耙吸挖泥船施工产量优化的原理和方法_王培胜
耙吸式挖泥船工作原理
耙吸式挖泥船工作原理
耙吸式挖泥船是一种常用于清理和挖掘水道、港口等水域淤泥的设备。
它的工作原理是利用耙吸头下沉、挖泥和吸泥泵的组合操作。
首先，在挖泥船进入工作区域后，挖泥船的吸泥泵开始运转。
吸泥泵通过压力差将水泥和泥浆吸入耙吸头中。
接下来，耙吸头下沉到泥底。
通过吸泥泵的作用，泥浆被吸入耙吸头的吸泥管道中。
同时，耙吸头的刀齿会将泥底的固体物质削刮起来，使其与泥浆混合。
随着吸泥过程的进行，吸泥泵将耙吸头内部的泥浆吸入船体中的泥仓。
在泥仓中，泥浆会经过过滤和分离设备的处理，得以分离出水分和固体颗粒。
当泥仓内的固体颗粒达到一定的容量时，挖泥船会前往设计好的泥浆卸放区域。
在该区域，挖泥船会打开泥仓，将固体颗粒排放至指定的位置，使其形成新的陆地或其他用途。
整个耙吸式挖泥船的工作过程是一个连续循环操作。
通过不断下沉、吸泥、过滤和卸放的步骤，挖泥船能够高效地清理水道和港口的淤泥，保持航道的畅通。
浅析自航耙吸式挖泥船的疏浚优化机理
浅析自航耙吸式挖泥船的疏浚优化机理摘要：在现代的疏浚市场中，越来越多的自航耙吸挖泥船投入疏浚工程中施工作业，清理航道淤泥、围海造田、建造码头等工程都可以用到耙吸挖泥船来施工。
最近几年，耙吸挖泥船建造量增长迅速，其操作越来越简易人性化，实现自动作业，效率也有很大的提高。
本文结合遗传算法和模型预测控制来优化耙吸挖泥船的疏浚方法，可以把周期产能作为方向，使用最好的控制系数，以便把周期产能发挥到最好的效果。
按环境和工艺技术的差异建立不同耙吸挖泥船耙头数学模型，然后按照不一样海域的疏浚参数对两个模型加以试验，得出正确的结果，根据这些精算出来的模型得出的试验结果，可以为技术人员进行参考。
现在依据数据库研究出了一种可以帮助优化疏浚的系统，可以很直观的反应以往的疏浚数据记录，实施疏浚时可以参照数据更改疏浚已有的工作方式，效率更快更便捷。
关键词：耙吸挖泥船；疏浚优化；模型预测控制；遗传算法1 自航耙吸式挖泥船的发展状况近几年，我们国家的港口和航道发展迅速，各地沿海港口为了吸引超大型的船只，包括货轮，不停的拓宽、整治航道，清理砂石和淤泥。
在疏浚作业过程中，为了不让挖泥船耽误船舶正常的通行，较大的港口都选用自航耙吸挖泥船来对河道进行拓宽和整治。
海岸线绵长、湖泊众多、江河流域广阔的我国面临的江河淤泥堆积的问题日益严重，各河口段最为显著，早期这成为江河治理课题中的一大难题。
我们国家的这个疏浚行业历史悠久，百年之前荷兰IHC公司就已帮助中国造作了一艘可以进行疏浚作业的工程船，专门清理河道里面的淤泥。
和普通的船相比，这种用于工程的船不管是内部构造还是外形设计都比较难，就像挖泥船这样的工程，技术还是比较落后，之前的河道由于当初清理的不是很干净，已经开始导致淤泥堵塞很严重，常常发生水灾，我们国家的有很多的江河湖海，水资源相当丰富。
有些地方的淤泥堵塞非常多，尤其是黄河，淤泥堵塞严重会造成河流泄洪障碍，不是很顺畅，清理河道淤泥、减少资源损失、增加挖泥船的投入施工量、疏浚装备的高效化和智能自动化成为当务之急。
大型挖泥船舶施工效率控制探讨
大型挖泥船舶施工效率控制探讨作者：马培良郭衍锋来源：《珠江水运》2014年第14期摘要：本文介绍了影响大型挖泥船舶施工效率的主要因素和控制施工效率的主要途径，简单介绍了现代挖泥施工船舶的一些新材料、新工艺和计算机信息集成控制新技术。
对挖泥船舶操作及相关人员在管好、用好设备，提高施工生产效率方面有一定的借鉴意义。
