第二章机电控制工程设计的原则
机电井工程施工组织设计方案

机电井工程施工组织设计方案一、工程概述二、施工组织设计原则1.安全优先:施工组织设计方案应注重施工过程中的安全措施,确保施工人员的安全。
2.高效性:施工组织设计方案应提供合理的施工流程和工期计划,以确保工程按时完成。
3.资源合理利用:施工组织设计方案应合理规划施工人员、设备和材料的使用,以避免资源浪费。
4.质量控制:施工组织设计方案应包括质量控制措施,以确保工程质量符合设计要求。
5.环保意识:施工组织设计方案应包括环保措施,以减少对环境的污染。
三、施工组织设计内容1.施工准备阶段1.2.开展勘察和设计工作,确定施工方案1.3.组织工程材料的准备和采购1.4.组织施工人员的培训和安全教育2.施工实施阶段2.1.确定施工流程和工期计划2.2.组织施工人员开展施工作业,确保施工质量2.3.监督施工过程,及时解决施工中出现的问题2.4.检查材料的质量,保障材料的正确使用2.5.安排设备的使用,确保施工进度3.施工竣工阶段3.1.进行工程竣工验收3.2.准备完工资料,包括施工记录、竣工图纸等3.3.清理现场,恢复原状3.4.归档施工相关文件四、安全措施1.严格按照现行法律法规和相关标准进行施工,确保施工过程安全。
2.定期组织施工人员进行安全教育和培训,加强施工安全意识。
3.采取必要的防护措施,如搭建安全网、安装警示标识等。
五、质量控制措施1.对施工过程进行监督和检查,确保施工质量符合要求。
2.对施工人员进行技术培训和指导,提高施工质量。
3.采用现代化的检测仪器和设备进行质量检测,确保工程质量。
六、环保措施1.对施工过程中产生的废弃物进行分类和处理。
2.使用环保材料和设备,减少对环境的污染。
3.采用低碳施工技术,减少能耗和二氧化碳排放。
七、施工组织设计方案的优化1.不断总结和归纳经验,改进施工组织设计方案。
2.利用信息化技术,提高施工组织设计的效率和精度。
3.积极采纳新的施工方法和技术,提高施工质量和效率。
机电控制工程基础课程教学大纲

第一部分大纲说明1. 课程性质与任务课程性质:本课程是中央广播电视大学机械设计制造及其自动化专业的一门必修专业基础课程。
课程任务:通过本课程的教学和实践,使学生掌握自动控制的基本理论、自动控制系统校正及设计基本方法,全面培养学生分析系统、设计系统的能力,使学生在面对实际问题时,能够站在系统的、全局的高度来思考。
2.本课程与相关课程的关系先修课:微积分初步、C语言程序设计、电路分析基础等。
后续课:计算机控制技术、机电一体化系统设计基础、信号处理原理等。
3.课程的教学基本要求(1)了解自动控制系统的基本概念,区分开环与闭环控制系统;(2)能够熟练建立机电系统的微分方程、传递函数这两种形式的数学模型,掌握系统复杂动态结构图的化简;(3)理解系统时域分析的基本概念,熟练求解一阶和二阶系统的响应,深刻理解系统稳定性的基本概念,掌握Routh稳定性判据的基本思想,熟练求解系统的稳态误差;(4)深刻理解频率法的基本概念,熟练掌握典型环节频率特性的绘制方法,重点掌握系统暂态特性和开环频率特性的关系;(5)掌握典型系统根轨迹的绘制原则;(6)理解控制系统校正的一般概念,熟练掌握系统的串联校正、并联校正和前馈校正等补偿方法。
4.教学方法和数学形式建议本课程是一门理论性和实践性都很强的课程,涉及面较宽,所以要强调利用多种教学手段,完成大纲要求。
课程教学形式建议以课堂讲授为生,辅助实践环节的训练,并通过课后练习和自学加强对所学知识的理解。
有条件时可进行网上教学。
课堂讲授(1)建议利用电子教案或课件,结合板书授课,这样既可增大信息量又使学生思路跟得上教师的讲课进度;(2)建议结合学生专业特点,多举一些应用实例,在讲授知识的同时,着重讲授提出问题、解决问题的方法。
也可以引进课上讨论分析的手段,提高学生的参与度,但设计的问题要合适、明确、有趣;(3)建议在讲授基本知识点、基本要求的同时,结合计算机应用技术的发展,给学生介绍一些相关的新型知识、技术、典型产品等。
机电控制课程设计

机电控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握机电控制系统的基本原理和组成,包括传感器、执行器、控制器等关键部件的工作原理。
