计算机网络技术专业毕业论文题目
你是不是在为选计算机网络技术专业毕业论文题目烦恼呢?以下是我为大家整理的关于计算机网络技术专业毕业论文题目,希望大家喜欢!
1. 基于移动互联网下服装品牌的推广及应用研究
2. 基于Spark平台的恶意流量监测分析系统
3. 基于MOOC翻转课堂教学模式的设计与应用研究
4. 一种数字货币系统P2P消息传输机制的设计与实现
5. 基于OpenStack开放云管理平台研究
6. 基于OpenFlow的软件定义网络路由技术研究
7. 未来互联网试验平台若干关键技术研究
8. 基于云计算的海量网络流量数据分析处理及关键算法研究
9. 基于网络化数据分析的社会计算关键问题研究
10. 基于Hadoop的网络流量分析系统的研究与应用
11. 基于支持向量机的移动互联网用户行为偏好研究
12. “网络技术应用”微课程设计与建设
13. 移动互联网环境下用户隐私关注的影响因素及隐私信息扩散规律研究
14. 未来互联网络资源负载均衡研究
15. 面向云数据中心的虚拟机调度机制研究
16. 基于OpenFlow的数据中心网络路由策略研究
17. 云计算环境下资源需求预测与优化配置方法研究
18. 基于多维属性的社会网络信息传播模型研究
19. 基于遗传算法的云计算任务调度算法研究
20. 基于OpenStack开源云平台的网络模型研究
21. SDN控制架构及应用开发的研究和设计
22. 云环境下的资源调度算法研究
23. 异构网络环境下多径并行传输若干关键技术研究
24. OpenFlow网络中QoS管理系统的研究与实现
25. 云协助文件共享与发布系统优化策略研究
26. 大规模数据中心可扩展交换与网络拓扑结构研究
27. 数据中心网络节能路由研究
28. Hadoop集群监控系统的设计与实现
29. 网络虚拟化映射算法研究
30. 软件定义网络分布式控制平台的研究与实现
31. 网络虚拟化资源管理及虚拟网络应用研究
32. 基于流聚类的网络业务识别关键技术研究
33. 基于自适应流抽样测量的网络异常检测技术研究
34. 未来网络虚拟化资源管理机制研究
35. 大规模社会网络中影响最大化问题高效处理技术研究
36. 数据中心网络的流量管理和优化问题研究
37. 云计算环境下基于虚拟网络的资源分配技术研究
38. 基于用户行为分析的精确营销系统设计与实现
39. P2P网络中基于博弈算法的优化技术研究
40. 基于灰色神经网络模型的网络流量预测算法研究
41. 基于KNN算法的Android应用异常检测技术研究
42. 基于macvlan的Docker容器网络系统的设计与实现
43. 基于容器云平台的网络资源管理与配置系统设计与实现
44. 基于OpenStack的SDN仿真网络的研究
45. 一个基于云平台的智慧校园数据中心的设计与实现
46. 基于SDN的数据中心网络流量调度与负载均衡研究
47. 软件定义网络(SDN)网络管理关键技术研究
48. 基于SDN的数据中心网络动态负载均衡研究
49. 基于移动智能终端的医疗服务系统设计与实现
50. 基于SDN的网络流量控制模型设计与研究
51. 《计算机网络》课程移动学习网站的设计与开发
52. 数据挖掘技术在网络教学中的应用研究
53. 移动互联网即时通讯产品的用户体验要素研究
54. 基于SDN的负载均衡节能技术研究
55. 基于SDN和OpenFlow的流量分析系统的研究与设计
56. 基于SDN的网络资源虚拟化的研究与设计
57. SDN中面向北向的`控制器关键技术的研究
58. 基于SDN的网络流量工程研究
59. 基于博弈论的云计算资源调度方法研究
60. 基于Hadoop的分布式网络爬虫系统的研究与实现
61. 一种基于SDN的IP骨干网流量调度方案的研究与实现
62. 基于软件定义网络的WLAN中DDoS攻击检测和防护
63. 基于SDN的集群控制器负载均衡的研究
64. 基于大数据的网络用户行为分析
65. 基于机器学习的P2P网络流分类研究
66. 移动互联网用户生成内容动机分析与质量评价研究
67. 基于大数据的网络恶意流量分析系统的设计与实现
68. 面向SDN的流量调度技术研究
69. 基于P2P的小额借贷融资平台的设计与实现
70. 基于移动互联网的智慧校园应用研究
71. 内容中心网络建模与内容放置问题研究
72. 分布式移动性管理架构下的资源优化机制研究
73. 基于模糊综合评价的P2P网络流量优化方法研究
74. 面向新型互联网架构的移动性管理关键技术研究
75. 虚拟网络映射策略与算法研究
76. 互联网流量特征智能提取关键技术研究
77. 云环境下基于随机优化的动态资源调度研究
78. OpenFlow网络中虚拟化机制的研究与实现
79. 基于时间相关的网络流量建模与预测研究
80. B2C电子商务物流网络优化技术的研究与实现
81. 基于SDN的信息网络的设计与实现
82. 基于网络编码的数据通信技术研究
83. 计算机网络可靠性分析与设计
84. 基于OpenFlow的分布式网络中负载均衡路由的研究
85. 城市电子商务物流网络优化设计与系统实现
86. 基于分形的网络流量分析及异常检测技术研究
87. 网络虚拟化环境下的网络资源分配与故障诊断技术
88. 基于中国互联网的P2P-VoIP系统网络域若干关键技术研究
89. 网络流量模型化与拥塞控制研究
90. 计算机网络脆弱性评估方法研究
91. Hadoop云平台下调度算法的研究
92. 网络虚拟化环境下资源管理关键技术研究
93. 高性能网络虚拟化技术研究
94. 互联网流量识别技术研究
95. 虚拟网络映射机制与算法研究
96. 基于业务体验的无线资源管理策略研究
97. 移动互联网络安全认证及安全应用中若干关键技术研究
98. 基于DHT的分布式网络中负载均衡机制及其安全性的研究
99. 高速复杂网络环境下异常流量检测技术研究
100. 基于移动互联网技术的移动图书馆系统研建
101. 基于连接度量的社区发现研究
102. 面向可信计算的分布式故障检测系统研究
103. 社会化媒体内容关注度分析与建模方法研究
104. P2P资源共享系统中的资源定位研究
105. 基于Flash的三维WebGIS可视化研究
106. P2P应用中的用户行为与系统性能研究
107. 基于MongoDB的云监控设计与应用
108. 基于流量监测的网络用户行为分析
109. 移动社交网络平台的研究与实现
110. 基于 Android 系统的 Camera 模块设计和实现
111. 基于Android定制的Lephone系统设计与实现
112. 云计算环境下资源负载均衡调度算法研究
113. 集群负载均衡关键技术研究
114. 云环境下作业调度算法研究与实现
115. 移动互联网终端界面设计研究
116. 云计算中的网络拓扑设计和Hadoop平台研究
117. pc集群作业调度算法研究
118. 内容中心网络网内缓存策略研究
119. 内容中心网络的路由转发机制研究
120. 学习分析技术在网络课程学习中的应用实践研究
计算机通信工程我也是这个专业的,写创新的题目就ok。之前也是苦于写不出,还是学姐给的文方网,写的《基于WebSocket的移动即时通信系统》,很专业基于单片机的数据串口通信无线传感器网络多信道通信技术的研究基于白光LED的可见光通信系统的设计与实现扩谱通信抗干扰的现代信号处理应用研究下一代移动通信网络中的无线资源管理与调度策略研究量子通信中的精密时间测量技术研究矿井救援无线多媒体通信关键技术研究通信制造业上市公司的绩效评价研究通信工程项目管理系统的设计与实现水声双扩展信道空时Turbo通信系统星间激光通信中链路性能及通信性能优化研究D2D通信系统的干扰协调与资源优化案例研究:广州联通高校通信市场营销策略基于IEC61850的微电网通信的研究OFDM通信系统中同步技术的研究与实现无线通信网的节能管理机制我国通信产业发展研究水下机器人通信系统设计与实现室内可见光通信系统关键技术研究配网自动化通信系统的研究星间/星内无线通信技术研究低压电力线载波通信信道特性研究高速相干光纤通信调制解调技术研究LED照明通信系统发射与接收关键技术研究电力通信网络拓扑可靠性分析及评估系统实现无线协作通信中信道编码—网络编码联合方法研究跳频通信信道衰落技术的研究与仿真量子多方保密通信中若干问题研究我国通信运营行业税收负担实证研究——基于上市公司的数据分析星间激光通信终端及其实验室检测平台光学系统研究智能家居远程控制安全通信研究基于TD-LTE的矿山集群通信方案研究基于行为分析的通信网络流量异常检测与关联分析基于ZigBee协议的无线传感器网络数据通信节点设计D2D通信远近效应研究
基于遗传算法的计算机通信网络可靠性分析及优化,我写的题目,开始都不会的,也没什么时间,还是同学给的莫文网,专家就是不一样,很快就帮忙搞定了。论文提出了计算机通信网络可靠性优化设计的具体方案,建立了相应地计算机通信网络成本模型和计算机通信网络可靠度模型,分别采用遗传智能算法对计算机通信网络成本模型和计算机通信网络可靠度模型进行求解。基于可靠性约束的网络优化的实际情况和满意优化的优点,提出了基于可靠性约束的网络多目标满意优化思想,设计出了主干网设计求解模型,改进了遗传算法,并应用于网络优化设计中。
通信业已经走进了千家万户,成为了大家日常生活不可分割的一部分,如今一些高校也设立了专门的通信专业。下面我给大家带来通信专业 毕业 论文题目参考_通信方向专业论文题目,希望能帮助到大家!