关键词：挖泥船施工效率技术创新集成控制系统近年来，世界各大港口及城市吹填造地需求迅猛发展，大家熟知的比如迪拜世界岛工程，新加坡城市填海造地工程，港珠澳大桥人工岛隧工程等，都是依靠大型挖泥施工船舶远程深海取砂、近岸吹填的方式而在海上形成的巨大陆域工程；而港池/航道的浚深维护，深海电缆、煤气管道等基槽的精确开挖等大型深水作业、施工（图1）等也都离不开大型挖泥施工船舶。
大型挖泥施工船舶的施工效率控制是此类大型水上工程成功的关键因素之一。
1.影响挖泥船舶施工效率的主要因素现代挖泥施工船舶主要有斗式（抓斗和铲斗）和吸/排式（非自航绞吸式和自航耙吸式），斗式挖泥船的效率控制主要取决于斗的大小和每斗的操作速度。
而绞吸式和耙吸式挖泥船的施工效率则是多方面的综合结果，主要涉及如下方面的管理要求：一是设备的管理（船上主要指轮机管理），一是操作的管理（船上主要指驾驶员和挖泥长控制），另外新材料、新工艺、新技术、计算机网络等的广泛使用，对大型挖泥施工船舶的效率控制可起到事半功倍的效果。
2.控制挖泥船舶施工效率的主要途径2 . 1设备管理是效率控制的关键设备管理指的就是要保证全船机电设备、液压及其控制系统处于良好的工作状态，因为所有设备都是为能保证船舶安全，保证施工设备能正常、高效运转而设计的。
任何设备的不正常，或者会影响船舶安全，或者会影响施工时间，或者会影响操作速度，所有的设备缺陷最终都影响的都是施工效益。
其中最关键的影响因素有如下方面。
2.1.1设备管理的首要重点就是要保证动力源的正常动力源主要指船舶柴油机，所以柴油机从进厂修理时就要开始抓起，加强监修，保证修理质量，使船舶柴油机在整个大修周期内均能保持在良好设计运转工况，能达到额定的功率输出。
耙吸挖泥船疏浚生产效率的计算方法
耙吸挖泥船疏浚生产效率的计算方法耙吸挖泥船的疏浚生产是在不同土质、水文、气象海况和泥土处理条件下进行的，要就一艘挖泥船在某种特定情况下的生产效率事先做出非常确切的计算是很难办到的，但若能够拥有使用该船在不同条件下长期积累并有所分析的真实数据资料，掌握本船设备性能现状和施工人员的作业水平，结合对现行工程的深入了解，仍可能求得施工生产率的合理的近似估算。
同一挖槽的疏浚生产率，还可因施工前后期不同，疏浚部位不同产生相当大的差异，对此应予以充分注意。
下面按照施工方法不同来介绍耙吸挖泥船施工生产效率。
一、 旁通、边抛施工法直接抛出舷外的泥浆，视土质、入水位置、水流流向流速、水深、本船吃水，槽外河床地形等因素，泥沙入水后实际输出挖槽以外的效果差别很大。
估计生产率时，可通过分析上述诸因素，觅取有效出槽系数，然后乘以单位时间抛出土方量得之。
如有类似施工条件的实践经验数据，或事先在施工现场测试资料提供依据，更有利于参照估算。
δ⨯⨯=1P Q W式中： W —生产率（h m /3）（未经折减调头等时间的影响）； Q —抛出泥浆流量（h m /3）；δ—有效出槽系数。
二、 装舱溢流法耙吸挖泥船施工一般以采用装舱抛泥法为主。
其生产率可按平均每一装舱抛泥船次的实载土方除以每一船次疏浚作业循环周期而得。
213322111t t v l v l v l V W ++++=式中： W —生产率（h m /3）； 1V —泥舱土方量（3m ）；1l —重载航行地段长度（km ）；1v —重载时航速（h km /）；2l —空载航行地段长度（km ）；2v —空载时航速（h km /）；3l —挖泥地段长度（km ）；3v —挖泥时航速（h km /）；1t —抛泥时间(h )，包括抛泥及抛泥时的转头时间； 2t —施工中转头及上线时间(h )。
（一）实载土方量泥舱实载土方量由两个阶段所得合成。
第一阶段从开始装舱到开始溢流时止(舱内水面壅高不计入)。
提高我国耙吸挖泥船装载土方量的方法
价值工程0引言随着经济的发展，大型耙吸挖泥船在航道疏浚、港口建设方面发挥着越来越重要的作用。
