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【关键词】频率自动控制；模拟频率合成；数字频率合成；PLL； PWM
中图分类号：TP39
文献标识码：A
文章编号：1006-0278（2015）04-112-01
一、频率合成技术的发展趋势
频率自动控制系统在电子设备中广泛应用于稳频及锁相。频率自动控制的频率合成法在其发展过程中主要有三个过程：
一个是直接模拟合成频率，这种方法是直接利用备品，分频，混频及滤波，从单一的或者几种参考频率中产生多个所需的频率，该方法频率转换时间短，但是体积大、功耗大，现在基本淘汰；第二个就是用锁相环合成频率，这种方法是现在用的比较广泛的，通过锁相环来完成频率的加、减、乘、除基本运算，这种方法结构简化、便于集成，且频谱纯度高，但是高分辨率和快速转换速度之间不能够很好地同时达到，所以，一般用于大步进的合成频率技术中；另一个方法直接数字合成频率，与前两者相比，这种方法有着更多的有点：简单可靠、控制方便，且同时具有很高的频率分辨率和快速转换速度，可以实现可编程和全数字化，控制灵活方便，并具有极高的性价比，现在已经较广泛的应用于电信电子领域，是实现设备全数字化的关键技术。
此外，通过脉冲宽度调制技术也能进行频率的改变。脉冲宽度调制（PWM）是一种模拟控制方式，利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制，广泛应用在测量、通信到功率控制与变换的领域中。随着电子技术发展，脉冲宽度调制技术也出现了多种，包括：等脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法等众多技术。
自动频率控制系统的关键是一个高精确度的测频和控制技术，为了更高的精确度，频率自动控制已经开始朝着混合式技术方向发展，把不同的方法结合起来运用，优势最大化，缺限最小化。
二、几种频率合成技术原理及特点
（一）直接模拟频率合成（DAFS）
这是最早使用的一种频率合成方法，它由模拟振荡器产生参考频率源，在京谐波发生器产生一系列谐波，然后经混频，分频和滤波等处理产生大量的离散频率。直接模拟频率合成方法的优点是频率转换时间短，相位噪声低。缺点是由于采用大量的混频，分频，倍频和滤波等模拟硬件设备，使产品的体积大，成本高，结构复杂，容易产生杂散分量，大多数硬件的非线性影响难于抑制。
（二）锁相环频率合成（PLL）
锁相环频率合成技术中，利用锁相技术实现频率的加减乘除运算，即把一个或多个基准频率源，通过谐波发生器，混频和分频等一系列非线性器件，产生大量的谐波或组合频率，然后利用锁相环把压控振荡器的频率锁定在某一个组合频率上，由压控振荡器间接产生所需要的频率。
锁相环频率合成也包括模拟式和数字式，实际应用中大多应用数字式，数字式锁相环频率合成技术，锁相环路相当于一个窄带跟踪滤波器，因此能很好的选择所需要的信号，抑制杂散分量，且避免了大量使用滤波器，十分有利于集成化和小型化。而且一个良好的压控振荡器具有高的短期频率稳定性，而标准频率源具有高的长期频率稳定度，这两者结合形成的信号长期稳定度和短期稳定度都很高，但是缺点是频率转换时间较长，单环频率合成器的频率间隔不可能做的很小，且系统内的压控振荡器带来的新的噪声也比较大。
（三）直接数字频率合成（DDFS）
直接数字频率合成技术是频率合成技术的一次革命，直接数字频率合成器由相位累加器，波形储存器，D/A和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器的位数，相位分辨率取决于波形存储器的地址线位数，幅度量化噪声取决于波形存储器的数据位字长和D/A转换器的位数，这样合成信号的频率，相位和幅度都可由数字信号精确表示。
直接数字频率合成有着众多优点：极高的稳定度，极高的频率分辨率，超高速的频率转换时间，变频相位连续，相位噪声低，全数字自动化控制，可以合成任意波形，集成度高，容易实现小型化。但同时也有两个无法完全避免的缺点：输出带宽受限和输出杂散较大。
（四）随机PWM
早期大功率晶体管主要为双极型达林顿三极管，存在比较大的问题，随机PWM诞生，其原理是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪声（在线性频率坐标系中，各频率能量分布是均匀的），尽管噪音的总分贝数未变，但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱。因此，即使在绝缘双极性晶体管己被广泛应用的今天，在载波频率必须限制在较低频率的场合，随机PWM仍然有其价值；此外还说明了消除机械和电磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作频率，随机PWM技术提供了一个解决这种问题的全新思路。
参考文献：
[1]杨j，鲍景富.现代频率合成技术的研究进展[J].电讯技术2007（2）.
【关键词】混凝土 控制技术 裂缝控制
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
混凝土是一种利用胶凝材料将集料胶结为整体的工程复合材料的统称，由于其材料来源广泛、性能调整度大、可塑性好、强度和耐久度较高等独特的技术性能，被广泛应用于桥梁、水利、道路、建筑、国防等工程之中，是土木建筑工程中的主要材料之一。不过，在混凝土的应用中，因内外因素的作用裂缝问题无处不在无法避免，严重降低了结构体的承载力、耐久性和防水能力，如何控制和处理混凝土裂缝极为重要。虽然近年来，工程业涌现了多种混凝土控制和处理技术，但混凝土裂缝的控制和处理依然是一个难点问题。下面，本文拟从混凝土裂缝的成因入手，就混凝土裂缝控制技术浅谈几点自己的看法。
2 混凝土裂缝的成因
混凝土裂缝的成因，主要包括干缩、材料质量、水化热、温度变化、地基变形、荷载等，总的说来可以分为以几类：
2.1 温度裂缝
当混凝土外部或内部温度发生变化时，由于热胀冷缩的原因混凝土将会发生变形，一旦温度应力超过混凝土搞拉强度时，混凝土即会产生温度裂缝。温度裂缝的产生原因，有可能来自于混凝土硬化过程中的水化热影响，也有可能来自于施工中的环境温度变化，还有可能来自于结构成型后的内外部温差。水化热的影响主要是因为混凝土硬化过程中，内部聚积的水化热不易散发使得内疗温度急剧上升，而表面散热较快温度较低形成较大温差，从而在内部与外部之间产生应力造成裂缝，这种裂缝多发生在大体积混凝土结构中。环境温度变化则是由于混凝土表面温度的升高或急剧下降，表面混凝土的热胀冷缩受到内部混凝土约产生拉应力造成裂缝，这种裂缝多发生于混凝土表面较浅范围。
2.2 干缩裂缝
