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关键词:工程进度控制
一、进度控制概述
业主作为建设工程的主体,拥有建筑产品的使用权和经营权。业主参于建设项目管理的全过程,在建设项目的施工阶段除控制工程质量和造价以外,为了使工程早日投入使用,产生效益,还必需对施工进度进行控制。
工程建设的进度控制是指对工程项目各建设阶段的工作内容、工作程序、持续时间和衔接关系编制计划,将该计划付诸实施,在实施的过程中经常检查实际进度是否按计划要求进行,对出现的偏差分析原因,采取补救措施或调整、修改原计划,直至工程竣工,交付使用。进度控制的最终目的是确定项目进度目标的实现,建设项目进度控制的总目标是建设工期。
项目进度控制,与投资控制和质量控制一样,是项目施工的重点控制内容之一。它是保证项目按期完成、合理安排资源供应、节约工程成本的重要措施。
为了控制施工进度首先要明确进度控制的总目标,施工进度总目标的确定既受到工程施工条件的制约,也受到工程合同或指令性计划工期的限制,同时还要结合不同的施工企业的管理水平和效益要求,确定进度控制的总目标可以从以下几个方面考虑:
1、以正常工期为施工进度控制总目标。
正常工期根据正常施工速度来确定的。
2、以最优工期为施工进度控制总目标。
最优工期是工程总成本最低的工期,它可采用以正常工期为基准,应用工期成本优化的方法来确定。
3、以合同工期或指令工期为施工进度控制总目标。
以合同工期或指令工期为施工进度控制总目标需要施工企业结合自身的施工能力和资源条件,并且充分估计各种可能以进度有影响的因素,要适当留有余地,保持一定的提前量。
施工进度控制总目标确定后,还要对总目标进行分解,可以按单位工程分解为交工分目标,也可按不同的专业分解,或者按施工阶段分解。
业主进行施工进度控制的主要任务是:
1、审查施工单位编制的施工总进度计划并控制其执行。
2、督促和审查施工单位编制年度、季度、月度和周作业计划并控制其执行。
3、依据合同按期、按质、按量履行合同规定的义务,为施工单位顺利实现预定工期目标提供良好的条件。
二、介绍各种施工进度计划:
1、施工总进度计划:
施工总进度计划用于确定各单位工程、准备工程和全工地性工程的施工期限及开竣工日期,确定各项工程施工的衔接关系。施工总进度计划的基本要求是:保证建设工程在规定的期限内完成,迅速发挥投资效果;保持施工的连续性和均衡性。如果施工总进度计划编制得不合理,将导致人力、物力的运用不均衡或延误工期,甚至还会影响工程质量和施工安全。因此,施工总进度计划编制得正确与否是保证各项工程以及整个建设项目按期交付使用、充分发挥投资效果、降低工程成本的重要条件。
2、单位工程施工进度计划
单位工程施工进度计划是在已经确定的施工方案的基础上,根据规定的工期和技术资源供应条件,遵循正确的施工顺序,对工程各分部分项工程的持续施工时间以及相互搭接关系作出安排并用一定的形式表示出来。在其基础上可以编制施工准备工作计划和各项资源需用量计划,同时也是编制各分部分顶工程施工进度和编制季、月计划的基础。
单位工程施工进度计划可以用横道图和网络图来表达。
3、分部分项工程施工进度计划
分部工程是单位工程的组成部分,是单位工程的进一步分解。按照不同的施工方法、构造与规格,可以把分部工程进一步划分为分项工程。
分项分部工程施工进度计划是在既定的施工方案的基础上,根据规定的工期和各种资源供应条件,对单位工程中的各分部分项工程的施工顺序、施工起止时间及衔接关系进行合理的安排。
分项分部工程施工进度计划应将凡是一工程对象施工直接有关的内容列入计划。
4、年、月、旬、周施工进度计划
相对于施工总进度计划,年度计划属于实施计划,它一年内工程施工的目标。
施工总进度计划、单位工程施工进度计划、分部分项工程施工进度计划是按整个项目或单位工程编制的,带有一定的控制性,但还不能满足施工作业的要求,实际作业时是按月(旬、周)作业计划和施工任务书执行的。另外,施工进度计划是施工前编制的,其内容还比较粗,而且现场情况又是在不断变化的,因此执行中还必需编制短期的、更为具体的执行计划,月(旬、周)施工进度作业计划。
月(旬、周)施工进度作业计划要明确本月(旬、周)应完成的各项施工任务,完成计划所需要和各种资源量,提高劳动生产率和增产节约的措施。作业计划的编制还应该进行不同的施工项目之间同时施工的平衡协调;符合施工项目进度计划的期限;施工项目的分解必须满足指导施工作业的要求、细分到工序、明确进度日程。
5、分包工程施工进度计划
分包有两种形式:一是由业主指定分包商,该分包合同条款及价款由业主确定,并与业主直接签定合同,直接对业主负责,但这种分包商在现场的活动由总包统筹安排。也有由业主确定分包合同条款和价款,分包与总包签约。二是总包商自已选择分包商,该分包商与总包签定合同,对总包负责。
当一个工程由多个承包单位参加施工时,应按承包单位将单项工程的进度目标分解,确定各分包单位的进度目标,列入分包合同,以便落实分包责任,并且要根据各专业工程交叉施工方案和前后衔接顺序,明确不同承包单位工作面交接的条件和时间。分包工程施工进度计划的编制务实施要和总包编制的施工进度计划匹配,总的原则都是为了实现工程项目总目标。
三、施工进度计划的审核要点
(1)总进度计划是否符合施工合同中开、竣工日期的规定。
(2)总进度计划中的项目是否有遗漏,分期施工是否满足分期使用的要求。
(3)总进度计划中施工顺序的安排是否合理:如尽量提前建设可供施工使用的永久必工程;急需和关键的工程先施工。
(4)单位工程施工进度计划是否符合总进度计划中的总目标和分目标的要求。
(5)单位工程施工进度计划施工项目的划分的粗细程度,一般应细到分项工程或更具体。
(6)各分部分项工程之间的施工顺序、施工的时间以及搭接关系是否合理。
(7)主导工程是否连续施工。
(8)施工平面各空间的安排是否合理。
(9)劳动力、材料、机械需要量是否均衡。
四、进度控制的工作内容
1、在开工之前业主要切实做好自已应做的各项施工准备工作,为开工后的施工创造有利的条件,保证施工活动得以顺利进行。如进行场地平整,完成施工用水、用电及场外道道路等外部条件,尽快办理各种施工手续,请城市规划部门现场实测定位、测放建筑界线、街道控制桩和水准点交给施工单位进行测量放线,准备开工。
2、为了控的的制施工进度,首先必需掌握情况,可以通过实地检查、统计资料和调度会议等了解实际情况,掌握尽可能多的信息,并将它们与计划进度进行对比,以发现进度是超前或落后,是否符合总进度计划中的总目标和分目标的要求,进度超前就要督促施工单位调整进度计划,进度落后要督促施工单位分析原因、采取赶工措施。
3、审核施工进度计划。
4、建立定期的巡查制度
在规定的时间内组织总包和分包到现场巡查,检查现场的施工进度、质量情况、现场文明施工情况、安全生产情况,将有关重要的内容记录下来,并及时发文要求各分包商确认。
5、召开专题会议
对一些施工中存在的难题,业主和总包联合在现场召开专题会议讨论解决。
5、按合同规定按时符结承包方进度款。
6、实行奖惩制度,按计划完成的给予奖励,未按计划完成的给予处罚,可以调动承包商的积极性。
四、在进度计划的实施过程中的不利因素
要有效地进行进度控制,必须对影响进度的因素进行分析、事先采取措施。
对工程进度不利的影响很多,可归纳为人为因素、技术因素、材料设备与构配件因素、机具因素、资金因素、水文地质与气象因素以及环境、社会因素等。
正是由于这些因素的影响,才使进度控制显得非常重要。在施工过程中,管理者一旦掌握了实际进度情况以及产生问题的原因之后,其影响大多是可以得到控制的。
关键词:企业内部;内部控制;控制理论;控制环境;风险评估
Abstract:Asabusinessmanagementsystem''''sinsub-system---internalcontrol,producesfromituntilnow,hasexperiencedhasdevelopedandconsummatestwostages.Byitshistoricaldevelopment,maydiscoverthattheinternalcontroltheproductionandthedevelopmenthaveitsprofoundroot,namely:Economicalrootandsocialroot.