近几年，国内疏浚能力虽然已取得了长足进步，疏浚设备也得到了更新，尤其是最近几年，“新海龙”、“新海虎”、“新海凤”、“新海牛”、“新海马”等大型疏浚设备的建成和投入使用，大大提高了我国的疏浚能力，但是疏浚性能优化方面尚未被重视，挖泥效率还有较大可提高的空间。
本文就耙吸挖泥船装舱过程与实际操作数据进行分析，提出了有效疏浚、提升装载土方量的方法。
1装舱过程耙吸挖泥船疏浚作业是非常复杂的过程，其中泥舱装载过程包括以下三个阶段：第一阶段：泥舱内装载物的高度低于溢流堰的高度；（图1中OA 段）；第二阶段：始于泥舱内装载物的高度已达到溢流堰的高度时，溢流堰的高度和泥舱内的体积保持不变，因此该阶段被称为恒体积阶段。
最典型的是水或低密度混合物在此阶段流出舱外；（图1中AB 段）；第三阶段：始于船舶已经达到其最大吃水时，自动将溢流堰的高度下降以便使泥舱内的质量维持不变。
该阶段被称为恒载重吨阶段，此时的溢流损失明显大于恒体积阶段。
当溢流损失变得很大以致继续疏浚在经济上已不可行时终止该阶段（图1中BC 段）。
装载开始，泥沙混合物通过耙头、管线进入泥舱。
沙由自身的重力沉积在泥舱底部并形成沙床。
在第二和第三阶段，泥舱顶层的混合物通过溢流堰排出。
在开始阶段，密度比较低，但是随着沙床的上升，混合物密度溢流密度变大，溢流损失开始增大。
溢流损失可以高达进舱的质量。
当继续疏浚在经济上不可行时便终止装载。
2实测疏浚数据分析结果在此采用上海航道局“新海牛”号耙吸挖泥船在长江口作业时的数据进行分析。
“新海牛”也是我国自主研发与建造的新型10000m 3耙吸挖泥船，于2009年12月投入施工。
在此选用了“新海牛”施工过程部分数据，装载质量、装载体积、溢流堰高度波形图如图2所示。
———————————————————————作者简介：龚淼（1991-），女，江苏镇江人，学生，研究方向为船舶自动化。
耙吸式挖泥船施工方案
耙吸式挖泥船施工方案1. 引言耙吸式挖泥船是一种常用的土方工程施工设备，主要用于清理淤泥、挖掘和输送泥浆。
本文将介绍耙吸式挖泥船的施工方案，包括工作原理、施工流程、操作要点等。
2. 工作原理耙吸式挖泥船的工作原理是利用强大的吸力和挖掘能力将底泥或淤泥吸入船体，然后通过输送系统将泥浆提升和排出船外。
主要包括以下几个部分：2.1 耙头耙头是耙吸式挖泥船的关键部件，通常由多个耙牙组成，可以根据需要调整耙头的角度和深度。
通过旋转耙头可以实现对吸泥区域的精准控制。
2.2 吸泥管吸泥管用于连接耙头和船体，起到传输泥浆的作用。
吸泥管通常由耐磨、耐腐蚀的材料制成，以确保长时间的工作寿命。
2.3 输送系统输送系统主要包括泥浆提升系统和排泥管道。
泥浆提升系统由泵和管路组成，负责将泥浆提升到船体上层或岸边，并通过排泥管道将泥浆排出。
3. 施工流程耙吸式挖泥船的施工流程一般包括以下几个步骤：3.1 船体准备在施工前，需要对耙吸式挖泥船进行准备工作，包括检查船体和设备是否完好，检查油、水、电等供应是否正常，以确保施工的顺利进行。
3.2 耙头调整根据施工需求以及水深等因素，需要对耙头进行调整。
通过改变耙头的角度和深度，可以控制挖掘的范围和深度。
3.3 启动泵在开始施工之前，需要启动泵以及相关输送系统。
确保泵和管路的正常工作，以便能够顺利提升和排出泥浆。
3.4 挖掘和输送根据施工需要，将耙头放置于需要挖泥的位置，启动吸泥泵进行挖掘。
同时，通过操作控制系统，将泥浆提升至船体上层或岸边，并通过排泥管道将泥浆排出。
3.5 施工结束当完成挖掘和输送工作后，需要停止泵和输送系统，并对耙头和船体进行清理，以便下次施工使用。
4. 操作要点在使用耙吸式挖泥船进行施工时，需要注意以下几个要点：4.1 施工环境在选择施工地点时，需要考虑机械设备的通行和作业的方便性，避免遇到太浅或太深的水域，以免影响施工效果。
