第一篇：风机控制系统课件

三期风机控制系统概述

何为风机控制系统：风机所有的监视和控制功能都通过控制系统来实现，它们通过各种连接到控制模块的传感器来监视、控制和保护，从而进行对风力机组进行控制（风机的远程操作、自动控制）极其以及运行数据通过远程通讯模块或因特网的PC机进行历史数据的调用（日分析）。

一、控制系统的基本功能：

并网运行的FD型风力发电机组的控制系统具备以下功能：

(1)根据风速信号自动进入启动状态或从电网切出。

(2)根据功率及风速大小自动进行转速和功率控制。

(3)根据风向信号自动偏航对风。

(4)发电机超速或转轴超速，能紧急停机。

(5)当电网故障，发电机脱网时，能确保机组安全停机。

（6）电缆扭曲到一定值后，能自动解缆。

(7)当机组运行过程中，能对电网、风况和机组的运行状况进行检测和记录，对出现的异常情况能够自行判断并采取相应的保护措施，并能够根据记录的数据，生成各种图表，以反映风力发电机组的各项性能。

(8)对在风电场中运行的风力发电机组还应具备远程通信的功能。

控制系统的组成：主要由硬件（躯干）、软件（大脑）、光纤（运输管道）。

CAN协议:控制器局域网CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络（咱们风机就是基于这种网络，例如报故障PLC CAN节点不能运行）。

终端电阻：保证驱动能力；长距离传输线时防止信号反射（通讯干扰时除了考虑屏蔽线，还可以考虑这）。

FastBus 基于光缆 Bachmann 主 PLC 与远地 I/O 特殊快速通讯总线

光纤（运输管道）：

风机到站内通讯光缆连接图：

此连接图属于风机旧号，对于每一台风机内都有一个转换机或者两个，光纤架空线在35KV线路上方。

风机内部主要光缆连接图：

由图可以看出：主从变频器由4根光纤连接、从变频器通过图（12）CAN总线(3*0.5平方毫米）连接到塔基控制柜、塔基控制柜通过（4）光纤传输到机舱（主要是FM211模块，判断好坏 方法），塔基控制柜通过SCADA传输给变压器，通过光纤传回到站内。

SCADA系统接口单元

一台或多台风机的远程监控完全是由一个叫 SCADA 系统来完成的。每个风机都包含了一个与主发电机控制系统相连接（OPC 接口）的叫 RIU（远程接口单元），用来交换主发电机控制系统和 SCADA 服务器之间的信息.风轮发电机工频电源传动机构参数和运行检测传感器电机侧转差励磁变流器电源侧脉宽调制逆变器输入信号接入口变速控制器通讯控制系统风电主控制器变桨控制器SCADA系统偏航、冷却等伺服电机继电输出电机伺服机构

风机控制系统图

塔基、机舱、轮毂模块硬件连接：

轮毂信息汇集到此模块通过滑环传输到

CM202模块

CAN BUS 主站模块

机舱和轮毂通讯连接主要靠滑环连接

滑环

内

部

结

：

构

正面图

滑环介绍（枢纽站）：主要为轮毂提供3*150V电源、轮毂通讯、控制信号的传

输（具体接线看湘电图纸）。

防护等级IP54级

维护：接线、查线、观察、更换碳刷、清洗滑道。

认识控制系统主要硬件极其作用(baheman)：

湘电风机的控制柜主要有：塔基控制柜、机舱控制柜、轮毂控制柜。控制柜中包含有高度集成的控制模块、温度采

集模块、光电转换模块、数字、模拟模块、各种空气开关、电机启动保护开关、继电器、接触器等，下面做简单的认识。

塔基控制柜(1)风机主控系统 542A001：它安装在内部的逆变器柜旁边。它负责所有的事情处理,风机的起停,偏航控制,变浆控制,所有的辅助功能控制,保护、监视、调整叶片，机舱及逆变器工作。风机主控系统包括安装在逆变器中的操作屏 1）风机控制系统的中央处理功能:PLC 2）操作界面:本地操作屏,包括按钮,开关和在 VxWorks 操作系统下运行的 5.7”LCD 触摸屏

3）通讯:机舱控制系统箱 540A001 采用 FastBus,光缆连接 4）通讯:ABB 逆变器采用 CANOpen,电缆连接

5）通讯:以太网转换,PLC,触摸屏,ABB 逆变器采用光缆连成以太网局域网

机舱控制箱 540A001：它安装在机舱内，主要完成机舱偏航远程 I/O，机舱辅助功能控制，塔基速度监视及发电机的保护 机舱控制箱的主要任务: 1）本地机舱/轮毂低压分配/转换 2）机舱和轮毂紧急系统 3）本地偏航手动操作 4）辅助功能:维修升降

5）维修用 400Vac/50Hz 三相插座

6）连接到 PC 机,通常在维修/保养作本地操作屏用 7）机舱远程 I/O:偏航控制,包括液压制动 8）机舱远程 I/O:气象站

9）机舱远程 I/O:主轴承润滑系统 10）机舱远程 I/O:偏航轴承润滑系统 11）机舱远程 I/O:发电机监视 12）机舱远程 I/O:机舱温度监视 13）机舱远程 I/O:烟雾检测 14）机舱远程 I/O:风冷 15）机舱远程 I/O:故障灯

16）机舱远程 I/O:机座锁定和维修刹车 17）本地轮毂屏 540C001 18）通讯:连至主风机控制系统 542A001 的光纤 FastBus 19）通讯:连至轮毂控制箱 541A001 的 CANOpen 20）塔基速度检测及其保护