2. 学生能够运用所学的电控知识,分析并设计简单的机电控制系统,解释系统中的信号流程和控制逻辑。
3. 学生能够识别并描述常见机电控制设备的应用场景,了解其在工业自动化和日常生活中的应用。
技能目标:1. 学生能够操作相关的模拟或数字工具,进行机电控制系统的模拟设计和调试。
2. 学生通过小组合作,完成一个简易机电控制系统的搭建,提高动手实践和问题解决能力。
3. 学生能够利用图表、流程图等工具,对机电控制系统进行有效的表达和说明。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对机电控制技术的好奇心和探究欲,激发对工程技术和创新设计的兴趣。
2. 学生通过课程学习,认识到机电控制在社会发展中的重要作用,增强社会责任感和创新意识。
3. 学生在团队协作中学会相互尊重、沟通与交流,培养合作精神和集体荣誉感。
课程性质分析:本课程为高中年级的选修课程,旨在通过机电控制系统的学习,使学生将理论知识与实践操作相结合,提高学生的工程素养。
学生特点分析:高中年级学生具备一定的物理和数学基础,对新技术充满好奇,喜欢动手实践,但需要引导他们将理论知识应用到实际问题中。
教学要求:1. 理论与实践相结合,强调知识的应用性和实用性。
2. 采用项目驱动教学法,鼓励学生主动探究,培养解决问题的能力。
3. 注重团队合作,提高学生的沟通能力和协作精神。
二、教学内容1. 机电控制系统概述- 机电控制系统的基本概念- 机电控制系统的应用领域和发展趋势2. 机电控制系统的基本组成- 传感器的种类和工作原理- 执行器的种类和工作原理- 控制器的种类和工作原理3. 机电控制系统设计原理- 控制系统的数学模型- 控制系统的性能指标- 控制算法基本原理4. 机电控制系统设计方法- 系统设计的基本步骤- 系统仿真与模拟- 系统调试与优化5. 实践项目:简易机电控制系统设计与搭建- 项目要求与目标- 小组分工与协作- 设计方案制定与实施- 系统测试与评价6. 机电控制系统案例分析与拓展- 常见机电控制系统案例分析- 新型机电控制系统介绍- 学生创新设计思路分享与讨论教学内容安排与进度:第1-2周:机电控制系统概述和基本组成第3-4周:机电控制系统设计原理第5-6周:机电控制系统设计方法第7-8周:实践项目设计与实施第9-10周:机电控制系统案例分析与拓展教学内容与教材关联:本教学内容与教材《机电控制系统》的章节内容相对应,涵盖基本概念、原理、设计方法及实践案例,确保教学内容的科学性和系统性。
四工位组合机床的plc控制系统设计 正文2

正文第一章绪论一、组合机床概述组合机床是针对特定工件,进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备,这类设备大多能多刀同时工作,并且具有自动循环的功能。
组合机床是随着机械工业的不断发展,由通用机床、专用机床发展起来的。
通用机床一般用一把刀具进行加工,自动化程度低、辅助时间长、生产效率低,但通用机床能够重新调整,以适应加工对象的变化。
专用机床可以实现的多刀切削,自动化程度较高,结构较简单,生产效率也较高。
但是,专用机床的设计,制造周期长,造价高,工作可靠性也较差。
专用机床是针对某工件的一定工序设计的,当产品进行改进,工件的结构,尺寸稍有变化时,它就不能继续使用。
在综合了通用机床、专用机床优点的基础上产生了组合机床。
组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成,动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动,由电气系统进行工作自动循环的控制,是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。
常见的组合机床,标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台等,可用电动机驱动,也可用液压驱动。