在混凝土新浇筑后，终凝前强度极小，此时混凝土构件表面暴露于空气中，受风力或高温影响，其表面失水过快造成毛细管负压现象，使得混凝土急剧收缩而未终凝的混凝土强度又不够，因此而产生裂缝。干缩裂缝多因干热或大风天气出现，与水灰比、凝结时间、风速、相对湿度、环境温度等有关。干缩裂缝多发生在混凝土表面，长短不一互不连贯。
2.3 沉降裂缝
沉降裂缝是由于基础不均匀沉降所引起的。地基土质不匀、地基松软、回填土不实、地基浸水等都有可能造成地基不均匀沉降，最终造成混凝土结构产生裂缝。此外在施工过程中，模板刚度不足、模板支撑松动等，也会造成不均匀沉降而引起沉降裂缝。沉降裂缝往往为深进或贯穿性裂缝，这种裂缝受温度变化影响较小但危害较大，在地基变形稳定后沉降裂缝会渐趋稳定。
2.4 质量裂缝
质量裂缝是由施工工艺或施工技术所造成的，如混凝土浇筑、构件制作、胶集料配比、吊装拼装、起模保养等过程中，如果施工工艺不合理，都有可能造成各种裂缝，尤其在细长薄壁结构中极容易出现。如混凝土保护层过厚加重受力钢筋负载，混凝土振荡不密实引起钢筋锈蚀，混凝土浇筑速度过快硬化沉实不足，混凝土搅拌和运输过程水分蒸发过多，混凝土养护干燥过快，水灰比过大混凝土凝结硬化时收缩量过大，混凝土浇筑接头处理不好等等。由于施工工艺和施工技术造成的裂缝，其走向、宽度、深度等较为复杂，因产生原因不同而有所不同。
3 混凝土裂缝控制技术
3.1 加强温度控制
温度的控制对控制混凝土裂缝极为重要，很多混凝土裂缝都是由于温度的问题所引起的。混凝土的最佳浇筑温度不宜超过28℃，尤其是夏季施工时，为了避免高温和太阳暴晒，混凝土施工时间最好选择在早晨、傍晚或夜间，在必要情况下可采用掺入冰水降温的方法，并在浇筑后采用冷水养护降温，控制混凝土温度季，一旦施工现场温度超过35℃应停止混凝土浇筑。在冬季施工时，则需要采用保温的方法，避免混凝土内外温差过大。此外，还应当注意混凝土浇筑时内部温度的问题，由于水泥水化后会释放大量热量，如果集料和环境温度过高，将会使混凝土水化后内部温度极高，产生巨大的内外温差加大温度应力产生裂缝。此时应当对集料等进行降温处理，如对集料洒水降温、遮阳避免直晒减少集料吸热，将集料温度控制在较低范围，如果机口温度还过高，还可以采用在拌合水中加冰降低拌合水温度的方法，尽量将混凝土入仓温度控制在28℃以下。
3.2 优化混凝土收缩
混凝土凝结过程中，随着水分蒸发体积缩小，由于毛细管压力极容易造成收缩裂缝。这种裂缝是由于毛细管压力负荷超过混凝土材料抗拉强度所引起的， 因此要优化混凝土收缩，将毛细管压力负荷控制在混凝土材料抗拉承受能力范围内。不同的水泥收缩值并不相同，相对来说矿渣水泥收缩值最大，而粉煤灰水泥收缩值最小，普通水泥收缩值居中，应当根据需要采用适当的水泥。在设计允许范围内，可以降低泥凝土单位用水量，以减少混凝土剩余水的增加，降低混凝土蒸发收缩。此外，可以采用添加膨胀剂的方法，利用膨胀剂抵消混凝土蒸发后的收缩，从而抵消混凝土毛细管压力产生的拉应力。
3.3 合理选用混凝土材料和配比
相对来说，高强度混凝土裂缝病变较为普遍，不同材料的裂缝发生率也并不相同。在施工中，应当根据混凝土强度等级和质量要求，以及混凝土和易性，确定混凝土材料、水灰比、水泥用量、骨料集配、粒径、砂含量等。以此减少混凝土的空隙率和收缩量，提高混凝土抗裂能力。在必要情况下，尤其是高强混凝土施工中，应当采用高效减水剂、引气剂、增塑剂等外加剂来降低水胶比以提高混凝土强度。最好的办法是采用低水化热水泥，适当添加塑化剂和减少剂，控制好水灰比，选择级配好的粗细骨料，尺量减少粗细骨料中的含泥量，这样能将有效保证混凝土的抗裂强度。
3.4 注意混凝土的保养
混凝土的保养对增加混凝土强度，防止混凝土裂缝病害极为重要。在《混凝土结构工程施工质量验收规范》中明确规定，混凝土应保证湿润养护不少于28天。混凝土保养的重点是控制混凝土的湿度与温度，因此要尽量减少混凝土表面的暴露时间表，防止混凝土内外温度过大，降止混凝土表面水分蒸发。目前所采用的混凝土保养方法有养护剂保养、草袋覆盖洒水保养、薄膜保养等，这些方法都能取得较好的保养效果，坚决杜绝无覆盖物仅洒水保养的方法。在混凝土浇筑完成后，应当在8小时内尽快覆盖保养，尤其是冬季除了覆盖塑料膜外还应当覆盖麻袋保温，并在风口部位加强覆盖以防风吹失水产生裂缝。
【参考文献】
[1] 安利聪.混凝土裂缝控制技术的应用[J].城市建设理论研究，2011（11）
[2] 岳中超.建筑施工中混凝土裂缝控制技术探析[J].科技致富向导，2012（35）
肉牛繁殖控制技术即通过人为的方法，改变母牛的生理周期，调整母牛的、排卵规律，使母牛按照人们的要求，在一定的时间内、排卵、配种，一次得到两个或更多的胚胎。繁殖控制技术主要包括诱导技术、同期技术和超数排卵技术，其主导技术是超数排卵技术。
二、肉牛超数排卵有什么好处？
超数排卵是一种大幅度提升母畜繁殖力的先进技术。哺乳动物的初生卵巢上有20万～40万个卵母细胞，但在自然条件下，仅有数十个卵母细胞得以正常发育并排卵，每次仅仅排出1～3个卵子。使用超数排卵技术，可以让母畜一次排出10～20个卵子，在同期技术的控制下，将受精卵从母畜子宫内提取出来，分别种植在不同的母畜子宫内。
将超数排卵技术应用于肉牛，有两个好处：一是可以控制受孕母牛的怀胎数量，增加双胞胎或多胞胎的概率，大幅度提升母牛的繁殖力；二是有利于开发卵母细胞资源，充分挖掘优良母牛的繁殖潜力，加速肉牛品种改造。
三、肉牛的超数排卵需要哪些激素？
超数排卵在自然条件下不能完成，需要使用外源激素对母牛进行刺激和诱导。能够提升肉牛繁殖力的激素有很多，生产上可以根据实际需求和价格水平灵活选用。这些激素有促卵泡素、促黄体素、孕马血清促性腺激素、人绒毛膜促性腺激素、前列腺素等，只要运用合理，都能在一定程度上促进母牛的排卵量，达到“超数排卵”的效果。
1. 促卵泡素（FSH）
它主要作用是促进卵泡发育。正常情况下，垂体分泌的FSH只能保证1个卵泡发育至成熟，而其余卵泡发育至中途退化。使用外源性FSH后，可使卵巢中多个卵泡同时发育，达到超数排卵的目的。使用时可以每日或隔日肌肉注射，每头牛每次200～400国际单位，与黄体素配合应用效果最好。FSH在家畜体内的半衰期较短，注射后在短时间内失去活性，因此使用时需分次注射。
2. 促黄体素（LH）
它可与FSH协同作用，促进卵巢血流加速，促使卵母细胞成熟、排卵。使用时，一般每次肌肉注射200～300国际单位，1周后直肠检查卵巢变化，变化不大时可再注射1次。将FSH和LH按5∶1的比例混合使用，也可以取得良好的超排效果。
3. 孕马血清促性腺激素（PMSG）
它主要存在于怀孕母马的血清中，具有类似促卵泡素和促黄体素的双重活性，但以促进卵泡发育为主。因其经济实用，生产上常用其代替价格较高的促卵泡素，用于家畜的超数排卵。PMSG在体内半衰期较长，一般情况下母牛的使用剂量为2000～3000国际单位，一次肌肉注射即可。临床试验证明，使用PMSG做超数排卵效果良好，药效比较稳定，卵巢体积不会过度增大，处理后卵巢容易恢复正常，排卵率高，残留的成熟卵泡少。如配合使用抗PMSG可以控制发育的卵泡数量，排卵时间较集中，一侧卵巢可排出比较理想卵子5～8枚。