21）手提电脑等用的 230Vac/50Hz 电源插座

(3）轮毂控制箱 541A001：它安装在轮毂内，主要用于轮毂远程变浆控制，轮毂辅助控制，紧急变浆控制变浆驱动 2）变浆紧急备用电池 3）电池监视 SBP 4）变浆控制（参见图 6）：紧急控制模块 ECM 5）独立的电子过速保护

6）PLC 远程 I/O：轮毂速度检测 7）PLC 远程 I/O：变浆控制 8）PLC 远程 I/O：变浆轴承注脂 9）PLC 远程 I/O：变浆齿轮注脂 10）PLC 远程 I/O：轮毂温度监视

11）通讯：通过滑环 541X001 与机舱 540A001 采用 CANOpen 连接

轮毂控制箱,由 3X150VAC/50Hz 提供电源,这个电压(非正常电压)用于变浆驱动,这个电源由机舱的一台 12KVA 变压器将 3X400VAC/50Hz 转换成 3X150VAC/50Hz 主风机控制系统电源由逆变柜的 UPS 提供 DC24V,这样保证主风机控制系统 PLC 在电网故障时,非易失存储器能保存信息

图

1can-bus连接器（can1口一般与主变频器相连、EH12 与以太网交换机相连）

图2fast-bus主站模块（连接用光纤和机舱连接（IN,OUT,）提高抗电磁干扰, 总线采用 HSC200/300 光缆,FastBus 的传输时间为 us 级)

图三：数字量输入输出模块

图四：模拟量输入输出模块（具体信息见图纸）

图5;网络交换机 图六：scada 以介绍。

此外还有PT216温度采集、EM203、ISI202、模块、固定模块的背板等。对于，超速传感器、刹车、转速编码器、风速仪、风向、温度采集、故障状态代码分析、后台深入的数据调取，在以后的时间里在向大家学习。

通讯故障个人小结

1、风机通讯故障：检查电源，机舱到塔基的通讯光线，FM211，FS211，CM202，MAX213，塔基和机舱的模块背板。

2、轮毂通讯故障：检查电源，CS200，滑环，CM202，模块背板。

3、模块的run灯亮否，检查模块的好坏可用排除法（四期8#风机无通讯处理）、置换对比法换用其他风机的好的模块。

4、通讯干扰：220、380v电源对24v信号源干扰，检查屏蔽线、地线、例如三期1#风机不偏航故障（采取负极接地故障解除，但此法我认为是没办法的办法万一24v正极不小心接地就造成短路了）

5、无通讯但是风机运行正常那就检查风机到站内的光缆。

故障代码（列举6个例子）：

1、Main turbine PLC FM211（模块名称）card 4 fault发 电 机 组 主PLCFM211（模块名称）模块丢失（检查模块RDY LED灯是否亮，若光纤没有问题，如果故障则更换模块，牵扯到变频器通讯故障找田祥强）

2、PLC Fastbus fibreoptic link fault发电机组主控制系统542A001

3、的 PLC Fastbus 主站与机舱控制箱 540A001的 PLC 从站之间不能建立连接（检查主发电控制系统和机舱控制箱之间 的 光 纤 电 缆 连接。测量光纤连接阻尼）

4、Nacelle PLC CM202card 17 fault机 舱 PLC 远 程 I/OCM202 模块丢失（检查模块RDY LED灯是否亮，如果故 障则更换模块）

5Wind vane 1-2discrepancy滤波后（滤波时间常数 =25s）的风向标 1 和风向标 2 的信号相差超过 15度 检查风向标，是否其中一个风向标位置倾斜 在检查输入输出模块）？

6、Rotor PLC CANnode notoperational轮毂PLC远程I/O站与机舱PLC远程I/O站之间的通讯没有运行

（检查轮毂的供电：机 舱 控 制 箱540A001 中的 F14开关关是否断开了？检查穿过滑环的通讯电缆。检查通讯 电缆的极性是否接反。检查机舱控制箱 540A001 和轮毂 控制箱 541A001 内的CAN总线终端电阻。如果连接已运 行，轮毂远程 PLC站上 CS200/N 模块上 的 绿 色RUN LED 灯将闪烁。如果 绿 色 的RUNLED 灯不亮或者长亮，那么总线连接没有运行三期12#风机）

谢谢大家

谢谢大家

第二篇：风机使用说明

1、我方保证满足购置方提出的通风机性能设计参数，并能在招标文件中指明的环境下长期安全运行。

2、对于风机特性曲线的允许偏差，我方保证限制在：

（1）在额定转速下，在工作区域内，全压所对应的流量偏差±5%；

（2）在额定转速下，在工作区域内，流量所对应的全压偏差±5%；

（3）在保证点的效率，不得有负偏差；

（4）轴功率≤5%。

3、方保证每台风机的第一临界速度至少高于设计速度的20%。

4、在全部运行条件下，风机最大允许振动速度均为Vrms小于4.6㎜/s。

5、我方保证风机的主轴能够承受机壳内的紊流工况所引起的附加推力，并保证在长期运行时不发生事故。

6、我方承诺所提供的风机及其辅助设备具有良好的可控性能，合理的运行操作方式及就地启停、调试和正常运行及事故情况下所必须的测量，控制调节及保护等措施，以确保设备的安全经济运行。

7、风机的设计、考虑到稳定工况和不稳定工况下的离心力、压力、热应力、地

震力以及风机自重和配套附属设备重量的同时作用，确保我方提供的风机设备正常安全运行。

8、我方所提供的风机设备的噪声水平遵守《工业企业噪声卫生标准》的规定，如果干扰噪声大于《工业企业噪声卫生标准》的规定值，我方将使用买方同意的声学手段处理，使其合乎标准。我方将向贵方提供最大噪声水平处的噪声频谱特性。