各标准通用动力部件组合构成一台组合机床时,该机床的控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成。
多动力部件构成的组合机床,其控制通常有三方面的工作要求:第一方面是动力部件的点动和复位控制。
第二方面是动力部件的半自动循环控制。
第三方面是整批全自动工作循环控制。
组合机床具有生产率高、加工精度稳定的优点。
因而,在汽车、柴油机、电机、机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛应用。
目前,组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔和性化方向发展。
本文所用组合机床为四工位组合机床,该机床由四个滑台,各载一个加工动力头,组成四个加工工位,除了四个加工工位外,还有夹具,上下料机械手和进料器,四个辅助装置以及冷却和液压系统共14个部分。
机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心孔进行加工,一次加工完成一个零件,由上料机械手自动上料,下料机械手自动取走加工完成的零件,零件每小时可加工80件。
高速公路机电工管理制度

高速公路机电工管理制度第一章总则第一条为加强对高速公路机电工程施工和运维管理的监督与控制,提高公路设施的安全性和可靠性,保障道路畅通,制定本管理制度。
第二条本制度适用于国家高速公路的机电工程施工和运维管理工作。
第三条高速公路机电工管理制度遵循“安全第一、预防为主、全员参与、持续改进”的原则。
第四条公路管理单位应当根据实际情况采取相应的技术和管理措施,保障机电设备在良好状态,确保道路畅通和安全顺畅。
第五条机电工程施工和运维管理应当符合国家和地方相关法律法规的规定,符合工程施工和运维管理的相关技术规范和标准。
第二章机电工程施工管理第六条机电工程施工管理应当由专业的工程师进行施工现场监督和质量检验,保证工程质量符合设计要求。
第七条施工单位应当遵守国家和地方有关机电工程施工的相关法规,做好施工前的技术准备工作,制定详细的施工方案和施工流程。
第八条施工单位应当对施工人员进行专业的技术培训和岗位安全教育,确保施工人员具备相关资格和技能。
第九条施工单位应当配备必要的施工设备和安全防护措施,保障施工现场的安全,防止事故的发生。
第十条施工单位应当建立健全施工质量评审和跟踪机制,对施工过程中的问题及时纠正和处理。
第十一条施工单位应当遵守环境保护法律法规,采取相应的环保措施,减少施工对周围环境的影响。
第三章机电工程运维管理第十二条机电工程运维管理应当由专业的维护人员进行现场巡查和维护工作,保证道路设施的正常运行。
第十三条运维单位应当建立定期检查和维护的制度,做好设备的日常维护和保养工作。
第十四条运维单位应当建立健全设备异常报警和及时处理机制,对异常情况及时做出反应和处理。
第十五条运维单位应当定期对机电设备进行检测和测试,确保设备的稳定性和可靠性。
第十六条运维单位应当配备必要的应急救援设备和人员,对设备问题进行及时的应急处置。
第十七条运维单位应当建立健全运维质量评估和问题整改机制,对运维过程中的问题及时纠正和处理。
第四章安全管理第十八条机电工程施工和运维管理过程中,应当严格按照相关的安全规章进行操作,做好安全防护工作。
机电控制工程基础控制系统的工程设计

汇报人:文小库 2024-01-01
目录
• 机电控制系统概述 • 控制系统的基本原理 • 控制系统的分析与设计 • 现代控制技术及应用 • 工程设计案例分析
01
机电控制系统概述
机电控制系统的定义与特点
总结词
机电控制系统是由各种自动化元件和线路组成的,用于实现机械运动和工艺动作 的控制。其特点包括自动化、高效性、精确性和可靠性。
预测控制技术
总结词
预测控制技术是一种基于模型预测和滚动优化的控制方法。
详细描述
预测控制技术通过建立被控对象的动态模型,预测未来的输 出轨迹,并滚动优化控制策略,以达到最优的控制效果。
05
工程设计案例分析
数控机床控制系统设计