keyword:Inenterprise;Internalcontrol;Controltheory;Controlenvironment;Riskassessment
一、内部控制产生与发展的历史回溯
20世纪40年代以后,内部控制实践与理论得到了广泛的应用与突飞猛进的发展,内部控制完成了其主体内容的构建,其各项构成要素和控制措施也零星可见,散布于企业各项管理制度和实务中,但未从理论上进行总结,把内部控制当作管理的附属。1949年美国会计师协会的审计程序委员会在《内部控制,一种协调制度要素及其对管理当局和独立注册会计师的重要性》的特别报告中,承认内部控制超越了与财务部门直接相关的事项。1958年10月,该委员会的第29号审计程序公告《独立审计人员评价内部控制的范围》,对内部控制的定义重新进行了表述,将内部控制划分为内部会计控制和内部管理控制两类。进入20世纪80年代以后,内部控制理论的研究又有了新的进展,西方学术界在对内部控制理论进行研究时,亦已认识到内部会计控制和内部管理控制的不可分割性和相互联系性,但重点逐步从一般含义向具体内容深化。这一变化的标志是1988年4月AICPA的《审计准则公告第55号》,规定从1990年1月起以文告取代1972年的《审计准则公告第1号》。该公告的颁布和实施是内部控制理论研究的突破性成果,它首次以“内部控制结构”一词代替原有的“内部控制”。指出:“企业的内部控制结构包括为提供企业特定目标的合理保证而建立的各种政策和程序。”并明确解释了内部控制结构的三要素,即控制环境、会计制度、控制程序及它们的具体内容。20世纪90年代后,由美国会计学会、注册会计师协会、国际内部审计人员协会等组织参与的“发起组织委员会”(简称为COSO)报告《内部控制———整体框架》。1996年美国注册会计师协会发《审计准则公告第78号》,全面接受COSO报告的内容,并从1997年1月起取代1988年的《审计准则公告第55号》。公告中指出内部控制是由一个企业董事会、管理阶层和其他人员实现的过程。旨在为实现经营的效果和效率、财务报告的可靠性、符合适用的法律和法规等目标提供保证。将内部控制结构分为控制环境、风险评估、控制活动、信息与沟通、监督5个要素。
纵观内部控制的产生和发展历史轨迹,其理论和概念的演变就本质而言,可以分为两个阶段,即形成阶段和发展与完善阶段。20世纪80年代前,人们对内部控制的认识源于内部牵制的理论假设,这一阶段的特点为:在企业内部形成了比较系统的内部控制措施、程序和方法,基本上形成了业务处理程序化、业务分工标准化、企业员工间协作与制约制度化,以及与经营目标关联化的理论格局。另一方面,我们也可以发现这一理论在于以内部会计控制为主,重点集中在如何防弊纠错上,使内部控制在面对企业管理实际时显得过于消极和狭窄。鉴于此,20世纪80年代以后,受系统论、控制论等理论的影响,以及90年代信息产业和高风险行业兴起的冲击,学术界对内部控制的研究发生了较大的变化,具体表现为内部控制结构和内部控制整体框架两种观点。虽然二者存在有一定的差异,但这一阶段的理论特点则反映了人们对内部控制研究重点的转移,即逐步从一般向具体深化,并将内部控制“要素化”,体现了内部控制源于管理阶层的经营方式与管理过程相结合的特点。
二、内部控制理论形成与发展的根源
(一)控制论、信息论和系统论等自然科学理论是企业内部控制建立的方法论
20世纪40年代起,特别是第二次世界大战结束以后,科学技术的迅速发展,引起了生产技术的空前提高,其结果导致了生产迅速增长。一方面跨国公司大量涌现,形成了跨越地域的经济垄断集团;另一方面,由于企业规模扩大,内部职能部门增加,更需要从企业内部进行协调,以达到节约资源、防止差错和舞弊、提高经营效率等经营目标。因此,在客观上要求企业建立包括组织机构、业务程序等在内的自我控制和自我调节机制。而此时的控制论、信息论和系统论等自然科学的形成恰好为内部控制的建立提供了理论上和实践上的支持。就控制论而言,它是一种研究由各种耦合元素组成的系统的调节和控制的一般规律的科学,尤其是以研究系统和经济过程如何发挥其功能、如何控制经济过程为目的的经济控制论,成为内部控制的理论依据之一。这是因为内部控制理论在研究每个具体组织的内部经营管理过程,研究每个单位如何发挥它们应有的管理功能及如何对管理过程进行有效调节和控制时所设立的自我调节、自我控制机制和控制的方法与手段,正是依照控制论的一般原理。产生于20世纪40年代末的信息论也是内部控制的理论基础。从信息论的角度分析,控制实质上就是一个通过收集、筛选、加工、传输的信息反馈的过程,以指导物流和资金流,按预定目标运行的有效调控机制,其中信息是控制的源泉和依据。它的真实性、及时性是内部控制有效性的关键因素之一。系统论的诞生,不仅在自然科学和社会科学等领域结出了累累硕果,而且给人带来了新的思想观念,引起了管理方式的巨大变化。依照这一理论观点,把企业当作一个由相互联系、相互依存的若干要素组成的系统,而内部控制则是这一管理系统中的一个子系统。
(二)审计方法的改变和审计人员法律责任的增强是内部控制理论发展的推进器
在审计发展的初期,审计方法主要采取详细审查,详细检查企业全部会计凭证,计算复核所有账户余额,进行账证、账账核对。但随着企业规模的日益扩大,业务活动日趋繁杂,无疑于对传统的审计方法形成了极大的挑战,因此抽样审计的方法便应运而生。抽样审计方法的使用,在一定程度上缓解了日益增加的审计任务带来的难以进行详细审计的问题,但却带来了由于审计人员主观判断而形成的审计结论可信度下降的现实情况。另外,如前所述,在两权分离的情况下,企业净资产的拥有者(投资者和债权人)迫切要求企业管理阶层提供真实可靠的信息。为此,许多国家从法律法规的层面上来督促企业外部审计人员更加注重内部控制的审查,一系列案件的发生和有关法令的颁布,在增强审计人员法律责任的同时,也使企业注重自身内部控制制度的建设,以尽量避免注册会计师拒绝接受委托审计或提出保留性的审计意见。
(三)委托理论是内部控制理论发展和完善的内在根源
按委托理论涉及的领域来分析,它主要研究企业内部的一种契约关系。在这种契约下,人根据委托人的委托,在其授权范围内,以人的名义进行相应的活动。从这一理论形成的现实背景可以看出,资本原始积累的完成,企业从个体业主形式转向合伙制,最后变成公司制形式,是委托———这一问题产生的源头;生产社会化程度提高,资本高度聚集和经营职能的高度专业化为其产生创造了条件;企业生产规模不断扩大,投资主体多元化,以及财产所有权与经营权相分离,是该理论最终形成的内在原因。从企业总体发展的趋势及实际运行的效果来看,公司制企业是一种最高的企业组织形式,即,投资人或股东将企业资产的经营活动权交由经营管理阶层承担,财产所有权和经营权,特别是它们与控制权的分离,使委托———关系存在成为必然。可见,企业作为一张由各利益相关者组成的契约组织,是多种委托———关系的集合,为使企业持续稳定地发展下去,建立健全一个有效的内部控制系统是解决不利选择和道德风险问题的内部机理。企业内部控制建设的实践也证实了委托理论是其发展和完善的内在根源。
(四)政府是内部控制发展的主要推动者
