使用上也允许，则在验算挠度时，可将计算所得的挠度值减去起拱值；对预应力混凝土构件，尚可减去预加力所产生的反拱值； 4 计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍取用。
注： 1 表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝、钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件；当采用其他类别的钢丝或钢筋时，其裂缝控制要求可按专门标准确定； 2 对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件，其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值； 3 在一类环境下，对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.2mm；对钢筋混凝土屋面梁和托梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.3mm； 4 在一类环境下，对预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板，应按二级裂缝控制等级进行验算；在一类和二类环境下，对需作疲劳验算的须应力混凝土吊车梁，应按一级裂缝控制等级进行验算； 5 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算；预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第8章的要求； 6 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 7 对于处于四、五类环境下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 8 表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。 梁内钢筋排成一排时的钢筋最多根数
双闭环流量比值控制系统设计
目录 摘要 0 双闭环流量比值控制系统设计 (1) 1、双闭环比值控制系统的原理与结构组成 (1) 2、课程设计使用的设备 (1) 3、比值系数的计算 (2) 4、设备投运步骤以及实验曲线结果 (2) 5、总结 (6) 6、参考文献 (6)
摘要 在许多生产过程中，工艺上常常要求两种或者两种以上的物料保持一定的比例关系。一旦比例失调，会影响生产的正常进行，造成产量下降，质量降低，能源浪费，环境污染，甚至造成安全事故。 这种自动保持两个或多个参数间比例关系的控制系统就是比值控制所要完成的任务。因此比值控制系统就是用于实现两个或两个以上物料保持一定比例关系的控制系统。需要保持一定比例关系的两种物料中，总有一种起主导作用的物料，称这种物料为主物料，另一种物料在控制过程中跟随主物料的变化而成比例的变化，这种无物料成为从物料。由于主，从物料均为流量参数，又分别成为主物料流量和从物料流量，通常，主物料流量用Q1表示，从物料流量用Q2表示，工艺上要求两物料的比值为K，即K=Q2/Q1.在比值控制精度要求较高而主物料Q1又允许控制的场合，很自然就想到对主物料也进行定值控制，这就形成了双闭环比值系统。在双闭环比值系统中，当主物料Q1受到干扰发生波动时，主物料回路对其进行定值控制，使从物料始终稳定在设定值附近，因此主物料回路是一个定值控制系统，而从物料回路是一个随动控制系统，主物料发生变化时，通过比值器的输出，使从物料回路控制器的设定值也发生变化，从而使从物料随着主物料的变化而成比例的变化。当从物料Q2受到干扰时，和单闭环控制系统一样，经过从物料回路的调节，使从物料稳定在比值器输出值上。双闭环比值控制系统由于实现了主物料Q1的定值控制，克服了干扰的影响，使主物料Q1变化平稳。当然与之成比例的从物料Q2变化也将比较平稳。根据双闭环比值控制系统的优点，它常用在主物料干扰比较频繁的场合，工艺上经常需要升降负荷的场合以及工艺上不允许负荷有较大波动的场合。本实验通过了解双闭环比值控制系统的原理与结构组成，进行双闭环流量比值控制系统设计（包括仪表选型）以及进行比值系数的计算，最后基于WinCC进行监控界面设计，给出不同参数下的响应曲线，根据扰动作用时，记录系统输出的响应曲线。
结构设计之剪重比详解
第五章 剪重比 2014.7.17 一、定义： 剪重比即最小地震剪力系数λ。（查表） 二、计算公式： V eki :第i 层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力； G j ：第j 层重力荷载代表值。 三、控制目的： 主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长结构的安全，尤其是对于基本周期大于3.5S 的结构,以及存在薄弱层的结构,出于对结构安全的考虑,规范增加了对剪重比的要求。 四、规范要求： ①《抗规》5.2.5条规定: 抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：∑>=n i j G V j eki λ，（其余同高规4.3.12） 我说的：λ查表5.2.5，对于竖向不规则结构的薄弱层的水平地震剪力应增大1.15倍，即楼层最小剪力系数λ应乘以1.15倍。 ②《高规》4.3.12条规定 : 我说的：这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。 五、SATWE 中怎么看： WZQ 文件→周期、地震力与振型输出文件→ 各层 X 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号 Fx : X 向地震作用下结构的地震反应力 Vx : X 向地震作用下结构的楼层剪力 ∑==n i j G V j eki λ
