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控制管理论文样例十一篇

时间:2023-03-17 18:11:27

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控制管理论文

篇1

对于单件小批量生产的企业,如:造船、飞机制造、特种机床等,以单件生产为主。在生产进度安排上,多以项目管理的方式推进。

一般的观念里,单件小批量生产不具有成本控制的优势,只有批量大的生产才有成本控制优势。但是,经济形势发生了变化,现代企业产品中的科技含量的增加,使得产品的制造成本并非与产品生产数量直接相关,或者说至少不是只与产品数量直接相关。

那么,为什么这样说呐?准确控制产品的成本,就应该从成本的多重动因入手。产品成本的发生,有些与产品数量(生产工时)相关,有的与非产品数量相关,那么,我们就必须按与成本发生相关的其它因素去追溯计算成本。而不是单纯从产品数量上判断,那什么是成本动因呢?是企业的各项作业,而不是产品本身导致消耗(成本)的发生。如何有效地控制成本,使企业的资源利用达到最大的效益,就应该从作业入手,力图增加有效作业,提高有效作业的效率,同时尽量减少以至于消除无效作业,这是现代成本控制各方法的基础理念。

一、国内企业成本管理的现状分析

美国企业注重策略成本管理和价值链分析,中国企业偏向单一成本控制。

在市场上,真正有意义的是整个经济过程的成本,企业须清楚与产品有关的整个价值链中的所有成本。因此,公司需要从单纯核算自身的经营成本,转向核算整个价值链的成本,与处于价值链上的其他厂商合作共同控制成本,寻求最大收益。

美国企业在成本管理上,能够运用信息论和控制论方法,实行以价值链分析为主要内容的策略成本管理模式,所谓价值链分析就是通过分析和利用公司内部与外部之间的相关活动来达成整个公司的策略目的,实现成本的最低化,它把影响产品成本的每一个环节,从项目调研、产品设计、材料供应、生产制造、产品销售、运输到售后服务都作为成本控制的重点,进行逐一的作业成本分析,使管理人员对产品的生产周期和每一环节的控制方法都有充分的了解,从而使产品的利润在整个生产周期最大化。尽管我国国有企业一直在寻找一条有效的成本降低途径,许多企业都提出全员、全方位、全过程的成本管理模式,而在成本管理的现实操作中,大部分企业把成本降低的着力点放在对生产成本的单一控制上,忽视了项目调研、工艺设计、产品设计对产品成本的影响,实际上以上三阶段决定了产品成本的90%,足以决定企业命运。

“尽可能少的成本付出”与“减少支出、降低成本”在概念是有区别的。“尽可能少的成本付出”,不就是节省或减少成本支出。它是运用成本效益观念来指导新产品的设计及老产品的改进工作。如在对市场需求进行调查分析的基础上,认识到如在产品的原有功能基础上新增某一功能,会使产品的市场占有率大幅度提高,那末,尽管为实现产品的新增功能会相应地增加一部分成本,只要这部分成本的增加能提高企业产品在市场的竞争力,最终为企业带来更大的经济效益,这种成本增加就是符合成本效益观念的。

二、如何控制成本

对于单件小批量生产企业而言,由于生产一种产品的工艺、工装设备投入相对比较多,无疑增加了产品的成产成本。不能从批量和规模上取得优势,要降低成本。如何来控制?笔者建议可以从以下几个方面考虑:

(1)产品设计阶段的成本控制

第一次就把事情作对,首先在产品设计阶段充分考虑工艺的制造成本,采用工艺性好的产品设计方案,这需要在产品设计时工艺人员的早期参与时必不可少的,采取并行工程的方法,优化产品的设计从而降低成本。