从内部控制发展的实际情况看,之所以如此迅速,除企业内部管理要求的一系列因素外,政府是推动其发展的一种主要外部力量。20世纪70至80年代,美国政府通过一系列措施推动内部控制的实施。如1977年的《反国外行贿法案》中规定了每个企业应建立内部控制制度;针对80年代美国出现的一些舞弊性财务报告和企业“突发”破产事件,招致了国会一些议员对财务报告制度提出了质疑,其中所关注之一,是上市公司的内部控制的恰当性。为此,成立了“反对虚假财务报告委员会”。该委员会的目标之一,就是增加内部控制标准和指南,其工作成果就是著名的COSO报告。从报告的内容来看,既对以往内部控制定义进行了修正,又为设计更广泛的内部控制系统提供了指南。我国政府于1996年12月,由财政部了《独立审计具体准则第9号———内部控制和审计风险》,以及1997年5月中国人民银行颁布的《加强金融机构内部控制的指导原则》等一系列规定和通知,在推动企业加强内部控制建设实践的同时,也大大地推动了内部控制理论发展和完善的进程。
参考文献
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关键词:中频电源;功率因数角φ调节;关断时间控制
1概述
常规中频电源是由AC/DC可控整流器与单相DC/AC电流型并联谐振逆变器组成的,它在感应加热熔炼过程中的正常工作如图1所示,是以负载电路中的电流iH超前其电压uH为前提条件的。逆变电路中晶闸管的超前触发时间应大于晶闸管关断时间,即
t>(γ+δ)/ω(1)
式中:γ为晶闸管换流重叠角;
δ为恢复角;
ω为中频电源角频率。
设β为超前触发角,为保证安全换流,应考虑安全裕量角θ,则
β=γ+δ+θ(2)
负载电流iH的基波超前其电压uH的角度称为负载超前功率因数角,从图1(b)可见
φ=γ/2+δ+θ(3)
当中频电源用于熔炼金属时,其被熔炼材料大多为铁磁材料,负载电路的谐振角频率ω随炉温升高而增大。从式(2)可知,这会导致超前触发时间
t=β/ω=(γ+δ+θ)/ω
减少,也会使超前功率因数角φ变小,若换流重叠角γ及θ不变,这意味着晶闸管的关断恢复角δ减小,因而有可能导致逆变失败。可见,当实际恢复关断时间减小时,为确保电源的安全运行,要及时调节触发角β或超前功率因数角φ。
2中频电源实现高效控制原理
中频电源用于熔炼时,其理想运行状况应是保持熔炼期尽可能有较大的功率输出或恒功率输出,以迅速提高炉温,减少热损,缩短熔炼时间,提高单产和效率。但在实际熔炼金属过程中,由于被熔炼材料的磁导率和电导率都随温度的变化而变化,将引起负载等效电阻RH改变,使熔炼过程大部分时间达不到设计的最大输出功率(即Pdmax=UdmaxIdmax)。
事实上,从图1(a)主电路组成框图可看出,要实现恒功率输出,只要让等效直流电阻Rd(Rd=Ud/Id)与中频负载电路阻抗匹配就行,即当RH变化时,采用某种方法使Rd不变,这样中频输出功率便不会随RH变化而变化。
根据并联谐振中频电源Rd,RH及φ的相互关系式
Rd≈0.81cos2φRH(4)
可知当负载电路等效电阻RH变化时,只要调节功率角φ,就可以使Rd保持不变,从而实现高效节能。
3晶闸管关断时间(TOT)控制电路的引用
以德国AEG公司,英国RADYNE公司为代表的中频电源产品,都采用了TOT(turnofftime)定时控制法。其特点是按标准给定的TOT和实际TOT之间的差值及时对触发角进行调整,以便准确控制逆变晶闸管的关断恢复时间。前已述及,无论从安全运行要求,还是确保恒功率输出的要求,都希望调节触发角(即超前功率因数角φ)。为此,我们从参考文献[2]引用了“TOT”定时控制法的“超前触发脉冲形成电路”,以满足高效中频熔炼电源输出恒功率对φ角调节的要求。
图2是TOT控制法“超前触发脉冲形成电路”框图及波形图。该电路由中频负载电路电压uH和电容支路电流信号及其转换电路,异或非门U1A,比较器B,JK触发器U3A和斜波生成电路组成。其核心部分是保证在uH过零之前的TOT时间内,比较器B产生下降沿,使JK触发器翻转,由Q及Q端输出超前触发脉冲。比较器B反相输入端接斜坡电压信号uc2;而同相输入端接角调节信号uc1。通过uc1与uc2比较(交点)确定触发脉冲位置。
图3
4φ角的控制思想和策略
常规并联谐振电流型中频电源一般按下列思想设计控制电路,即在升温初期,让触发角固定在某一min下,依靠调节整流桥的控制角α来提升中频电压uH;而在升温后期,则靠保持最大直流输出功率Pdmax=UdmaxIdmax完成熔炼。但由于RH的变化,使熔炼大部分时间达不到Pdmax,因而熔炼周期长,热损大,效率低。为此,可以保留升温初期的控制过程不变,而在升温后期,采用调节的控制方法,使Rd保持不变,维持最大功率输出,使中频电源由低效变成高效。
调节φ角的控制电路如图3所示。图中①是用于控制场效应管Q1“通-断”的比较器;②是φ角调节器;③是加法器;④是限幅电路;⑤是超前触发脉冲形成电路。图4给出了φ角调节过程中uHf(中频炉线圈电压反馈值),ud及uc1的变化曲线。系统在投入工作前uH*为最大值(可根据中频负载电路中电容器和逆变晶闸管的耐压确定),uc1的最大值uc1max和最小值uc1min对应于φmin和φmax。在阶段Ⅰ,直流电压ud还没有达到最大值,uH的大小完全由原有整流桥控制角α调节,此时ud小于比较器①整定值ub1,比较器①输出高电平,场效应管Q1导通,φ角调节器②不起作用,③输出为最大值,④输出为uc1的最大限幅值uc1max(φmin);在阶段Ⅱ,直流电压ud已达到最大值,比较器①翻转,使场效应管Q1截止,φ角调节器开始工作,并自动进行调节。若调节过程中φ角大于φmax。则由④输出进行限幅。
5结语
本文所设计的高效中频熔炼电源控制电路有以下几个特点:
——电路集成化高,抗干扰能力强,适用于频率为1000Hz~2500Hz的中频感应熔炼;
关键词:泵送混凝土温度裂缝原因分析控制措施
1.前言
随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土施工技术得到普及和应用。泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工,具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时,泵送混凝土骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,产生大量的水化热,造成温度裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,应当引起足够的重视。为此,现就温度裂缝产生机理及如何有效控制裂缝的出现和发展,谈几点粗浅的认识。
2.温度裂缝产生机理及特征
混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使得混凝土结构内外出现较大的温差,这些温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
3.影响因素和防治措施
混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。
对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。
3.1混凝土原材料及配合比的选用