通信专业毕业论文题目
1、高移动无线通信抗多普勒效应技术研究进展
2、携能通信协作认知网络稳态吞吐量分析和优化
3、协作通信中基于链路不平衡的中继激励
4、时间反转水声通信系统的优化设计与仿真
5、散射通信系统电磁辐射影响分析
6、无人机激光通信载荷发展现状与关键技术
7、数字通信前馈算法中的最大似然同步算法仿真
8、沙尘暴对对流层散射通信的影响分析
9、测控通信系统中低延迟视频编码传输 方法 研究
10、传输技术在通信工程中的应用与前瞻
11、城市通信灯杆基站建设分析
12、电子通信技术中电磁场和电磁波的运用
13、关于军事通信抗干扰技术进展与展望
14、城轨无线通信系统改造方案研究
15、无线通信系统在天津东方海陆集装箱码头中的运用
16、分析电力通信电源系统运行维护及注意事项
17、 无线网络 通信系统与新技术应用研究
18、基于电力载波通信的机房监控系统设计
19、短波天线在人防通信中的选型研究
20、机场有线通信系统的设计简析
21、关于通信原理课程教学改革的新见解
22、机载认知通信网络架构研究
23、无线通信技术的发展研究
24、论无线通信网络中个人信息的安全保护
25、短波天波通信场强估算方法与模型
26、多波束卫星通信系统中功率和转发器增益联合优化算法
27、HAP通信中环形波束的实现及优化
28、扩频通信中FFT捕获算法的改进
29、对绿色无线移动通信技术的思考
30、关于数据通信及其应用的分析
31、广播传输系统中光纤通信的应用实践略述
32、数字通信信号自动调制识别技术
33、关于通信设备对接技术的研究分析
34、光纤通信网络优化及运行维护研究
35、短波通信技术发展与核心分析
36、智慧城市中的信息通信技术标准体系
37、探究无线通信技术在测绘工程中的应用情况
38、卫星语音通信在空中交通管制中的应用
39、通信传输系统在城市轨道交通中的应用发展
40、通信电源 系统安全 可靠性分析
41、浅谈通信电源的技术发展
42、关于电力通信网的可靠性研究
43、无线通信抗干扰技术性能研究
44、数能一体化无线通信网络
45、无线通信系统中的协同传输技术
46、无线通信技术发展分析
47、实时网络通信系统的分析和设计
48、浅析通信工程项目管理系统集成服务
49、通信网络中的安全分层及关键技术论述
50、电力通信光缆运行外力破坏与预防 措施
51、电力通信运维体系建设研究
52、电力配网通信设备空间信息采集方法的应用与研究
53、长途光缆通信线路的防雷及防强电设计
54、电网近场无线通信技术研究及实例测试
55、气象气球应急通信系统设计
56、卫星量子通信的光子偏振误差影响与补偿研究
57、基于信道加密的量子安全直接通信
58、量子照明及其在安全通信上的应用
59、一款用于4G通信的水平极化全向LTE天线
60、面向无线通信的双频带平面缝隙天线设计
铁道信号专业毕业论文题目
1、CTCS应答器信号与报文检测仪-控制主板软硬件设计
2、基于ACP方法的城市轨道交通枢纽应急疏散若干问题研究
3、全电子高压脉冲轨道电路接收器的硬件研究与设计
4、实时断轨检测系统中信号采集与通信子系统研究
5、基于模型的轨旁仿真子系统验证及代码自动生成
6、基于全相位FFT的铁道信号频率检测算法研究
7、基于机器视觉的嵌入式道岔缺口检测系统应用
8、铁路信号产品的电磁兼容分析与研究
9、铁路高职院校校内实训基地建设研究
10、铁道信号电子沙盘系统整体规划及设计
11、基于Web的高职院校考试系统的设计与实现
12、铁道信号沙盘模拟显示系统研究
13、联锁道岔电子控制模块的研制
14、基于ARM的故障监测诊断系统设计(前端采集和通信系统)
15、客运专线列控车载设备维修技术及标准化研究
16、驼峰三部位减速器出口速度计算方法研究
17、CTCS-2级列控系统应答器动态检测的研究
18、石家庄铁路运输学校招生信息管理系统的设计与实现
19、铁道信号基础设备智能网络监测器设计
20、基于光纤传感的铁道信号监测系统软件设计
21、铁道信号基础设备在线监测方法研究
22、有轨电车信号系统轨旁控制器三相交流转辙机控制模块的研究
23、基于故障树的京广高速铁路信号系统问题分析及对策
24、站内轨道电路分路不良计轴检查设备设计与实现
25、铁路综合视频监控系统的技术研究与工程建设
26、客运专线信号控制系统设计方案
27、铁路信号仿真实验室的硬件系统设计及其信号机程序测试
28、基于C语言的离线电弧电磁干扰检测系统数据采集及底层控制的实现研究
29、铁路综合演练系统的开发与实现
30、大功率LED铁路信号灯光源的研究
31、牵引供电系统不平衡牵引回流研究
32、CBTC系统中区域控制器和外部联锁功能接口的设计
33、城轨控制实验室仿真平台硬件接口研究
34、ATP安全错误检测码与运算方法的研究与设计
35、LED显示屏控制系统的设计及在铁路信号中的应用
36、客运专线列控系统临时限速服务器基于3-DES算法安全通信的研究与实现
37、基于动态故障树和蒙特卡洛仿真的列控系统风险分析研究
38、物联网环境下铁路控制安全传输研究与设计
39、轨道交通信号事故再现与分析平台研究与设计
40、铁路强电磁干扰对信号系统的影响
41、基于LTE的列车无线定位方法研究
42、列车定位系统安全性研究
43、基于CBTC系统的联锁逻辑研究
44、无线闭塞中心仿真软件设计与实现
45、职业技能 教育 的研究与实践
46、光纤铁路信号微机监测系统数据前端设计
47、LED大屏幕在铁路行车监控系统的应用研究
48、基于微机监测的故障信号研究与应用
49、语域视角下的人物介绍英译
50、基于嵌入式系统的高压不对称脉冲轨道信号发生器设计
通信技术毕业论文题目
1、基于OFDM的电力线通信技术研究
2、基于专利信息分析的我国4G移动通信技术发展研究
3、基于无线通信技术的智能电表研制
4、基于Android手机摄像头的可见光通信技术研究
5、基于激光二极管的可见光通信技术研究和硬件设计
6、智能家居系统安全通信技术的研究与实现
7、基于DVB-S2的宽带卫星通信技术应用研究
8、基于近场通信技术的蓝牙 配对 模块的研发
9、多点协作通信系统的关键技术研究
10、无线通信抗干扰技术性能研究
11、水下无线通信网络安全关键技术研究
12、水声扩频通信关键技术研究
13、基于协作分集的无线通信技术研究
14、数字集群通信网络架构和多天线技术的研究
15、通信网络恶意代码及其应急响应关键技术研究
16、基于压缩感知的超宽带通信技术研究
17、大气激光通信中光强闪烁及其抑制技术的研究
18、卫星通信系统跨层带宽分配及多媒体通信技术研究
19、星间/星内无线通信技术研究
20、量子通信中的精密时间测量技术研究
21、无线传感器网络多信道通信技术的研究
22、宽带电力线通信技术工程应用研究
23、可见光双层成像通信技术研究与应用
24、基于可见光与电力载波的无线通信技术研究
25、车联网环境下的交通信息采集与通信技术研究
26、室内高速可调光VLC通信技术研究
27、面向5G通信的射频关键技术研究
28、基于AMPSK调制的无线携能通信技术研究
29、车联网V2I通信媒体接入控制技术研究
30、下一代卫星移动通信系统关键技术研究
31、物联网节点隐匿通信模型及关键技术研究
32、高速可见光通信的调制关键技术研究
33、无线通信系统中的大规模MIMO关键理论及技术研究
34、OQAM-OFDM无线通信系统关键技术研究
35、基于LED的可见光无线通信关键技术研究
36、CDMA扩频通信技术多用户检测器的应用
37、基于GPRS的嵌入式系统无线通信技术的研究
38、近距离低功耗无线通信技术的研究
39、矿山井下人员定位系统中无线通信技术研究与开发
40、基于信息隐藏的隐蔽通信技术研究
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★ 通信工程的毕业论文范例(2)
通信电源的管理与维护1 通信电源系统的组成电源是通信系统的重要组成部分。一个完整的通信电源系统由5个部分组成:交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。2 对通信电源系统的基本要求和特点对通信电源系统的基本要求是可靠性和稳定性。一般通信设备发生故障的影响面比较小,是局部性的,但如果通信电源系统一旦发生故障,通信系统将全部中断,所以电源系统要应有备份设备,电源设备要有备品备件,市电要有双路或多路输入,交流和直流互为备用。我国对通信电源的要求是:防雷措施要求完善,设备允许的交流输入电压波动范围大,多重备用系统以防止电源系统发生电源完全中断故障。由于电网分布和利用市电的条件存在千差万别,许多地方的市电电压波动范围很大。特别是一些变电站、微波站、光通信站和模块站等,有时交流电电压波动范围达±30%以上。为提高市电的可用度,要求电源设备具有更宽的工作电压范围,否则就要增加稳压装置。3 通信电源的管理3.1 加强对电源设备的重视电源设备与通信网中的其它设备(如交换、传输等)有较大的不同,本质上,电源设备是机电设备而非通信设备。正因为如此,在通信中,它得不到充分的重视,无论是在组织机构、人员、资金还是管理上,都得不到相应的保证。然而,必须看到,通信电源作为整个通信电信网中的能量保证,它的作用是整体和全局性的。虽然它不是通信网主流设备,但它却是通信网中最重要、最关键的设备。3.2 加强电源管理上的专业化对通信电源要求通信网上的各级管理层次和建设、维护方面应该有独立的电源专业管理机构和人员。因为通信电源是一个专业,而且是个包括多种系统和学科的大专业,因此,应该对它作相应的专业管理,由其它专业人员来兼管电源专业是不够的,也是不科学的。3.3 重视通信电源系统初期的设计、安装电源系统设计时应充分考虑容量大小、地理位置、空间布置、未来发展、设备质量、工作勘察与设计、运行方式选择、建设管理、运行维护管理等各个环节。其中对于设备选择、方案设计、工程管理等环节尤其要加强重视和管理。3.4 电源设备购置与维护的具体措施1)在购置通信电源过程中,除考虑性价比外,要考虑高可靠性、多种自动保护功能、宽电压、良好的均流均衡性能、在线运行模式,要考虑是否严格按照ISO-9000质量保证体系组织生产,另外系统故障率、防雷和电涌措施、交直流配电一体化等都应是分析考虑配置的重点。要选用可靠性高的设备,合理配置备份设备。2)供电方式要大力推广分散供电,要有备品和备份,使用同一种直流电压的通信设备,采用两个以上的独立供电系统。这样就能够保证在其中一种电源设备发生故障时,另一种电源设备能够及时排除。3)为了尽量缩短设备的平均故障修复时间,要经常分析运行参数,预测故障的发生,并及时排除。4)设备宜采用模块化、热揷拔式,便于更换和维修。再一个就是平时应建立起对电源故障的应急措施,保证可靠供电。最后,要提高技术水平,大力推广集中维护体制。实施集中监控管理是技术发展的必然趋势,是现代化通信网的需要,也是企业减员增效的措施之一。随着通信设备的日益集成化、小型化,各种电源设备也要智能化、标准化,符合开放式通信协议。集中监控必须逐步实施,在实施过程中,三遥(遥信、遥测、遥控)点的设备要合理,决不是越多赿好,否则其效果适得其反。4 加强蓄电池维护通信电源涵盖范围很广,它至少应包括交流高电压、自备柴油发电机、UPS整流装置、蓄电池组、防雷接地、动力环境监控等这几大系统。在这几类系统中,直流系统和USP是直接供给通信负荷的,因此最为重要。而在这些系统中,蓄电池作为不间断供电的保证,在整个电源系统中最为关键。蓄电池不但在交流系统或整流系器出现问题是保证不间断供电,而且还能在市电和自备柴油发电机正常转换时提供保证。所以蓄电池是整个通信电源系统维护的关键。在通信电源系统的日常维护中,蓄电池的维护测试和诊治是十分烦琐而又必须十分细致的事。通信系统现在应用较为普遍的免维护密封式蓄电池,它的日常维护相对要简单得多。