4. 人绒毛膜促性腺激素（HCG）
商品制剂由孕妇尿液或流产刮宫液中提取，其功能与促黄体素很相似，可以促进母畜卵泡成熟、排卵和形成黄体。
5. 前列腺素（PG）
这是一组具有生物活性的类脂物质，其中有一种PGF2α可促进血液中促黄体素含量升高，而且具有促进排卵的作用。
6. 促排卵素（LRH）
这是一种人工合成的多肽类激素，具有促黄体素（LH）和促卵泡素（FSH）的作用。
四、超数排卵技术该怎样操作？
在前四天，皮下或肌肉注射孕马血清（PMSG）2000～3000国际单位，经过4天或后再注射人绒毛膜促性腺激素（HCG）1500～2000国际单位。为使卵子有较多的受精机会，一般在后授精2～3次，每次间隔8～12小时。
临床试验证明，在黄体期注射PMSG后48小时配合注射PG，会促使黄体提早消退，超排效果更好，但是PMSG不宜与PG同时注射，否则会导致排卵率降低。近年来在周期的中期配合应用PGF2α进行超数排卵的方法已被广泛地采用。另外，如果用孕激素对母牛作预处理，可以提高母牛对促性腺激素的敏感性，增强超排效果。对比试验证明，PMSG剂量以1200～1500国际单位诱导双胎效果为好。
制定了超排方法地方标准，即促卵泡素（FSH）5天注射法：以母牛开始作为周期的0天，从母牛周期的第九天开始，每天7～8时和19～20时各注射1次FSH，连续5天，用量递减。
五、进行超数排卵需要注意什么问题？
超数排卵是一种先进的繁殖技术，需要有相应的设备和娴熟的技术。实践经验证明，青年母牛超排效果优于经产母牛，产后早期和泌乳高峰期超排效果较差。使用促性腺激素的剂量，前次超排至本次的间隔时间、采卵时间等均可影响超排效果。应反复对母牛进行超排处理，一般第二次超排应在首次超排后60～80天进行，第三次超排应在第二次超排后100天进行。增加用药剂量或更换激素制剂对母畜进行超排处理，不但超排效果差，而且还可能导致卵巢囊肿等病变，影响后续繁殖力的发挥。
六、有没有让母牛产双犊的繁殖技术？
牛是单胎动物，在自然条件下生双胞胎的概率只有十万分之一。目前，在科研人员的共同努力下，研究出了一些能够让母牛产双犊的繁殖技术，但因为牛个体差别很大，同样的激素剂量可能会出现不同的效果，所以，这些繁殖技术不是十分成熟，不能保证让母牛百分之百产双犊。常见的有如下几种方法：
1. 促排卵素（LRH）法
LRH-A3和LRH-A2号，在母牛输精前或输精后同时肌肉注射20～40微克，1次即可。
2. 人绒毛膜促性腺激素（HCG）法
每头母牛肌注HCG 2000～5000微克，隔7天后再注射2000～4000微克，第十一天时再注射2000微克，出现第二天上午输精，间隔8～10小时再做第二次输精。
3. 孕马血清（PMSG）法
【关键词】减震；结构减震控制；耗能减震装置
引言：
地震严重威胁着人类的生存和发展，自从人类诞生以来人们就为抗拒这种自然灾害而奋斗。随着科学技术和人民生活水平的提高，预防与抵抗地震的能力也在不断提高，而是通过调整或改变结构动力特征的途径，改变结构的震动反应，有效地保护结构在地震中的安全结构减震控制技术作为抗御地震的一种有效方法，也得到了发展和应用，并成为比较成熟的技术，结构减震控制方法改变了通过提高结构刚度、强度、和延性来提高结构的抗震能力的传统方法，。
传统结构抗震方法是通过增强结构本身的抗震性能（强度、刚度、延性）来抵御地震作用的，即由结构本身储存和消耗地震能量，这是被动消极的抗震对策。由于地震的随机性，人们尚不能准确的估计未来地震灾害作用的强度和特性，按照传统抗震方法设计的结构不具备自我调节功能。因此，结构很可能在地震作用下不满足安全性能要求，而产生严重破坏或倒塌，造成重大的经济损失和人员伤亡。
结构减震控制根据是否需要外部能量输入可分为被动控制、主动控制、半主动控制、智能控制和混合控制。其中，被动控制指在结构的某些部件附加耗能装置或子结构系统，或对结构自身的某些构件作构造上的处理以改变结构体系的动力特性。而且因其具有构造简单、造价低、易于维护及无需外部能源支持等诸多优点，所以引起工程界的广泛关注，成为应用开发的热点，因而许多被动技术日趋成熟，并在实际工程中应用。被动控制不需要外部能量输入提供控制力，控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息。
合理有效的减震途径是对结构施加抗震装置（系统），由抗震装置与建筑共同承担地震作用，即共同储存和消耗地震能量，以调节和减轻结构的地震作用反应。这是积极主动的抗震对策，也是目前抗震对策中的重大突破和发展方向[1]。
结构耗能减震的实质是在结构中设置耗能构件或耗能装置，它们能为结构提供较大的耗能机制，地震时大量消耗输入构件的震动能量，有效衰减结构的地震反应。对于混合式耗能构件，主要是综合上述二者的原理，同时利用刚度改变机制和阻尼耗能机制进行消能抗震。对于位移相关型的摩擦耗能构件、钢件非弹性变形耗能和材料塑性滞形耗能，主要是通过附加耗能构件的滞回耗能来消耗地震输入能量，减轻地震作用。对于速度相关型的材料粘弹性耗能和液体阻尼耗能，耗能构件作用于结构上的阻尼力总是与结构速度方向相反，从而使结构在运动过程中消耗能量，达到耗能减震的目的。
耗能减震是最常用的被动控制系统之一。耗能装置（元件）和支撑构件共同构成耗能部件，装有耗能部件的结构称为耗能减震结构[2][3]。结构耗能减震技术是在结构物的某些部件（如支撑、剪力墙、结点、联结缝或连接件、楼层空间、相邻建筑间、主附结构间等）设置耗能装置或原件，通过耗能装置产生摩擦，弯曲弹塑性滞形来耗散或吸收地震输入结构中的能量，减少主体结构的地震反应。
结论：
地震发生时，地面运动引起结构的震动反应，结构吸收了大量的地震能量，能量的耗散必经过转换（一般转换为动能或热能等形式）才能实现。传统的抗震结构体系，容许结构及承重构件（柱、梁、结点等）在地震中出现损坏，这一损坏过程就是能量的消耗过程，而结构和构件的严重损坏或倒塌，就是地震能量转化或消耗的最终完成。
随着人们安全意识的提高，传统的被动耗能方式已经越来越不能满足人们的安全需求。而与之相对，采用积极耗能方式的耗能减震技术更大的提高和保证地震中建筑的安全性和使用性。
安全耗能减震结构在小震和设计风载荷作用下处于弹性状态，从而保证结构满足正常使用要求，向主体结构提供足够的刚度；在中震、大震及强震作用下，耗能装置（元件）率先进入耗能状态，产生较大的阻尼，耗散地震输入结构的大部分能量，而主体结构不出现明显的弹塑性变形，并迅速衰减结构的动力反应（位移、速度、加速度等），从而保证其在强震或强风灾害作用下的安全性和正常使用性。
参考文献：
[1]亓兴军，李小军，刘萍. 土木工程结构减震控制方法综述[J]. 工业建筑，2006，08：59-63+100.