(1)尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。大体积钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
(2)掺加掺合料大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。
3.2施工工艺流程改进
(1)改善搅拌工艺采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺,降低混凝土的浇筑温度。
(2)严格控制浇筑流程合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。在高温季节泵送,宜用温草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。
(3)注重浇筑完毕后养护混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
4.温度裂缝的处理方法
混凝土裂缝的修补措施主要有采取以下一些方法:如表面修补法,嵌缝法,结构加固法,混凝土置换法等。
4.1表面修补法
表面修补法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
4.2嵌缝法
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。
4.3结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
(一)没有独立的会计机构,电算会计专业素质不高
日前,市财政局组织对各行政事业单位进行预算执行情况和动态监控执行情况检查,发现个别预算单位处理会计业务只有一名会计,且该会计同时是办公室工作人员,没有独立的会计机构,人员配备不完整。有的预算单位有独立的会计机构,人员配备齐全,但是,该人员是非财会专业人员,还有些会计人员不具备相应的资格和能力,对电算会计不熟悉,对使用用友U8软件记账操作不熟练,电算会计专业素质不高。特别在新的行政单位会计制度和事业单位会计制度实施后,对会计人员素质有新的要求,所有会计业务处理必须符合会计法、会计制度和财政国库管理有关规定。会计机构不独立和会计人员素质不高是造成会计实务处理不准确、会计专业软件使用不完全,会计核算不完整的主要原因,继而出现会计核算职能和会计监督职能弱化。针对没有独立的会计机构,电算会计专业素质不高等问题,要加强单位层面的内部控制,注重会计人员业务培训和素质提升。
(二)国库集中支付业务操作不合理、不合规
预算单位应当按照预算科下达的预算指标,分直接支付、授权支付,按照项目支出进度、基本支出安排分别向业务科室和国库科申请月度用款计划。有些单位会计人员对部门预算和财政国库管理规定不够熟悉,直接支付和授权支付范围界定不清,直接支付用款计划和授权支付用款计划申请不准确,影响了正常的业务资金支付和会计实务处理,甚至给年度部门决算带来很多麻烦。有些单位会计人员在对项目支出、基本支出用款计划申请时,功能分类、支付方式等项内容填写错误,用款计划被退回,在处理直接支付业务时,没有用款计划,五险一金等款项都不能及时支付,影响了单位职工的正常生活。在国库集中支付系统中,每一笔付款金额、用途、交易时间、账户余额、账务处理等内容都能够及时查询,各单位不能做到对本单位支付账务信息进行深入分析,预算执行中的一些支付、记账错误和违规问题就不能及时准确地被发现并加以纠正,财务管理职能缺位。有些预算单位会计人员拆分支付额度或超过规定额度通过授权支付方式支付,违反了财政国库集中支付动态监控规则。有些预算单位会计人员仍然依赖传统财务支付方式,对差旅费、油料费、办公费等项支出较少使用公务卡支付,违反了公务卡使用有关规定。针对国库集中支付业务操作不合理、不合规等问题,要加强业务层面的内部控制,严格按照财政国库管理规定流程操作。
(三)会计基础工作不规范、不完整
电算会计业务处理对原始凭证有新的要求,原始发票应当合法合规,填写、印章齐全。除原始发票外,会议、培训、考察等项支出,要附有相关通知文件。货物类、服务类采购支出,要附有采购手续、合同、验收报告、购买明细等附件。工程类支出,要附有发改委文件、发改委计划、中标通知书、施工合同、施工进度表等附件。工程尾款支付,要附有工程评审报告、竣工验收报告、财务决算书等附件。会计人员应重点审核原始凭证是否合法合规、附件是否齐全,有些会计人员不会审核或审核不到位,致使原始凭证不合规,各种附件不齐全等问题时有发生。有些会计人员不会打印总账、明细账、往来账页,打印出的账页不齐全,纸制账页资料保存不完整,致使审计人员无法核对账务收支情况。有些会计人员会计凭证、账册装订不规范,各种数字章、名章印章不全,会计档案保管不完整。会计基础工作不规范、不完整,主要原因还是会计人员专业素质差和责任心不强造成的,关于会计基础工作层面的内部控制必须健全。
(四)防范舞弊和预防腐败更加复杂、难度大
随着电算会计的深入开展,利用计算机进行经济领域的犯罪活动有所增加,防范舞弊和预防腐败更加复杂、难度增大。经济业务发生时,电算会计通过用友U8软件直接操作、自动记录,会计信息以磁、光介质为媒体进行存储。专业软件的人性化设置使各种会计数据高度集中,未经授权的非会计人员通过计算机及网络可以浏览、查询全部数据文件。可能出现各种存储的数据被篡改,重要的会计数据随意被复制、伪造、销毁,还不留任何痕迹。总之,使用信息技术进行舞弊和腐败具有很大的隐蔽性和危害性,被发现的难度大大增加,造成的危害和损失可能更大。因此,电算会计的内部控制不仅难度大,而且更加复杂,必须使用各种信息技术手段加以控制。
二、加强电算会计内控管理的几点想法
针对新情况、新问题和新矛盾,各单位应遵循内部控制原则,明确经济业务办理环节,梳理会计操作流程,分析确定电算会计风险点,选择风险应对策略,建立健全内控制度,做好督促工作人员执行内控制度工作,开展监督检查和自我评价工作,进而不断加强内部控制管理。
(一)实行会计机构控制
没有独立会计机构的单位,应当根据《中华人民共和国会计法》的规定建立会计机构,配备具有相应资格和能力的会计人员。各单位应当根据实际发生的经济业务事项按照行政单位会计制度、事业单位会计制度和财政国库管理制度规定操作流程及时进行财务事项处理、正确进行会计核算、认真编制权责发生制年度财务报告和年度部门决算,及时为会计信息使用者提供准确无误的会计信息。
(二)实行内部授权审批控制
明确各岗位办事权限、审批程序和相关责任,建立健全集体研究、专家论证和技术咨询相结合的议事决策机制,重大经济事项的内部决策由领导集体研究决定,工作人员在授权范围内行使职权、办理业务。实行不相容岗位相互分离,建立健全预算管理、收支业务、政府采购、资产管理、建设项目、合同管理、内部监督等关键岗位责任制,明确岗位职责及分工,确保不相容岗位相互分离、相互制约和相互监督。
(三)实行会计实务和资金支付控制
