王鹏毕业论文

热能与动力工程专业毕业论文（锅炉专业 锅炉的计算机控制 锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节 能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉 30 多万台，每年耗煤量占我国原煤 产量的 1/3，大多数锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。提高热效率， 降低耗煤量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。 作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、运行，减轻操作人员的劳动 强度。采用微计算机控制，能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。 锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动 切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧 量、转速等量转换成电压、电流等送入微机，手自动切换操作部分，手动时由操作人员手动 控制， 用操作器控制滑差电机及阀等， 自动时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。 微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行，除此以外为保 证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置 常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，这是必不可少的， 以免锅炉发生重大事故。 控制系统： 锅炉是一个较为复杂的调节对象，它不仅调节量多，而且各种量之间相互联系，相互， 相互制约， 锅炉内部的能量转换机理比较复杂， 所以要对锅炉建立一个较为理想的数学模型 比较困难。为此，把锅炉系统作了简化处理，化分为三个相对独立的调节系统。 当然在某 些系统中还可以细分出其它系统如一次风量控制回路，但是其主要是以下三个部分： 炉膛负压为主调量的特殊燃烧自动调节系统 锅炉燃烧过程有三个任务：给煤控制，给风控制，炉膛负压控制。保持煤气与空气比例 使空气过剩系数在 左右、燃烧过程的经济性、维持炉膛负压，所以锅炉燃烧过程的自 动调节是一个复杂的。对于 3× 锅炉来说燃烧放散高炉煤气，要求是最大限度地利用放 散的高炉煤气，故可按锅炉的最大出力运行，对蒸汽压力不做严格要求；燃烧的经济性也不 做较高的要求。这样锅炉燃烧过程的自动调节简化为炉膛负压为主参数的定煤气流量调节。 炉膛负压 Pf 的大小受引风量、鼓风量与煤气量（压力）三者的影响。炉膛负压太小， 炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气， 危及设备与运行人员的安全。 负压太大， 炉膛漏风量增加， 排烟损失增加，引风机电耗增加。根据多年的人工手动调节摸索， 锅炉的 Pf=100Pa 来进行设计。调节是初始状态先由人工调节空气与煤气比例，达到理想的燃烧状态，在引风 机全开时达到炉膛负压 100Pa，投入自动后，只调节煤气蝶阀，使压力波动下的高炉煤气流 量趋于初始状态的煤气流量，来保持燃烧中高炉煤气与空气比例达到最佳状态。 锅炉水位调节单元 汽包水位是锅炉安全运行的重要参数，水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严 重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。水位过低，则会破坏水循 环，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重 大事故。它的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节, 使汽包 内部的物料达到动态平衡， 变化在允许范围之内， 由于锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量 变化的响应呈积极特性。但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时，表现却为"逆响应特性"，即所 谓的"虚假水位"，造成这一原因是由于负荷增加时，导致汽包压力下降，使汽包内水的沸点 温度下降，水的沸腾突然加剧，形成大量汽泡，而使水位抬高。 汽包水位控制系统，实质 上是维持锅炉进出水量平衡的系统。 