对电池维护时的事项如下:蓄电池出厂时已经充分充电,在运输或保存过程中由于自放电会损失一部分容量,所以使用前应进行大充大放以补充电参;搬运蓄电池时要搬运电池底部,绝对不要在端子部用力;绝对不要打开排气阀;阀控式铅酸免维护蓄电池使用前不需检查液面和加水,不要将蓄电池安放在产生火花物体附近或密封场所;免维护铅酸蓄电池横、正放置均可,但在经常震动下应正立使用;相邻蓄电池接线可紧密一些,但多列并排使用时为较好散热,各列间应保持在10mm左右;连接好后应将各导电体盖上绝缘盖并拧紧;充电后若不立即使用,应尽量避免放置于高温环境,温度越高,自放电越大;长期保存后有时不经过几次循环充放电、容量不能充分恢复;放电时,周围温度应控制在-15~+45℃范围内;充放电电压精度在±2%以内为最好;无论是使用或不使用的蓄电池,都应定期(3个月或6个月)进行充放电;清扫蓄电池时应使用湿布,干布或化纤布有可能使使蓄电池外壳裂开,造成漏液或腐蚀着火;检查维修时应穿戴橡胶手套和胶皮鞋等保护用品;如果蓄电池组容量下降到额定容量的60%以下时,可视为寿命终止;在USP等转换器上使用时,应安装电容器,以防止人转换器来的返还电流流入电池。5 通信电源系统的防雷通信电源的管理还包括对外来引入电流、电压的管理措施,碰触电力线和雷击就是最主要的强电流、电压的引入方式。5.1 雷击产生的危害雷击产生强大电流和高电压对人体和设备都将造成重大损害。直接雷或间接雷都将对通信设备产生巨大危害。防雷是一个系统工程,某种有效技术和器材的采用,只能降低雷击危害的概率、减少损害,必须对所有进出局的电缆电线屏蔽和防雷处理,采用完善的接地系统,按照规范要求严格接地、减少雷害。5.2 防雷接地为了防止雷电产生的过电压过电流损坏电源设备,在通信电源系统中,通信机站一般设有防雷接地装置,其接地阻值≤5Ω,在土壤电阻率低的地方,接地阻值应≤1Ω。在通信电源系统中,要求防雷接地线一定要与工作接地和保护接地线分开,而在电力通信电源系统中,要求防雷接地、工作接地、保护接地共用一组地线。现在已开发了各种各样的雷电防护及接地技术,这些都是确保通信网络可靠性的重要技术,也是通信领域中重要的基础技术。现已普遍采用的联合接地系统和进出线防雷系统遍以及各种保安器,是目前行之有效的办法。搞好通信设备的防雷工作,同时还要采用理论和实用方面都比较成熟的避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等设备,诱导雷电流通过接地线进入大地。事实证明,联合接地系统和进出线的防雷系统处理得好时能大大降低雷击损坏概率。从接地的目的来看,特别是室外设备接地,防漏电和防雷显得特别重要。对它们的接地电阻要求,照技术规范的规定执行即可。为了保证接地电阻符合规范要求,施工后的接地及电阻的检查和测试工作就非常必要,定期或不定期的对接地电阻进行测试,检查接地装置系统,是一项应坚持的必要的制度。6 结束语综上所述,在通信网的构成中,电源是它的“血脉”,是确保通信畅通的必要条件。只有从主观上足够重视,并创造良好的客观运行环境,做到管理专业化、制度化,设备、技术先进化,操作、维护现代化,才能保证通信电源系统和通信管理系统的安全运行,确保通信的可靠畅通。
一大堆 给你做参考的
计算机通信网络可靠性设计技术论文
在当今信息网络高速发展的时期,计算机通信网络技术的发展直接关乎着人们的生活和工作方式,也影响着我国经济的发展。目前,我国计算机通信网络系统的建设水平仍较低,尤其是计算机通信网络可靠性的设计,阻碍计算机通信网络技术的整体发展。这需要加大对计算机通信网络可靠性的研究,提高计算机通信网络的可靠性。本文基于可靠性理论从以下几个方面对计算机通信网络优化设计技术进行了深入探讨。
一、计算机通信网络可靠性理论。
计算机通信网络的可靠性是信息网络系统安全的基础,是反映计算机网络系统在一定时间及范围内能完成指定功能的概率和能力。计算机通信网络可靠性理论包括两方面,分别是计算机通信网络的可靠性和可靠度。可靠性是计算机通信网络保持连通并满足通信要求的能力,是计算机通信网络设计和运行的重要参数。可靠度是指计算机通信网络在一定条件下完成某种功能的概率,分为二终端可靠度、λ终端可靠度以及全终端可靠度三种类型。 计算机通信系统可靠性主要包括计算机网络安全对外来攻击的抵抗能力,计算机网络安全的生存性及计算机在各种环境下工作的有效性和稳定性。因此,在对计算机进行相关网络通信设备的维护时,要考虑各方面对其的影响,保证用户网络进行维护时能够提供有效的使用链条,确保计算机在安全的条件下运行。
二、影响计算机网络通信可靠性的因素。
1、网络安全管理对网络可靠性的影响。
计算机通信网络的设计不同于一般的网络产品和设备的设计方式,具有设计规模大、复杂性强的特点。因此,为了计算机网络的可靠性,需在设计中避免计算机发生故障、通讯信息丢失,尽可能保证网络数据的完整性,保证计算机网络足够的可靠性。在设计时,需要采取先进的计算机网络信息管理方式,分析网络运行的参数,使计算机通讯网络保持良好的状态,避免安全隐患的发生。
2、传输交换设备对网络可靠性的影响。
计算机通讯网络在建设过程中,应在方案制定时,认真考虑方案的各项细节,避免错误的发生,并且需考虑通信网络的容错能力和今后经济发展的需要。因此,在对线路进行安装时,应采取双线的形式,合理对线路布置,避免在计算机网络出现问题时,造成巨大的损失。对于网络集成器需将所有计算机用户的终端进行集中处理,通过对线进行拆分与集中,使计算机通讯设备和其他设备接入网络进行处理,这构成了计算机网络信息的第一道防线,但由于计算机网络集成器是单点失效设备,如发生一定的故障,则导致与其连接的用户无法到场。因此,网络集成器对于网络安全是十分重要的。
3、用户设备对网络可靠性的影响。
计算机用户在使用计算机时,用户在终端上的设置影响了所有面向用户的.程序设备,这充分体现了计算机通信设备整体的网络通信安全可靠性,保证计算机良好的使用状态,也保证了计算机在对终端后期维护的高效性。
4、网络拓扑结构对网络可靠性的影响。
在计算机网络规划和设计过程中,网络拓扑结构在计算机网络通信中起到非常关键的作用,网络拓扑结构在不同的环节和领域起到的功能和作用都不同,对于计算网络可靠性方面来说影响极为突出。在网络通信刚建立完成时,由于固有的有效性及容错性,限制了网络通信的发展,但网络拓扑的出现,使计算机网络通信的可靠性提供了理论依据及解决方式,具有十分重要的意义。
三、计算机网络通信可靠性设计原则。
1、制定合理的网络通信管理条例。
在保证设计上合理性的前提下,制定合适的网络通信管理条例,加强网络维护人员对网络的维修,提供良好的运行环境。维护人员还应保持一定的工作能力和职业素质,为网络通信系统提供技术支持。
2、设计符合国家相关的规定。
计算机网络通信在设计时,应严格遵循国家的相关规定和标准,采取开放式的设计结构,支持异构设备和系统的连接,并加强计算机的扩展功能,保证计算机的先进性、实用性和稳定性。
3、设计应确保互联能力。
计算机网络通信系统在保证互联能力后,将可以支持更多的网络通信协议,保证计算机在使用时,有足够的安全和稳定性,提升计算机的容错能力,并提高计算机主干网的网速,加强整个网络的反应速率。
随着现代技术的高速发展,计算机联锁系统逐步取代电气联锁系统,如何保证计算机联锁 系统安全 可靠、长期稳定的运行并维护和及时处理好发生的故障。下面是我给大家推荐的计算机联锁 毕业 论文,希望大家喜欢!计算机联锁毕业论文篇一 试谈计算机联锁系统常见故障及处理 方法 【摘要】计算机联锁系统是铁路行车安全技术的保障系统,保证系统安全可靠、长期稳定的运行队运输生产具有重要意义。本文从计算机单元故障、通讯线路故障、切换故障、电源保障四个方面介绍了常见故障及其处理方法。 【关键词】计算机联锁;故障;处理方法 随着现代铁路的高速发展,计算机联锁系统逐步取代电气联锁系统,如何保证计算机联锁系统安全可靠、长期稳定的运行并维护和及时处理好发生的故障,对于铁路运输、行车安全具有重要作用。本文从维护的角度,对计算机联锁维护故障处理及维护工作提出几点参考意见,并对计算机联锁设备的故障类型与处理原则,常见故障及处理,以及具体计算机单元故障、通讯线路故障、切换故障、 电源故障 等方面分别进行了介绍。 1.计算机联锁设备故障处理的步骤 接到计算机联锁设备故障通知后,切忌盲目动设备。 首先应掌握故障现象、影响范围、对车务影响程度、分析联锁关系、排除车务错误操作的可能。 接着查看机房联锁机、控制台( 显示器 )、控显机(上位机)的运行状态,联锁机采集板、驱动板信息位指示灯状态是否正常,初步掌握信息,再决定如何处理,并将情况及时报段调度和车间。 再根据故障现象初步分析故障发生部位,区分室内故障还是室外故障,区分联锁机、控显机故障还是继电部分故障,不能马上区分时,简单故障如道岔扳不动、红光带等可跳开上述步骤,同普通故障一样处理,可通过借助控制台电流表、轨道测试盘、微机监测等设备进行判断处理。 2.计算机联锁设备的故障类型与处理原则 2.1 故障类型 计算机联锁系统的故障按性质,可分为硬件故障和软件故障。根据硬件故障发生的时间特征,可分为永久性故障#间歇性故障和瞬时故障。永久性硬件故障一旦发生即永久存在,故障排除前,故障设备不能恢复正常运行。永久性硬件故障通常由于元器件失效,连接线断线或短接等引起。 间歇性故障是重复发生,未经排除能自动消灭的故障现象,通常是由于元器件性能变化,接插件接触不良,焊点虚接等引起。瞬时故障通常是由于外界干扰因素引起的偶发性事件。软件故障是由于软件设计中存在的缺陷,在特定站场条件和特殊操作组合情况下,缺陷被暴露出来而引起的故障。 2.2 处理原则 对于永久性故障和间歇性故障处理,首先用备用设备替换故障设备,令故障设备退出运行,使系统恢复正常,然后对故障现象进行分析,对故障设备进行检查,找出故障原因,通过更换电路板或排除故障点加以解决。对于很难在短时间内找出发生的原因,应首先进行系统复位,恢复系统运行,然后对发生的故障前后的环境条件、信号设备状况、控制台操作情况做周密的调查和详细的记录,并结合历次处理故障发生时的记录,从中找出有规律性的条件因素。要注意对机房温度、电源情况、接地状态、天气情况等环境方面的情况进行分析,改善环境条件,防止故障发生。现场运行的软件,通常以固化的方式存储,不给现场人员提供查看和修改程序的方法和手段,软件的维护由设计单位终身负责。在计算机中执行的目标程序代码,可读性极差,又有严密的逻辑性,一条指令或一个代码错误就有可能靠造成系统的崩溃。因此不得不采取严格的保护 措施 。软件缺陷未经排除将永远存在,在相同的条件下可以再现故障,从重复发生的现象中找出规律性的因素,提供给设计单位,由设计单位改进软件设计,排除程序中的错误。 3.常见故障与处理方法 计算机联锁系统是由多台微机组成的分布式系统。每台微机由多个电路板构成,各微机之间通过网络互联,进行信息交换。系统响应第一个操作和完成第一项控制功能,都需要许多部件参与工作,因此一项功能的失败,可能由系统中的不同部件的多种不同原因引起。不同部件的故障,对系统功能的影响范围不同,而系统在同一时间发生的1个以上多重故障的概率极小。确定故障部位后,应首先采取主备系统切换的措施,尽快恢复系统运行,减少对运输的影响,然后对有故障的部分停机检修,排除故障。下面是常见的故障及处理方法。 3.1 计算机单元故障及处理方法 (1)联锁机:STD板故障,具体表现为STD 层运行灯停止闪烁,接受灯、中断灯灭,采集层、驱动层指示灯停闪、故障表示为CPU板故障。 处理方法:更换CPU板;STD层中断2灯灭,运行闪灯,但接发灯闪烁有一些灭灯,根据灭灯的位置,更换STD-01板(与监控机通信和联锁机通讯)。BJ-A0 板故障,STD运行灯、中断灯、报警灯均不闪烁,采集工作灯正常。处理方法:更换BJ板或紧固插座人。 (2)监控机:PC-01网卡故障,其联锁机STD层第1组接发灯闪烁不对,其他灯正常,并有“以联锁要通讯中断”的提示;以太网卡出现故障时提示为监控机与维修机通信中断,VGA显卡有故障时,显示屏无显示或者图形有缺陷。 