数控机床控制系统设计是机电控制工程中的重要应用之一, 它涉及到机械、电子、控制等多个领域的知识。在设计过程 中,需要考虑机床的加工精度、运动性能、稳定性等方面的 要求,并选择合适的控制算法和硬件设备来实现。
电梯控制系统设计的主要内容包括:逻辑控制电路设计、 安全保护电路设计、显示电路设计等。在设计过程中,需 要综合考虑各种因素,如建筑结构、人员流量、使用频率 等,以确保设计的有效性。
工业机器人控制系统设计
工业机器人控制系统是实现机器人自动化操作的核心部分,它的设计涉及到运动学、动力学、控制理 论等多个领域的知识。在设计过程中,需要考虑机器人的运动轨迹、速度、加速度等方面的要求,并 选择合适的控制算法和硬件设备来实现。
03
控制系统的分析与设计
控制系统的数学模型
控制系统数学模型
描述控制系统动态行为的数学表达式,包括 微分方程、传递函数、状态方程等。
建立数学模型的步骤
电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序

电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序生产机械种类繁多,其电气控制方案各异,但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。
设计工作的首要问题是树立正确的设计思想和工程实践的观点,它是高质量完成设计任务的基本保证。
一、电气控制系统设计的一般原则1.最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。
电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。
2.设计方案要合理。
在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修,不要盲目追求高指标和自动化。
3.机械设计与电气设计应相互配合。
许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求,因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。
4.确保控制系统安全可靠地工作。
二、电气控制系统设计的基本任务、内容电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。
图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等,另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。
电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分,以电力拖动控制设备为例,设计内容主要有:1、原理设计内容电气控制系统原理设计的主要内容包括:(l)拟订电气设计任务书。
(2)确定电力拖动方案,选择电动机。
(3)设计电气控制原理图,计算主要技术参数。
(4)选择电器元件,制订元器件明细表。
(5)编写设计说明书。
电气原理图是整个设计的中心环节,它为工艺设计和制订其他技术资料提供依据。
2、工艺设计内容进行工艺设计主要是为了便于组织电气控制系统的制造,从而实现原理设计提出的各项技术指标,并为设备的调试、维护与使用提供相关的图纸资料。
工艺设计的主要内容有:(l)设计电气总布置图、总安装图与总接线图。
(2)设计组件布置图、安装图和接线图。
机电控制工程

机电控制工程机电控制工程是将机械学、电子学和自动控制理论相结合,应用于机械系统的自动控制领域。
这个领域涵盖了机械、电子、计算机、控制等多个学科的知识,旨在设计和实现能够对机械系统进行控制和监测的自动化系统。
1.工程概述机电控制工程的目标是通过引入先进的控制技术,使机械系统能够满足特定的性能要求和操作条件。
这些系统可以是各种类型的机械设备,如机床、机器人、自动化生产线等。
机电控制工程主要涉及以下几个方面:•机械设计:设计机械系统的机构、传动和执行器等部件,使其具有良好的运动性能和可靠性。
•电子设计:设计机械系统的电气控制部分,包括传感器、执行器、电路和电源等,以实现对机械系统的控制和监测。