4.2 耙头调整根据泥浆的性质和施工需求，合理调整耙头的角度和深度。
关于提高耙吸式挖泥船疏浚效率的探讨
关于提高耙吸式挖泥船疏浚效率的探讨作者：谢继泽来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第03期摘要：目前耙吸式挖泥船耙头构造设计普遍存在不合理之处，集中表现在维护性疏浚效率较低，往往过度超深与浅点并存，需要多次扫浅才能达到设计水深，这对于施工方以及码头运营商来讲都是不利的，鉴于此，笔者通过多年的工程实践，经过研究分析和实验，提出自己的解决思路，并在秦皇岛港维护性疏浚工程中得到有效应用。
关键词：耙吸式挖泥船耙头耙齿改进随着国内港口建设步伐的快速推进，港池航道维护性疏浚已经成为各港口必须面对的首要问题。
维护性疏浚是港口正常运营的有力保障，但同时也是干扰港口生产的重要因素之一，疏浚工程的效率直接影响码头运营商的产值和利润，因此如何提高维护性疏浚工程效率已经成为我们工程技术人员亟待解决的问题。
而维护性疏浚大多采用耙吸式挖泥船，因为耙吸式挖泥船在维护性疏浚过程中优势较为明显。
而目前耙吸挖泥船耙头仍存在设计缺陷，导致扫浅效率不够理想。
我国自行研制耙头始于上世纪70年代，中交上海航道局和中船708研究所做了许多实验研究，并开发了DN系列耙头，中交疏浚重点实验室，曾对上海航道局现有耙吸挖泥船和改进耙吸挖泥船耙头进行过模型试验，但总体而言，国内目前对于耙头的研究尚处于初级阶段，具有自主知识产权的耙吸设备和施工工艺较少，在现有设备和工艺上进行的优化和二次开发就更少。
笔者根据多年工程实践，经过对耙吸式挖泥船耙头构造进行深入研究，通过力学计算，数学建模，以及工程实验，对耙头、耙齿进行了革新，从根本上解决了维护性疏浚效率低下的难题。
分析改进秦皇岛港甲丙港池维护性疏浚工程（2010年），采用耙吸式挖泥施工工艺。
施工中发现原设计耙头对于浚深工程较为适用，而对于维护性疏浚工程施工效率不甚理想，出现垄、沟交错的现象，垄台处水深不达标，而沟槽处超深过多，有时单个浅点需要多次过耙才能扫除，成本加大，效率低下。
基于此，经笔者深入研究、分析，发现原耙头在维护性疏浚阶段存在技术缺陷，有待改进。
经验谈：如何提高挖泥船产量4p
经验谈：如何提高挖泥船产量我们都知道，在挖泥船疏浚工程施工中，每月产量在很大程度上决定了这一工程的效益，提高了每个月的产量，也就可以为一项工程提高效益。
而产量的最大影响因素是土质和挖深，但是土质是先天决定的。
从绞吸式挖泥船的产量公式：产量=挖泥运转时间×流速×泥浆浓度，可以知道，绞吸式挖泥船的产量决定于挖泥运转时间、流速、泥浆浓度这三个因素。
1挖泥运转时间在流速、泥浆浓度两个因素固定不变的情况下，提高挖泥运转时间，就可提高产量。
而每个月的时间是一定的，要想提高挖泥运转时间，只能从减少停歇时间上做文章。
导致绞吸式挖泥船停歇的主要因素有：移船、移锚、接移管线、清障、换齿、加油加水、改泵和船舶检修。
而减少换齿、加油加水、改泵和检修等四项因素引起的停工时间的空间很小，在此不作讨论，只对移船、移锚、接移管线、清障等四项内容作一讨论。
2移船当每一挖槽挖完、每一分层挖完、管线限制、避让等时，往往需要移船。
而目前的绞吸式挖泥船绝大多数是非自航式的，移船时要借助外力，如拖轮，锚艇等的配合。
移一次船最少需要半个小时，多的话可能需要一、两个小时甚至更长。
在移船次数少的工地，移船所占的时间可能微不足道，但像黄骅港一期内航道疏浚、锦州港203#泊位疏浚等避让频繁的工程，移船所花费的时间就相当大了，可占到停歇时间的90％以上。
降低移船时间可以从两个方面来着手：一是尽量减少移船的次数，二是尽量提高移船的速度。