9、我方保证明确设计参数的允许变动范围（见技术性能参数表），并保证如买方在这一范围内变更设计参数，我方不增加设备价格。

10、我方保证购置方所购买的我厂提供的具有相同型号规格特性的风机，其部件及备用件是可以互换的。

11、我方将向贵方提供风机-电动机机组基础详图，并在设备配套附件中配置相应的减震装置，保证使风机的振动和不稳定性减小到最低程度，并按贵方的要求提供基础设计的必要资料。

12、风机机壳及进气室和进风口，做成带法兰的分段式结构，并有衬垫或垫片结

合面，以利转子拆装。风机机壳上有带角钢框架的密封入孔门，以利明视机体内

零部件情况。风机的刚性满足相关规范的要求，以使风机各部分不产生振动。

13、我方在制造风机时将采取相应的措施，以防止涡流诱导振动。为减小风机进

气室的涡流振动，在进气室内轴中心以下的部位装设阻旋板，并焊接牢固。

14、轴承座有单独的底板和调整螺丝。轴承箱采用风冷式，油脂润滑，能够适应

封闭式冷却系统的设计要求。并且我方将会采取相应的措施，以保证轴承箱在温

度和压力升高时不漏油。

15、风机机壳、进气室等的焊缝，我方将参照JB/T10213-2000《通风机焊接质

量检验技术条件》施工，并严格按照GB/T13275-91 《一般用途离心通风机技术

条件》进行验收。

16、风机转子，包括转子叶片及凸缘的焊接，我方将会进行直观检查，并按照贵

方的要求进行焊接质量检验。

17、设备和支撑的焊接，我方保证按照JB/T10213-2000《通风机焊接质量检验

技术条件》的要求进行。对于组装后整体发运的风机，保证会达到整体安装条件。

18、在选择通风机的材料时，我方将充分考虑空气预热器或配套附属设备短期故

障可能引起的瞬间超符合，但负荷不可过大，时间不可过长。

19、我方将会提供所使用的润滑油牌号及使用温度，保证轴承的结构能够防止润

滑油的流失或外部物件的进入。我方将向贵方提供加注润滑油时不移动轴承盖的设备，或者提供密封的永久润滑的轴承。

20、如果部分风机设备选配调节风门，我方保证风门密封，关断时的泄漏量不超

过5%。风门的框架有足够的刚度，当驱动装置于其上时，保证框架不变形。风

机框架上将设置挡板全开和全闭位置的限位件。风机在装配时，保证挡板在一个

平面上，不扭曲，并保证转动灵活。风门挡板的外形合理，保证开启时的阻力尽

可能的小。

21、保证风门能够在最大压差下正常开启和闭合，不发生损坏。我方将按照贵方的要求组装完成风门，并保证在运输途中不损坏。

22、我方将会向贵方提出我方指定的电机生产厂的电动机的技术条件。防护等级

IP55；绝缘等级F级；电压380V；频率50Hz。如果贵方选用变频电机，其变频

器以及电控装置由购置方购置，并与通风机设备配套安装连接。

23、我方承诺风机的运行，将会满足贵方招标书提出的设计参数要求，性能允许偏差将符合贵方招标书的要求。风机的临界速度，最大允许振幅，以及噪声水平等，将严格遵守《对风机基本性能的要求》有关条文的数据

24、风机安装完成后，我方负责参加贵方组织进行各项性能验收实验，以确保通风机设备单机运行和装备联合运行的质量。我方将会对每台风机的主要零部件进行工厂试验，并保证设计和结构满足贵方的要求。

25、用于转动零部件的材料，我方将提供材料质量保证书和试验报告。叶轮采用材料的化学成分，机械性能及内在质量符合图样及技术文件的规定。风机主轴、联轴器及风门轴等转动件的材料，保证符合有关标准和图样规定，并进行材料机械性能和无损探伤试验。

29、风机采用的铸铁件，符合JB/TQ336-84（风机用铸铁件技术条件）的规定。

30、风机的焊接，将保证由按照ZBJ72.039-90《通风机电焊工考核标准》考核合格的焊工焊接。除有特殊规定的焊接件外，其余无特殊规定的焊接件其焊接质量，将符合JB/TQ330-87《通风机焊接质量要求》的规定。

31、每只叶片应单独称重，把重量相等的叶片对称装配于叶轮上，叶片与机壳之间的径向间隙，其算术平均值为转子直径的0.001-0.002倍。

32、风机零部件之间的连接螺栓将会按照标准规定的力矩扭紧。

33、风机的振动精度，保证符合JB/TQ334-87《通风机振动精度》的规定。

34、风机转子平衡前，组成转子的零部件将分别单独进行动平衡，其评价等级为G2.5。

35、风机的涂漆质量，保证符合JB/TQ332-93《通风机油漆技术条件》的规定。

36、我方将向贵方提供以下有关质量保证的文件，包括：产品检验合格证书；材料检验合格证书；材料试验报告；各项试验结果；电器试验结果。

37、风机第一次启动，因制造质量问题而发生损坏，或不能进行正常工作时，我方除免费为贵方修理或更换零部件外，还将赔偿因我方提供的风机停运造成的直接损失和间接损失。

38、我方对所提供的风机设备将进行下述试验，并提供试验报告，试验前，我方会将试验程序和试验装置（包括仪表校准曲线和检验合格证书）通知贵方。

（1）动平衡试验；

（2）超速试验；

（3）空气动力性能试验；

（4）振动试验；

（5）叶轮焊接探伤检查；

（6）挡板门全行程试验；

（7）转子无损伤探伤试验。

39、我方将对下述试验提出书面要求，交给贵方，并派人参加试验；

（1）风机运转试验；

（2）轴承箱等设备的渗漏试验；

（3）风机机组的噪声测量。

40、风机转子的运转试验，将在额定转速下进行，连续运转时间，从轴承温升稳定后起算，由相应的润滑剂按相应的规程规定确定试验时间，轴承温升不超过有关标准的规定，并测量轴承径向振动，检查主轴承箱，保证不会有油泄露。