处理方法:更换PC-01网卡则恢复正常,需要更换显卡或插接不牢。 3.2 通讯线路故障及处理方法 总线插头松动或插接不良,联锁机无法与监控机通信。而LS插头松动或插接不良,联锁机的工作机与备机不能同步。 处理方法:检查插头是否松动,只有完全接触良好,在按联机按钮主可同步。 3.3 切换故障及处理方法 联锁机零层切换板故障时,切换校核报错,某一监控机与联锁机通信中断,排除上述故障,控制台监视器和数字化仪切换板故障,会导致控制台显示屏和数字化仪不能正常随着监控机的切换而切换到工作中的监控机上,也可造成显示屏上无任何显示。 处理方法:此时排除外界电源因素的影响,则需要更换切换板,排除故障。 3.4 电源故障及处理方法 动态稳压电源故障,其故障会导致所有动态继电器的驱动失效,不能驱动室外设备。计算机电源故障,UPS电源,STD电源、采集电源、驱动电源及监控机电源出现故障后,其所带的负载均无法开启。 处理方法:检查输入电源工作情况,输出电源工作情况如果都正常,需要根据故障的点更换电源板件,恢复故障现象。 4.结束语 无论故障原因和故障现象如何变化,作为一名合格的联锁系统维护工作者,只要平时在工作中认真 总结 自己在工作中遇到的故障现象,坚持不断地学习,熟悉设备工作性能,才能准确判断出故障处所,维护好计算机联锁系统,保证铁路运输安全及设备的正常运营。 计算机联锁毕业论文篇二 试论计算机联锁系统的改造工程 摘要:铁路运输的安全性也就越来越凸显出其重要性,原有的铁路计算机信号联锁装置已无法适应现在形式的发展,需要对计算机联锁系统进行有效的改造。本文首先分析了铁路信号计算机联锁系统的性能要求,其次,介绍了计算机联锁系统设备布置及机房条件。同时,以一工程实例为例,就计算机联锁系统的改造进行了深入的探讨,提出了自己的建议和看法,具有一定的参考价值。 关键词:计算机;联锁系统;改造工程 一、前言 随着我国铁路运输的快速发展,我国的铁路里程已经位居世界之首,与此同时,也正在朝着高速、重载、高密的方向不断地发展,由此,铁路运输的安全性也就越来越凸显出其重要性,原有的铁路计算机信号联锁装置已无法适应现在形式的发展,需要对计算机联锁系统进行有效的改造。 二、铁路信号计算机联锁系统的性能要求分析 随着计算机联锁系统的优点越来越显现,过去曾经被广泛应用的继电联锁系统已经远远比不上计算机联锁系统的综合性能,所以可以毫无疑问地说,铁路信号朝着计算机联锁系统方向发展已经是一个必然的趋势,铁路信号计算机联锁系统的性能要求主要有以下一些方面,包括:高性价比、安全性、可靠性、适时性、可维护性等。 (一)实时性要求 计算机联锁系统必须及时输出关于信号和道岔之类的控制命令,通过对于输入变量的变化情况进行采集,来将车站各类表示信息及时刷新,并且以一种较为安全的形式来输出。 (二)经济性 计算机联锁系统的一个重要原因就是其经济性,这也是其能够将继电联锁系统进行取代的原因。计算机联锁系统在建筑、调试、设计、施工、制作等费用上都能够有效地降低成本。 (三)结构模块化与标准化 由于各个铁路站场有大有小,其各自的作业需求和规模都是不尽相同的,所以,在计算机联锁系统的软件和硬件中都必须具有模块化的结构特征,能够实现有效分离数据、真正实现程序化。 (四)功能扩展 在过去所使用的继电联锁系统中,一般来说,都只可以给用户提供基本的操作界面和联锁功能,除此之外,就没有其他的后续功能,而计算机联锁系统则不然,除了具有以上一些特点之外,还具有远程通信、故障分析、故障诊断、故障重演及其他管理功能。 三、计算机联锁系统设备布置及机房条件 本系统微机设备安装在三个19英寸的标准机柜内。三个机柜分别为联锁机柜A、联锁机柜B、监控机柜。 机柜尺寸:长×宽×高=600×750×1800mm。占用机房面积不小于15平米。室内设防静电地板。门窗防尘。设空调,夏季室内温度不超过25℃为宜。运转室内设行车控制台和图形显示器。机械室内安装继电器组合架和电源屏。机械室和运转室的环境条件与继电联锁的机械室和运转室条件相同。 本系统微机设备使用交流220V电源。电压值220V±10%。总容量不超过2KVA。由信号电源屏单独引出一路电源供给。采用两台1.4KVA UPS,大站采用2.0KVA UPS。由一台工作供给全部设备用电,另一台备用。经过电源控制箱的控制,两台UPS可以自动切换或人工切换。也可以不经过UPS直接供电。 输入和输出接口使用直流24V电源。电压范围24V±10%。由信号电源屏输出的直流24V电源供给。采用动态板时需另配一路动态板局部电源,电压为30V。 本系统要求为微机系统单独设置一根地线,接地电阻要求小于4欧姆。埋设地点与 其它 地线间距不小于20米。此地线上不得搭接其他设备。 四、计算机联锁系统的改造 (一)工程概况 将2002年津霸线上的意大利ANsALD0计算机联锁系统更换为北方交通大学的JD-I A型 计算机联锁系统。室外设备不动,室内组合架设备利旧改造,计算机及其I/O接口部分由旧设备更换为新设备。 (二)施工调查 在正式进行改造施工之前,务必应该掌握好原有的计算机联锁系统中旧设备的使用状况,掌握好旧设备的工作原理,做到将实物和图纸相互结合、相互对应;对于那些容易引起行车事故、容易出现问题的旧设备在施工工程中采取有效的防护措施;这样做的目的在于避免出现突发故障。 (三)施工 计算机联锁系统的改造施工主要包括两个部分,分别是开通当天施工和开通前施工。 (1)不能直接对旧系统计算机设备进行施工,这是因为有多个继电器固定在计算机设备上,在没有将其拆除之前都是在运转使用中的。所以,正是由于考虑到了这一点,在这次计算机联锁系统的改造工程中特意新加设了一个接口柜。新接口柜上引入空余接点及复示继电器的接点,而继电器正在使用的那些旧接点不要去动它们。 (2)有效地装配继电器线圈的连线,主要是计算机联锁驱动到接口柜的连线。因为在开通前,这些继电器都是处于运行工作状态,为了避免出现混线的问题,所以这部分接线不可以直接与线圈相连,只可以暂时配至到侧面端子。 (3)由于过去所采用的JD-IA型计算机联锁系统中,方向电路与系统结合的电路较为复杂,需要改造的地方也是很多,所以我们在整个的改造过程中,我们暂时不使用,封闭了方向电路与系统结合的电路 (4)对于计算机防雷柜到接口柜之间的所有电缆都进行提前施工,主要包括公共回线电缆、驱动电缆、采集电缆。 (5)需要提前做好与微机监测相关的各种配线,就近增加防护单元和隔离传感器。微机监测所能够涉及到的监测内容包括有:主灯丝断丝报警电路、电码化电流、电缆绝缘、电码化电压、接收电压/区间移频发送、道岔电流、轨道电压、电源屏输出/输入电压等。 (6)做好计算机联锁系统中设备保护地线和防雷地线的整个施工,这是因为计算机通信和采样之类的设备都是属于高频设备,这些高频设备很容易就会产生出较强的感应电压,如果不加以控制,后果不堪设想。人身防护地线必须采用铜板制作,尺寸为1500mm×l000mm×l0mm,引出线的截面不能够与其他设备地线同槽、同沟、面积不能小于40平方厘米,对地电阻不得大于4欧。而防雷地线与人身防护地线相比,危险度相对要小些,所以可以采用普通石墨地线,在施工过程中,为了避开其他设备,可以采用PVC管来防护防雷地线,对地电阻不得大于8Q。 (7)完善新增电源环线的施工。这些新增电源主要是指计算机联锁系统中新增复示继电器柜和接口柜中的KF、KZ电源,需要“点”施工。而对于复示继电器组合柜而言,需要对外部配线进行“点”施工,对于内部配线可以采取提前施工的方法。 (8)在完成好前面的七个施工步骤之后,就可以在开通的过程中,及时地将继电器配线进行更换,注意是计算机驱动中的。这样做的目的在于最大程度上有效地减少改造对运用的影响。 (四)改造过程中引入计算机联锁教学培训系统 在实际中,我们经常会发现,在计算机联锁设备开通使用后,电务维护人员对计算机联锁设备不熟悉,造成的维护不到位,故障后延时时间长,影响行车;车务操作人员由于对计算机联锁设备部熟悉操作不当,发生不应该影响行车的事情而影响行车,给铁路运输带来严重干扰,对铁路运输安全构成严重威胁。为了避免再次出现这个问题,在改造过程中我们引入计算机联锁教学培训系统。此教学培训系统能够模拟现场计算机联锁设备,实现了计算机联锁设备操作一致、计算机网络一致、计算机软件一致。通过使用该教学培训系统对电务、车务人员进行技术培训,能够大大提高现场维护人员和使用人员的技术水平。 计算机联锁教学培训系统的应用对电务、车务人员学习、熟悉计算机联锁设备及操作手续,分析、查找计算机联锁设备故障方面有着重要意义,有效地防止和减少了因使用人员对设备及操作功能不熟悉,而发生的故障延时。电务部门可以利用该教学培训系统对不明原因的故障进行分析,防止类似信号故障的重复发生,为减少计算机联锁设备故障起到积极的预防作用,从整体上提高了铁路设备的安全运用水平,提高了电务维修人员和车站值班人员的整体业务水平,保证了铁路运输安全,有良好的经济、社会效益和推广应用前景。 (五)改造后的使用效果 改造后的计算机联锁系统采用具有高可靠性的工业控制微机,运用网络通信技术构成多机分布式控制系统。联锁子系统采用动态冗余的双机热备结构,具有故障自动切换和人工切换功能,满足系统高可用性要求。联锁软件采用双份编码,模块化和结构化设计。程序设计标准化。安全输出采用动态驱动方式。表示信息输入采用动态编码方式,满足故障导向安全要求。控显子系统采用双机热备结构,采用控显机转换箱进行人工切换,满足系统高可用性要求。人机界面具有多种可选的操作方法和表示方式。操作方法可选按钮盘、数字化仪或鼠标。站场表示设备可选图形显示器(CRT)或光带表示盘。系统具有完善的自检测和故障诊断功能,并可提供远程监视,为设备维护提供有力的技术支持。系统具有与其它信息系统联网交换信息的能力。 参考文献: [1]王永信.车站信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2002 [2]中国铁路通信信号总公司.铁路工程施工技术手册:信号[M].北京:中国铁道出版社,1996 [3]孟令韬.计算机联锁信息管理系统[D].铁道部科学研究院,2000 [4]祝庚.铁路信号计算机联锁系统的故障模型建立及故障诊断方法的研究[D].合肥工业大学,2003 [5]唐田田.计算机联锁系统软件可靠性设计方法的应用研究[D].合肥工业大学,2004 [6]王峰.铁路车站计算机联锁系统若干技术的探讨[D].南京工业大学,2005 [7]李谦,魏臻,陆阳.企业铁路调度集中底层通信协议研究[A].2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C].2008 计算机联锁毕业论文篇三 试谈计算机联锁软件测试方法 摘 要: 安全是铁路运输生产永恒的主题,联锁软件是保障铁路车站列车或机车作业安全的关键软件,而高效、充分的测试对于保证其安全性具有举足轻重的作用。 文章 描述了被测联锁系统的体系结构以及自动测试系统的设计,采用白盒法和黑盒法来完成对计算机联锁软件的结构测试和功能测试,并给出结构测试实例和黑盒测试框图。 关键词: 软件测试; 白盒法; 黑盒法 1、联锁软件自动测试方法 1. 1 联锁软件基本结构 本文所研究的内容主要针 对联 锁运算层进路控制模块( 见图 1) . 该模块的主要功能有: 1) 进路的建立; 2) 选排一致检查; 3) 进路锁闭; 4) 信号开放; 5) 信号保持开放; 6) 进路正常解锁; 7) 进路非正常解锁; 8) 道岔单操. 1. 2 联锁软件的白盒测试 白盒测试作为结构的测试方法,白盒测试又称结构测试、逻辑驱动测试或基于程序的测试。采用这一测试方法,测试者可以看到被测试的源程序,可分析程序的内部构造并且根据内部构造设计测试用例。白盒测试全面了解程序内部逻辑结构、对所有逻辑路径进行测试,它是穷举路径测试。在使用这一方案时,测试者必须检查程序的内部结构,从检查程序的逻辑着手,得出测试数据。 