Mx : X 向地震作用下结构的弯矩 Static Fx: 静力法 X 向的地震力 ------------------------------------------------------------------------------------------ Floor Tower Fx Vx (分塔剪重比) (整层剪重比) Mx Static Fx (kN) (kN) (kN-m) (kN) (注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构) …… 3 1 667.5 4 1811.39( 1.53%) ( 1.53%) 36475.79 191.92 2 1 504.56 2093.45( 1.42%) ( 1.42%) 42587.5 3 137.11 1 1 251.76 2261.43( 1.27%) ( 1.27%) 49811.77 72.27 抗震规范(5.2.5)条要求的X向楼层最小剪重比 = 0.80% X 方向的有效质量系数: 99.66% ……还有Y向，此处省略 六、超了怎么办： 1.对于一般高层建筑而言,结构剪重比底层为最小,顶层最大,故实际工程中,结构剪重比由底层控制,由下 到上,哪层的地震剪力不够，就放大哪层的设计地震内力. 2.结构各层剪重比及各楼层地震剪力调整系数自动计算取值,结果详SATWE周期、地震力与振型输出 文件WZQ.OUT) 3.各层地震内力自动放大与否在调整信息栏设开关；如果用户考虑自动放大，SATWE将在WZQ.OUT 中输出程序内部采用的放大系数. 4.六度区剪重比可在0.7％～1％取。若剪重比过小，均为构造配筋,说明底部剪力过小，要对构件截面 大小、周期折减等进行检查;若剪重比过大，说明底部剪力很大，也应检查结构模型，参数设置是否正确或结构布置是否太刚。 剪重比不满足时的调整方法： 1、程序调整：在SA TWE 的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5 调整各楼层地震内力”后，SATWE 按抗规5.2.5 自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。 2、人工调整：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整： 1）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度。 2）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标。 3）当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SA TWE 的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1 的系数增大地震作用， 以满足剪重比要求。
比值控制系统
昊华能源国泰化工南京仪表车间培训教案 时间 2012.10.10地点小天鹅宾馆星期星期三授课 人员 总课时分课时 听 课 人 员 授课 题目比值控制系统 教学要求1.了解比值系数的计算 2.掌握比值调节系统的定义和特点，以及比值调节方案的分析 教学内容 比值控制的目的是为了实现几种物料按一定比例混合，使生产能安全、正常的进行。实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常为流量比值控制。 在需要保持比值关系的两种物料中，必有一种物料处于主导地位，成为主物料、主动量、主流量，用Q1表示；而另一种物料按主物料进行配比，在控制过程中随主物料而变化，因此称为从物料、从动量、副流量，用Q2表示； 副流量Q2与主流量Q1的比值关系为：K=Q2/Q1 ，即Q1＝KQ2 式中K为副流量与主流量的流量比值系数。 （1）比值调节方案的分析 ①开环比值调节 F2=KF1, 当主物料F1在某一时刻受干扰作用发生变化时，流量调节按F1与给定值偏差进行调节，而且按比例输出信号区改变从物料的阀门开度。 但此方案仅适用于从动物料在一定的阀门开度流量很少变化，即从动物料流量相当稳定的场合。 ②具有一个闭环的比值调节系统 与方案1相比，区别在于增加了一个从动物料流量的闭环调节系统，由主物料的输出作为从动物料流量调节器的外给定。副回路为闭环，主参数为开环。 从系统结构看，主调节器实际是一个比例调节器，亦可用比值器替代。但副回路的责任是要快速精确地随主参数而动作，故副调节器应选PI的调节规律为宜。 ③双闭环比值调节系统 特点：主、副流量均闭环控制；该系统既实现了比较精确的流量比值控制，又确保了两物料总量的基本不变。 主要适用于主流量干扰频繁、工艺上不允许负荷有较大波动或工艺上经常需要提降负荷的场合。
结构设计过程(很详细)
1.结构设计的过程（了解） 本文是送给刚接触结构设计及希望从事结构设计的新手的，其目的是使新手们对结构设计的过程以及结构设计所包括的内容有 一个大致的了解，请前辈们不要见笑了，新人们有什么问题也可以在贴中提出来，大家共同讨论，共同进步.. 1，看懂建筑图 结构设计，就是对建筑物的结构构造进行设计，首先当然要有建筑施工图，还要能真正看懂建筑施工图，了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法，建筑物是一个复杂物体，所涉及的面也很广，所以在看建筑图的同时，作为一个结构师，需要和建筑，水电，暖通空调，勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。在看懂建筑图后，作为一个结构师，这个时候心里应该对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路了. 2，建模(以框架结构为例)（关键） 当结构师对整个建筑有了一定的了解后，可以考虑建模了，建模就是利用软件，把心中对建筑物的构思在电脑上再现出来，然后再利用软件的计算功能进行适当的调整，使之符合现行规范以及满足各方面的需要.现在进行结构设计的软件很多，常用的有PKPM，广厦，TBSA等，大致都差不多。这里不对软件的具体操作做过多的描述，有兴趣的可以看看，每个软件的操作说明书（好厚好厚的，买起来会破产）。每个软件都差不多，首先要建轴网，这个简单，反正建筑已经把轴网定好了，输进去就行了，然后就