•自动控制:设计和实现控制算法,根据输入信号和系统反馈信息,控制机械系统的运动和行为。
2.机电控制系统的组成机电控制系统由以下几个基本组成部分组成:1.传感器:传感器用于感知机械系统的状态和环境条件,比如测量位置、速度、力等参数。
传感器将这些信息转化为电信号,供控制系统使用。
2.执行器:执行器是机械系统中实际完成工作的部件,比如电机、液压马达等。
执行器接收控制系统的指令,将电信号转换为机械运动或力输出。
3.控制器:控制器是机电控制系统中的核心部件,负责接收传感器反馈信息,根据预定的控制算法计算输出信号,并将其发送给执行器。
常见的控制器包括微处理器、PLC等。
4.电源:为了保证机电控制系统的正常运行,需要稳定的电源供应。
电源提供所需的电能,并确保系统各部件的电压和电流符合要求。
5.通信接口:机电控制系统通常需要与其他设备或系统进行通信,以实现数据共享和远程控制。
通信接口可以通过串口、以太网等方式实现。
3.机电控制工程的应用机电控制工程广泛应用于许多领域,如制造业、机械加工、交通运输、航空航天等。
下面列举几个常见的应用领域:1.自动化生产线:机电控制工程可以用于设计和实施自动化生产线,从而提高生产效率和产品质量。
自动化生产线可以实现自动化装配、包装和检测等任务。
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第二章机电控制工程设计的原则和关键技术本章教学要点和要求:1、通过学习使学生掌握机电控制工程设计的六大原则2、学生能重点理解系统性原则、可靠性原则和适合性原则3、掌握容错的方法4、了解机电控制工程的关键技术弟一节机电控制工程设计的原则在机电控制系统的研发和设计中要重点考虑的原则有:系统性原则、实用性原则、可靠性原则、经济性原则、时效性原则和适合性原则。
系统性原则1 系统的概念系统(System)是指具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个不可分割的整体。
联系的本质是信息的传输和交换。
一个系统可以进一步划分成一些更小的子系统,而且这些子系统也可以单独存在并对外呈现一定的特性,但这些分割开来的子系统都不具备原有系统的整体性质。
另外,这些子系统的简单叠加也不构成原来的系统,而仅仅是一个子系统间的简单集合。
例如:汽车室由发动机、底盘、车身和电器设备四大系统组成a、发动机发动机是汽车的动力装置。
其作用是使燃料燃烧产生动力,然后通过底盘的传动系驱动车轮使汽车行驶。
汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构和燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系、起动系组成。
b、底盘底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。
底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。
C 、车身车身安装在底盘的车架上,用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。
轿车、客车的 车身一般是整体结构,货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。
d 、电气设备 电气设备由电源和用电设备两大部分组成。
电源包括蓄电池和发电机。
用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。
机电控制工程中的系统性原则有两层含意,一是指所研究开发的仪器、设备或项目是由多个子系统组成,在设计开发中要充分考虑各子系统既相互联系又相对独立的特点;二 是指整个项目从开始到结束的全部环节的系统管理过程。
2系统的性质1) 目的性:任何一个物理或组织系统都具有一定的目的。
例如,制造系统的目的是将制 造资源有效地转变成有用的产品。
为了实现系统的目的,系统必须具有处理、控制、调节和 管理的功能。