它的主要优点是: ①能够对程序内部特定部位进行覆盖测试; ②能发现以下类型的错误:程序内部控制结构不正确、程序内部数据结构不正确。 白盒测试的主要缺点是: ①只着眼于程序内部结构,对于在软件需求规格 说明书 中已有明确规定,但在软件实现时被遗漏的功能,无法检查出来; ②无法检验程序的外部特性。 白盒测试检测程序中的每条路径是否都按预定结果正确运行. 本文以进路建立中的进路搜索流程为例, 加以说明. 1. 2. 1 测试用例设计 正常退出路径为 AB - DG, 异常退出路径为 ABCEH. 其他三种路径均为中间结果. 因此, 在测试用例设计中, 覆盖这 5 条路径, 并监督输入参数、 中间结果及输出结果即可. 1. 3 联锁软件的黑盒测试 黑盒测试通常用作功能测试,,数据驱动测试或基于规格说明的测试。用这种方法进行测试时,被测程序被当作打不开的黑盒,因而无法了解其内部构造。在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下,测试者只知道该程序输入和输出之间的关系或是程序的功能符合一定的函数关系。它必须依靠能够反映这一关系和程序功能的需求规格说明书考虑确定测试用例,并且推断测试结果的正确性,即所依据的只能是程序的外部特性。黑盒测试方法能够站在用户立场上进行测试,容易发现以下类型的错误:功能不对或遗漏、界面错误、数据结构或外部数据库访问错误、性能错误、初始化和终止错误等。 但黑盒测试方法有如下主要缺点:①依赖软件需求规格说明书的正确性。但我们并不能保证软件需求规格说明书是完全正确的。比如,在软件需求规格说明书中规定了多余的功能,或是漏掉了某些功能,这对于黑盒测试来说是完全无能为力的。②无法测试程序内部特定部位。 联锁软件黑盒自动测试框图如图 4 所示. 在该系统中, 被测的联锁软件在自身的宿主环境中运行, 整个被测系统通过网络接口接入到测试平台. 测试平台则是由测试软件系统和车站信号设备仿真系统组成. 测试软件系统由测试用例数据库运行结果记录数据库, 分析判断模块和网络通信模块组成, 参见图 5. 工作原理: 1) 根据指定的车站信号平面图( 数据文件) , 自动生成测试命令队列. 2) 由测试用例数据库向被测联锁软件输出模拟操作命令, 同时送运行结果记录数据库记录. 运行结果记录数据库还要接受被测联锁软件的输出驱动命令及车站信号设备仿真系统的状态信息后, 由分析判断模块根据预存结果与输入结果对比分析, 若一致, 则输出下一条模拟操作命令, 若不一致, 则由分析判断模块根据故障现象设计新的模拟测试命令, 重新测试. 若 3 次都存在故障, 则分析判断模块不再设计新的测试命令, 而是回到原来的测试命令队列中, 继续执行. 所有比较一致的结果会从运行结果记录数据库中删除, 而不一致的结果会被记录. 3) 设置设备状态模块能对指定信号设备注入故障, 模拟各种不正常的状态变迁, 已达到故障条件下的安全性测试目的. 2、联锁软件的安全性测试 联锁软件在正常输入条件下不仅能完成联锁软件应该完成的联锁控制功能, 其中还包含着基本的安全性需求. 1) 计算机联锁的软件系统必须达到软件制式检测要求的可靠性和安全性. 2) 计算机联锁软件的安全性完善度等级宜划分为 4 级, 由高至低依次为 4~ 1 级. 等级的划分等同于 EN50128 ( 铁路控制和防护系统软件) 和EN50129( 铁路安全电子系统) 的规定. 3、结论 软件测试的目的在于尽可能多的找出错误. 但这就涉及到如何合理的设计测试用例. 本系统在白盒测试中采用路径覆盖法, 在黑盒测试中采用了等价类划分法, 基对应有效数据的有效等价类和对应无效数据的无效等价类. 在安全性测试中采用了FTA 技术. 只有对软件进行了充分的、 合理的测试后, 才有可能使联锁软件达到更高的可靠性和安全性, 真正的服务于社会. 猜你喜欢: 1. 计算机应用毕业论文范本 2. 浅谈计算机联锁系统的论文 3. 铁路信号计算机联锁毕业论文 4. 车站计算机联锁论文
数控机床改造论文对数控机床的改造进行阐述,并对数控机床改造的特点和常用方法研究。
数控机床改造论文【1】
【摘要】数控机床的改造在机械加工行业中应用越来越广,近年来用户对数控机床的认知能力进一步提高,对此需求也进一步增加,机床数控化改造成为新的经济增长行业。
【关键词】数控;机床;数控化改造;特点和方法
1 机床数控化改造分析
一台旧设备使用到一定年头后,必然会故障频繁发生、维修困难、生产效率降低、加工精度不稳定、甚至完全停机。
对这样的设备是采取彻底报废、还是经过中大修数控改造?做出这种决定之前,首先要对现有设备的剩余使用价值作出评估。
例如一台加工中心,主要构成的机电部件有:①CNC系统及操作子系统;②伺服系统(包括电动机);③机床电气;④机械本体(床身、立柱、导轨和丝杠等);⑤刀库机械手系统;⑥自动工作台交换系统(APC)等。
每一个子系统根据实际情况,都可以作出相应剩余使用价值评估。
例如根据伺服系统的磨损程度,如果继续留用,应考虑整修后还有50%以上剩余价值;但考虑到新更换数控系统的匹配及追求好的伺服特性,即使旧的伺服系统没有完全损坏,或预计继续使用寿命不会太长,也可考虑彻底更换。
机械部件的剩余价值一般都占较高比例,多项工程实践表明,一台高质量机床的机械大件磨损是有限的。
例如改造过的70年代美国卧式加工中心,X方向行程1台为1.5m、1台为2.5m,导轨的直线度和扭曲都能调整到0.008mm/1000mm,导轨本身没有进一步修磨。
机械手刀库部件易损件集中在几个零件上(如手爪、插销等),即使重新更换花费也不多,因此机械部件都占有较高剩余价值。
2 数控机床改造的特点
2.1 投资额少、交货期短同购置新机床相比,一般可以节省60 % - 80 %的费用,改造费用低,特别是大型、特殊机床尤其明显。
一般大型机床改造,只是新机床购置费用的1/ 3 。
即使有些特殊情况,如高速主轴、托盘自动交换装置的制造与安装过于费工、费钱,改造成本也高2 - 3倍,但与购置新机床相比,也能节省投资50%左右。
另外可以根据实际情况进行针对性的改造,交货期缩短。
2.2 机械性能稳定可靠 所利用的床身、立柱等基础件都是重而兼顾的铸造构件,而不是那种焊接构件,改造后的机床性能高、质量好,可以作为新设备继续使用多年。
2.3 熟悉了解设备、便于操作维修 购买新设备时,不了解新设备是否满足其加工要求。
改造则不然,可以精确地计算出机床的加工能力,另外,由于多年使用,操作者对机床的特性早已了解,在操作使用和维修方面培训时间短,见效快。
改造的机床一安装好,就可以实现全负荷运转。
2.4 可采用最新的控制技术可根据技术革新的发展速度,及时地提高生产设备地自动化水平和效率,提高设备和档次,将旧设备改成当今水平的机床。
充分利用现有的条件可以充分利用现有地基,不必像购置新设备时那样需要重新构筑地基。
因此可节约费用,降低改造成本,同时也可缩短生产准备周期。
3 提高数控机床改造精度的常见方法
数控机床在设计上要达到高的静动态刚度,运动副之间的摩擦系数小、传动无间隙、功率大、便于操作和维修。
机床数控改造时应尽量达到上述要求,还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求,才能获得预期的改造目的,常见的机床改造方法如下:
3.1 修复机床导轨精度
导轨的作用是导向与承载。
导轨在空载和在切削条件下运动时,都应具有足够的导向精度。
是机床几何精度的基础,所以,机床在改造时,为了达到预期的精度要求,往往必须修复导轨精度。
对不同形式导轨,大概修理方法如下:
3.1.1 使用环氧型耐磨导轨涂层修复导轨精度:工作台导轨的涂层,就是床身导轨的拓印,它的配合精度必然很高,简化了工艺,缩短了制造周期。
应用于机床改造更为便利,效果显著。
3.1.2 铸铁导轨:铸铁导轨的精加工是用刮削的方法得到的,刮研显点为18 ―25 点/ 平方厘米,同时,必须保证润滑的可靠性。
这样才能尽可能的减小摩擦,以及对位置控制精度的影响。
3.2 恢复主轴精度
主轴是主轴组的重要组成部分。
机床工作时,由主轴夹持着工件或刀具直接参加表面成形运动,对加工质量和生产率,有重要影响。
所以,改造时必须修复主轴的精度。
对于精度超差的主轴拆卸以后应对其进行全面检查,以便确定修理方案。
但大多需要更换主轴轴承、重新调整轴承的间隙调整和预紧。
调整后应进行温升实验,温升超过规定值,应减少预紧量。
当主轴轴承重新装配好后,用千分表和标准检验棒,检查主轴锥孔中心线是否和主轴的回转中心重合,如果相差较大,则必须用专用的磨头,重新磨削主轴锥孔,使其回转中心同主轴的回转中心完全重合。
3.3 修复或更换滚珠丝杠
丝杠传动直接关系到传动链精度,滚珠丝杠作为当代数控机床进给的主要传动机构,以其长寿命、高刚度、高效率、高灵敏度、无间隙等显著特点而得以广泛应用,成为各类数控机床的重要配套部件。
基本上现代的数控机床都采用了滚珠丝杠,但在改造时,一定要恢复其传动精度,或干脆更换新的或更高精度的滚珠丝杠,只有这样才能保证改造后的定位精度,尤其是在半闭环系统中,丝杠不仅要起到传动作用,还要起到标尺的作用,编码器只是测量丝杠的转数,至于工作台实际行走的距离,相当于开环,只能靠滚珠丝杠本身的精度保证。
3.4 利用精密仪器检测机床精度
可以结合具体的机床改造过程,利用先进的激光干涉仪测量系统,对机床的定位精度进行测量,并利用球杆仪快速检查机床精度,诊断误差来源,自动分析机床精度状态,检查出反向间隙、垂直度、直线度、周期误差、伺服不匹配、传动链磨损等,根据检测结果,进行必要的分析,再结合资金投入、新技术应用等因素确定必要的改造、修理方案。
在调整机床参数时,尤其是伺服驱动参数,可根据球杆仪的检测结果,进行系统优化,使机床参数更合理,系统更稳定。
在改造完成后,利用激光干涉仪对定位精度进行测量,并根据情况进行适当的补偿,可以大大提高机床的定位精度和加工精度。
3.5 减少传动环节的间隙
一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。
为了保证传动精度,数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。
在结构上要能达到无间隙传动,因而改造时,机床主要齿轮必须满足数控机床的要求,以保证机床加工精度。
如果进给传动系统中有蜗轮蜗杆传动,一定要注意,调整好反向间隙,否则,很可能直接影响机床性能。
另外,如果进给传动系统中有同步齿形带,也必须进行适当的调整或更换,尤其是在采用半闭环系统中,若此部分不在控制环内,将直接影响机床的定位精度。
4 结论
为了能够大幅度提高数控机床改造后的性能,升级为先进的高端机床,有时需要使用高性能和高可靠的新型功能部件。
但往往价格非常昂贵,使用时一定要根据实际情况,慎重选择。
本文对数控机床改造从实际情况分析入手,对数控机床改造特点和提高改造精度的常见方法进行了较全面的论述,对数控机床改造具有一定的指导意义。
数控机床刀架改造研究【2】
摘 要:随着机械制造发展,企业为了提高产品效益和质量,对普通机床数字化改造及普通数控机床升级改造愈来愈重视,因此数控机床改造有着广阔的市场和效益,刀架的改造就是其一。
关键词:电动刀架 数字化改造
一、数控机床刀架改造及方案
数控车床电动刀架是数控车床的重要功能部件,主要完成零件加工过程中的自动换刀。
使机床在一次装夹中完成多工序的加工,有效的减少刀具多次装夹带来的加工误差,刀架用于夹持切削用的刀具,其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。
因此数控车床的刀架选择的好与坏、效率高与低将直接影响到产品的加工时间和质量,随着制造业的不断发展,对自动刀架的功能及性能要求也越来越高,原有的四工位刀架常常不能满足盘式零件加工要求。
