【正文】 的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。因此 ,將PLC應(yīng)用于該控制 ,完全能滿足技術(shù)要求，且具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、工藝參數(shù)修改方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。 秸 稈 的長(zhǎng)度 L 可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整 , 每一車(chē)秸稈 的數(shù)量可預(yù)先設(shè)定。 4 切割 刀電動(dòng)機(jī)起動(dòng) , 控制剪刀下落。 2 起動(dòng)送料機(jī)構(gòu) E 帶動(dòng)秸稈 C 向右移動(dòng)。系統(tǒng)未動(dòng)做時(shí) , 壓塊及切割 刀的限位開(kāi)關(guān) SQ SQ3 和 SQ4 均斷開(kāi) , SQ SQ7也是斷開(kāi)的。 圖 1 自動(dòng)切割 機(jī)原理圖 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)設(shè)置了 7個(gè)限位開(kāi)關(guān)，分別用于檢測(cè)各部分的工作狀態(tài) 。 8 能實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程自動(dòng)控制 ,加工參數(shù)顯示 ,系統(tǒng)檢測(cè)。 4 壓緊和切割 ,待秸稈長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)定值后由主電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓料器和切割 刀具 ,先壓緊秸稈 ,然后剪斷秸稈 。 剪板機(jī) 依靠重要的標(biāo)準(zhǔn)部件和能夠增加生產(chǎn)率的選購(gòu)件來(lái)增強(qiáng)產(chǎn)率，提高生產(chǎn)率可 以表現(xiàn)為許多形式：節(jié)約人力，改進(jìn)物料流動(dòng)，提高精度，改善切割均勻長(zhǎng)度 并避免輔助操作，但最重要的是增強(qiáng)安全性。 切割 角（動(dòng)刀片通過(guò)定刀片時(shí)的角 度）是決定切割質(zhì)量的重要因素。為了使刀架片橫梁在相互移動(dòng)的過(guò)程保持合適的狀態(tài)，閘式 剪板機(jī) 需要一個(gè)滑塊導(dǎo)向系統(tǒng)。 1 剪板機(jī) 工藝 剪板機(jī) 應(yīng)用于許多 農(nóng)業(yè)中對(duì)各種秸稈進(jìn)行切割的 操作，在 設(shè)計(jì) 之前必須對(duì)幾個(gè)因素進(jìn)行考慮 ，包括 剪板機(jī) 的 切割 能力、產(chǎn)率增強(qiáng)選件和安全性。 目前 ,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)存在大量的通用設(shè)備 ,在發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)時(shí) ,可以應(yīng)用微電子技術(shù)改造這些已有通用設(shè)備 ,比如用數(shù)顯、數(shù)控裝置改造通用設(shè)備 ,提高單機(jī)自動(dòng)化程度 。 1 上海電視大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱： 可編程控制原理 題目： 剪板機(jī)系統(tǒng) 專(zhuān)業(yè)班次： 11 機(jī)電 春 姓 名： 吳俊培 指導(dǎo)教師： 王一光 2 全自動(dòng) 剪板機(jī) 的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 可編程控制器是 一種為工業(yè)機(jī)械控制所設(shè)計(jì)的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，在各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，他是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展 成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。用可編程序控制器改造通用機(jī)床、專(zhuān)用機(jī)床、組合機(jī)床及自動(dòng)設(shè)備與半自動(dòng)設(shè)備組成的生產(chǎn)線 ,這樣可以把計(jì)算機(jī)功能完備、編程靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，這是一條低成本、高效益，符合我國(guó)國(guó)情的機(jī)械自動(dòng)化術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑。 3 剪板機(jī) 類(lèi)型由許多因素決定，諸如 可處理材料的長(zhǎng)度、厚度和種類(lèi)。擺式 剪板機(jī) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中有一個(gè)用來(lái)操縱動(dòng)刀片，使動(dòng)刀片依附于 滾柱 軸承向下回轉(zhuǎn)。 一般而言，剪切角越小，秸稈切割之后體積越小。 