建立健全电算会计财务管理制度,完善岗位分工责任制,规范会计操作流程。加强电算会计专业培训,提高会计人员业务水平。电算财务主管、电算会计、电算出纳岗位相互分离,电算出纳不得兼管稽核、会计档案保管和收入、支出、债权、债务账目的登记,财务专用章和个人名章应当分专人保管。实行支出审核控制,重点审核原始凭证是否合规合法,是否真实完整,是否符合部门预算,审批手续是否齐全。支出凭证应当附有反应支出明细内容的原始单据,并由经办人签字确认,各项财务支出应当严格履行授权审批和签章手续。各单位应当严格按照财政国库管理制度有关规定申请月度用款计划、严格授权支付标准、办理资金支付手续,属于公务卡结算范围的,应当严格按照公务卡使用和管理规定办理业务。单位业务部门应当将原始发票、合同、文件、采购手续等原始单据提交财会部门作为账务处理依据,财会部门应当根据支付凭证及时准确进行电算会计实务处理,逐步规范会计基础工作。各单位必须认真对本单位支付和账务信息进行动态分析,发现支付、记账错误和违规问题,及时纠正解决,确保每笔支付和账务都符合部门预算和财务规定。同时,根据预算法和信息公开条例有关规定,按照规定公开单位部门预(决)算、三公经费等有关经费支出情况。
(四)实行资产保护控制
加强对实物资产和无形资产的管理,明确资产使用和保管责任人,落实资产保管、使用责任。贵重资产、危险资产、有保密等特殊要求的资产,应当指定专人保管、专人使用,并规定严格的接触限制条件和审批程序。按照国有资产管理规定,明确资产的调剂、租借、对外投资、处置程序、审批权限和责任。各单位应当定期清查盘点资产,确保账实相符。做好电算会计资产录入、登记、统计、分析工作,定期向财政局资产科汇报资产管理情况,实现对实物资产和无形资产的动态管理。
(五)实行软件系统控制
建立电算会计系统操作管理制度,明确用友U8软件操作权限、操作规程、账务处理程序,防止非会计人员操作使用该软件,保证电算会计系统安全可靠的运行,保证各种会计数据真实、有效。建立电算会计资料管理制度,明确会计资料的管理和保密、会计数据备份管理、会计档案管理操作规程,重点加强会计档案资料管理,实行纸制会计资料和电子会计资料双重管理,确保会计档案资料安全保管。建立电算会计软件系统维护制度,定期或不定期请财政局国库科专业软件人员到现场进行系统软件维护,设置防火墙防止计算机病毒入侵,做好各种会计数据加密技术、查询控制技术、认证技术等保护性措施,确保浏览、查询时不能对电算会计数据和软件系统有任何改动,解决软件操作流程中出现的疑难问题,正确操作使用软件,确保软件系统正常、安全运行。
三、结语
关键词:充电电源PC/104工控机全桥变换器动力电池
对电动汽车能源的动力电池及其充电技术的研究,往往需要针对不同种类的动力电池进行多种充电方式的充电试验。这就要求研制的充电电源不仅能对不同种类的动力电池进行充电,而且要能够进行多种充电方式的充电。而目前国内市场上销售的充电电源,无论是常规充电电源还是智能化充电电源,都往往是针对某一类动力电池的,并且只能采用单一充电方式进行充电。因此为了进行动力电池充电技术的相关研究,往往需要购买多台充电电源或自行研制相应的充电电源。前者需要大量的资金和宽阔的试验场地,而后者需要较强的专业技术和较长的开发周期。本课题研制了微机控制的大功率充电电源。
图1
该电源采用PC104工业计算机作为控制核心,选取全桥变换器拓扑电路作为主电路,通过控制主电路在不同时刻的输出电流和输出电压,可以实现多种充电方式充电;通过预置不同的参数,可以对多种动力电池进行充电;通过结合液晶显示屏和手控盒,可以方便地实现充电方式和充电参数的预置及各采样数据(电池端电压、充电电流、电池表面温度等)的显示。
1硬件设计
1.1主电路设计
充电电源的主电路采用目前技术上比较成熟的全桥变换拓扑电路,其原理图如图1所示。三相380V交流电压经三相整流桥整流、电容滤波后得到约514V的直流电压,经全桥逆变电路变换后得到高频脉冲电压,再经高频变压器隔离变换后,由高频整流器整流及滤波器滤波后得到所需的直流电压。主电路的PWM控制方式采用常规的PWM控制方式。功率开关器件采用新型的复合器件--绝缘栅双极晶体管IGBT,它集MOSFET和GTR的优点于一体,具有输入阻抗高、电压型驱动控制、开关损耗小、饱和电压低、通断速度快、热稳定性好等优点,是大功率全桥变换器的首选功率开关器件。变换频率取为20kHz,利于减小高频脉冲变压器及副边滤波用扼流圈的体积和重量。二次整流器件采用快恢复二极管,利于减小整流管反向恢复时间对输出电压的影响。
1.2控制系统设计
充电电源主要由主电路和控制系统组成。控制系统以PC/104嵌入式工业计算机为核心,配以接口电路、采样电路、PWM控制电路及IGBT驱动电路等,可按照预置自动控制充电过程,并在充电过程中进行充电数据(包括电池端电压、充电电流及电池表面温度等)的自动采集、实时显示、批量存储及分析处理等。控制系统组成框图如图2所示。
1.2.1PC/104嵌入式工业计算机
控制系统之所以采用PC/104嵌入式工业计算机,主要是考虑到PC/104嵌入式工业计算机具有以下几方面的显著特点:(1)小型化。PC/104采用模块化的设计方法,单个模块的体积为90mm×96mm×l5mm。若一个PC/104系统采用三个模块,在90mm×96mm×45mm的小空间内就能实现台式工控机的全部功能;(2)低助耗。绝大多数模块采用+5V电源,芯片采用CMOS芯片,功耗特别低,只有1~2W,无需外加散热装置;(3)PC/104在软、硬件上与标准PC/AT体系完全兼容,可以很快掌握其软、硬件的使用方法,而将主要精力放在软件和接口的设计上。CPU模块提供PC机的不同档次的标准化产品,便于进行更新和升级;(4)模块齐全,提供显示控制、磁盘控制、通讯控制、数据采集控制等各种功能的产品;(5)采用一种紧凑的层叠栈接结构,各模块间通过加固的64针和40针的直立式连接器连接,并用四个金属托架支撑,更加坚固牢靠。本系统中采用了深圳盛博科技有限公司生产的PC/104总线SCM/SuperDx嵌入式CPU模块,其内包含了Intel80486CPU(100MHz)、16M在板内存、1个与PC/AT兼容的双向并行口、两个RS232串行口、7个DMA、14个中断、三个计数器、一个PC/AT键盘接口等。此外,为了消除频频读写硬盘可能带来的不稳定因素,采用32MB的DiskOnChip2000半导体固态盘取代硬盘,直接装在SCM/SuperDx嵌入式CPU模块的32脚DIP插座上。
数据采集模块选用了盛博科技有限公司的DMMAT模块。该模块具有16路12位模拟输入、2路12位模拟输出、8路数字输入、8路数字输出、1024字节FIFO,100kHz最大采样速率,是一款功能较全、性价比较高的接口板,可以满足该系统所需的A/D、D/A转换及手控盒开关量输入的需要。
液晶显示屏担负着各种充电信息显示和充电参数设定等功能。选用了北京创业科技开发中心开发的型号为KY-D29A的智能液晶显示屏,整个液晶外形尺寸为113mm×65mm×l4mm,显示点阵为128x64,可经RS232C直接与嵌入式微机连接,通过专用的指令可以方便地实现字符和汉字的显示及各种几何图形的绘制。手控盒作为PC/104的输入设备,通过和智能液晶显示屏的配合使用,可以很方便地进行各种参数的设置和各种充电数据及曲线的显示。