本篇主要介绍如何用卧式六工位电动刀架取代立式四工位刀架,以提高数控机床使用性能。
图 1-1 所示为数控车床自动回转刀架机电系统,其中包括控制元件、动力源、传动装置、刀架体与检测装置。
PMC作为控制装置,通过程序控制电机的起停与正反转,电机作为动力源,通过传动装置控制上刀体的抬起、下降与转动,霍尔元件作为检测元件,检测上刀体是否到位,到位信号反馈给PMC,共同控制电机的运转。
下面从机械与电气两方面做一说明。
二、刀架选择及安装
1.刀架选择
数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。
目前国内数控刀架以电动为主,分为立式和卧式两种。
立式刀架有四、六工位两种形式,主要用于简易数控车床;卧式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋转,就近选刀,用于全功能数控车床。
另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。
电动刀架是数控车床重要的传统结构,合理地选配电动刀架,并正确实施控制,能够有效的提高劳动生产率,缩短生产准备时间,消除人为误差,提高加工精度与加工精度的一致性等等。
另外,加工工艺适应性和连续稳定的工作能力也明显提高:尤其是在加工几何形状较复杂的零件时,除了控制系统能提供相应的控制指令外,很重要的一点是数控车床需配备易于控制的自动回转刀架,以便一次装夹所需的各种刀具,灵活方便地完成各种几何形状的加工。
电动刀架已经形成了系列产品,国内许多厂家已有定型产品,如:立式四工位刀架、卧式六工位刀架、八工位刀架、十工位、十二工位刀架等,我们在改造时只需要根据产品加工的工艺要求,选用卧式六工位刀架,如下图(b)。
2.刀架安装
与原刀架高度及尺寸相近视,刀架电控系统与原刀架电控系统电平一致,机械参数可以参考同类机床进行类比,中心高不能过高,低了可以用垫板垫;安装尺寸也要合适,可以采用过渡件安装。
3.电气改造及调试
电气控制部分改造分两步,线路改造和刀架控制梯形图的编写。
3.1电气部分改造
电气部分,刀架电机主电路不变,原刀架四个刀位输入信号地址X2.1、X2.2、X2.3、X2.4中,前三个可作为六工位刀位信号使用,刀架的分度由刀架电动机后端的角度编码器进行检测和控制,信号是BCD码,X2.4可作为刀架加紧信号输入,需增加X2.6、X2.5两个输入点作为刀位选通信号及刀架电机过载保护输入端,系统其它电气控制部分不再改动,下图为改装后的原理接线图。
3.2刀架结构及动作分析
经济型数控车床刀架式在普通车床六方位刀架的基础上发展的一种自动换刀装置,其功能和普通六方位刀架一样:有6个刀位,能夹持六把不同功能的刀具,方刀架回转60°时,刀架交换一个刀位,但方刀架回转和刀位号的选择是由加工程序指令控制的。
下面就以六工位刀架为例来说明其结构与原理,如下图3.2所示。
3.3刀位信号
3.4自动刀架控制涉及到的I/O信号
PLC输入信号: X2.1~X2.3:1~6号刀到位信号输入;X2.4:热继电器信号输入;
X2.5:行程到达信号输入; X2.6:角度编码器位置选通信号输入;
X2.7:电源空开信号输入; PLC输出信号: Y2.4:刀架正转继电器控制输出;
Y2.5:刀架反转继电器控制输出。
电动机的正反转由接触器KM6、KM7控制,刀架的松开和锁紧靠微动行程开关SQ1进行检测,地址为X2.5。
刀架的分度由刀架电动机后端的角度编码器进行检测和控制,信号是BCD码,分别是X2.1、X2.2、X2.3。
刀具位置选通脉冲信号为X2.6。
电动刀塔过载保护输入信号为X2.4。
选通信号X2.6为1时表示刀架已经旋转到某个刀位位置,这时的具体刀位号由X2.1、X2.2、X2.3来确定。
3.5电气设计要求
机床接收到换刀指令(程序的T码指令)后,刀架电动机正转进行松开并分度控制,分度过程中要有转位时间的检测,检测时间设定为10s,每次分度时间超过10s系统就发出分度故障报警。
刀架分度并到位后,通过电动机反转进行锁紧和定位控制,为了防止反转时间过长导致电动机过热,要求电动机反转控制时间不得超过0.7s。
电动机正反转控制过程中,还要求有正转停止延时时间控制和反转开始的延时时间控制。
自动换刀指令执行后,要进行刀架锁紧到位信号的检测,只有检测到该信号,才能完成T代码功能。
自动换刀过程中,要求有电动机过载、短路及温度过高保护,并有相应的报警信息显示。
自动运行中,程序的T代码错误(T=0或T>7)时相应有报警信息显示。
3.6控制软件的设计
电动刀架控制系统软件执行过程为:换刀系统接收到换刀指令后,系统首先读取刀号存储单元中存储的当前刀位号码,并将该存储单元中的刀位号与换刀指令给出的刀位号比较,如果相同,则不需换刀,系统继续向下执行程序;如果当前刀位号码与换刀指令给出的刀位号不相同,则PMC的'Y2.4脚输出高电平控制刀架电机正转,并不断检测刀位到位信号。
当检测到刀位到位信号后,PMC的Y2.4脚输出低电平,停止刀架运转,同时在Y2.5脚输出高电平,电机反转,同时启动定时器(电机反转的时间必须严格控制,时间过短,刀架无法锁紧,时间过长,会导致电机过载而烧毁),延时时间一到, Y2.5脚输出低电平,电机停止旋转,完成换刀过程。
接下来就要完成FANUC系统PMC刀架控制梯形图的编制,根据刀架换刀流程及I/O分配地址,完成刀架控制梯形图的编写。
对一台特定的数控机床,只要能满足控制要求,对梯形图的结构、规模并没有硬性的规定,我们可以按思路和逻辑方案进行编程。
但理想的梯形图程序除能满足机床的控制要求外,还应具有最少的步数、最短的处理时间和易于理解的逻辑关系。
3.7调试
3.7.1顺序程序的输入、调试
3.7.2系统运行
机械选型安装和电气设计连接完成后,经过检查就可以通电试验,这些工作做完以后,车床刀架的升级改造工作就完成了。
数控机床改造的发展论文【3】
摘 要:近几年来,随着我国科技的快速发展,经济水平的不断提高,机械的科技水平也有了较大进步,其中数控机床改造也成为了人们较为关注的话题之一。
科学技术的进步同样也带动了数控机床的发展,使数控机床技术的运用有了改观。
文章对数控技术,数控机床进行了简单介绍,并对其改造情况进行了分析和总结,希望能够带来一定借鉴意义。
关键词:数控技术;数控机床;改造
最近几年来,我国的市场经济发展迅猛,进步之快令人欣喜,但随之而来的就是国内、国际市场竞争的白日化,其竞争激烈的程度不言而喻。
日趋激烈的市场竞争力带来的是中、小批量的生产越来越多,尤其在航空工业中占据的比例更大,甚至达到绝大部分,且零件外形趋于复杂,这也就要求零件的精度更高。
这些要求的日益严格,使得传统机床的工艺渐渐力不从心,无法满足现代化需求。
在这种情况下,柔性加工变得越发重要,而对数控机床的依赖也越来越大。
想要解决现有状况的方式通常有两种,一种是通过购买新的设备来替换老旧设备,从而决绝现有设备无法满足的缺陷,但这种方法所需的资金比较多,在资金紧张时很难实现。
另一种方法则是改造旧设备,从而获得数控加工能力,这种办法有效且节省开支,是目前较好的办法,这也使得数控机床改造成为了重要的研究课题之一。
1 数控技术与数控机床
数控技术在现代化生产中有着至关重要的作用,现代化生产离不开数控技术,它是生产自动化的核心技术,是实现生产自动化的关键所在。
现代化科学在如今的生产中运用广泛,想要实现生产的全自动化离不开优良的数控技术。
数控技术发展的好坏对现代化机械生产的作用不言而喻,甚至可以说其技术的好坏直接影响着一个国家装备制造业的水平,同时映射着众多领域的技术水平。
可见基础科学的发展离不开数控技术的进步。
数控机床是典型的机电一体化产品,其高效利用解决了很多方面的问题。
在现代化的工厂中离不开数控机床,对于比较复杂、精密、繁多的零件加工,数控机床有着较大作用,是生产的关键所在。
柔性、高效能是其特点,更是现代化机床技术发展的大方向。
在航空航天、农业生产以及开采矿产等方面,数控技术都起到重要作用,并带动了工业的发展。
从根本而言,数控机床就是利用计算技术,将信息代码用数字的形式表示出来,再通过输入到数控设备中,通过数控设备发出各种指挥信号,从而控制机床,将一些复杂繁多的问题按照严格要求得以解决。
2 数控机床改造的优势
数控机床的优势有很多,单从效率方面和合理化方面就可归纳出七点。
以下做详细介绍。
(1)数控加工的种类较多,小批量生产上有着重要作用,是其自动化的手段。
它的自动化程度较高,并且加工的速度也非常迅速,都是其主要优点。
(2)产品质量是生产最为关注的问题之一,保持稳定的质量和较高的水准是数控加工的优势。
因为数控加工都是按照提前计算好的数值进行操作和加工的,所以它能够准确地进行加工并且还可以保证质量的稳定统一。
(3)现代加工中对于一些外形复杂且需要精度的加工是工作的难点问题之一。
数控加工可以有效解决这一方面的困难,并且能够在加工上保证效率和速度。
(4)装配的质量和效率依然是加工中所关注的问题之一,数控加工的零件都能够较好地解决这一方面的问题,并提高了零件装配的互换性。
(5)生产管理也在其作用下有了较好的发展,由于其加工时间固定,工作稳定,所以管理上也较为便捷,并未计算机集成制造系统的使用起到良好效果。
(6)在人工操作上,其有效利用可以减少劳动力,并提高工作准确度,提高产品质量。
(7)与人工加工相比,其优势在于可以连续加工,使加工不间断,在减少人工的同时,又缩短了工期,提高了效率。
3 数控机床改造技术的发展趋势
近些年来数控机床有了较快的发展,其外形和功能上也有了显著提高。
具体来说,在上世纪五十年代的时候,诞生了第一台数控机床,这是美国研发的,主要元件是电子管,由于当时科技水平并不发达,所以其体积非常庞大,笨重。
在六十年代时,半导体晶体管有了较好的应用,数控系统也有了较大程度的进步,性能有了稳步提升,并且性价比有了明显提高。
七十年代的时候,机床的加工效率更为迅速,其使用效率更高,灵活性更强,数控机床有了质的飞跃,工作也逐渐完善起来。
到了八十年代,数控技术转型为计算机数字控制技术,这是一个崭新的时代,微处理得到了较为广泛的应用。
微处理的运算速度有了稳步温升,数控机床的发展也更为快速。
数控机床的不断发展,为工业带来了新的改观。
伴随着计算机数字控制时代的到来,数控技术越发完善,高精度、高效率、智能化是其发展的方向,其发展的速度更是令人欣喜。
主要表现特点从以下几方面来具体说明。
3.1 高精度化
高精度化是数控技术的特点之一。
在现代化工业飞速发展的今天,对加工的精度要求也越来越高。
从八十年代的定位精度到九十年代初的定位精度,可以从数字上看出精度的变化。
在精度不断提升的现在,受益最大的就是航天工业,其精度的变化有了较大提升,并且对航天工业的发展帮助非常大。
此外,在计算机技术迅猛发展下,其加工精度进步速度也越来越快,机床结构材料也有了一定改变。
3.2 高速度化
机床生产效率的提高也是其发展的具体表现之一,从机床主轴的转速上可以体现出来。
4000rpm到6000rpm是中等规格机加中心的最高转速,后发展到8000rpm到12000rpm。
其次,坐标轴移动速度的提升也是其效率提高的表现。
3.3 高柔性化
多样化、个性化是现代产品的特点,这也就要求机床要有更高的柔性加工。
如铣削加工中心可以铣削、钻孔、攻丝等。
3.4 高自动化
自动化指的是在加工过程中主要依靠机器设备进行加工,人力加工会比较少。
高自动化不但能够减少人工的耗费,还可以提高工作效率和工作质量,与传统加工相比有着非常多的优势。
传统自动化往往是对大批量生产加工,而现在利用数控机床和机械加工中心,可以使大批量生产自动化,在多品种小批量的生产上也有所作为。
3.5 宜人的造型和灵活的操作
在数控机床效率不断提升的同时,造型的改变也是其重要的进步之一。
除了性能优异,使用安全之外,在造型上还要便捷、美观,适合人员操作。
这才是优秀的数控机床所应具备的。