[2]姚谦峰，陈平，赵冬. 结构减震技术的研究与应用[J]. 西安建筑科技大学学报（自然科学版），1998，03：42-44.
【关键词】 电牵引采煤机 冷却 水量控制
控制工作面流水量，主要是控制工作面上使用的机电设备用水，设备用水主要是电机冷却水，冷却水的使用是设备所必需的，因此，水量的控制不在于控制水的使用量，而在于杜绝设备在不运转时及时停止供水，有效减少流水量。水量控制技术从设备用水、防尘用水上进行控制，通过对采煤机、运输机、防尘喷雾进行改造，成功的对工作面水量进行了控制。
1 电牵引采煤机水量控制
随着我国煤矿开采技术的高速发展和采煤机械化程度的迅速提高，为减少生产过程中的事故影响，一批新型电牵引采煤机以事故率低、牵引稳定、遇故障显示屏自动显示、适应性强、易于维护的优点相继被推广应用。电牵引采煤机在工作时，各主要部件（如电机、电控变压器、摇臂等）产生很大热量，须及时进行冷却，电牵引采煤机使用循环水进行冷却，因此水量控制就成为制约生产的一大因素，现场我们采用采煤机水电闭锁及集中引水的措施，有效的解决了这一难题，并产生了巨大的经济效益。
1.1 采煤机水电闭锁装置应用技术
电牵引采煤机由于设备先进、保护齐全，对冷却水要求特别严格，需水量较大，如果采煤机某个部位温度超过固定，超温保护自动切断电源，采煤机停止工作。为此研究设置了一套水电闭锁装置，开采煤机必须先开冷却水，不开冷却水采煤机无法启动；如果采煤机割煤过程中冷却水突然中断，采煤机将自动停机，来有效的保护设备不受损坏，延长了设备的使用周期，当煤机停机时，冷却水也停止供水。
1.2 采煤机水电闭锁技术原理
（1）在采煤机控制线路上设一组接点，利用接点的开启来控制采煤机冷却水的供与停，接点的开启由电接点压力表来控制。（2）当冷却水水压达到煤机冷却设定值时，电接点压力表接通采煤机控制回路，设备正常启动；如果冷却水水压低于设定值时，电接点压力表自动切断控制回路，采煤机停止运转。
如图1所示：
1.3 采煤机冷却水集中收集控制技术
电牵引采煤机在割煤时，要冷却各主要部件产生热量，工作面将产生130L/min的冷却水，造成大量水煤沿工作面一涌而下，不仅给工作面施工人员带来一定的困难，而且一涌而下的水煤堆积在工作面下出口，造成下出口安全高度不够、不畅通。为解决该问题，经过现场多次研究试验，最终实现了采煤机冷却水的集中控制。
1.4 采煤机冷却水集中控制实施过程
采煤机割煤时，滚筒在截割和装煤过程中将产生大量的煤尘，现场必须及时降尘，最大限度地降低空气中含尘量；同时采煤机在割煤时，各主要部件降温需要循环水量较大，造成工作面运输水煤严重。为解决水煤给工作面施工带来的困难，在工作面运输机电缆槽外敷设一路Φ25mm钢编胶管，每根20m，每根胶管对接时用Φ25变Φ19异径通连接，每个异径三通处敷设一根Φ19mm长15m胶管，现场将采煤机的6个电机冷却水用水管汇集到一起。当采煤机到某个Φ19mm的胶管头时，将Φ19mm胶管与采煤机汇集在一起的冷却水管连接在一起，冷却水将沿敷设的胶管流到下平巷的水沟内，有效的减少了工作面流水，使整个工作面冷却水不在到处乱流冲起浮煤影响文明生产，防止了出现水煤现象。
2 移架喷雾水量控制
综采工作面采用综采液压支架进行顶板维护，在移架时，支架上方顶板会掉落碎矸造成扬尘，因此现场必须及时降尘，最大限度地降低空气中含尘量，为避免防尘水过多，在支架上安装移架联动喷雾，喷雾与支架操作阀连接，操作操作阀时，水流流向喷雾进行防尘，即当操作支架时，喷雾自动开启进行降尘，操作完成停止时，喷雾停止供水自动关闭，有效的解决了降尘和水量过多的问题。并且为更好的进行降尘，每隔5-10组支架安装一组光控感应喷雾，当煤机通过时，光电感应探头感应到煤机通过，喷雾管道上安装的电磁阀自动开启，喷雾水通过电磁阀进行降尘，煤机通过后，光电感应探头接收不到感应，电磁阀自动关闭，水流无法通过电磁阀，杜绝了喷雾长喷现象。
关键词：伺服驱动技术，直线电机，可编程计算机控制器，运动控制
1引言
信息时代的高新技术流向传统产业，引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业，在这场新技术革命冲击下，产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变，微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合，促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。
随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展，各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注，它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。
在机电一体化技术迅速发展的同时，运动控制技术作为其关键组成部分，也得到前所未有的大发展，国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术（FullClosedACServo）、直线电机驱动技术（LinearMotorDriving）、可编程序计算机控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和运动控制卡（MotionControllingBoard）等几项具有代表性的新技术。
2全闭环交流伺服驱动技术
在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中，交流伺服系统的应用越来越广泛，其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流，而且调试、使用十分简单，因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样，在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统，并充分发挥DSP的高速运算能力，自动完成整个伺服系统的增益调节，甚至可以跟踪负载变化，实时调节系统增益；有的驱动器还具有快速傅立叶变换（FFT）的功能，测算出设备的机械共振点，并通过陷波滤波方式消除机械共振。
一般情况下，这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式，即伺服电机上的编码器反馈既作速度环，也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度，应在最终的运动部分安装高精度的检测元件（如：光栅尺、光电编码器等），即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是：伺服系统只接受速度指令，完成速度环的控制，位置环的控制由上位控制器来完成（大多数全闭环的机床数控系统就是这样）。这样大大增加了上位控制器的难度，也限制了伺服系统的推广。目前，国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统，使得高精度自动化设备的实现更为容易。其控制原理如图1所示。