41、风机的空气动力性能试验，由我方按照JB/TQn342-93《通风机空气动力性能试验方法》进行，并绘制工作状态下的P-Q、N-Q、η-Q的性能曲线。

42、我方对配套供应的电动机，负责使其与所驱动的设备运转达到合格。

43、我方负责电机基座的设计并供应基座，保证电动机与所驱动的设备能在基座上正常运转。

44、我方将为贵方提供下列书面资料：

（1）风机总图，要求注明设计流量、设计全压、主轴转速、轴功率、效率、总重、转子重和风道接口的允许作用力和力矩、近出口角度等；

（2）电动机总图、并注明型号、额定电压、额定电流、额定功率、额定转速、效率、启动电流倍数、接线方法、使用最低电压要求、电动机冷却方式及附加要求、总重、转子重、制造厂家等；

（3）安装图，包括基础施工、安装风机本体及其电动机所必需的尺寸和数据；

（4）风机在额定转速下的性能曲线，包括全压与流量在调节门不同开度下的特性曲线；调节门从全开到1/2开度范围内的风机传动功率特性曲线；效率特性曲线。

（5）基础留孔和荷载图；

（6）润滑油的牌号、油温、油量和换油周期；

（7）冷却水的水量、水温、水压、水阻和散热量；

（8）供货清单；

（9）专用工具表和备件表；

45、我方对叶轮寿命的保证值：（在正常工作条件下）

风机：18000小时（介质含尘量应≤200mg/m）

主轴承保证寿命为≥20000小时。36、技术服务和售后服务的承诺

如果青岛风机厂有限公司有幸成为供应单位，我们将按照合同和需方技术规格书的要求，以国家和行业相关标准为准则，向需方提供高质量的产品的和满意的服务。并且在设备运抵贵方指定地点后，我方派技术人员到现场，对所供设备的安装和调试及其现场试验验收提供技术指导和相关服务。

1、及时提供与本合同设备有关的工程设计、设备监造、检验、安装、调试、验收、性能试验、运行、检修等相应的现场安装指导，技术培训等全过程的服务。

2、在接到贵方提出的安装服务要求时，派出专业技术人员为投标设备进行安装方面的技术指导服务，并负责解决合同设备在安装、调试、试运行过程中发生的质量及性能等方面的问题。

3、如果我们中标，我方将按照合同的规定，在合同签订后 邮寄的方式向需方提交具体的安装、调试、验收、性能试验、检修等服务工作的组织计划。

4、我们将按规定在合同生效后向需方提交现场服务技术人员的详细资料，供需方认可。具体提供以下技术资料：

⑴风机总图：包括进出口法兰尺寸图、起吊点位置和起吊重量、冷却水用量、安装基础图、电动机参数及其他所要求的必须的数据和图纸资料。

⑵电动机总图：包括电动机额定电流、功率、转速、效率、启动电流倍数、接线方式、使用最低电压值、冷却方式及其重量等附加要求。

⑶提供风机特性曲线图、基础载荷图、风机转子的转动惯量、风机转子装配图、风机地脚螺栓部套图、装箱单及产品合格证、安装、运行和维护说明书等图纸资料。

⑷提供安装图纸及安装手册、使用说明书。

5、按照约定，由我方负责将合同设备安全无损的运抵贵方指定的地点。如果运输过程中产品质量受到损伤，由我方承担。

6、如果我方技术服务人员在安装、调试及试运行的服务指导中产生疏忽或失误，因此造成的损失，将由我方负责对投标设备进行修理或更换。

7、我们将按照“投标设备交付验收合格之日起，质量保证期为18个月”的约定。在此期间，发生的设备质量问题，在接到用户通知后，12小时内给予明确的答复，48小时内派出经过认可的专业技术服务人员到现场处理解决。并保证做到“问题不解决，服务不停止”的承诺。

8、质保期后，投标设备在使用期间，如果需要，我方将以成本价向需方提供优质的设备配件和备件。

9、在质量保证期内，我方将按照合同规定的相关条款，每年派有专业技术能力的售后服务人员到需方登门服务1~2次。

10、在质量保证期满后，我方将对投标设备发生的重大质量问题及时上门进行服务，并向需方提供优质的设备配件或附件。

我方对派出的专业技术服务人员在需方工作时的一切行为负全部责任。

第三篇：交通灯控制系统

实验四 交通灯控制系统一、实验内容

1.通过ModelSim软件，运用Verilog语言编程实现交通灯控制系统功能。二．实验要求及原理

1.实验要求

设计交通灯控制系统，并进行功能仿真。2.实验原理

交通灯控制系统是一个比较简单的数字系统，它是通过控制交通道路的通行和等待时间来实现交通控制的，因此控制系统的主要功能是实现红、绿灯状态控制并显示当前状态持续的时间。这里设计的一个交通控制系统具有紧急状态、测试状态和正常工作三种状态。紧急状态用于处理一些突发的状态，如戒严等，此时双向路口禁止通行；测试状态可用于检测信号灯和数码管的硬件是否正常；正常工作状态则用于双向路口的信号灯控制。

（1）交通灯控制系统的设计思路

这里先介绍一个路口控制模块的设计思路。该模块包括复位状态、正常工作状态、紧急状态和信号灯测试状态，reset_n(复位信号)、emergency(紧急状态信号)和test(测试状态信号)是状态控制输入信号。