美国企业在成本管理上,能够运用信息论和控制论方法,实行以价值链分析为主要内容的策略成本管理模式,所谓价值链分析就是通过分析和利用公司内部与外部之间的相关活动来达成整个公司的策略目的,实现成本的最低化,它把影响产品成本的每一个环节,从项目调研、产品设计、材料供应、生产制造、产品销售、运输到售后服务都作为成本控制的重点,进行逐一的作业成本分析,使管理人员对产品的生产周期和每一环节的控制方法都有充分的了解,从而使产品的利润在整个生产周期最大化。尽管我国国有企业一直在寻找一条有效的成本降低途径,许多企业都提出全员、全方位、全过程的成本管理模式,而在成本管理的现实操作中,大部分企业把成本降低的着力点放在对生产成本的单一控制上,忽视了项目调研、工艺设计、产品设计对产品成本的影响,实际上以上三阶段决定了产品成本的90%,足以决定企业命运。

降低成本可以有两种实现方式,一种是在既定的经济规模、技术条件、质量标准条件下,通过降低消耗、提高劳动生产率等措施降低成本。这种方式的成本降低以现有条件为前提,是日常成本管理的重点内容。降低成本的第二种方式是改变成本发生的基础条件。在既定条件下,成本改善会有一个极限幅度,在这个幅度内,改进的逐步增加最后可能会达到收益递减点,最后使得降低成本异常艰难。在这种条件下,进一步的成本改进有赖于新的技术和新的观念。改变成本发生的基础条件为进一步的成本降低提供新的基础。企业成本优势最常见的来源就是采用与竞争对手有显著差异的价值链。正因如此,所以企业进一步降低成本常依赖于第二种方式,依赖于新技术和新观念,依赖于重构价值链。产品设计包含着重新设计诸多重构价值链的因素,如改变生产工艺、采用新的原材料等,因此产品设计对成本控制有着关键性的影响,是系统成本管理的核心。因为产品成本的20%—80%在设计阶段已经确定,待产品投入生产后,降低成本的潜力并不太大。为了最大限度的压缩成本,产品设计必须着眼于目标成本和目标利润。若完成产品全部作业成本低于目标成本,则该产品设计是可行的,否则不行。只有这样才能控制成本,最终才能保证产品在市场上的竞争力。(2)原材料采购阶段的成本控制

其次,在原材料的采购阶段,由于单件生产在原材料的采购方面也不具有规模优势,所以,原材料的成本也是居高不下。如果,把产品的原材料分成几类:通用原材料,可委托中间商进行采购,利用他们的渠道优势来降低成本;特殊材料,可以和同行进行联合采购,来降低成本。

在企业里,采购部门常常控制着40%—50%的销售金额,减少材料成本也许是整个降低成本计划中最有效的一步。所有经营者应明三个关键性的采购原则:

①不要害怕采购部门。要学习各种成本降低方法,学习采购。最重要的是,不要使自己和采购部门及采购负责人隔离开来,要参与进去。

②把力量集中在“一号”部件上。要保证你的采购部门在代价较高的“一号”部件的选择、交货和周转上花费最多的时间。在这方面,有效的采购、替代或重新设计会产生大的影响。

③不要超速完成采购。要允许企业的采购部门运用其创造力,想象力和专业经验,以尽可能低的价格采购部件和材料。不要像你定一份咖啡那样对待采购部门。不要根据蹩脚的预测或因为缺少正确的销售和生产制造计划而让采购部门迅速办理。

④不要吊死在一棵树上。对采购部门来说,往往习惯于和一个特定的供应商维持关系,因为他们在一起做生意已有多年了。事实上,经营者完全可以挑起供应商之间的竞争,这样可以刺激他们降低某些材料的价格。

⑤能作出准确的预测。企业必须能对原材料未来的走向及产品的趋势作出预测,特别是那些较为短缺的原材料,许多往往需要进口,短缺常会发生。如果经营者不能准确地预测,采取相应的措施,也许最需要一种材料的时候,正是它价格最高的时候。