该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷，伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等)，作为位置环，而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙（如齿轮间隙、丝杠间隙等），补偿机械传动件的制造误差（如丝杠螺距误差等），实现真正的全闭环位置控制功能，获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成，无需增加上位控制器的负担，因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中，开始采用这种伺服系统。
3直线电机驱动技术
直线电机在机床进给伺服系统中的应用，近几年来已在世界机床行业得到重视，并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。
在机床进给系统中，采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台（拖板）之间的机械传动环节，把机床进给传动链的长度缩短为零，因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式，带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。
1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件（如丝杠等），使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。
2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差，减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制，即可大大提高机床的定位精度。
3.动刚度高由于"直接驱动"，避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象，同时也提高了其传动刚度。
4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车（时速可达500Km/h），所以用在机床进给驱动中，要满足其超高速切削的最大进个速度（要求达60～100M/min或更高）当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性，使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速，高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度，一般可达2～10g（g=9.8m/s2），而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1～0.5g。
5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。
6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨（无机械接触），其运动时噪音将大大降低。
7.效率高由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗，传动效率大大提高。
直线传动电机的发展也越来越快，在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品，其中美国科尔摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统，它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动；德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。
4可编程计算机控制器技术
自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器（ProgrammingLogicalController，PLC）问世以来，PLC控制技术已走过了30年的发展历程，尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展，它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器（PCC）就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。
与传统的PLC相比较，PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小，这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题，它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台，这样应用程序的运行周期则与程序长短无关，而是由操作系统的循环周期决定。由此，它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来，满足了实时控制的要求。当然，这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下，按照用户的实际要求，任意修改。
基于这样的操作系统，PCC的应用程序由多任务模块构成，给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求，如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等，分别编制出控制程序模块（任务），这些模块既独立运行，数据间又保持一定的相互关联，这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后，可一同下载至PCC的CPU中，在多任务操作系统的调度管理下并行运行，共同实现项目的控制要求。
PCC在工业控制中强大的功能优势，体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS（分布式工业控制系统）技术互相融合的发展潮流，虽然这还是一项较为年轻的技术，但在其越来越多的应用领域中，它正日益显示出不可低估的发展潜力。
5运动控制卡
运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制单元。它的出现主要是因为：（1）为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求；（2）在各种工业设备（如包装机械、印刷机械等）、国防装备（如跟踪定位系统等）、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中，急需一个运动控制模块的硬件平台；（3）PC机在各种工业现场的广泛应用，也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。