简单灵活的操作也是数控机床所具备的特征,操作的灵活简单也可以加快其效率。
3.6 可靠性高
随着现代科学的发展,数控机床的可靠性也有了稳步提高,准确度和质量都有了一定程度上的进步。
机床的数控化从传统的切削机床逐渐转化向塑料加工机床、绘图机、气割机等加工设备方面转化。
其可靠性越来越高,应用也越来越广泛。
4 结束语
随着数控技术的不断发展,数控机床改造技术也在日益进步,其发展的前景也十分乐观。
在现代化科技高速发现的今天,相信我国的数控机床技术还会不断改进,日趋完善,为其工业发展带来新的发展前景。
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我国数控机床的现状及发展趋势摘要:论述我国数控机床发展的过程与现状,对数控机床的发展趋势进行了探讨,提出了我国数拉机床发展的对策。关键词:数控机床;发展加工数控机床是数字控制的工作母机的总称,由主机、数控系统和相关配套件组成。其最大优点是提高了机床的自动化。从而减少甚至消除了操作人员对正在加工中的零件的干扰。许多数控机床可以在没人照顾的情况下完成整个加工过程,这样既节省了人力资源又同时带来了诸如减轻操作人员的疲劳度,减少人为错误以及准确的对每个加工件的加工时间进行预侧等优点。因为数控机床在运行的过程中是由程序控制的,所以数控机床对其操作人员的技术水平的要求也相对要低得多。第二大优点是其加工的一致性和精确性。因为一且控制机床的程序得到验证以后,成千上万个-模一样的加工件就可以被准确无误地加工出来。所以由数控机床生产出来的加工件规格都特别精确。第三大优点是其灵活性。要加工不同的加工件,只要通过简单的加载不同的控制程序就可以实现,只要某个加工件的控制程序被脸证过,而且被用来加工过该加工件,那么下次要再加工此加工件时,只要再把该控制程序加载就行了,这样带来的另一个好处是数控机床可以很快的从加工一个加工件转到加工另外一个加工件。我国数据机床历史回顾我国数控机床产业的发展一直受到国家经济状况、数控技术发展水平与国家扶持政策的制定等三大因素的影响,自1958年以来,中国数控机床的发展划分为三个阶段:l、初始阶段。中国的数控机床发展起步于1958年,经历了20余年的初始阶段。到1979年,中国的数控机床发展仍十分缓慢,特别是受到电子技术发展的限制,国产数控系统的可靠性差,使中国的数控机床在20年内难于打开局面,未能形成产业。2、稳步发展阶段一引进、消化吸收、国产化与自行开发阶段。自从1980年以来,中国执行了‘六五”、‘七五”、‘,/又丑,三个五年计划。在这个期间,在改革开发的政策指导下,国家大力支持机床行业,通过引进技术发展数控机床产业。自‘六五”以来,中国有80余家企业通过许可证贸易、合作生产、购进样机、来料加工或合资生产等方式,先后从日本、西德、美国等10多个国家引进与数控机床生产及应用有关的技术,其中引进数控系统和伺服系统20项、数控机床109项、机床电器18项、机床附件U项、数控刀具系统巧项、测量技术10项,总用汇额已超过亿美元。3.曲折发展阶段。1994年至1998年由于东南亚金融危机,我国经济软着陆及国内消费市场疲软等综合因素的影响,事实上,国内机床市场容量呈下降趋势,而且国产机床的市场占有早有所下降,机床工具行业连续五年负增长。1999年3月份,全行业开始恢复性增长,1999年至6月份开始出现两位数增长,其中数控产品增长占主导地位.到2000年一年全行业总产值将已经到320亿元,其中金属切削机床产值达到120亿元,数控金属切削机床产值达到20亿元,出口刨汇达7亿美元。2001年比2000年销舍产值增长2o%,全行业的金属切削机床和锻压设备重点联系企业的产值数控化率从2000年的21.1%提高到2001年的26.2%。2.数据机床发展方向由于计算机技术的飞速发展,推动数控机床技术更快的更新换代‘世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统,开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,并向智能化、网络化方向大大发。近几年许多国家纷纷研究开发这种系统,如美国科学制造中心(NeMs)与空军共同领导的‘下一代工作站/机床控制器体系结构”ONGC。欧共体的/自动化系统中开放式体系结构00SAC-A,日本的OSEC计划等。开发研究成果已得到应用。如Cincinnati一Mn二ron公司从1995年开始在其生产的加工中心、数控铣床、数控车床等产品中采用了开放式体系结构的A2100系统。新一代数控系统技术水平大大提高,促进了数控机床性能向高精度、高速度、高柔性化方向发展,具体说来表现为以下几个方面:2.1离速、离效、高精度、商可靠性机床向高速化方向发展,可充分发挥现代刀具材料的性能。不但可大幅度提高加工效率!降低加工成本,而且还可提高零件的表面加工质量和精度;要提高加工效率。首先必须提高切削和进给速度,同时,还要缩短加工时间;要确保加工质量,必须提高机床部件运动轨迹的精度.对数控系统的可靠性而言,一般要高于被控设备的可靠性在一个数量级以上,它是高速、高效、高精度的基本保证。但也不是可靠性.越高越好,仍然是适度可靠,因为是商品,受性能价格比的约束。2‘2模块化、钾能化、柔性化和集成化为了适应数控机床多品种、小批量的特点。机床结构模块化,数控功能专门化,机床性价比显著提高并加快优化,个性化是近几年来特别明显的发展趋势;智能化体现在加工效率、加工质量、驱动性能、编程与操作、监控、诊断与维修等。2.3开放性为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求,最重要的发展趋势是体系结构的开放性,设计生产开放式的数控系统,例如美国!欧共体及日本发展开放式数控的计划等。当前。国产数控4机床与工业国家的机床产品相比,有一定差距。但差距所在,便是其努力方向及发展动力所在。这也将促使我们在学习掌握和运用高速、高精数控机床的核心技术的同时。积极开发新的现代制造技术。使国产数控机床得到更大发展。从而相应进一步加大对出口市场的开拓力度。参考文献:「l]郝安林,吕安相,中国数控机床的现状及发展趋势[J].安阳大学学报.2004(5)[2]胡娟.数控机床的基本原理[J].安徽电子信息职业技术学院学报.2004(7)[s]赵华蓉.我国数控机床的状况与发展[J].科技与经济.200叹19)
数控机床旋转进给系统的状态空间模型及性能分析摘要:高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动,其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法,并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置,并用Simulink进行了系统仿真,为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。关键词:旋转进给;直接驱动;永磁同步电机;中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as pendulum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control machine.Key words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0 前言高性能数控机床的旋转进给伺服系统,特别是直接驱动伺服系统(即取消了从电动机到执行机构或负载之间的一切机械中间传动环节,把传动链的长度缩短为零。)广泛使用永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作为控制对象。其优点是结构简单,运行可靠,通过在结构上采取措施,如采用高剩磁感应、高矫顽力和稀土类磁铁等,可比直流电动机的外形尺寸约减少1/2,重量轻60%,转子惯量可减小到直流电动机的1/5 。[2]还应该看到,传统驱动系统由于传动环节的存在,控制环节的受力较小,系统对扰动的敏感度相对较低,而直接驱动伺服系统,负载与控制环节之间几乎是直接相联,没有传动链的缓冲,因此控制环节受力较大,对扰动比较敏感,这可能会对系统的动态性能造成影响;同时,摆头与转台的特点是要承受低速大负载,因此其大负载条件下的低速平稳性也是系统设计中的一个重要问题。因此,对于此类数控机床转台、摆头等旋转进给直接驱动系统而言,其控制问题较常规进给系统更为复杂。在工程实际中多采用基于矢量变换控制的经典3 环控制方法进行系统控制,其建立控制模型的基础是经典控制理论,即对系统使用传递函数加以描述,将某个单变量(如转速等)作为输出,直接和输入(如电压等)联系起来。但实际上系统除了输出量外还包含其它相互独立的变量,而微分方程或传递函数对这些内部的中间变量是不便描述的,因而不能包含系统的所有信息,不能完全揭示系统的全部运动状态。而若应用现代控制理论的状态空间法分析系统,其动态特性是由状态变量构成的一阶微分方程组来描述的,它能反映系统全部独立变量的变化,确定系统全部内部运动状态,方便地处理初始条件。因此可以更为全面的表征系统以及系统内部变量的关系,尤其适合应用于非线性、多输入-多输出系统。[5]综上所述,旋转进给直接驱动伺服系统是一个强耦合、非线性的复杂系统,因此用状态空间法来进行建模是更为科学和有效的。本文在矢量控制的基础上通过状态空间法建立永磁同步电机状态空间模型,并应用现代控制理论的各种方法对模型进行全面的分析,为进一步应用先进的控制方法对系统进行控制打下坚实的基础。1 PMSM 的数学模型我们考虑的是正弦型永磁同步电动机系统。该电动机具有正弦形的反电动势波形,其定子电压、电流也为正弦波形。假设电动机是线性的,参数不随温度等变化,忽略磁滞、涡流损耗,转子无阻尼绕组。基于电动机统一理论的结论可以得到,转子坐标系(d-q轴系)中永磁同步电动机定子磁链方程为:(1)其中:——转子磁钢在定子上的耦合磁链;Ld、Lq——永磁同步电动机的直、交轴主电感;、 ——定子电流矢量的直、交轴分量。PMSM 定子电压方程为: (2)其中, 、——定子电压矢量us的d、q轴分量;w——转子电角频率。PMSM 的转矩方程为: (3)电动机转矩系数Kt 为:Kt = pmyr此外,电动机系统还要满足基本运动方程:( 4)其中,n ——电动机转速;wr ——转子机械角速度,w=pmwr ;Td、TL ——电动机的电磁转矩和负载转矩。采用现代控制理论的状态方程对永磁同步电机进行数学建模。若采取矢量控制,一般要求id=0,但是状态方程中不出现md和id是不合理的。因为在id=0的控制模式中,只是要求id的取值等于0,但id的实际值并不一定总是等于0(特别是在动态过程中)。同时,ud的实际数值也不会等于0。因此,必须将ia也作为状态变量,将md 也作为控制变量,由控制器根据所有状态变量(包括id)的取值进行控制。因此取状态变量 ,q 为转子位置角。将(1)式带入(2)式的第2 式,由(3)式和(4)式可得,则永磁同步电机的状态方程为( ) :(5)由此可见,该系统是一个非线性时变系统,且在系数矩阵中含有wr,id,iq状态变量的交叉相乘项,因此需要进行系统解耦,令因此采取id=0的矢量控制方法,uq'=uq,TL'=TL,系统可化为线性系统。取ud,uq 为控制量,负载转矩TL 作为扰动处理,因此单独提出,则系统化为=AX+BU+B0TL 的形式,则原系统化为:(6)2 PMSM 系统的分析PMSM 的参数如下:则系统状态空间方程为:2.1 多项式模型将状态空间模型转换为多项式模型,系统的传递矩阵为:2.2 能控性与可观测性分析状态完全能控的充分必要条件是系统的能控矩阵的秩为n。状态完全能观测的充分必要条件是能观测矩阵的秩为n。