另外,为了便于应用程序的编写、调试、修改及维护,还选用了盛博科技有限公司的SysExpanModule/VFI系统扩展模块。该模块以高分辨率的图形控制器、软盘驱动器和IDE硬盘接口为PC/104系统提供扩展,使用标准自堆栈式总线接头,可以通过堆栈方式与CPU模块或其它模块相连接。通过给主控计算机外接显示器、标准PC/AT键盘、软驱和IDE硬盘,可很方便地进行应用程序的开发和调试。
蓄电池的电压采样和电流采样电路分别由电压霍尔传感器与信号放大电路以及电流霍尔传感器与信号放大电路组成。温度采样电路由热敏电阻、温度变送器和放大电路组成。
1.2.2PWM控制及驱动电路
PWM控制电路的核心器件选取美国通用公司生产的电压型PWM控制器SG3525A。SG3525A是一种性能优良、功能齐全、通用性很强的单片集成PWM控制器。该芯片简单可靠且使用方便灵活,通过适当地外接电路,不仅能够实现PWM控制,还可以完成输入软启动、过载限流、过压保护等多种功能。PWM控制电路如图3所示。考虑到SG3525A作单端输出使用时,变换器的最大占空比不到50%,在实际使用中将输出端11和14的信号采用了取或的办法以得到较大的占空比。
驱动电路的核心器件选取日本三菱公司生产的ICBT专用厚膜集成电路M57962L。M57962L采用双电源供电方式,可保证IGBT可靠通断,内置高速光耦隔离输入,隔离电压有效值可达2500V,并具有短路、过载保护及过流慢速关断等功能,只需外接少量的元器件,便可组成完善的IGBT驱动及保护电路。驱动电路如图4所示。电源电压VCC和VEE分别取为15V和-12V,电阻R201为IGBT栅极限流电阻,二极管D201用以进行短路和过流检测,串接稳压二极管Z201可以改变M57962L模块的过流保护起控点.稳压二极管Z202可以避免l脚承受过电压。
图5
关键词:本机振荡器直接数字频率合成自动频率控制脉内测频
雷达系统根据其工作频率一般分为米波雷达、分米波雷达和厘米波雷达,其接收机通常是超外差形式的。分米波雷达和厘米波雷达由于其工作频率较高,一般都有自动频率控制(AFC)系统,控制本振频率自动跟踪发射频率的变化,或者控制发射频率自动稳定在本振频率对应的频率点上,保证雷达接收机的中频频率稳定。但是传统的模拟式单环路或双环路AFC系统由于受模拟电路本身的局限,使得AFC的跟踪速度慢、跟踪频率范围窄、精度低,甚至有可能出现错误跟踪的情况;此外,控制本振的自频控雷达由于在本机振荡器上加装了频率调整装置,影响了本振的频率稳定度,这对动目标雷达而言是难以接受的。米波雷达由于其工作频率较低,基本上没有自动频率控制系统,但是米波雷达的发射机工作频率和接收机本机振荡频率由于环境温度、电源电压和负载变化而发生一定的变化,其变化范围从几十千赫兹到数百千赫兹,通常在500~600kHz之间。虽然由此造成的中频频率变化量的绝对值不会超出中频放大器的通频带范围(中频放大器的通频带通常≤1MHz),但是数百千赫兹的变化量使回波信号不能得到最有效的放大,造成雷达接收机技术、战术性能降低,此时即使加装DSU(DigitalStableUnit)设备,也由于中频频率漂移的影响,使DSU的性能无法得到最有效的发挥。
应用锁相环频率合成技术实现雷达自动频率控制系统已经是比较成熟的技术方案,这种方案的应用解决了非相参雷达的自动频率跟踪与本振频率稳定度之间的矛盾,但是锁相环固有的大惯性、大步进间隔和非线性误差却严重地限制着锁相环自动频率控制系统的性能,使其无法满足高速、高频率分辨率、大带宽的要求。
DDS技术是近几年来迅速发展的频率合成技术,它采用全数字化的技术,具有集成度高、体积小、相对带宽宽、频率分辨率高、跳频时间短、相位连续性好、可以宽带正交输出、可以外加调制的优点,并能直接与单片机接口构成智能化的频率源。基于DDS技术的自适应米波雷达自动频率控制系统是新一代的自动频率控制(AFC)系统,它以直接数字频率合成技术(DDS)为基础,以单片机为控制核心,通过高速高精度脉内频率测量模块对雷达发射频率进行精确测量,然后由单片机控制DDS,对发射频率进行搜索和跟踪。因此它是一种易于实现的数字式智能化自适应频率控制系统。
图2DDS频率合成模块结构图
1系统组成及工作原理
基于DDS技术的自适应米波雷达自动频率控制系统主要由高速脉内频率测量模块、DDS频率合成模块、单片机和包括频率显示、控制键盘的人机接口模块组成,如图1所示。
系统采用高速高精度实时脉内频率测量技术,利用频率稳定度高达10-9的高稳恒温时标对频率进行倒计数法测量,由单片机对测量结果进行分析处理,并控制DDS频率合成模块,完成对发射频率的搜索和跟踪。系统中除了DDS输出后的滤波、放大电路采用模拟电路外,其它全部采用高速数字电路,并结合了单片机具有的可编程能力,使系统避免了传统模拟式AFC的缺陷,能够实现更加灵活的控制。
雷达开机后,系统首先工作于搜索模式:单片机控制DDS频率合成模块输出本振频率的最低值,与从发射机耦合过来并经过衰减后的发射脉冲频率混频,取出下变频后的中频信号,经过频率测量模块测量后将结果送入单片机,单片机若判断频率测量结果不是规定的中频频率值,则控制DDS频率合成模块将输出的本振频率按规定的步长(通常是频率测量系统的频率分辨率)调高,重复此过程,直到频率测量系统测量得到的频率值为规定的中频频率值为止。若搜索过程中本振频率达到上限时仍未搜索到规定的中频频率值,则返回到本振频率最低值,重新开始新一轮的搜索。系统一旦搜索到规定的中频频率值就进入跟踪状态。
在跟踪状态,频率测量模块对每一个发射脉冲频率与本振频率下变频得到的中频脉冲频率进行实时精确测量,在发射脉冲结束时将测量结果送入单片机。单片机立即根据测量结果计算出响应的本振频率调整量,并控制DDS频率合成模块调整输出频率,保证在目标回波信号到达接收机时,本振信号已经调整到与该发射脉冲频率对应的频率点上,使目标回波信号下变频后的频率值为准确的中频频率值,从而保证目标回波信号能够得到最有效的放大。
跟踪模式实质上是一个自适应的控制过程:某一发射脉冲的频率比前一发射脉冲的频率升高(降低)在本振频率不变的条件下,中频频率升高(降低)频率测量模块的测量结果升高(降低)单片机得到测量结果后控制DDS频率合成模块,使之输出的本振频率相应升高(降低)中频频率降低(升高)到规定值。
2硬件结构
2.1DDS频率合成模块
DDS频率合成模块以DDS芯片AD9854为核心,包括滤波电路、放大电路和与单片机的接口电路,图2是其组成框图。
AD公司推出的AD9854是DDS芯片中的典型代表之一,它具有300MHz的内部时钟,4~20倍的内部可编程倍频器使外部输入的时钟信号频率可以从15MHz到75MHz,另外具有100MHz的并行接口总线,内置正交双通道DAC输出,具有多种编程工作方式,能产生线性调频信号和非线性调频信号等复杂信号。
AD9854采用CMOS结构,工作电压为3.3V,而单片机AT89C51工作在5V电压下,其总线电平是5V的TTL电平,为保证AD9854的正常工作,必须经电平转换后再与AD9854接口,AD9854的时钟信号也必须经过电平转换后送到AD9854的时钟引脚。AD9854有正交双通道DAC输出,每一个通道都是反相的互补输出,经MAX436放大后滤波,然后再经MAX436放大到雷达要求的本振电平。两路输出中的一路用于和发射脉冲混频,将下变频后的中频信号送到频率测量模块进行频率测量,系统已经知道DDS频率合成模块输出的本振频率,测量出发射脉冲的中频频率就能计算出发射频率;另一路作为接收机的本振信号。