它是以水位作为水量平衡与否的控制指标， 通过调整进 水量的多少来达到进出平衡， 将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近， 以提 高锅炉的蒸发效率，保证生产安全。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象， 运行中存在虚假水位现象，实际中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双重量和水位、 蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。 除氧器压力和水位调节：除氧器部分均采用单冲量控制方案，单回路的 PID 调节。 监控管理系统： 以上控制系统一般由 PLC 或其它硬件系统完成控制，而在上位机中要完成以下功能： 实时准确检测锅炉的运行参数：为全面 掌握整个系统的运行工况，监控系统将实时监 测并采集锅炉有关的工艺参数、 电气参数、 以及设备的运行状态等。 系统具有丰富的图形库， 通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数显示在画面上； 除此之外， 还能将参数以 列表或分组等形式显示出来。 综合及时发出控制指令： 监控系统根据监测到的锅炉运行数据， 按照设定好的控制策略， 发出控制指令，调节锅炉系统设备的运行，从而保证锅炉高效、可靠运行。 诊断故障与报警管理：主控中 心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号，从 而使锅炉的安全防爆、安全运行等级大大的提高。同时，对报警的档案管理可使业主对于锅 炉运行的各种、弱点等了如指掌。为保证 锅炉系统安全、可靠地运行，监控系统将根据所 监测的参数进行故障诊断，一旦发生故障，监控系统将及时在操作员屏幕上显示报警点。报 警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来，这样，当报警发生时，操作员 可立即访问该报警点的详细信息和按照所推荐采取的应急措施进行处理。 记录运行参数： 监控系统的实时数据库将维护锅炉运行参数的历史记录， 另外监控系统 还。设有专门的报警事件日志，用以记录报警／事件信息和操作员的变化等。历史记录的数 据根据操作人员的要求，系统可以显示为瞬时值，也可以为某一段时间内的平均值。历史记 录的数据可有多种显示方式，例如曲线、特定图形、报表等显示方式；此外历史记录的数据 还可以由以为基础的多种应用软件所应用。 计算运行参数： 锅炉运行的某些运行参数不能够直接测量， 如年运行负荷量、 蒸汽耗量、 补水量、冷凝水返回量、设备的累积运行时间等。监控系统提供了丰富的标准处理算法，根 据所测得的运行参数，将这些导出量计算出来。

王鹏 ，男 ，1981年生，河北秦皇岛人。2006年毕业于南开大学文学院东方艺术系美术学专业并获硕士学位北京师范大学艺术与传媒学院美术与设计系教师主要创作研究方向：美术学（中国画)学术兼职：中国美术家协会会员、北京美术家协会会员 、北京工笔重彩画会会员2011年，主持《新中国工笔画中女性形象研究》教育部社科基金青年项目专著1、 出版专著《北京师范大学艺术与传媒学院教师作品及——王鹏》湖北美术出版社 2011—8湖北长江出版集团2、出版专著《中国绘画流派识别图鉴》（合著）中国轻工业出版社· 2008 —83、出版专著《张大千绘画鉴赏》中国轻工业出版社· 2009 —64、出版专著《重彩人物画法》天津杨柳青画社 2013—11主要参加展览1、《珍妮弗之约》入选中国美协主办“第四届全国青年美展”·中国美术馆2011—122、《丽水·纹沙》入选中国美协主办“第十一届全国美术作品展览”2009 —93、《南方的气候》参加中国美协举办“中国美术世界行”展览·2009 —94、《丽水·纹沙》入选中国美协主办“首届中国现代工笔画大展”2010-—10军事博物馆5、《平江路A座》入选中国美协主办“2008北京国际美术双年展”·中国美术馆2008—86、《花衫系列——阳宝》、《花衫系列——倾世之恋》参加“走进学院——全国高校中国画名师邀请展”·国家画院美术馆·2008—127、《擦身而过》、《花衫系列——倾世之恋》入选“维度中国美术大展” 天津展览馆 2010—108、《飞花误》组画、《风之语》参加“2012中国名家邀请展”·国际展览中心 2012—39、《苍山如海》参加纪念中国改革开放30年“盛世丹青—全国中国画名家邀请展”·厦门美术馆 2008—1210、《落山风》入选 中国美协主办“2006全国中国画作品展”·厦门美术馆· 2006— 1211、《平安夜》入选 中国美协主办“远大杯第三届北京国际美术双年展备选资格展”·中华世纪坛· 2006 —1012、《九月的高跟鞋》入选中国美协主办“全国第六届工笔画大展”·中国美术馆、盘锦美术馆·2006—613、《暗香》入选中国美协主办“第十六届国际造型艺术家协会代表大会·美术特展”·安徽国际会展中心· 2005 —1014、《丽水·纹沙》获“鲁艺杯全国高等艺术院校教师作品大展”优秀奖· 2009—1215、《平安夜》获“美苑杯全国高等艺术院校在校学生作品大展”学术奖· 2005—1216、《回春之曲》《欢颜》南开大学学生美术作品展·南开大学东方艺术系· 2006—717、《帕米尔风情》获“中越书画联谊展”金奖·越南河内中心美术馆18、《溪畔群芳》参加“纪念天津筑成建卫600年天津政协之友书画展200519、《生如夏花》《暗香》南开大学永明馆展出20、《风情露冷》参加天津市高校师生美术作品展 天津美术学院展览馆200321、《苍穹》获中国美协主办“老莲杯”中国人物画大赛优秀奖22、《望春》获“第四届中国书画名家大奖赛”银奖论文、作品发表1、文章《砚边随感》及《飞花误》等多幅作品发表于《美术界》2010—112、文章《画心》及《丽水·纹沙》等多幅作品发表于《美术界》2009—123、论文《永恒生命流动的轨迹——中国画线条语言系统的文化内涵》发表于《文化艺术研究》2010—44、编写《艺术学年报2009》“美术学”部分 北京师范大学出版社·2009—125、论文《管窥中国画散点透视产生的文化渊源》发表于《文化艺术研究》2009—46、论文《张大千泼墨泼彩绘画的中国古典美学内涵》发表于《文化艺术研究》2010—17、 《花衫系列——倾世之恋》发表于《美术》·2009—48、文章《为那些渐渐湮没的风景》及《欢颜》等多幅作品发表于《美术界》·2008—99、文章《我的画不为歌功颂德》及《欢颜》等作品发表于《中外书摘》·2008—1210、《丽水·纹沙》发表于《美苑》·2009—1211、《平安夜》发表于《美术观察》·2006—212、《平江路A座》发表于《中国教育报》·2008—813、《平安夜》发表于《美苑》· 2005—1214、《九月的高跟鞋》、《回春之曲》、《擦身而过》发表于《中国画》第十四期 2007——615、《西厢记妙词通戏语》入编《全国高等艺术院校在校学生美术作品年鉴》16、《我和春天有个约会》入编《全国中青年画家作品集》17、《苍穹》等作品〈鹤城晚报〉〈秦皇岛日报〉等媒体发表18、为天津人民美术出版社大型连环画《聊斋》中《青凤》、《神女》、《画壁》、《花姑子》、《翩翩》、《续黄梁》、《婴宁》绘制封面画·2006—819、作品《九月的高跟鞋》发表于《南开大学报》·2006—7 南开新闻网专题报道

基于UG的模块化机械设计方法研究 摘 要]本文采用模块化设计思想和UG二次开发技术,解决了用UG软件进行机械设计时,许多常用件需要多次重 新设计的问题。常用件模块以菜单的方式结合在UG软件中,这具有良好的可扩充性和可移植性。 [关键词]模块化设计 机械设计 UG二次开发 Unigraphics(简称UG)是美国EDS公司推出的CAD/ CAM/CAE一体化软件。它的内容涉及到平面工程制图、三维 造型、装配、制造加工、逆向工程、工业造型设计、注塑模具设计、 钣金设计、机构运动分析、数控模拟、渲染和动化仿真、工业标准 交互传输、有限元分析等十几个模块。近年来UG发展迅速,已 广泛应用于多个领域,更是进行机械设计的常用软件。虽然UG 功能非常强大,但在进行机械产品设计的时候经常会遇到一些 标准件以外的常用件,若每次对它们均从头开始设计,则要做大 量的重复性工作。为了提高劳动生产率,降低设计成本,将已经 广泛应用于电子、计算机、建筑等领域的模块化设计思想引用到 机械设计中,形成基于UG的模块化机械设计。 1模块化机械设计 模块及模块化的概念 模块是一组具有同一功能和结合要素(指联接部位的形状、 尺寸、连接件间的配合或啮合等),但性能、规格或结构不同却能 互换的单元。模块化则是指在对产品进行市场预测、功能分析的 基础上划分并设计出一系列通用的功能模块,然后根据用户的 要求,对模块进行选择和组合,以构成不同功能或功能相同但性 能不同、规格不同的产品。 模块化机械设计相关性 模块化设计所依赖的是模块的组合,即结合面,又称为接 口。为了保证不同功能模块的组合和相同功能模块的互换,模块 应具有可组合性和可互换性两个特征。这两个特征主要体现在 接口上,必须提高模块标准化、通用化、规格化的程度。对于模块 化机械设计,可见其关键是怎样划分模块,这里主要通过综合考 虑零部件在功能、几何、物理上存在的相关性来划分模块。 (1)功能相关性零部件之间的功能相关性是指在模块划分 时,将那些为实现同一功能的零部件聚在一起构成模块,这有助 于提高模块的功能独立性。 (2)几何相关性零部件之间的几何相关性是指零部件之间 的空间、几何关系上的物理联接、紧固、尺寸、垂直度、平等度和 同轴度等几何关系。 (3)物理相关性零部件之间的物理相关性是指零部件之间 存在着能量流、信息流或物料流的传递物理关系。 