系統(tǒng)的控制要求 據(jù) 剪板機(jī) 的工作特點(diǎn) ,對(duì)控制系統(tǒng)提出控制要求如下 : 1 上電后 ,檢測(cè)各工作機(jī)構(gòu)的狀態(tài) ,控制各工作機(jī)構(gòu)處于初始位置。 5 送料車(chē)的運(yùn)行 ,包括卸載后自動(dòng)返回。 9 保證秸稈加工均勻 、加工效率和安全可靠性。 其中， SQ1 檢測(cè)待切割秸稈 是否被輸送到位。 工作原理 當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí) ,輸入秸稈加工尺寸、加工長(zhǎng)度 等參數(shù)，按下自動(dòng)開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)秸稈 碰到行程開(kāi)關(guān) SQ1 時(shí) , 送料停止同時(shí)制動(dòng)器松開(kāi)、電磁離合器結(jié)合，主電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作 。此時(shí) ,SQ4 閉合 , 直到把秸稈 剪斷 , 秸稈 落入小車(chē)。 2 總體設(shè)計(jì)方案 傳統(tǒng)的控制方法是采用繼電器 接觸器控制，但控制系統(tǒng)較復(fù)雜 ,大量的接線使系統(tǒng)可靠性降低 ,也間接地降低了設(shè)備的工作效率。 在此 對(duì) PLC進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹， 在自動(dòng)化控制領(lǐng)域， PLC是一種重要的控制設(shè)備。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控 制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC） 對(duì) PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下而設(shè)計(jì)。在這時(shí)期， PLC在處理模擬量 的 能力、數(shù)字運(yùn)算 的 能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得度提高 ，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS系統(tǒng)。固定式 PLC包括 CPU板、 I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。 CPU主要由運(yùn)算器 、 控 制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。 7 圖 2 PLC的工作原理 PLC采用循環(huán)掃描工作方式，在 PLC中，用戶程序按先后順序存放， CPU從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后，又返回第一條，如此周而復(fù)始的 不斷循環(huán)。 內(nèi)部處理階段， PLC檢查 CPU模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器等。 輸入處理又叫輸入采樣。 程序執(zhí)行階段根據(jù) PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右，先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。掃描周期是一個(gè)很重要的指標(biāo)，小型 PLC的掃描周期一般為十幾毫秒到幾十毫秒。影響 I/O滯后的主要原因：輸入濾波器的慣性，輸出繼電器接點(diǎn)的慣性，程序執(zhí)行的時(shí)間，程序設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)母郊佑绊懙?。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。 I/O模塊集成了 PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。常用的 I/O分類(lèi)如下： 開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 5 電源模塊 PLC電源用于為 PLC各模塊的集成電路提供工作電源。 7 PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備 1） 編程設(shè)備：編程器是 PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC及 PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。 8 PLC的通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。 PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性， IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)， PLC各廠家均有采用。 3 自動(dòng)切割 機(jī)的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)進(jìn)料機(jī)構(gòu) E 用交流電機(jī)帶動(dòng)送料皮帶，傳送皮帶送料只向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，只要求電 機(jī)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)即可，輕負(fù)載小工率 電動(dòng)機(jī)可直接起動(dòng)，用熔斷器和熱繼電器作短路、過(guò)載保護(hù)。