根据奈奎斯特采样定律,当DDS系统的时钟为300MHz时,其输出频率的上限是150MHz,在工程应用中通常只使用到时钟频率的40%,即120MHz。某型米波雷达的本振频率上限略高于120MHz,经查阅AD9854的数据手册,其输出频率能够达到理论的150MHz;同时经实验证实,AD9854能够在雷达本振频率上限值处稳定工作,且输出信号质量完全可以满足雷达系统对本振的要求。
2.2高速高精度脉内频率测量模块
高速高精度脉内频率测量模块采用倒计数法进行频率测量,主要由下变频混频器、滤波整形电路、计数器T0、计数器T1和时序控制电路组成。图3是其结构的组成框图,图4是倒计数法频率测量的时序图。
倒计数法测频是用被测信号的N个周期形成一个计数门时间T=N·Tx,在T时间内由时标F0计数,这样一来测频就相当于测量门宽T,T的最大量化误差是T0,Tx的最大量化误差是T0/N。
某型雷达的发射脉冲的宽度是13μs,考虑到其发射机是单级振荡式发射机,每个脉冲在起振和停振的过程中振荡不稳定,因此取中间的10μs作为测频区间。该型雷达的第一中频频率为30MHz,在正常工作时,发射脉冲与本振信号下变频的输出频率应该是准确的30MHz,在10μs的测频时间内应有300个脉冲,即可取N=300;高稳定的时标的频率是100MHz,T0=10ns,相应的Tx的最大误差是T0/300=1/30ns,据此可计算出测频的分辨率是30kHz,相对于雷达中频放大器接近1MHz的带宽而言,此指标完全能够满足雷达系统的要求。用频谱分析仪实际测得的系统跟踪误差如表1所示。
表1实际测得的系统跟踪误差表
发射频率/MHz147.000147.500148.000148.500149.000149.500
本振输出频率/MHz116.999117.495118.008118.492118.990119.493
跟踪误差/kHz-1-5+8-8-10-7
发射频率/MHz150.000150.500151.000151.500152.000152.500
本振输出频率/MHz119.995120.490120.990121.510122.005122.500
跟踪误差/kHz-5-10-10+10+50
模块的工作过程是:当雷达触发脉冲到来时,时序控制电路打开计数器T,发射脉冲随后到来,经下变频、滤波、整形后转换成TTL方波作为计数器T的时钟。当计数器T计到第32个脉冲时,时序控制电路打开计数器T0,T0开始对高稳定时标计数;当计数器T计到第332个脉冲时,时序控制电路关闭计数器T和T0,并通知单片机已经完成一次频率测量,单片机取走测量结果,并对硬件电路复位,准备下一个周期的测量。
2.3高稳定度恒温时钟模块
本机振荡器的频率稳定度是影响雷达接收机性能的关键性指标。由于DDS频率合成方法的输出频率稳定度仅仅取决于其时钟的频率稳定度,因此选用频率稳定度高达10-9的恒温晶体振荡器作为整个系统的时钟。恒温晶体振荡器输出的100MHz高稳正弦波经放大后整形为标准的TTL方波,一路作为频率测量模块的时间标准,另一路经F161分频为25MHz的TTL方波,经电平转换后作为AD9854的外部时钟信号,利用AD9854内部的可编程倍频器倍频12倍使AD9854工作在300MHz的内部时钟频率下。高稳定度恒温时钟模块组成框图如图5所示。
3软件结构
单片机是整个系统的控制核心,可以充分利用软件可编程控制的优势对系统进行灵活有效的控制。图6是单片机的软件框图。
通电以后单片机首先进行初始化,然后设置DDS模块的工作模式等参数,再进行时序控制电路的复位并对所有计数器进行清零操作。随后单片机不断查询测量完成信号。当时序控制电路在雷达触发脉冲的作用下完成一次测量时?熏就通过该信号通知单片机,单片机一旦查询到测量完成便立即读入测量结果。然后进行分析,是标准中频频率时不进行本振频率的调整,直接准备下一脉冲周期的测量,若不是则计算所需的频率调整量,控制DDS频率合成模块进行频率调整,然后再准备下一脉冲周期的测量。
搜索和跟踪过程的区别主要在于计算频率调整量的方法不同,其它流程基本一致。
利用高压直流系统固有的快速、大范围可控制的输送电能的特点,可以借助交直流系统联合调节的手段来提高与直流系统相连接的交流系统的运行稳定性。为了实现这一目的,必须在直流输电系统主控制器上附加特殊的稳定控制器。文章基于此在介绍了高压直流输电的特点的基础上对高压直流电源控制系统的运行特点进行了研究。
二、高压直流输电的特点
1、功率传输特性。随着输送容量不断增长,稳定问题越来越成为交流输电的制约因素。为了满足稳定的要求,常需要采用串补、静补、调相机、开关站等措施,有时甚至不得不提高输电电压。但是这将增加很多电器设备,代价昂贵。直流输电没有相位和功角的问题,当然也就不存在稳定问题,只要电压降、网损等技术指标符合要求,就可以达到传输的目的,无须考虑稳定的问题,这是直流输电的重要特点,也是它的一大优势。
2、对线路故障的自防护能力好。交流线路单相接地后,其消除过程一般约0.4-0.8s,加上重合闸时间,约0.6—1s恢复。直流线路单极接地,整流、逆变两侧晶闸管阀立即闭锁,电压降到零,迫使直流电流降到零,故障电弧熄灭不存在电流无法过零的困难,直流线路单极故障的恢复时间一般在0.2-0.35s内。若线路上发生的故障重合(对直流输电系统为再启动)过程中重燃,交流线路就三相跳闸了。直流输电系统则可以用延长留待去游离时间及降压方式来进行第二、第三次再启动,创造线路消除故障、恢复正常运行的条件。对于单片绝缘子损坏,交流系统必然三相切除,直流系统则可降压运行,而且大多能取得成功。
3、潮流和功率控制可实现自动化。交流输电的潮流取决于网络参数、发电机与负荷的运行方式,控制难度较大,需由值班人员调度。直流输电系统的功率传输可全部自动控制。
4、对短路容量无影响。两个电网以交流互联时,将增加两侧系统的短路容量,有时会造成部分原有断路器不能满足遮断容量要求而需要更换。如果两电网以直流系统互联(背靠背方式),无论哪里发生故障,在直流线路上增加的电流都是不大的,因此不会影响交流系统的断路容量。
5、调度管理简便。由于通过直流系统互联的两端交流系统可以有不同的频率,输送功率也可保持恒定(恒功率、恒电流等)。对于送端而言,整流站相当于交流系统的一个负荷。对于受端而言,逆变站则相当于交流系统的一个电源。两个电网相互之间的干扰和影响小,运行管理简单方便,对我国当前发展的跨大区互联、合同售电、合资办电等形成的联合电力系统非常适用。三、高压直流输电控制系统的特点
高压直流输电系统的快速潮流控制能力以及其高度可控性在世界上的很多工程中得到了充分应用。它的有效运用决定于适当利用它的可控性以保证电力系统的所需性能。以提供高效而稳定的运行、最大限度地提高功率控制的灵活性而不危及设备的安全为目标。以下将主要论述高压直流输电控制系统的特点。