目的性就是解决机电控制系统的所要达到的什么样的主功能。
2) 整体性:系统是由两个或两个以上可以相互区别的要素, 按照作为系统所应具有的综 合整体性而构成。
系统的整体性说明,具有独立功能的系统要素以及要素间的相互关系是根 据逻辑统一性的要求, 协调存在于系统整体之中, 对外呈现整体特性。
系统的整体性要求应 从整体协调的角度去规划整个系统, 从整体上确定各组成要素之间的相互联系和作用, 然后 再去分别研究各个要素。
离开整体性去研究系统的各要素,就失去了原来系统的意义,也就无法达到系统的目的。
其核心思想包括:一个系统作为整体,具有其要素所不具有的性质和功能;整体的性质 和功能,不等同于其各要素的性质和功能的迭加; 整体的运动持征,只有在比其要素所处层次更高的层次上进行描述; 整体与要素,遵从不同描述层次上的规律。
这便是通常所说的 整 体大于部分之和 ”即1+1>2。
例:机器零件的胡乱堆积就不构成机器系统, 只有当它们按照一定装配关系组合起来时,才能起动系统 点火系绽 涧滑乐统 燃料供辭系统 配气机构 IINII 柄连朴机肉制动系统 转向系统 厅便系统 传动系统 或货Im —•III.-.'.发电机・ 电池构成机器系统。
3)集成性:任何系统都是由两个或两个以上的要素组成,每个要素都对外呈现出自身的特性,并有其自身的内在规律。
但这些要素都要通过系统的整体规划有机地集成为一个整体。
因此系统的集成性并不等于集合性,前者构成一个有机的整体,可以实现系统整体运行的最佳化;后者仅是各组成要素的简单叠加,不仅达不到最优,有时系统还会由于参数不匹配而无法运行。
在机电控制工程的开发过程中的系统集成是指,将不同生产厂家的不同产品、设备通过共同遵守的接口、协议、系统平台和应用软件组成为一个有机整体。
4)层次性:从系统作为一个相互作用的诸要素的总体来看,它可以分解成由不同级别的分系统构成的层次结构,层次结构表达了不同层次分系统之间的从属关系和相互作用关系。
将系统适当分层,是研究和设计复杂大系统的有力手段。
5)相关性:组成系统的要素是相互联系、相互作用的,相关性说明这些联系之间的特定关系。
研究系统的相关性可以弄清楚各个要素之间的相互依存关系,提高系统的延续性,避免系统的内耗,提高系统的整体运行效果。
弄清楚各要素的相关性也是实现系统有机集成的前提。
6)环境适应性:任何系统都必然会受到周围环境的影响,受到外部环境的约束,与外部环境进行物质、能量和信息的交换。
一个好的系统应能适应外部环境的改变,能随着外部条件的变化而改变系统的内部结构,使系统始终运行在最佳状态。
二实用性原则实用性原则:是指性能良好,操作、使用与维修方便。
使用性是产品的目的,设计上要“形式服从功能” ,遵循实用、合理、为消费者着想的设计原则。
设计出的产品或系统要物有所值,而不是华而不实。
三可靠性原则1、可靠性原则指满足控制系统的技术要求所采用的技术应当是即先进的又可靠的,并且是开发者熟悉的技术。
而不是一味地追求先进。
为了使控制系统可靠常常采用容错的思想。
所谓容错是指在故障存在的情况下整个控制系统不失效,仍然能够正常工作的特性。
容错即是Fault Toleranee,确切地说是容故障(Fault),而并非容错误(Error)。
容错的具体方法有硬件容错:① 冗余技术冗余技术又称为储备技术。
它利用系统的并联模型来提高系统可靠性的一种手段。
冗余有工作冗余和后备冗余两类。
a工作冗余又称为工作储备和掩蔽储备,是一种两个或两个以上单元并行工作的并联模型。
平时,由各个单元平均负担工作应力,因此工作能力有冗余。
只有当所有单元都失效时,系统才失效,如果还有任何一个单元未失效,系统就能可靠地工作,不过这个单元要负担额定的全部工作应力。
b、后备冗余又称为非工作储备或待机储备。
平时只需一个单元工作,另一个单元是冗余的,用于待机备用。
这种系统的设置失效检测和转换装置必须绝对可靠,则后备冗余的可靠比工作冗余的高,如果不绝对可靠,就宁肯采用工作冗余法,因工作冗余系统还有一个优点,就是由于冗余单元分担了工作应力,各单元的工作应力都低于额定值,因此其可靠度比预定值高。
选择冗余法必须考虑产品性能上的要求,如果由多个单元同时完成同一工作显著影响系统的工作特性时,就不能采用工作冗余法。