运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地，运动控制卡与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。
这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行，运动控制卡也形成了一个独立的专门行业，具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现，如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。
【关键词】柴油机；排放控制；措施
柴油机的有害排放取决于柴油机混合气形成及缸内燃烧过程，而这些归根到底是由喷油、气流、燃烧系统以及缸内工作特质的配合所决定的。柴油机净化的关键，是如何有效地消除NOχ和微粒碳烟的生成量。恰恰这两项排放物的生成规律常常是互相矛盾的。因此，任何一个单项措施总有它的负面影响。人们总是在采取某项措施的同时，应用另一项措施来加以补救和平衡。最后，常常是多项措施的综合应用，才使排放性能达到一个新的水平。柴油机是一个多性能、多工况、多因素综合影响的统一体，再加上各种各样的排放净化措施，如何进行优选、折中和综合控制是一个极为困难和复杂的问题。柴油机的电子控制和综合管理是有效解决这一问题的最佳途径，也是使各种机内净化措施得以充分发挥效用的保证。在所有净化措施中，喷油系统的改进无疑是最为重要的环节。
车用柴油机中常用的机械燃油喷射系统有两大类，直列泵系统和转子分配泵系统。直列泵系统包括直列多缸泵、单体泵和泵喷嘴系统，多用于大、中型车用柴油机上。转子分配泵系统有端面凸轮驱动的VE泵系统，和内凸轮驱动的径向对置柱塞系统，多用于轻型客车和柴油轿车的小型高速柴油机上。上述各系统都是应用柱塞往复运动、脉动供油的方式工作。以下是五种控制柴油机排放的具体措施：
一、推迟喷油提前角降低NOχ排放
喷油提前角是喷油始点早于汽缸压缩上止点的角度。柴油机都要求喷油提前，这是因为从喷油到着火有一段滞燃期，为保证实际燃烧放热中心能接近上止点，避免燃烧拖后，经济性下降，所以喷油要提前。单从动力、经济性角度出发，最佳提前角随转速上升而增大；随负荷加大而略有增加。车用柴油机因为在宽广的转速范围内工作，所以有专设的转速自动提前装置来满足此要求。同一工况，若提前角改变，会使滞燃期改变。一般推迟喷油时，因初期喷油更接近上止点，故缸内压力、温度较高，滞燃期缩短。其结果是滞燃期的预混喷油量减少。当然，若喷油太迟，使滞燃期挪到上止点之后，则缸内压力、温度未必上升。这种情况一般难于碰到。预混燃烧阶段是影响NOχ排放最重要的时期。预混油量及混合气量的减少将使速燃期中压力、温度上升程度降低，从而大大减少NOχ的排放量。同时，由于压力升高率的下降，噪声也大大降低。因此推迟喷油提前角这一措施，是最早应用的有效降低NOχ排放和噪声的对策。推迟喷油，直喷机的NOχ大幅下降，而间接喷射式涡流室柴油机的下降幅度则小一些。但是喷油过迟，则燃油消耗率和烟度都会恶化，对CO和HC也有不利影响。油耗和烟度的恶化是喷油推迟，燃烧跟着推迟以及缓燃期油量增加，燃烧时期也拉长的必然结果。早期控制排放的措施不多，为了排放达标，不得不牺牲经济性能。近期已可通过提高喷射压力等多种办法来综合解决这一问题。
二、燃油高压喷射降低微粒碳烟排放
近年来，提高喷油压力的高压喷射措施，日渐成为直喷式柴油机机内净化的最佳手段。而间接喷射式柴油机，由于主要依靠气流进行雾化、混合，所以对喷油压力要求较低。在循环喷油量及喷孔大小和分布不变的情况下，提高喷油压力就是加大喷油速率，它直接产生两方面的效果。
（一）降低微粒碳烟的排放量
可以看出，喷油压力增高，则粒径减小，贯穿距加大，雾锥角加大，喷雾区的总体积也跟着加大，再加上紊流的增强，这些都直接促进了燃油与空气的混合。其直接效果是降低了每一时刻浓混合气成分的比例，使生成微粒碳烟的范围自然缩小。即使不可避免仍有过浓混合气出现，但因粒子小，周围空气多，也会加快燃烧和氧化速率，使碳烟形成之初就被加速氧化。所以高压喷射必然使微粒碳烟排放降低。大量试验都证实了这一点。
（二）降低燃油消耗率
喷油速率增大必然缩短喷油时期，使燃烧加速，使燃烧放热更集中于上止点附近，从而降低了燃油消耗率。大量试验结果也证实了这一点。以上高压喷射降低烟度和油耗的优点，恰恰弥补了推迟喷油所带来的缺点。反过来，高压喷射不可避免地使混合气快速变稀，燃烧加速，温度上升，从而NOχ排放必然有所增大。这一弱点又会被推迟喷油，降低的NOχ功效所弥补。应该记住，高压喷射并没有过大削弱推迟喷油，减小滞燃期喷油量所带来的改善NOχ排放的显著效果。因此若两种措施同时应用，进行合理调配后，NOχ和微粒碳烟排放都会同时降低。目前，两种措施并用是最常见的手段。
三、喷油率控制技术
广义的喷油率控制，指的是喷油规律控制，应包括定时（喷油提前角）控制、喷油期长短控制和喷油率大小（喷油率曲线外形）控制。此处撇开喷油定时，单指在定时和循环油量不变时，喷油长短和喷油率外形的控制。喷油率是除混合气形成因素外，对燃烧过程又一重大的影响因素。当然，喷油率本身也和混合气形成是密不可分的。可以设想，如喷油时期控制得很长，即使大幅度提高喷油压力，也无法缩短放热和燃烧时间；又如，初期喷油量很大，即使推迟喷油，也无法把NOχ和噪声降得很低。反过来，如能把初期喷油量控制得很小，就是不推迟喷油，也可达到同样效果。可见，喷油率若能控制，将极富成果，因此，成为近年来喷油系统研究、开发的热门课题。
理想的喷油率图形可分为三个时期，即喷油初期，喷油中期，喷油后期。理想的喷油率图形一般公认为：初期要求喷油率低，喷油量少，以降低NOχ和噪声；中期要求短而高的喷油率段，以提高喷油压力，缩短缓燃期，促进混合气（下接第182页）(上接第173页)形成，使微粒碳烟排放和耗油率降低；后期则要求迅速结束喷油，以减少后燃油量和促进碳烟氧化。喷油中期的控制，一般是通过提高喷油压力来实现。控制初期喷油率的主要技术有：机械式预喷射装置，双弹簧喷油器，电控喷油系统控制预喷射。大量试验结果表明，要获得良好的效果，预喷射油量、主预喷射的间隔角度以及油量和时间的控制精度都有严格的规定。只有电控高压共轨式喷油系统才能全面满足这些要求。末期喷油段要求迅速关闭，可以通过减轻油嘴往复运动部分（针阀、推杆、弹簧）的质量，加速针阀关闭速度来控制。这就是已广泛推广使用的低惯量喷油器和P型J型小型喷油器。此外，增大针阀开启压力也可加速针阀落座。但是真正有效控制的手段，仍是使用电磁阀的电控喷射系统的迅速断油。
四、小直径、多喷孔加速雾化混合
在喷油速率不变情况下,可以通过减小喷孔直径，增加喷孔数目，使喷注在燃烧室内分布更均匀、更充满的方法，来加速油、气混合，获得较好排放效果。六孔喷嘴与四孔喷嘴相比，六孔的总混合容积加大，单个喷注较窄，芯部浓混合气易于扩散、燃烧。这些都与加大喷油压力的效果相似。增加喷孔数后，可以降低对气流的要求。涡流比可以减小，从而改善了燃油经济性。若喷孔过多，由于贯穿不足和相邻喷注的干扰，反有不利效果。