是定柱截面及布置柱子。柱截面的大小的确定需要一定的经验，作为新手，刚开始无法确定也没什么，随便定一个，慢慢再调整也行。柱子布置也需要结构师对整个建筑的受力合理性有一定的结构理念，柱子布置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高低起决定性作用...不过建筑师在建筑图中基本已经布好了柱网，作为结构师只需要对布好的柱网进行研究其是否合理.适当的时候需要建议建筑更改柱网.当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布置.梁截面相对容易确定一点，主梁按1/8~1/12跨度考虑，次梁可以相对取大一点主次梁的高度要有一定的差别，这个规范上都有要求。而主次梁的布置就是一门学问，这也是一个涉及安全及造价的一个大的方面.总的原则的要求传力明确, 次梁传到主梁，主梁传到柱.力求使各部分受力均匀。还有，根据建筑物各部分功能的不同，考虑梁布置及梁高的确定（比如住宅，在房中间做一道梁，本来层就只有3米，一道梁去掉几十公分，那业主不骂人才怪...）。梁布完后，基本上板也就被划分出来了，当然悬挑板什么的现在还没有，需要以后再加上..., 梁板柱布置完后就要输入基本的参数啦，比如混凝土强度啊，每一标准层的层高啊，板厚啊，保护层啊，这个每个软件设置的都不同，但输入原则是严格按规范执行.当整个三维线框构架完成，就需要加入荷载及设置各种参数了，比如板厚啊，板的受力方式啊，悬挑板的位置及荷载啊什么的，这时候模形也可以讲基本完成了，生成三维线框看看效果吧，可以很形象的表现出原来在结
高层结构设计控制的八个比值及调整方法
高层结构设计需要控制的八个比值及调整方法 高层结构设计的控制参数（比值）及调整方法(转自user的博客)2008-11-13 14:37高层结构设计的控制参数及调整方法 本文在笔者《高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法》的基础上编写，编写中针对原文中的一些错误及不足之处做了必要的修改和补充，并在原文的基础上增加了部分内容。 高层结构设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中主要通过对一些目标参数的控制来达到这一目的。 一、轴压比：主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求。见抗规6.3.7和6.4.6，高规6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。轴压比不满足规范要求，结构的延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。 轴压比不满足规范要求时的调整方法： 1、程序调整：SATWE程序不能实现。 2、结构调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。 二、剪重比：主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全。见抗规5.2.5，高规3.3.13及相应的条文说明。剪重比不满足规范要求，说明结构的刚度相对于水平地震剪力过小；但剪重比过分大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。 剪重比不满足规范要求时的调整方法： 1、程序调整：当剪重比偏小但与规范限值相差不大（如剪重比达到规范限值的80％以上）时，可按下列方法之一进行调整： 1）在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”，SATWE
按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。 2）在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。 3）在SATWE的“地震信息”中的“周期折减系数”中适当减小系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。 2、结构调整：当剪重比偏小且与规范限值相差较大时，宜调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。 6度区当剪重比小于规范规定的80%按以下原则调整： 1，放大地震力1.1～1.25； 2，周期折减系数减小，例如：对剪力墙结构取0.8～0.85； 3，嵌固地下室挡墙按墙输入； 4，增加剪力墙。 三、刚重比：规范上限主要用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应是否可以忽略不计。见高规5.4.1和5.4.2及相应的条文说明。刚重比不满足规范上限要求，说明重力二阶效应的影响较大，应该予以考虑。规范下限主要是控制重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应不致过大，避免结构的失稳倒塌。见高规5.4.4及相应的条文说明。刚重比不满足规范下限要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小。但刚重比过分大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。 刚重比不满足规范要求时的调整方法： 1、程序调整：刚重比不满足规范上限要求，在SATWE的“设计信息”中勾选“考虑P-Δ效应”，程序自动计入重力二阶效应的影响。 2、结构调整：刚重比不满足规范下限要求，只能通过调整增强竖向构件，加强墙、柱