减少移船次数的方法有：①合理分层分条。
在工程开工前对整个疏浚区域进行分层分条时，在条件许可的情况下，尽可能按各船舶的性能划分最合适的槽宽层厚，不能过宽过厚，也不能过窄过薄，因为过宽过厚会影响施工效率、船舶安全，过窄会导致移船、移锚、进桩频繁②合理安排施工顺序。
在施工时，先施工后期受外界因素(如风浪、过往船舶、后期施工)干扰大的，后施工干扰小的；③准确把握过往船舶动态。
在避让频繁的工地，及时获取准确的过往船舶动态，能够有效地降低移船次数。
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耙吸挖泥船施工产量优化的原理和方法王培胜1,江 万1,陈伟里1,史美祥1,张 戟1,王柏欢1,朱小明2(1.上海航道局,上海 200002; 2.上海交大东伟科技有限公司,上海 200052)摘 要:阐述了自主开发研制的耙吸挖泥船针对土质变化,进行产量优化,改进施工工艺的主要数学模型。
该系统已通过验收并安装在上海航道局二公司航浚1003轮上,使用效果良好。
关键词:耙吸挖泥船;土质变化;产量优化;数学模型中图分类号:U 615.351.2 文献标识码:A 文章编号:1003-3688(2004)05-0008-02Principle and Method to Optimize Production ofTrailing Suction Hopper DredgersWAN G Pei-sheng 1,JIA NG Wan 1,CHEN W ei-li 1,SHI M ei-x iang 1,ZHA NG Ji 1,WANG Bai-huan 1,ZHU Xiao-ming 2(1.CHEC-Shanghai Dredging Cor por atio n,Shang ha i 200002,China ;2.Shang hai Jiao da D ongw ei Sci-T ech Co.Lt d.,Shang hai 200052,China)Abstract :T he paper ex pounds the majo r mat hematical models that hav e been dev eloped independent ly for trailing suction ho pper dr edg ers to o pt imize their pr oduct ion and impr ov e t heir w or king technolog y accor ding to the chang es o f seabed .T he self -dev elo ped system has been appro ved a nd accepted and hav e been wo r king ver y w ellsince being installed on Dr edg er Hangjun 1003o f the Seco nd Eng .Co mpany o f CHEC -Shanghai D redging Cor po ra tio n.Key words :tr ailing suctio n hopper dr edger ;sea bed cha ng es;optimizat ion o f pr oduct ion;mathemat ical m odel 近年来,计算机、传感器、自动控制、G PS 定位系统和网络等技术在耙吸挖泥船上广泛应用,大大提高了耙吸挖泥船的科技含量,国外新建的耙吸挖泥船已普遍采用全集成控制系统,即挖泥船驾驶台上诸如测量、疏浚、导航等子系统都通过网络快速连接起来,使信息资源得到共享。