五．喷油系统的其他净化措施
目前已广泛应用的降低HC排放的措施就是减小孔式喷嘴压力室容积或采用无压力室式喷油嘴。大量使用试验表明，柴油机长期运行后，其有害排放值基本没有增加。这同汽油机长期使用后，有害排放量增幅较大的情况是不一样的。如果柴油机使用过程中，排放性能突然恶化，则相当部分是喷油系统不能保持正常工作状态所致。当使用中发现过量冒烟时，首先要检查各个喷油器开启压力是否明显下降，或喷雾状态是否良好。有条件时，应在油泵试验台上测试循环油量是否超过所规定之值以及各缸油量是否严重不均匀。造成循环油量不均匀及超标的原因是很多的，如柱塞副的磨损，出油阀密封性变差，油孔的堵塞等等。应查明原因，该更换的更换，或进行清洗。但应注意，油泵及调速器一经拆动，必须重新在台架上调整。如果冒烟现象很难解决，无法达标上路，可以适当降负荷运行。这样做会牺牲一些动力性能。西方国家为了达标，也会采取同样措施。如德国大众汽车公司推出的TDI1。9L轿车增压直喷机，无排放限制（赛车）时，标定功率达125KW；要满足欧II法规，标定为81KW；若要满足美国加州标准，则只标定66KW。还应强调指出，高压油泵及调速器出厂时已经过细致调整，很多调整部分还加上铅封，不允许使用中私自变动，包括任意拆换其上的与性能有关的零件，如油管，油嘴等等。发现问题须进行换件，必须重新调整。否则会使排放及动力，经济性能恶化。
【参考文献】
中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）10-0397-02
1现代工业控制技术实训教室建设的内容
为加快落实《国务院关于大力发展职业教育的决定》和全国职业教育工作会议精神，按照学校十的要求，我校在成为广西第一所万人技校“作大”的同时，将再次“作强”；而要想“作强”，光靠发展数控技术、模具制造技术等机加工专业是不够的，也是和我校“广西机电技师学院”的牌子不相符的，机强电弱，泾渭分明，无异于一条腿走路，只有机电齐飞，相互渗透，才能将我校机电技师学院的牌子做得更大更强。鉴于我校实际现状，开展电类专业高技能人才教育大势所趋，迫在眉睫。在2006年里，由电工专业两位骨干教师负责对电类专业和数控维修专业高技能人才教育的教学设施、设备课题进行了调研。通过对省内外几所高职高专技术学院、高级技工学校和广西十几家大型企业的调研后发现，在我校建设单片机、PLC系统综合实训教室是必要的和可行的。于是，在2007年初成立了“单片机、PLC系统综合实训教室的建设”教学科研课题立项筹备小组，对课题进行了策划及申报；经过大家的共同努力，经学校学术委员会审核后，学校研究决定，同意立项并下文批准建设。
“单片机、PLC系统综合实训教室的建设”教学科研课题的内容主要包括三个部分：一是PLC、触摸屏、变频器综合实验台的制作；二是西门子自动化工控产品PLC网络教学展示屏的制作；三是单片机、PLC系统综合实训教室的整体布局。
2实训教室建设实施过程
第一阶段主要是完成单片机、PLC系统综合实训教室整体布局、单片机、PLC系统综合实训教室设备的调试、单片机、PLC系统综合实训教室设备的试运行阶段。
在这个阶段首先是制订课题所需设备材料；其次是电脑桌及PLC、触摸屏、变频器综合实验台的设计并制作；再次是完成单片机、PLC系统综合实训教室整体布局的部分布局，进入单片机、PLC系统综合实训教室设备的调试和试运行阶段。在这个试运行阶段中，先后分别成功的举办了由柳州市总工会和柳州市科协组织的2007年柳州市紧缺人才（电类高技能人才）培训班的培训；举办了2007年广西社会化技师、高级技师考核培训班的培训和考核鉴定；举办了2007年上汽通用五菱职工维修电工技能竞赛；举办了2007年上汽通用五菱职工维修电工技能竞赛；举办了由市总工会组织的2007年柳州市职工维修电工技能竞赛；另外，还利用单片机、PLC系统综合实训教室，开展了我校参加全国第二届技工院校维修电工专业竞赛（广西赛区）选手的强化训练。
第二阶段主要是课题调试、运作及修补过程。通过第一阶段的试运行后，课题进入调试、运作及修补过程。在这个过程中，完成了我校数维专业的PLC模块的实习教学任务；成功的举办了2007年广西柳工机械工程责任有限公司职工维修电工技能竞赛；完成了玉柴机器股份有限公司五名选手和柳州市六名选手的强化训练，该11名选手在2007年11月参加广西第二届职工维修电工技能竞赛中，分别取得了个人第一、第三、第四、第六、第七、第八、第十名，团体第一、第二名的好成绩，得到了玉柴机器股份有限公司和柳州市总工会的嘉奖，为学校争得了荣誉；在整个第二阶段的课题调试、运作及修补过程中，不断完善，最后在2007年底，本课题中“PLC、触摸屏、变频器综合实验台的制作”分课题，先后在参加2007年学校教科研成果评比和第六届全国技工学校科研课题开发成果评比中，都取得了“一等奖”的荣誉。
第三阶段主要是“西门子自动化工控产品PLC网络教学展示屏”分课题的制作阶段。该阶段的主要工作内容：西门子自动化工控产品PLC网络教学展示屏和三菱Q系列工业现场控制总线配电盘的设计及制作；课题模块的安装、设计编程过程、为课题调试、运作及修补过程；请有关企业专家和兄弟院校的专家对课题成果进行评估。
3实训教室建设的研究成果形式、创新之处
3．1研究成果形式
“单片机、PLC系统综合实训教室的建设”教学科研课题成果属于实验实训教室的建设类课题，其中该成果中的“PLC、触摸屏、变频器综合实验台的制作”和“西门子自动化工控产品PLC网络教学展示屏”两个分课题，都属于教学设备设施类课题。
3．2成果创新之处
该成果是集教学、培训、职业技能鉴定和技术服务为一体的多功能的电类高技能人才实训教室。该教室的整体设计的最大创新之处是利用了计算机仿真技术，使得投入六套PLC设备便可满足42人同时练习，大大降低了投资成本，具有教学模块先进、齐全、实用、高效等特点。
该教室内设43台计算机，其中1台计算机作为教师多媒体教学的主机，其他42台计算机作为学生学习单片机、PLC、触摸屏、电子电路等模块的编程设计及模拟仿真；这43台计算机通过两台24口的交换机构建成多媒体计算机教学网络。
自制的6台PLC、触摸屏、变频器综合实验台，它是一个多功能实验台，主要用于PLC设计、变频器、触摸屏的设计安装调试技能训练。该实验台采用目前最为先进的FX-3U三菱可编程序控制器及三菱系列的触摸屏、变频器等设备作为控制模块，并与Q系列机组成工业现场总线控制，实验台上的计算机分别通过网络与教师主机和学生的编程电脑相连，实现编程计算机与实验台的信息共享。在实验台上还装有活动的I/O外部接线的配线控制板。
自制的西门子自动化工控产品PLC网络教学展示屏，主要用于电类高技能人才与时俱进培训现代自动化工控的模块。它采用目前应用最为广泛及先进的西门子S7-300、200系列的PLC、触摸屏、MM440系列变频器，特别是采用了CP343-1TCP工业以太网通讯处理器，该PLC网络教学展示屏与42台编程电脑相连，实现了机屏分离而信息共享。
4实训教室建设成果应用前景及产生的效果
4．1应用前景