（2）一个路口控制模块的代码

一个路口控制模块traffic_con的各端口信号的说明如下： 输入信号：

clk——1 Hz时钟信号；

reset_n——复位信号，低电平有效；

prim_flag——主、次干道标志，1为主干道，0为次干道；

red_time——红灯时间(秒)；

green_time——绿灯时间(秒)；

yellow_time——黄灯时间(秒)；

emergency——紧急状态控制信号；

test——信号灯测试控制信号。输出信号：

wait_time——当前状态的倒计时时间输出；

ryg_light[2:0]——红、黄、绿信号灯状态输出。

module traffic_con(clk,reset_n,prim_flag,red_time,green_time,yellow_time,wait_time,ryg_light, emergency,test);

parameter on=1'b1,off=1'b0;

input clk,reset_n;

input prim_flag;

input[7:0]red_time,green_time,yellow_time;

input emergency,test;

output reg[7:0]wait_time;

output reg[2:0]ryg_light;

reg cnt;

reg[7:0]ticks,n;

reg[1:0]s,state;

initial

begin

ryg_light<={on,off,off};

cnt<=1'b0;

s<=2'b00;

ticks<=8'b0;

n<=0;

end

always@(posedge clk)

begin

if(~reset_n)

begin

state<=2b10;

ryg_light<={off,off,off};

cnt<=1'b0

if(prim_flag)

s<=2'b00;

else

s<=2'b10;

ticks<=8'b0;

n<=1;

end else if(emergency)

begin

state<=2'b00;

ryg_light={on,on,off};

end

else if(test)

begin

state<=2'b01;

if(~cnt)

ryg_light<={on,off,on};

else

ryg_light<={off,off,off};

end

else

begin

state<=2'b11;

case(s)

2'b00:

ryg_light<={off,off,on};

2'b01:

ryg_light<={off,on,off};

2'b10:

ryg_light<={on,off,off};

endcase

end

wait_time<=(state==2'b11)?ticks-n+1:8'h88;

end

always@(s or state)

if(state==2'b11)

case(s)

2'b00:

ticks=green_time;

2'b01:

ticks=yellow_time;

2'b10:

ticks=red_time;

endcase

always@(posedge clk)

cnt<=~cnt;

always@(posedge clk)

if(state==2'b11)

begin

if(n==ticks)

begin

if(s==2'b10)

s<=2'b00;

else

s<=s+1;

n<=1;

end

else

n<=n+1;

end

endmodule

三．实验内容

（1）Testbench设计

为实现交通灯系统正常工作的仿真，设计相应的激励文件，参数根据仿真需要可做出相应修改。代码如下： `timescale 1ns/1ns module traffic_con_tp;reg clk,reset_n;reg emergency,test,prim_flag;wire[7:0]wait_time;wire[2:0]ryg_light;reg[7:0]red_time,green_time,yellow_time;traffic_con mytraffic(clk,reset_n,prim_flag,red_time,green_time,yellow_time,wait_time,ryg_light,emergency,test);initial clk=0;always begin #5 clk=1'b1;#5 clk=1'b0;end initial begin red_time=9;green_time=6;yellow_time=2;prim_flag=0;test=0;emergency=0;// #10 emergency=1;// #50 emergency=0;reset_n=0;#20 reset_n=1;#85 reset_n=0;#65 reset_n=1;end endmodule

（2）功能仿真

主干道和次干道的初始化状态截图如图1(a).(b)所示，图1(a)中prim_flag=1，表示该路口是主干道。因此，在复位信号无效后，红、黄、绿灯的输出信号ryg_light立即为3‘b001，即绿灯亮，由于green_time=6，所以绿灯持续时间应为6秒钟，在wait_time输出分别为6、5、4、3、2、1后，ryg_ light为3’b010，黄灯亮，黄灯持续2秒后，ryg_light=3'b100，红灯亮，红灯持续9秒钟后，ryg_light=3'b001，绿灯再次亮。

图1(a)主干道复位仿真波形 图1(b)中，prim_flag=0，表示该路口是次干道。在复位信号无效后，红、黄、绿灯的输出信号ryg_light=3‘b100，即红灯先亮。红灯持续9秒后依次是绿灯亮6秒、黄灯亮2秒。

图1(b)次干道复位仿真波形

图2所示是通行时间重新设置后的仿真波形。图中可以看出，红、绿、黄灯的通行时间分别由9秒、6秒、2秒变为12秒、8秒和4秒后，新的灯时按照新输入时间运行；当前的绿灯状态结束后，随后的黄灯时间变为4秒，红灯时间变 为12秒。

图2 通行时间更行后的仿真波形

图3所示是紧急状态控制信号emergency变化为1后电路的工作状态，wait_time=8'h88(图中显示的符号是十进制数，为-120)，信号灯ryg_light=110，即红、黄灯同时亮的状态。当emergency无效后，输出信号又继续之前的工作状态。

图3 紧急工作状态仿真波形

图4所示是测试状态控制信号test变化为1后的工作状态，wait_time=8'h88(图中有符号十进制数为-120)，信号灯ryg_light交替为3'b000和3'b111，即红、黄、绿信号灯交替同时亮或同时灭，用于测试信号灯的故障。当test信号无效后，输出信号又继续之前的工作状态。

图4 测试工作状态截图

图5所示为双向路口控制的仿真。

图5 双向路口控制模块的仿真波形

四．实验心得

第四篇：控制系统预案

仪表事故应急预案

一、DCS系统事故专项应急预案 1.总则 1.1目的: 为确保DCS系统安全、连续、稳定运行，防范突发事故发生，积极应对突发事故，高效、有序地组织事故处理，最大限度的缩短事故处理时间，确保操作人员人身和设备的安全，减少财产损失，根据DCS系统安全运行的要求及特点，制定本应急预案。1.2编制依据:

青海黄河水电公司新能源分公司总体应急预案。1.3预案适用范围: 全厂DCS系统。1.4事故处理原则: a.迅速、有效、有序地处理事故，事故应急工作实行分级负责制，按照《预案》要求，履行职责，密切配合，分工协作。

b.事故发生后，操作人员应沉着、冷静、迅速地采取措施，保证DCS系统事故处理工作有序、果断。

c.凡不是参加处理事故的人员，禁止进入发生事故的地点，事故时只准许参加处理事故的人员和主管领导进入、停留在事故地点或主控室内。2.应急情况报告：

a.应急情况报告的基本原则：快速、准确。

b.报告内容：事故发生后控制室操作人员立即汇报班长、调度、DCS工程师、上级领导，事故发生的时间、地点；事件危害程度、范围；事件的简要经过。3.预防措施：

a.DCS维护人员要坚持“预防为主，超前防范”的原则，加强DCS系统设备日常检查及维护工作。

b.DCS操作人员严格遵守各项规章制度，严格按照操作规程操作。c.DCS操作人员熟知系统性能及其结构，能熟练操作，持证上岗。4.现场事故处置： 发生事故中操作人员及时向班长、调度、DCS工程师、分公司领导汇报，启动应急事故预案，采取措施进行处理，防止事故扩大。5.厂用电中断的现象及处理：（1）厂用电中断现象：

a.DCS系统机柜只有一路电源运行。b.现场设备跳停，并且中控无法控制。c.UPS电源由市电转换为蓄电池供电模式。d.现场事故应急灯打开。（2）确认厂用电中断应：

a.打开控制站柜门，观察卡件是否工作正常，有无故障显示（FAIL灯亮）； b.从每个操作站实时监控的故障诊断中观察是否存在故障；

（3）当电气通知投入保安电源后，a.对DCS系统机柜及UPS电源进行全面检查（如有问题及时处理），进入实时监控画面，观察系统是否运行正常。

b.对系统实时监控画面进行全面检查如无问题，通知有关人员系统恢复正常，可以正常操作。

（4）当电气确认一小时内不能投入保安电源，应通知班长和DCS工程师进行处理。当确认短时间内供电无法恢复，UPS电源无法坚持运行时，在保证现场设备安全的前提下，可以对DCS电源进行断电操作。DCS系统断电操作：

a.每个操作站依次退出实时监控及操作系统后，关闭操作站工控机及显示器电源；

b.依次关闭卡件柜、安全栅柜、继电器柜、网络柜、电源柜的电源； c.关闭不间断电源（UPS）电源开关； d.关闭总电源开关。

(5)当恢复正常送电时，应对DCS系统进行全面检查开始送电 a.合上总电源开关；

b．合上不间断电源（UPS）电源开关；

c.依次合上电源柜、卡件柜、安全栅柜、继电器柜、网络柜； d.开启各操作站及显示器电源，之后按照正常操作步骤操作。6.操作站死机的现象及处理（1）操作站死机的现象

长时间操作站实时监控画面数据不刷新，不能控制系统和设备运行，按各种键均没有反应、其他操作站运行和监控正常等。（2）确认操作站死机应：

a.向班长和DCS工程师汇报并得到许可 “监控计算机重新启动” 命令后，应将该计算机的相关运行监控操作改到其他的计算机进行，直到该计算机恢复控制。b.重启由中控操作员进行操作，班长进行监护，强行将该计算机重新启动，oper身份为管理员身份，输入密码无，并启动DCS实时监控系统。如果实时监控画面有什么问题，及时知DCS工程师进行处理。

c.如果不能迅速恢复中控控制，则应将相关控制转到现场就地进行控制。并通知相关专业人员进行处理。

d.处理完故障后，操作人员须及时向DCS工程师和上级领导汇报，并作好详细的记录：当班处理故障人员名字、当班班长确认签字、记录时间、故障位置、故障发生起始时间、故障现象、相关参数与正常情况下的差别等,必须要记录清楚。

（3）注意事项：

a.由于重启计算机会影响运行监控，所以必须慎重，且重启过程必须迅速完成。b.在启动过程中，不得对该计算机进行任何非监控内容的操作。（注意：对事故的判断要准确、迅速、果断、无误）7.应急结束、后期处理：

a.将事故原因、责任人及处理意见进行上报； b.总结事故处理的经验教训；

c.分析事故原因，制订预防措施，防止同类事故再次发生。事故调查坚持“事故原因调查不清不放过、事故责任人和员工没有受到教育不放过、没有落实安全防范措施不放过、事故责任人未得到处理不放过”的四不放过原则，积极配合上级事故调查组开展现场事故调查工作。

二、PLC系统事故专项应急预案 1.总则 1.1目的: 为确保PLC系统安全、连续、稳定运行，防范突发事故发生，积极应对突发事故，高效、有序地组织事故处理，最大限度的缩短事故处理时间，确保操作人员人身和设备的安全，减少财产损失，根据PLC系统安全运行的要求及特点，制定本应急预案。1.2编制依据:

青海黄河水电公司新能源分公司总体应急预案。1.3预案适用范围: 全厂PLC系统。1.4事故处理原则: a.迅速、有效、有序地处理事故，事故应急工作实行分级负责制，按照本公司总体预案要求，履行职责，密切配合，分工协作。

b.事故发生后，操作人员应沉着、冷静、迅速地采取措施，保证PLC系统事故处理工作有序、果断。

c.凡不是参加处理事故的人员，禁止进入发生事故的地点，事故时只准许参加处理事故的人员和主管领导进入、停留在事故地点。2.应急情况报告：

2.1应急情况报告的基本原则：快速、准确。

2.2报告内容：事故发生后控制室操作人员立即汇报班长、调度、仪表专责、上级领导，事故发生的时间、地点；事件危害程度、范围；事件的简要经过。3.预防措施：

3.1仪表维护人员要坚持“预防为主，超前防范”的原则，加强PLC系统设备日常检查及维护工作。

3.2运行操作人员严格遵守各项规章制度，严格按照操作规程操作。3.3运行操作人员熟知系统性能及其结构，能熟练操作，持证上岗。4.现场事故处置：

发生事故中操作人员及时向班长、调度、仪表专责、分公司领导汇报，启动应急事故预案，采取措施进行处理，防止事故扩大。5事故应急处理方法： 5.1上位机通讯出现故障：

5.1.1冗余的控制器是否正常运行，如果主控制器故障，而从控制器未正常切换，则应立即汇报相关领导并通知调度做好紧急停车的准备，同时人为重启从控制器，启动失败等待停车命令。

5.1.2确保控制器正常的情况下，迅速检查各冗余控制器与交换机之间、工程师站、操作员站与交换机之间的网络连接情况：是否有通讯接头破损、脱落和松动状况，如有损坏立即更换备用或现场制作，松动则立即插紧，然后再经工程师站检查网络，测通网络，恢复正常运行。5.2PLC系统卡件损坏：

5.2.1非冗余AIDIDO卡件损坏，首先确认损坏卡件上的仪表点是否牵扯联锁停车，如果有则应立即汇报相关领导并通知调度做好紧急停车的准备，同时将备用的卡件插入到已损坏的卡件位置，与工艺密切联系，随时注意工艺运行情况。待卡件更换完成后，检查该卡件及所有仪表通道工作是否正常。

5.2.2冗余AO卡件损坏，首先与工艺联系将损坏卡件上的控制点切换到就地手动控制，然后将备用的卡件插入到已损坏的卡件位置。如果不成功，及时汇报相关领导并采取措施更换，等待调度命令。5.3UPS供电异常：

5.3.1UPS出现故障时，在电池供电期间应立即通知相关领导和调度做好停车的准备，同时将系统下电。

5.3.2UPS出现故障且电池不能供电的情况下，立即通知调度做停车处理。5.3.3如因外部干扰对PLC系统供电造成影响，致使系统不能正常运作的，应首先检查接地情况，若接地正常，不能立即排除干扰，则立即汇报相关领导，同时通知调度做停车处理。6.应急结束、后期处理：

6.1将事故原因、责任人及处理意见进行上报； 6.2总结事故处理的经验教训；

6.3分析事故原因，制订预防措施，防止同类事故再次发生。事故调查坚持“事故原因调查不清不放过、事故责任人和员工没有受到教育不放过、没有落实安全防范措施不放过、事故责任人未得到处理不放过”的四不放过原则，积极配合上级事故调查组开展现场事故调查工作。

三、放射性事件专项应急预案 1 总则 1.1目的

为有效处理放射性事故，强化放射性事故应急处理责任，最大限度地控制事故危害，制定本预案。1.2编制依据

1.2.1青海黄河水电公司新能源分公司总体应急预案。

1.2.2青海黄河水电公司新能源分公司放射性事故应急处理预案。1.3 适用范围

1.3.1放射性同位素丢失；

1.3.2放射性同位素外壳损坏，发生污染事故； 1.3.3人员受超剂量照射。1.4 应急工作原则 1.4.1 迅速报告原则； 1.4.2 主动抢救原则； 1.4.3 生命第一的原则；

1.4.4 科学施救，控制危险源，防止事故扩大的原则； 1.4.5 保护现场，收集证据的原则。1.5应急启动条件

发生放射性同位素丢失、污染事故、人员受超剂量照射时，启动本预案。2 机动部职责

2.1 事故发生后立即组织相关人员进行放射性事故应急处理。

2.2 积极参与放射性事故应急处理具体方案的研究确定和组织实施工作。2.3 发生丢失放射性物质事故时，密切配合各部门迅速查找，尽快追回丢失的放射性物质。

2.4 发生工作场所、地面、设备放射性污染事故时，应配合各部门确定污染的范围、水平，尽快采取相应的去污措施。

2.5 放射事故中人员受照时，要通过个人剂量计或其它工具、方法迅速估算受照人员的受照剂量。

2.6配合各部门迅速安置受照人员就医及人员的撤离工作，维持现场秩序，防止事故的扩大蔓延，防止演变成公共卫生事件。3应急程序

3.1 接到事故发生通知后，立即组织机动部相关人员进行抢险； 3.2 进入事故现场后，听从应急救援队队长统一安排工作；

3.3 在事故处理过程中必须听从分公司应急指挥中心的命令，未经同意不得擅自进入事故区。

3.4 配合防护检查人员迅速确定现场的辐射强度及影响范围，划出禁区，防止外照射的危害。

3.5 配合各部门进行受伤人员抢救工作，并维持现场秩序。

3.6事故处理以后，组织有关人员进行讨论，分析事故发生原因，从中吸取经验教训，采取措施防止类似事故重复发生。4 事故调查

4.1发生重大放射性事故后，配合事故调查组、善后处理组和恢复生产组开展工作。

4.2 总结事故处理的经验教训。

4.3 配合分公司公司应急指挥中心编写、上报事故报告书方面的工作，同时，协助卫生行政部门、公安部门进行事故调查、处理等各方面的相关事宜。

四、其他

4.1 应急救援组织机构图 主任工程师

安全员

仪修专责 仪修工 应急人员 4.2 应急联络号码

职务

姓名 办公室电话 手机

公司调度电话 5233、5234 分公司总控室 5276 医院 120

主任工程师 李XX 5810 XXXXXXXXXXX

仪表工段长 刘XX 5282 XXXXXXXXXXX CVD仪修专责 朱XX 5282 XXXXXXXXXXX 回收区仪修专责 精馏区仪修专责 谈XX 5282 XXXXXXXXXXX 康XX 5282 XXXXXXXXXXX 动力中心仪修专责 闫XX 5282 XXXXXXXXXXX 精整区仪修专责 朱XX 5282