(一)控制系统基本结构。直流输电控制系统通常被分为三个层次,第一层为主控制级,也称为双层控制级。通常包含3个模块,分别是接受调度中心发来的输送功率指令的模块、功率调制和快速功率变化控制的模块和计算直流电流指令值的模块,即期望的直流电流值,电流控制的期望值从这个模块被传送到第二层次的控制系统,即极控级。第二层为极控制级。直流输电极控制级中各控制器的目标是使直流输电系统按照某种特定的特性曲线来运行。极控制级的主要控制功能是经过控制运算以后发送一个触发角指令给第三层次阀组控制级的各个阀组控制单元。第三层为阀组控制级。阀组控制级主要有两个功能:取触发脉冲的同步信号和产生满足要求的触发脉冲系列以触发晶闸管阀。触发脉冲的同步信号应严格与换流站交流母线电压频率保持确定的倍数关系,以满足当系统发生严重故障,换流站交流母线电压大幅度跌落时仍能正常工作的要求。直流输电的阀组控制主要涉及系统硬件电路的设计。
(二)高压直流输电控制方式。直流小方式调制控制;小方式调制的目的主要是阻尼一种或多种模态的振荡,控制信号一般加于直流基本控制的电流指令环节。由于调制功率幅值不大的缘故,小方式调制无需两端换流站之间的通信。直流大方式调制控制:大方式调制控制旨在扩展系统暂态稳定极限,从而保障系统在大扰动下的安全。控制作用点通常取为直流基本控制的功率直流环节。相对于小方式调制控制,大方式调制对直流功率改变幅度较大,作用时需要与对端换流站通信。有的大方式调制控制信号取为两端交流系统的频率偏差,这样的控制器也可被称为频率调制控制器,因为由它的控制作用可以提高两侧交流系统的频率稳定性。Y角调制:对于直流联系的弱交流系统,直流功率调制的功效将大大削弱。假设整流侧调制作用使得直流电流上升,由于直流电压是由逆变侧电压控制环节以及换流站交流母线电压决定的,随着电流的上升逆变侧无功功率的需求量将增加。该问题的一种解决方法是在逆变侧引入Y角调制从而保障整流侧功率调制的有效性。
(三)钢铁企业直流输电系统的发展。在钢铁企业中积极有序地推进节电技术与管理对提高企业的节能水平尤为重要。在供配电环节,变压器等电能基础设施配置、更新及高效运行:传统的节电方法和渠道已经在钢铁企业广泛采用,并取得一定成效。在此基础上钢铁企业如何采取新的举措,开辟新的节电渠道,挖掘节电潜力。成了企业当务之急。伴随着全球性的通胀,电价上涨将是一个长期趋势,生产用电成本的上升只能靠企业加强用电管理,提高节电水平来逐步消化。其中,在技术层面的节电技术发展较快,已经或者正在钢铁企业中得到大力的推广和应用。
[关键词]PLC变频调速器多电机控制网络通讯协议
一、引言
以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例,一般的系统构成如图1所示。
工作时操作人员通过控制机(可为PLC或工业PC)设定比例运行参数,然后控制机通过D/A转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多,电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线,一方面电机数目较多,另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰,使整个系统的工作稳定性和可靠性降低;同时大量D/A转换模件使系统成本增加。为此我们提出了PLC与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强,尤其适合远距离,多电机控制。
二、系统硬件构成
系统硬件结构如图2所示,主要由下列组件构成;
1、FX0N—24MR为PLC基本单元,执行系统及用户软件,是系统的核心。
2、FX0N—485ADP为FX0N系统PLC的通讯适配器,该模块的主要作用是在计算机—PLC通讯系统中作为子站接受计算机发给PLC的信息或在多PLC构成n:n网络时作为网络适配器,一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上,将其作为通讯主站使用,完成变频调速器控制信号的发送。
3、FR—CU03为FR—A044系列比例调速器的计算机连接单元,符合RS—422/RS—485通讯规范,用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制(如启动、停止、运行频率设定)、参数设定和状态监控等功能,是变频器的网络接口。
4、FR—A044变频调查器,实现电机调速。
在1:n(本文中为1:3)多分支通讯网络中,每个变频器为一个子站,每个子站均有一个站号,事先由参数设定单元设定。工作过程中,PLC通过FX0N—485ADP发有关命令信息后,各个子站均收到该信息,然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息;若不一致则放弃该信息的处理,这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。
三、软件设计
1、通讯协议
FR—CU03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示,
该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求;?、变频器处理等待;?、变频器作出应答;?、计算机处理等待;?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程,如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程;监视变频器运行频率时完成?~?五个过程。不论是写数据还是读数据,均有计算机发出请求,变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。
2、PLC编程
要实现对变频器的控制,必须对PLC进行编程,通过程序实现PLC与变频器信息交换的控制。PLC程序应完成FX0N—485ADP通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。PLC梯形图程序(部分程序)如图5所示。
程序中通讯发送缓冲区为D127~D149;接受缓冲区为D150~D160。电机1启动、停止分别由X0的上升、下降沿控制;电机2启动、停止分别由X1的上升、下降沿控制;电机3启动、停止分别由X2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲M8002初始化FX0N—485ADP的通讯协议;然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例,X0的上升沿M50吸合,变频器1的站号送入D130,运行命令字送入D135,ENQ、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入D131、D132、D133;接着求校验和并送入D136、D137;最后置M8122允许RS指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息,此信息FX0N—485ADP收到后置M8132,PLC根据情况作出相应处理后结束程序。
四、结语
1、实际使用表明,该方案能够实现PLC通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。
2、该系统最多可控制变频调速器32台,最大距离500m。