模块化机械设计的优点 模块化机械设计在技术上和经济上都具有明显的优点,经 理论分析和实践证明,其优越性主要体现在下述几方面: (1)可使现在机械工业得到振兴,并向高科技产业发展; (2)减轻机械产品设计、制造及装配专业技术人员的劳动强 度; (3)模块化机械产品质量高、成本低,并且妥善解决了多品 种小批量加工所带来的制造方面的问题; (4)有利于企业根据市场变化,采用先进技术改造产品、开 发新产品; (5)缩短机械产品的设计、制造和供货期限,以赢得用户; (6)模块化机械产品互换性强,便于维修。 2模块化机械设计在UG中的实现 总体构思 在用UG进行机械设计时,为了将常用件模块化,首先要把 常用件的三维模型表达出来。对于系列产品,可按照成组技术的 原理进行分类,一组相似的常用件建立一个三维模型,即所谓的 三维模型样板。根据UG参数化设计思想,一个三维模型样板可 认为是一组尺寸不同、结构相似的系列化零部件的基本模型。把 众多的三维模型样板按类分开,每一类放在一个集合里,这样每 类都形成了一个三维模型样板的模块库。为了使模块库与UG 的集成环境有机地结合在一起,把每个模块库都以图标的方式 放在用户菜单上,以方便调用。为了实现这一总体构思,综合运 用了UG/Open MenuScript、UG/Open Ulstyler、UG/Open API、Visual C++等UG二次开发技术,其程序流程图如图1 模块库菜单设计 为了与UG菜单交互界面风格保持一致,模块库采用了分 级式下拉菜单,下拉菜单通过UG/Open MenuScript模块开发 实现。即利用MenuScript提供的UG菜单脚本语言,编写成扩 展名为“.men”的文本文件,将其放在用户目录下的/startup目 录内,通过设定UG的环境变量,UG在启动时会自动加载用户 菜单文件。为了方便用户调用时快速检索到所要的常用件三维 模型样板,将下拉菜单的最大深度设计为3级,且每一条下拉菜 单最多不超过15个按钮。末级菜单上每一个按钮对应一个常用 件三维模型样板名称,点击末级菜单按钮即调出创建相应产品 的三维模型样板对话框。 三维模型样板对话框设计 利用UG/Open Ulstyle制作UG风格的对话框,按照模型 样板的参数生成包含数据输入框、文本框、按钮、图片等控件的 对话框。在对话框上部显示零配件图片,在对话框左上角显示对 话框标题,在UG系统窗口左下角显示操作提示信息,这样可以 使用户很方便地设计或选用常用件三维模型,三维模型样板对 话框设计完成后,生成扩展名为“.dlg”文件。所有对话框都有6 种基本同调函数,分别是Apply按钮的回调函数,Back按钮的 回调函数、Cancel按钮的回调函数、OK按钮的回调函数、对话 框构造函数和对话框析构函数。其中对话框构造函数在UG构 建对话框完成之后、用户应用程序执行之前调用,将常用件三维 模型的常用规格及技术要求显示到信息窗口,供用户创建产品 时作参考。对话框析构函数在UG用户对话框关闭时调用,程序 编写时利用它进行关闭、清除信息窗口以及释放申请的内存空 间等操作。 应用程序动态链接库(*.dll)创建 UG/Open API应用程序是用C/C++语言编写的,它除了 能够在UG的环境下对UG进行功能调用外,还能在程序中实 现软件的文件管理、流程控制、数据传输、窗口调用、数值计算等 C/C++语言支持的全部功能,使用非常灵活。UG/Open API 应用程序牵涉到UG提供的头文件(*.h)、库文件(*.dll)及 以C/C++语言编程环境,需要对Visual C++编译环境进行 设置,下面给出了Visual C++编译环境设置方法及动态 链接库的创建过程: (1)建立一个空的动态链接库工程。 (2)配置程序头文件(*.h)、库文件(*.dll)的目录路径。 其中头文件包括UG头文件,Visual C++库文件。 (3)将对话框生成的C语言源文件模板文件*. 添加到Project中。 (4)编制应用程序。进入对话框回调函数内部进行程序编 制,定义变量及UG对象,运用C/C++语言和UG/Open API 函数进行参数化建模设计。 (5)生成动态链接库(*.dll)文件。UG启动时会自动加载 动态链接库文件,供用户菜单调用。 3结束语 随着装备制造业的飞速发展,产品种类急剧增多且结构日 趋复杂,只有产品设计周期不断缩短,才能够满足企业激烈竞争 的需要。用UG软件进行模块化机械设计符合机械产品快速设 计的理念,符合装备制造业的发展需要,是机械设计的发展方向 之一,具有较高的实用价值和经济价值。 参考文献 [1]袁峰UG机械设计工程范例教程[M]北京机械工业出 版社2006 [2]王志张进生于丰业王鹏任秀华基于模块化的机械产 品快速设计[J]机械设计2004,21,8 [3]滕晓艳张家泰产品模块化设计方法的研究[J]应用科 技2006,33,2 [4]董正卫田立中付宜利UG/Open API编程基础[M]北 京清华大学出版社,2002