XXXXXXXXXXX 4.3应急设施及抢险物资一览表 3m防毒面罩：11个 耐酸碱长手套：11双

第五篇：计算机控制系统

计算机控制系统教学改革

摘要：“计算机控制系统”是自动化专业方面一门理论性和综合性都很强的专业课。针对“计算机控制系统”教学中的一些问题，希望能够在理论教学和实践教学方面采取一些行之有效的措施，为深化教学改革作一些有益的尝试。

关键词：计算机控制系统；教学改革；理论教学；实践教学

一、“计算机控制系统”教学现状

“计算机控制系统'”是一门具有很强理论性和综合性的课程，涉及到控制系统硬件软件，系统分析以及设计应用等方面的问题。目前，我国大多数高校的自动化专业都开设了这门课程。本课程特别注重理论与应用的结合。所以怎样将计算机控制系统的理论教学和实践教学有机的结合起来，将是我们要考虑的重点。

二、理论教学的改革

1、教学内容上[1,2]

本课程应当兼顾两方面的内容，一是计算机控制基本原理，一是实现技术。主要内容应该包括：离散控制与连续控制的不同点；计算机系统与控制系统的融合；控制算法及编程方法；新理论的应用；典型的微机实现形式；典型系统形式等。讲解过程中，需重点介绍现代先进计算机控制的实现技术，如PLC、DCS等。为了加强学生的理解，也可以讲解工程中的常用方法和实践中比较关心的问题。结合工程中的实例和经典的例题习题，使学生对本课程有综合的理解和认识，并能完成一些简单系统的设计任务。

2、教学方法上[3]

跟学生加强互动。不断的启发学生，引导学生。激发学生的兴趣和积极性。可以设计一些问题，由学生在课堂上解答，或放学后独立思考。多跟学生进行一些问题的分析，相互讨论，充分发挥学生的能动性。同时多多鼓励学生自己提出一些问题、见解，指导学生阅读相关的论文和指导书，并要求学生对学过的内容进行必要的归纳总结。进一步提高学生发现问题、解决问题的能力。

课堂讲解的过程中，言辞在兼顾内容缜密的同时，不妨幽默些，尽量张弛有度，快慢结合。将学生分成几个学习小组，加强学生之间的讨论和交流，同时，定期对学生掌握知识的情况来个检测，在考试的基础上，再加大实践的考核，从基础作业、平时出勤、理论考试、实验等多方面综合性的进行评估，以检验学生理解应用知识的真实水平。

利用多媒体等多种教学手段进行辅助教学，如可利用matlab向学生演示一些系统的构成、动态响应的仿真结果等。同时还可利用计算机控制系统的组态分析软件进行控制效果的分析，让学生对一些控制参数变化有比较直观的了解，增强感性认识。

三、实践教学的改革

实践能力是学习该课程的必备素质之一。通过实践教学的环节，进一步加强学生的思维能力，动手能力以及对知识的理解运用。在巩固知识的同时，提高自己理论联系实际的能力。

[4]

实践教学一般分为验证性实验和设计性实验。验证性实验要求学生根据已有的实验方案，来验证某个理论的正确性，从而使自己有个更加深刻的理解。设计性实验要求学生根据自己学习的知识，对某一主题综合性的设计出自己的实验方案，并完成相关的验证等，以提高学生的创造性思维。

相对减少验证性实验的内容，而多增加设计性实验的内容。根据实验的功能和要求，让学生自主的、自由灵活的完成实验的设计、论证以及相关的操作。激发其积极性和创造性。通过设计性实验，让学生能够大胆的想象并创新，发挥他们的独特性、前瞻性和创造性，让学生成为实验的主题。

组织学生开展一些课内外的科技活动，同时鼓励学生踊跃参加相关的科技活动。鼓励并指导学生利用自己学过的知识作一些实用的设计，多思考，多动手。尽量提供学生一些科研课题的机会，让有兴趣的学生得到相关的锻炼，切实提高自己计算机控制系统的研发能力。

结语

通过对计算机控制系统教学改革的探讨，我们认识到，在理论教学中，应该有机结合多媒体等多种手段，抓住重难点，加强老师与学生，学生与学生之间的互动，激发学生学习本课程的兴趣和积极性，切实打好基础。在实践教学中，应该多多激发学生的自主性和创造性，增强学生学以致用的能力，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。总之，要坚持理论联系实际，使本课程的理论教学、实践教学或是其他，符合时代的要求和发展，与时俱进。希望能进一步探索出更好的方法，培养出适应现代科学发展的创新型人才。

参考文献：

[1]刘建昌.计算机控制系统[M].北京：科学出版社，2009.[2]高金源，夏洁.计算机控制系统[M]北京：清华大学出版社，2007

[3]陈桂，陆峰，等.计算机控制技术课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备，2009，（3）：52-53.[4]鞠阳.“计算机控制技术”课程教学方法改革探索[J].中国电力教育，2006，（S4）:333-334.