产品设计必须考虑环境条件和工作条件的影响,例如,如果多个工作单元同时工作,因每个单元的温升而产生系统所不能容许的温升时,最好采用后备冗余法。
又如系统的电源有限,不足以使冗余单元同时工作,也以采用后备冗余法为好。
决定是否采用冗余技术时,要分析引起失效的真正原因。
当失效真正是随机失效时,冗余技术就能大大提高可靠度,但如果是由于过应力所引起的,冗余技术就没有用。
如果某一环境条件是使并联各单元失效的共同因素,则冗余单元也并不可靠。
② 诊断技术。
从本质上来看,诊断技术是一种检测技术,用来取得有关产品中产生的失效(故障)类型和失效位置信息。
它的任务有两个:一是出现故障时,迅速确定故障的种类和位置,以便及时修复;二是在故障尚未发生时,确定产品中有关元器件距离极限状态的程度,查明产品工作能力下降的原因,以便采取维护措施或进行自动调整,防止发生故障。
诊断的过程是:首先对诊断对象进行特定的测试,取得诊断信号(输出参数);再从诊断信号中分离出能表征故障种类和位置的异常性信号,即征兆;最后将征兆与标准数据相比较,确定故障的种类和故障的位置。
a.测试:通常有两种测试,一是在故障出现之后,为了迅速确定故障的种类和故障的位置,对诊断对象进行试验性测试,这时诊断对象处于非工作状态,这种情况称为诊断测试;二是在故障发生之前,诊断对象处于工作状态,为了预测故障或及时发现故障而进行的在线测试,这种情况称为故障监测。
b.征兆:征兆是有利于判断故障种类和故障位置的异常性诊断信号,可分为直接征兆和间接征兆两类。
直接征兆是在检测产品整机的输出参数或可能出现故障的元部件输出参数时,取得的异常性诊断信号。
例如,产品的主要性能参数异常或有关机械零件的磨损量、变形量等参数变化的信号。
间接征兆是从那些与产品工作能力存在函数关系的间接参数中取得的异常性诊断信号。
例如,产品的音响信号、温度变化、润滑油中的磨损产物、系统动态参数(幅频特性),都可作为取得间接征兆的信号。
采用间接征兆进行诊断的主要优点是,可以在产品处于工作状态及不作任何拆卸的情况下,评价产品的工作能力。
其缺点是,间接征兆与产品输出信号之间往往存存某种随机关系,此外,一些干扰因素也会影响间接征兆的有效性。
尽管如此,间接征兆在诊断技术中还是得到了广泛的应用。
c.诊断:诊断就是将测试取得的诊断信号与设定的标准数据相比较,或利用事先确定的征兆与故障之间的对应关系,来确定故障的种类与部位。
标准数据是根据产品或元部件输出参数的极限值来设定的。
征兆与故障之间的对应关系,可根据理论分析或模拟仿真试验来建立,当这种关系用列表形式来表示时,称为故障诊断表。
软件容错:软件容错就是提高软件的可靠性技术,软件的可靠性技术大致包含利用软件提高系统可靠性和提高软件可靠性两方面的内容。
(1)用软件提高系统可靠性要得到理想的可靠度,还要利用软件来进一步提高系统的可靠性。
具体措施有:a.增加系统信息管理软件与硬件的配合,对信息进行保护,包括防止信息被破坏,在出现故障时保护信息,在故障排除后恢复信息等;例:现场数据采集网络系统中的采集器数据发送程序b.利用软件冗余,防在输入/输出过程及传送过程中出错,如对关键数据采用重复校验方式,对信息采用重复传送并进行校验等;c.编制诊断程序,及时发现故障,找出故障的部位,以便缩短修理时间;d.利用软件进行系统调度,包括在发生故障时,进行现场保护、迅速将故障装置切换成备用装置;在过负荷时或环境条件变换时,采取应急措施;在排除故障后,使系统迅速恢复正常并投入运行等。
(2)提高软件可靠性为了提高软件本身的可靠性,减少出错,可采取以下措施:a程序分段和层次结构。
在进行程序结构设计时,将程序分成若干具有独立功能的子程序块,各程序块可单独,也可和其他程序一起使用,各程序块之间通过一个固定的通信区和一些指定的单元进行通信。
每个程序块能进行调整和修改而不影响其他程序块。
这些各自独立的程序块在连接时,尽量减少程序之间的依赖关系,按层次进行排列,而各程序块具有独立功能,因而结构简单、故障少,易于修改和扩充。
b、软件测试:对软件进行充分的测试,尽量消除软件中的隐患,是提高软件自身可靠性的最根本方法。