计算可得,系统的能控矩阵秩为4,满秩,则系统状态是完全能控的。系统的能观测矩阵的秩为4,满秩,则系统状态是完全可观测的。2.3 控制系统的稳定性分析对于由状态空间模型表示的系统,其系统稳定的充分必要条件是:系统矩阵A 的特征值全部具有负实部。eig(a)'=1.0e+002 *[0 -1.2069 - 0.8066i -1.2069 +0.8066i -2.1212]由于系统矩阵a 的特征值中有一个是零,因此该系统是临界稳定的。由于能控矩阵的秩为4,满秩,因此可以通过状态反馈配置极点使得系统稳定。2.4 多输入控制系统的极点配置对于多输入系统的极点配置的基本思路是:首先求一状态反馈,使得其闭环系统对某一输入(例如第一个输入)是能控的,再按单输入系统配置极点的方法进行极点配置[5]。图1 极点配置的闭环系统框图期望极点为:1.0e+002 *[-0.1 -1.2069 -0.8066i -1.2069 + 0.8066i -2.1212](1)构造Q、S 矩阵。,由系统可得,n=4,m=2,u1+u2=4,a 为Q-1 的最后一行向量。(2)先按能控标准型进行极点配置。对 单输入系统进行极点配置。的特征多项式为,所期望的特征多项式为,则增益阵为:(3)求化为能控标准型的变换矩阵T,即则增益阵返回原坐标系为(4)使原系统(A,B)实现极点配置的状态反馈为:2.5 系统仿真系统位置状态向量对阶跃信号的响应:图2 极点配置前位置状态向量的阶跃响应图3 极点配置后位置状态向量的阶跃响应系统位置状态向量对速度信号的响应(虚线为输入位置信号,实线为输出位置信号):图4 极点配置前的速度信号跟踪曲线系统位置状态向量对正弦信号的响应(虚线为输入位置信号,实线为输出位置信号)图5 极点配置后的速度信号跟踪曲线图6 极点配置前的正弦信号跟踪曲线图7 极点配置后的正弦信号跟踪曲线由此可见,通过极点配置使系统稳定,且对各种输入信号的响应有很大改善,具有很好的跟踪性能,这对于随动系统来说是十分重要的。3 总结使用状态空间方程表征系统,可以把系统的状态与系统的输入和输出联系起来,并在系统的内部变量与外部输入和测量输出之间建立联系,保存系统内部特性的信息,因此模型更为精确和科学。本文即在矢量控制的基础上提出了一种建立完整的永磁同步电机状态空间模型的方法。根据此模型,运用现代控制理论的各种方法对系统性能进行了分析和计算,分析表明该系统具有完全能控性、完全可观测性以及临界稳定性,通过状态反馈配置极点的方法使得系统稳定,使状态变量对输入信号有很好的跟踪性能。为进一步分析和设计控制系统提供了有效的方法和思路。参考文献:[1] 欧阳黎明.MATLAB控制系统设计[M].北京:国防工业出版社,2001.[2] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出版社,2002.[3] 李三东,薛花.基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模[J].江南大学学报,2004,(2):115-120.[4] 杨平,马瑞卿,张云安.基于Matlab永磁同步电机控制系统的建模仿真方法 [J].沈阳工业大学学报,2005,(4):195-199.[5] 侯媛彬,嵇启春,张建军,杜京义.现代控制理论基础[M].北京大学出版社,2006.[6] 孙亮. MATLAB语言与控制系统仿真[M].北京:北京工业大学出版社,2006国物流管理逐渐走向社会化和供应链化的形势下,必须接合具体企业的物流运作管理实际,根据精益物流的基本原则和企业信息化状况,通过理论与应用的研究,在精益供应链物流管理原型系统的基础上不断修改和完善,不断地进行研究和实践,以此来推动我国制造企业精益供应链物流管理信息系统的发展。参考文献:[1] 乌跃.论精益物流系统[J].中国流通经济,2001(5):11-13.[2] (美)詹姆斯·P. 沃麦克, (英)丹尼尔·T. 琼斯, 沈希瑾,张文杰,李京生.精益思想:消灭浪费,创造财富[M].北京:商务印书馆,1999.[3] RICHARD Wilding. Lean, Leaner, Leanest[J]. InternationalJournal of Physical Distribution & Logistics Management1996,25(3/4)20.[4] 王之泰. 物流工程研究[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004.[5] 田宇,朱道立.精益物流[J].物流技术,1999(6):19-21.[6] LIU X Q, MA S H. Supply chain logistics circulation quantityand response time calculation model[J].WSEAS Transactionson Systems, 2006,5(4):643-650.__PLC 在机床数控改造中的典型应用邵晓嵬, 任有志, 王燕丽(河北科技大学机械电子工程学院, 石家庄050054)摘要: 讨论了利用可编程控制器对机床进行数控改造的具体方案和一般步骤,并以锯片切割机的改造为例介绍了利用西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器进行改造的具体过程,阐述了机床数控改造后的应用效果及其未来的社会和经济效益。关键词: 可编程控制器; 机床; 数控改造中图分类号: TG51 文献标志码: A 文章编号:100320794 (2007) 1120147202Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - zhi , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introduced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0 前言在我国现有的机床中有一部分仍采用传统的继电器- 接触器控制方式,这些机床触点多、线路复杂,使用多年后,故障多、维修量大、维护不便、可靠性差,严重影响了正常的生产。还有一些旧机床虽然还能正常工作,但其精度、效率、自动化程度已不能满足当前生产工艺要求。对这些机床进行改造势在必行,改造既是企业资源的再利用,走持续化发展的需要,也是满足企业新生产工艺,提高经济效益的需要。1 解决方案利用PLC 对旧机床控制系统进行改造是一种行之有效的手段。采用PLC 进行控制后,机床控制电路的接线量大大减少,故障率大大降低,提高了设备运行的稳定性和使用率,增强了可靠性,减小了维修,维护工作强度。当机床加工程序发生变化时,只需要修改PLC的程序就可以进行新的加工,更改较方便,有助于提升机床的应用。由于具有通信功能,采用可编程控制器进行机床改造后,可以与其他智能设备联网通信,在今后的进一步技术改造升级中,可根据需要联入工厂自动化网络中。2 改造过程、步骤及应用实例(1) 深入了解原有机床的工作过程,分析整理其控制的基本方式、完成的动作时序和条件关系,以及相关的保护和联锁控制,尽可能地与实际操作人员充分交流,了解是否需要对现有机床的控制操作加以改进,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在后续的设计中予以实现。(2) 根据分析整理的结果,确定所需要的用户输入P输出设备。由于是对旧机床的改造,在保证完成工艺要求的前提下,最大限度地使用原有机床的输入P输出设备,如: 按钮、行程开关、接触器、电磁阀等,以降低改造成本。(3) PLC 机型选择。根据输入P输出设备的数量与类型,确定所需的IPO 点数。确定IPO 点数时,应留有20 %左右的裕量,以适应今后的生产工艺变化,为系统改造留有余地。由IPO 点数,利用一条经验公式:总内存字数= (开关量输入点数+ 开关量输出点数) ×10 + 模拟量点数×150来估算内存容量。在估算出内存字数后,再留25 %的裕量。据此,选择合适的机型。(4) 设计并编制IPO 分配表,绘制IPO 接线图。应注意到:同类型的输入点或输出点应尽量集中在一起,连续分配。(5) 进行程序设计。可借鉴机床原有继电器控制电路图,加以修改和完善。完成程序设计后,应进行模拟调试。(6) 模拟调试后,进行现场系统调试。调试中出现的问题逐一排除,直至调试成功。最后还应进行技术资料整理、归档。图1 IPO 接线图下面是对某锯片切割机的数控改造过程,机床的各控制过程如下:(1) 主轴电机的控制。起动,停止;(2) 进给电机控制。工作台纵向进给到与锯片相切的位置,之后工作台横向快速进给锯片,完成后工作台慢速移动后退,其间锯片主工作台变速旋转一个锯齿的角度,两运动同时进行插补出一个锯齿圆弧;(3) 冷却泵电机的起动控制以及相关的保护、联锁控制,工作台的各运动方向的超程保护,各运动方向的联锁控制等。确定所需的用户输入P输出设备。根据设备的硬件条件分析出,面板上有6 个按钮需占6 个数字输入口,一个BCD 拨码开关占用4 个输入口,一条直线光栅尺占用3 个输入口,一个三位状态旋钮占2 个输入口,执行元件为3 个步进电机和2 个异步电机,其中3 个步进电机共需8 个数字输出口,砂轮主电机和冷却泵各需1 个输出口,报警指示灯和上电指示灯各需1 个输出口。为保证安全起见,热继电器不接入输入端,而直接接在PLC 的输出端;合计输入点数15 点,输出点数12 点。考虑到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 点数要在30 个点以上。因此,选用西门子公司S7 - 200 系列226 型号的PLC ,其输入点数24 点,输出点数16 点, IPO 总点数40 点;编制IPO 分配表(见表1) ,绘制IPO 接线图(见图1) ;借助机床原有的继电器控制电路图,进行程序设计,编写STL 结构化程序语言;模拟调试及现场系统调试,完成技术资料的归档。表1 IPO 分配表输入输出I0. 0 BCD 拨码开关1 位Q0. 0 W轴CP 端I0. 1 BCD 拨码开关2 位Q0. 1 X轴PY轴CP 端I0. 2 BCD 拨码开关3 位Q0. 2 W轴DIR 端I0. 3 BCD 拨码开关4 位Q0. 3 W轴FREE 端I0. 4 启动Q0. 4 X轴DIR 端I0. 5 暂停Q0. 5 X轴FREE 端I0. 6 光栅尺A 相输入Q0. 6 Y轴DIR 端I0. 7 光栅尺B 相输入Q0. 7 Y轴FREE 端I1. 0 光栅尺Z相复位Q1. 0 主电机继电器I1. 1 锯片直径输入确定Q1. 1 冷却泵继电器I1. 2 砂轮直径输入确定Q1. 2 报警指示灯I1. 3 三位状态旋钮输入1 Q1. 3 上电指示灯I1. 4 三位状态旋钮输入2I1. 5 冷却泵启动I1. 6 急停3 改造后效果可实现加工的柔性自动化,效率比传统锯片机提高5~6 倍。加工的锯齿精度高,尺寸分散度小,提高了锯齿的强度。拥有自动报警、自动监控、补偿等多种自我调节功能,可实现长时间无人看管加工。由于锯片采用的是某新型合金钢,齿磨损后修补的成本很高,采用该锯片机以后,为工厂节省了可观的维修成本,真正提高了工厂的效益。4 结语利用PLC 对传统机床进行数控化改造,能够有效地解决复杂、精密和小批多变的零件加工问题,满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,同时为企业节省了大量的设备改造成本,提高了企业的经济效益和社会效益,提升了企业的产品竞争力,使企业更容易在竞争激烈的市场环境里生存与发展。参考文献:[1 ]陈立定. 电气控制与可编程控制器[M]
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