電機(jī)正反轉(zhuǎn)就需要互鎖控制。采用 PLC控制也應(yīng)該有自己的基本控制環(huán)節(jié)，為此而提出電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 PLC設(shè)計(jì)討論， 尋找其較好的控制方案。 3）元件的代號(hào)意義 SB0—— 帶磨姑頭急停按鈕。 其中的 5KM1和 5KM2要求選用帶機(jī)械聯(lián)鎖的交流接觸器。 4 設(shè)計(jì)小車(chē)送料裝置 為實(shí)現(xiàn)秸稈 自動(dòng)輸送到下一工位并返 回 ,可采用交流電通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸 ,驅(qū)動(dòng)行走輪來(lái)完成小車(chē)往返各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力來(lái)自電機(jī) ,根據(jù)控制的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性要求 ,用交流電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)料、小車(chē)送料、托架下料，采用伺服電機(jī)控制擋料器精確定長(zhǎng)。 而且 永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)同直流伺服電動(dòng)機(jī)比較，主要 優(yōu)點(diǎn)有： 1） 無(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)要求低。 伺服的額定速度比一般異步電機(jī)高的多，并且可以控制轉(zhuǎn)速和位移，而一般的變頻器只側(cè)重于轉(zhuǎn)速控制，適用于開(kāi)環(huán)調(diào)速，而伺服可以做到精確定位，速度環(huán)控制響應(yīng)比變頻器加外圍速度控制更直接，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。 該控制系統(tǒng)需要完成對(duì)工作機(jī)構(gòu)的控制情況如下： 1）進(jìn)料控制 ,執(zhí)行器件為進(jìn)料電機(jī) ,通過(guò)對(duì)進(jìn)料電機(jī)的起?？刂?,實(shí)現(xiàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)輸送秸稈，停止輸送秸稈 的控制。 3） 小車(chē)往返運(yùn)動(dòng)及停止控制 ,執(zhí)行器件為小車(chē)電機(jī) ,通過(guò)控制小車(chē)電機(jī)的起、停、正反轉(zhuǎn) ,控制送料小車(chē)在切割 機(jī)與下一工位往返送料。 系統(tǒng)原來(lái)采用繼電器 — 接觸器控制 ,但控制系統(tǒng)較復(fù)雜 ,大量的硬件接線使系 統(tǒng)可靠性降低 , 也間接降低了設(shè)備的工作效率。 CPU處理速度快， 運(yùn)行速度 。 網(wǎng)絡(luò)通信功能強(qiáng)大，此系列 15 的各種機(jī)型都提供了通信功能，松下電工提供了多達(dá) 6種的 PLC網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，在同一子網(wǎng)中集成了幾種通信方式，我們可根據(jù)需要選擇。主機(jī)上配有 RS232C通訊口及機(jī)內(nèi)時(shí)鐘 ，形成系列化產(chǎn)品。由于 FP1 具有結(jié) 16 構(gòu)緊湊、硬件配置全、軟件功能強(qiáng)等特點(diǎn)，而且，它的某些功能甚至能與大型機(jī)媲美，所以性能價(jià)格比高，較適合在中小企業(yè)中推廣使用。 4 脈沖捕捉功能 在 FP1的輸入端增加了脈沖捕捉功能，可以根據(jù)需要選擇。主控單元和擴(kuò)展單元的 I/O點(diǎn)數(shù)加起來(lái)最多可達(dá) 152個(gè)點(diǎn)。 除主控單元和擴(kuò)展單元外，還有 A/D、 D/A單元， 最多可控制 152點(diǎn)加 4通道 A/D,4通道 D/A，還有 CNET鏈接單元等高級(jí)模塊，可進(jìn)行模擬量處理， 通過(guò) CNET網(wǎng)絡(luò)模塊可方便地將最多 32臺(tái) PLC聯(lián)成網(wǎng)絡(luò) ,距離達(dá) ，可方便的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng) PLC控制網(wǎng)絡(luò)。 HL1為小車(chē)空載指示 ,根據(jù)需要 , 還可增設(shè)其它信號(hào)指示。 利用 PLC移位寄存器的移位功 能，可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)順序控制，使每 18 一步嚴(yán)格按順序動(dòng)作。它較好地解決了采用繼電器 接觸器控制，控制系統(tǒng)較復(fù)雜 ,大量的接線使系統(tǒng)可靠性降低 ,也間接地降低了設(shè)備的工作效率這一問(wèn)題。我對(duì)課本上的知識(shí)有了跟進(jìn)一步的了解，親自作出的這一份論文讓我更加能體會(huì)到成功的喜悅。 