由于该成果的整体设计主要解决了演示教学、编程设计、模拟仿真以及安装调试四位分离的问题。它将构建成集演示教学、编程设计、模拟仿真以及安装调试四位一体的流程式实训环境，营造工程氛围，改革教学方式，有利于高技能人才的培养，因此，在应用前景方面相当乐观，主要体现在：一是“优化实训资源配置，构建流程式实训环境，营造工程氛围，改革培训方式，创新评价方式”。二是使建成的实训教室和已建的数控维修实训教室以及数控模具中心实训基地，一起建成为具有一定科技含量、职业氛围强、功能齐全实用、产学结合密切、职教特色明显、管理规范、使用效率高的校内技能培训基地群，一方面满足本校专业教学需要，另一方面面向社会，服务当地各企业职工职业资格证考试、服务当地劳动力转移培训、服务相关企业行业职工培训，成为集教学、培训、职业技能鉴定和技术服务为一体的多功能实训基地。它主要承担维修电工中、高级工、技师和高级技师等高技能人才的单片机设计、PLC设计、变频器、触摸屏以及电子CAD的设计安装调试的技能训练和鉴定。
另外，该成果之一的“PLC、触摸屏、变频器综合实验台”和“西门子自动化工控产品PLC网络教学展示屏”，可以作为教学设备开发产品，面向中、高等职业技术学校电类高技能人才培训进行推广应用，打造广西职业技术教育电类高技能人才培训先进设备的品牌。
4．2产生的效果
【关键词】车身制造；车身尺寸；制造工艺；质量控制
随着我国经济的迅速发展，人们的生活水平都普遍的提高了，汽车保有量在稳步的提升着，也有很多的企业在对汽车进行更新换代，汽车厂商为了吸引广大消费者的眼球，也在对汽车进行着更新设计，但大多数的情况是对车身进行改变，其余部件基本没有太大的改变，但是车身如果设计不合理，尺寸不合格的话，会给整车都造成非常大的影响，可能会影响到整车密封、动力性不足、寿命过短等问题。本文主要对车身尺寸的质量控制技术，希望提高我国自主品牌的质量，有效的占据市场份额。
1 车身尺寸质量控制对于汽车制造行业的意义
汽车车身是整个汽车的主体框架，也是各个零件的载体，汽车车身的制造工艺非常的复杂，所以对于车身尺寸的质量控制非常重要，车身上会装载上百个部件，所以对于车身尺寸的质量控制技术体现出了一个汽车制造厂家的实力。车身尺寸的标准情况会直接影响到汽车出厂之后的外观以及各个部件的性能，例如车身的制造尺寸存在质量问题，可能会导致汽车出厂之后车门与车身的结合不够紧密，影响整车的密封性，使车在行驶的过程中产生巨大的路噪，严重的还会产生动力性的问题，这些问题都会影响汽车使用者的使用体验，对汽车制造厂家造成不好的影响，影响该汽车品牌未来的发展。所以为了打造出优秀的汽车品牌，提升国产汽车品牌的质量，一定要对车身的尺寸进行质量控制，提高我国汽车制造企业的制造水平。
2 影响车身制造尺寸的主要问题
汽车车身在进行制造时由三百到五百之间的冲压件组合焊接而成，而且这些冲压件在焊接的过程中会经过大大小小上百条流水线，全部冲压件的定位点超过两千个，焊点超过四千，而且车身的装配还不属于同一层次结构的装配，每个环节都有各自的层次结构，所以影响车身制造尺寸的因素有很多。
2.1 冲压件的尺寸偏差问题
汽车车身的全部组合零件基本全部为冲压件，这些冲压件主要分为两类，一类是车身表面覆盖冲压件，另一类是车身内部结构冲压件，每一个冲压件的形状都非常的复杂，而且每一个冲压件都需要达到标准的精度要求。在车身制造时会经过冲压、剪切、弯曲、拉伸、扩张、翻边等多个不同的工艺流程，所以冲压件一定要按照图纸上的标准进行设计，并满足图纸上的所有要求，在进行冲压件的关联配合时，要保证冲压件位置对准孔位，保证冲压件的边线全部平齐。
影响冲压件尺寸的最大因素就是冲压件的回弹问题，部分的冲压件在冲压之后会产生弹力变形，变形之后的冲压件在形状和尺寸上都发生了变化，另外冲压件在夹具上进行定位时，会因为夹具的力度过大，导致冲压件变形，影响冲压件的尺寸质量。上述的种种原因都是因为冲压件模具问题、人为操作问题或者是冲压机械的问题。想要保证冲压件的尺寸质量要利用三坐标测量仪仔细对照图纸进行检测。
2.2 焊接操作造成的尺寸偏差问题
在车身各个部件冲压完成之后，要对冲压件进行焊接组合，焊接人员在进行焊接时要利用专业的焊接夹具来保证冲压件焊接的尺寸精度，焊接夹具在对冲压件进行夹紧时要保证夹紧位置准确，焊接过程全部依靠夹具的力量对冲压件进行定位，所以一定要保证夹具基准面与冲压件垂直，保证在进行焊接操作时的稳定。
在进行焊接操作时还要注意焊接部位的焊点情况，不能出现漏焊、裂缝、焊瘤、焊穿的现象，在焊点出现上述情况时可能是焊接人员的焊接技术不过关、焊枪头磨损严重、焊枪压力不稳的问题。避免焊接操作产生尺寸偏差问题主要从焊接工装夹具、焊接人员等两个方面来进行控制。
2.3 安装零件尺寸不合格以及安装操作人员造成的尺寸偏差问题
车身上的各个零部件并不是由一个厂家提供的，是由很多不同的供应商提供的，因为零件的供应商不同，所以一定会存在差异性，由于车身零部件数量的增加会导致差异性变大，影响整个车身的尺寸精度，所以在进行零部件的装配时一定要对装配的零部件进行仔细检验，保证零部件的尺寸精准。供应商在对零部件进行配送时不注意对零部件的保护也会导致零部件尺寸发生变化，所以在物流配送环节上要进行仔细的挑选。操作人员在进行零部件的安装时要严格的按照工艺要求进行装配，避免因为操作不规范而影响车身尺寸，在非自动化生产线上进行零件操作时，一定要选择经验丰富，技术水平较高的操作人员进行安装操作。
3 车身尺寸质量控制的方法
3.1 加强对工装以及夹具的精度控制
在现代化的车身制造流水线中，工装的夹具的精度对车身尺寸的影响是非常大的，所以想要加强车身尺寸的质量控制首先就要从工装和夹具的精度入手，对不同用处的工装进行分级维护管理，对关键工装夹具进行专门管理，工装检查人员要定期对工装进行深层次检测，并且每天都进行TPM的专项维护检查，发现精度问题及时的进行调整，并进行调整记录，以便其他工装夹具出现问题时的调整。
3.2 加强操作人员的职业技能培训
汽车制造企业要对定期对操作人员进行专业技能的培训，提升每个操作人员的岗位操作能力，制定出明确的制度要求，要求车身制造班组的班组长必须能够满足全线操作岗位能力，其余操作人员胜任全线操作岗位的百分之八十以上。对整个车身制造生产线进行尺寸质量控制，在进行生产时，操作人员要对钣金件和其它来料零件进行随机检查，假如检测出了不合格零件立刻停止车身的生产，并下线该批零件，做全线检查处理。负责车身尺寸图纸的设计人员，要定期对尺寸数据进行统计，找出影响尺寸质量的关键问题，及时的进行改进。
3.3 建立完善的测量分析系统
测量分析系统可以对车身尺寸数据进行分析和测量，有效的判断测量件是否有尺寸质量问题，测量分析系统主要由四悬臂三坐标测量仪、龙门三坐标测量仪、关节臂三坐标测量仪构成，可以设定完整的测量程序，对车身的各个部位进行高频次的测量。分析系统会自动绘制出车身尺寸质量的线性分布图，并生成分析报告，方便技术人员的分析。
4 结束语
车身尺寸的质量控制技术能够有效的反应出一个汽车制造企业的生产制造水平，也是汽车在生产过程中非常关键的质量控制环节，实行车身尺寸的质量控制可以及时发现车身在制造初期的问题，方便问题的查找，有效的提高制造质量，对于提升品牌的影响力有着至关重要的作用。
参考文献：
[1]钱雄松.基于功能尺寸的车身尺寸控制系统的设计及应用[D].合肥工业大学，2010.
[2]郝江，蔡交华，张旱年，乔得功.车身尺寸精度控制方法研究[J].新技术新工艺，2015（05）.
[3]罗家力，吴倡激，罗相尉.简述项目阶段白车身制造过程中的尺寸控制[J].企业科技与发展，2015（08）.
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