耙吸挖泥船实现了自动化导航、操纵和疏浚,大大提高了挖泥船的施工效率。
本项技术针对我国耙吸挖泥船的设备现状和操作人员技术水平参差不齐的情况,综合现代化耙吸挖泥船的集成控制系统和疏浚监控与数据采集系统的功能,提供与疏浚土质变化相适应的优化疏浚参数来指导耙吸挖泥船施工操作人员的作业过程,实现疏浚施工过程的信息化,从而确保挖泥船的产量实现最优化。
依托国产耙吸挖泥船航浚1003轮开发成功的耙吸挖泥船计算机辅助疏浚决策系统运转正收稿日期:2004-08-19基金项目:国家重大技术装备研制(科技攻关)项目:ZZ 01-15-03作者简介:王培胜(1954-),男,工程师,从事疏浚仪器仪表与自动化方面的研究与应用。
常,效果良好,已经通过了验收。
1 数据采集系统耙吸挖泥船疏浚信息系统由监控系统、定位系统、测深系统等组成(见图1),其中监控系统由主机系统、泵机系统、高压冲水柴油机、泥门闸阀系统、绞车系统等组成。
各个分系统通过现场总线系统进行独立的信号采集及控制,计算机系统通过局域网获得现场数据并进行处理;通过集成的计算机人机界面,可对全系统进行监视、操作及获取数据,并为操作者提供计算机辅助疏浚决策内容。
图1 系统总体结构图2004年10月第5期 总第132期 中国港湾建设China Harbour Engineering O ct.,2004 T ota l 132,N o.52 主要数学模型2.1 统计分析模型疏浚过程由于受到水流、风向、原始河床底部高低不平等不确定因素的影响,因此采样所获得的各点数据是一组振荡和不稳定的数据。
如图2所示。
图2 疏浚过程的振荡曲线首先根据以下判据对振荡数据进行统计平滑处理,以获得可供分析的有效数据:a.合理事件;b.符合疏浚技术一般规律;c.大概率事件。
对于情形a,可设置一个阈值,小于阈值的可认为是无效数据;对情形b,系统引入了相关疏浚技术规则对数据进行过滤,如(1)深度、流速、浓度、对地航速的规则,(2)泵机转速、流速、浓度的规则,(3)补偿器压力形成的规则;情形c 则过滤掉了个别小概率的奇异点。
系统在获得每个区段内的有效数据后,再对时间加权平均,得出均值,结果见图3。
图3 分区段的统计分析结果在图3中,反映了波浪补偿器压力分别为1.6、1.8、2.2M P a 时的对地航速曲线,在此工况下的其他参数是:高压冲水压力187kP a;泵机转速360r/min 。
2.2 曲线拟合模型系统采用最小二乘法提供四次曲线、三次曲线、二次曲线的拟合函数。
图4是拟合方程的结果显示。
2.3 极值计算与模糊理论寻优模型在获得各个分析曲线后,系统作出分析和判断,产生最佳的施工方案。
2.3.1 极值计算曲线拟合完毕后,对每条曲线使用牛顿迭代法,将拟合曲线的最大值计算出来。
图4 曲线拟合的结果2.3.2 模糊理论寻优对于挖泥船上的施工人员及控制系统来说,最难掌握的是挖泥船的对地航速,因为对地航速受到水流、风向和船舶吃水等因素的影响比较大。
因此在产量相差不是很大的情况下,应该选择在高效施工区域里对地航速相对要求较小的施工方式作为最佳施工方式。
因此,使用以下三个模糊概念,系统将三个模糊概念数字化。
(1)产量相差不大寻找曲线产量最大值P ma x ,设置阈值F 1,将所有的曲线产量的最大值P ′max 与P ma x 比较,如果P ma x -P ′max >F 1,则此工况曲线不予考虑。
(2)高效区域对于二次拟合曲线(y =a 2x 2+a 1x +a 0),其微分方程为:y ′=2a 2x +a 1高效区域转化为a 2值的范围,即曲线越扁平,高效区域越大。
对于三次拟合曲线和四次曲线同样如此。
系统设置阈值F 2,使a 2大于F 2。