【關(guān)鍵詞】：消防； 建筑火災(zāi)； 轟燃； 滅火救援 一、引 言 轟燃是室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展過(guò)程中的一種特殊燃燒現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)外發(fā)生的很多建筑火災(zāi)事故中，轟燃就是造成嚴(yán)重人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的元兇，如新疆克拉瑪依友誼館火災(zāi)、洛陽(yáng)東都商廈火災(zāi)、吉林中百商廈火災(zāi)、英國(guó)布拉德福市足球場(chǎng)火災(zāi)和皇家十字地鐵車(chē)站火災(zāi)。 目前對(duì)轟燃還沒(méi)有統(tǒng)一的定義，比較常用的三種：（ 1）室內(nèi)火災(zāi)由局部火向大火的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變完成后，室內(nèi)所有可燃物表面都開(kāi)始燃燒；（ 2）室內(nèi)燃燒由燃料控制向通風(fēng)控制的轉(zhuǎn)變；（ 3）在室內(nèi)頂棚下方積聚的未燃?xì)怏w或蒸氣突然著火而造成火焰迅速擴(kuò)展。 25 對(duì)轟燃的預(yù) 測(cè)方法，不同的研究者提出了不同的溫度和熱通量判據(jù)。 三、轟燃對(duì)室內(nèi)火災(zāi)滅火救援的影響 （一）轟燃時(shí)間預(yù)測(cè)困難，影響滅火救援決策 消防部隊(duì)在轟燃前到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，如果未及時(shí)預(yù)測(cè)和偵察到轟燃，急劇升高的溫度和噴出火焰會(huì)對(duì)消防隊(duì)員造成傷害。而目前對(duì)轟燃的預(yù)測(cè) 研究多限于學(xué)術(shù)理論方面，并沒(méi)有便于在滅火救援現(xiàn)場(chǎng)操作的轟燃預(yù)測(cè)儀器或技術(shù)手段。撲救建筑火災(zāi)最有效的滅火措施是內(nèi)攻，而轟燃產(chǎn)生如此的高溫會(huì)對(duì) 消防員產(chǎn)生強(qiáng)烈的烘烤，加上可能從門(mén)窗噴出的火焰和高溫?zé)煔?，消防?duì)員很難近距離滅火，內(nèi)攻更加危險(xiǎn)、艱難。此外，室內(nèi)積聚的濃煙具有較強(qiáng)的減光性，室內(nèi)能見(jiàn)度很低，對(duì)偵查和搜救非常不 利，受困人員也無(wú)法自行安全疏散，消防員也有誤入危險(xiǎn)區(qū)域和迷路的危險(xiǎn)。因此轟燃撲救過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生局部倒塌甚至整體坍塌，使室內(nèi)人員受到威脅，影響消防救援工作。 四、預(yù)防和控制轟燃的滅火救援對(duì)策 （一）全面?zhèn)刹榛鹎?，注意轟燃征兆 在處置建筑室內(nèi)火災(zāi)時(shí)，應(yīng)全面?zhèn)刹榛鹎椋焖僬莆掌鸹鸱块g位置、火勢(shì)大小、人員被困情況、室內(nèi)可燃物數(shù)量與類(lèi)別、建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、周?chē)徑ㄖ闆r等，尤其對(duì)于通風(fēng)不好且室內(nèi)可燃物數(shù)量較多時(shí)，應(yīng)提高警惕，密切 監(jiān)視，謹(jǐn)防轟燃突發(fā)造成惡性事故。同時(shí)，消防員進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，還應(yīng)密切關(guān)注是否有濃煙從門(mén)窗翻滾、溢出，或則濃煙中夾雜有較小火焰和閃燃現(xiàn)象，如果出現(xiàn)這些 征兆，則說(shuō)明此房間具有轟燃的危險(xiǎn)。搜索時(shí) 2 人或 3 人一小組，協(xié)同搜尋，盡量靠墻前進(jìn)，彎腰或則匍匐行進(jìn)，能見(jiàn)度太 低時(shí)要利用導(dǎo)向繩保護(hù)，防止在濃煙中迷路，并密切注意火情變化，隨時(shí)做好緊急撤離準(zhǔn)備。但區(qū)別于普通建筑火災(zāi)，轟燃火災(zāi)處置中 水槍的射流形式、射水部位都有特殊要求。 撲救轟燃火災(zāi)時(shí)，還要注意適時(shí)通風(fēng)和排煙，李晉等研究發(fā)現(xiàn)在增大房間送風(fēng)量，轟燃時(shí) 間提前，穩(wěn)定送風(fēng)量并加大排煙量時(shí)，轟燃不發(fā)生。 （四）小隊(duì)突擊，內(nèi)攻滅火 通常對(duì)建筑火災(zāi)最有效的滅火措施就是內(nèi)攻，直擊火點(diǎn)，消滅火勢(shì)。內(nèi)攻應(yīng)量力而行，火勢(shì)太過(guò)猛烈時(shí)，不能勉強(qiáng)內(nèi)攻，應(yīng)先控制住火勢(shì)，增援力量到達(dá)或兵力相對(duì)火勢(shì)具有一定優(yōu)勢(shì)時(shí)再內(nèi)攻滅火。對(duì)于已經(jīng)發(fā)展成全面燃燒的大火，應(yīng)從整體上合理部署 兵力，集中優(yōu)勢(shì)兵力控制火勢(shì)，再逐步消滅火災(zāi)。電石本身不可燃，但遇水劇烈反應(yīng)生成易燃易爆的氣體乙炔，在工業(yè)生產(chǎn)中常引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸。 二、電石的理化性質(zhì) （一）電石理化性質(zhì) 電石是碳化鈣的俗稱，它是工業(yè)上廣泛使用的基本原料。 （二）電石的化學(xué)危險(xiǎn)性 （ 1）遇濕受潮燃燒。此外，乙 炔的過(guò)量積累也可能導(dǎo)致物理爆炸。 （ 3）高溫下電石能與氯、硫、磷、乙醇、氯化氫等發(fā)生劇烈反