(3)对地航速要求较小如果对地航速变化允许较大,意味着对对地航速的要求较低,如果产量很大,而对对地航速的要求很高,实际上此工况是一种很难控制的工况,产量亦是难以达到的产量。
同样设置阈值F 3,使对地航速的变化范围大于F 3。
设置了阈值后,系统将不符合阈值的曲线过滤掉,剩下的曲线可能还有多条,为了选取一条作为选定的施工参考曲线,系统还需要相应的设置权值W 1、W 2、W 3,即满足以下条件的产量曲线是最佳产量曲线:产量越大越好;高效区越大越好;对地航速变化越大越好。
对于不同的工况,此3个参数的权值设置可能是不一样的,例如有的工地对地航速容易控制(港池内施工),此时的对地航速权值W 3可以降低,相应的产量权值W 1可以提高。
2.3.3 模糊评定使用模糊理论中的隶属度概念,对上述3个参数作出(下转第24页)・9・2004年第5期 王培胜,等:耙吸挖泥船施工产量优化的原理和方法 系统增加了一套CP215和一块1756-D NB,由CP215作为桥接,一面通过安川自身通讯协议与上述2台取料机进行通讯连接,一面通过Dev iceNet与中控系统PL C通讯,从而实现了不同P L C产品之间的通讯。
设计中要注意D eviceN et的线路连接一定要在末端加入终端电阻和D C24V的电源激励,中控系统要通过RSN etw or x for Dev iceN et组态软件读取安川CP215的EDS文档,对其进行识别,并配置输入、输出映射字段。
同时在中控的程序编制中,要通过软件实现对1756-D NB发布运行命令,而且应考虑到中控端采用的是32位数据格式,而安川P LC内部数据格式为16位,要对二者进行编程转换。
(4)语音警示系统流程启动、皮带启动的广播信号通过RSV iew32中的事件触发功能进行编程实现,外部回路采用HM I工控机的音频输出与广播系统的功放连接,简单可靠,省却了以往模式中外挂的语音模块。
7 结束语在神华黄骅港煤码头控制及管理系统的设计中,我们吸取了以往同类型港口控制方面好的理念,弥补了一些方面的欠缺,同时引进工控领域新的技术和产品,使黄骅港煤码头控制系统成为我国目前最先进的煤炭装卸系统。
(1)P LC系统I/O寻址能力提高,可扩充性增强。
中央控制系统P L C采用美国罗可韦尔公司的新一代的可编程控制器Co ntro lLo gix系统,寻址最多可达128000个数字量I/O;模块化的通讯设计解决了多种通讯方式并存的问题,可以同时在Et hernet,Contr olN et,DeviceN et,D H+和普通的Remo te I/O链路之间进行通讯。
而传统的P L C通讯方式内置于处理器内,当你选定一种P LC处理器时,意味着你的通讯方式也将是不可改变的。
这充分满足了神华黄骅港煤码头的可扩充性、增容性的需要。
(2)工控网络传送速率达5M bps,系统性能得到整体提高。
Contr olN et控制网络的应用,极大地提高了网络的吞吐量;生产者/客户网络模式保证了对时间有苛求要求的控制信息的及时传递,避免了将以太网引入工控网络传输速率提高但共享式网络结构造成突发性网路阻塞,导致控制信息不能及时到达被控设备的隐患,使中控系统与各个单体控制系统的大容量信息量通讯成为可能,整体上提高了港口的综合控制能力。
(3)光缆的大量应用,保证了通讯带宽和信号的稳定性。
控制网络、计算机信息管理主干网络和工业电视监控系统的视频和信号控制全部采用光缆,整个光缆链路共计30 km,极大地提高了信号传递的可靠性和抗干扰性。
(4)工艺控制复杂,但操作简单。
通过中央控制室的监控终端可以直观地监测设备的运行状况,智能化的人机交互界面简化了传统方式下大量使用的按钮及信号指示。
(5)程序开发简洁、可读性强。