(3)产品制造过程中的成本控制

在制造构成中的成本控制,则是靠企业的管理基础水平的提升才能够见到效益的。在制造过程中的成本控制,与企业的质量管理和交货期的联系比较紧密。可以通过几种主线来推进成本控制工作。

传统的成本降低基本是通过成本的节省来实现的,即力求在工作现场不浪费资源和改进工作方式以节约成本将发生的成本支出,主要方法有节约能耗、防止事故、以招标方式采购原材料或设备,是企业的一种战术的改进,属于降低成本的一种初级形态。

但是,这种的成本降低是治标不治本的,只是成本管理的一种改良形式。现代企业需要寻求新的降低成本的方法,力图从根本上避免成本的发生。现代的JIT(JustInTime,适时生产系统),以“零库存”形式避免了几乎所有的存货成本;TQC(TotalQualityControl,全面质量控制),以“零缺陷”的形式避免了几乎所有的维修成本和因产品不合格带来的其它成本。成本避免的思想根本在于从管理的角度去探索成本降低的潜力,认为事前预防重于事后调整,避免不必要的成本发生。这种高级形态的成本降低需要企业在产品的开发、设计阶段,通过重组生产流程,来避免不必要的生产环节,达到成本控制的目的,是一种高级的战略上的变革。

(4)通过严格成本核算管理控制成本

在成本核算管理上,全力推行全员成本核算与层层控制,抓好单件产品核算,真正了解每种产品的制造成本,从原材料、水、电、气的消耗到工时订额等的核算,作到准确,这是成本管理的基础和成本控制的根本点。

在库存的控制上,争取消除中间库,采取公司集中统一的库存与物流配送体系,从内部的资源集中配置的角度,提高效率,压低库存,降低库存资金的占用。同时,控制在制品的数量。

(5)工艺设计上的成本控制

工艺设计上尽量考虑工艺方法的通用性、标准化,采用合理的加工手段,提高材料及设备的利用率,严格审核确保工艺方案的合理性。

(6)质量成本控制

对于不良品损失的控制,防止为了只追求交货期和产品质量而不顾及产品的成本的提升。严格控制质量成本,把内部损失和外部损失降到最低,作到质量、成本和交货期三方面协调推进。如果是实行项目管理方式为主的企业,建议采取项目经理全权负责的方式对质量指标、成本费用指标和交货期统一考核,建立完善的奖惩机制。

三、我国企业采用现代成本管理方法应注意的问题

产生于日本及欧美的现代成本管理理念与方法已逐渐被我国企业所采用,实践证明,我国企业在运用这些方法时要注意以下几点:

(1)要以人为本。在现代成本管理这个系统工程中,人是具有主观能动性的。企业如何设计适当的激励制度以调动全体员工的能动性是管理者运用现代成本管理方法首先要考虑的问题。无论如何完美无缺的管理方法,如果不能使员工自愿、积极主动参与,也只会适得其反。因此,现代成本管理方法一定要与“以人为本”的现代管理思想相结合。

(2)注意全面性。成本管理活动是复杂的系统工程,在进行成本管理系统设计时,一定要注意全面性,要全员参加,落实到生产和管理的全过程,不能采取武断的命令下达式,特别是作业成本法制度设计,必须取得各级管理人员和基层车间工人的全力支持才能顺利进行。

篇2

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。

篇3

随着公司规模的扩大及内部控制的需求,各公司的财控工作已更进一层渗透到公司的每一个角落,并已在实际工作中取得一定的成绩。在公司财务控制中,物资管理问题已变得十分突出。本人结合各法规的学习心得及实际工作,针对物流控制的课题谈谈笔者的观点:

一、全面加强财务工作

1.要有全面财务管理及实际操作经验的主管执行此工作。他的做法及改革思路在很大程度上就代表公司财务管理的发展方向。同时要赋予他人相应的职权,以便开展工作。

2.财会部门的会计人员要明确分工,建立岗位责任制,做到人人有压力,事事有人管。当然同时应建立相应的激励机制,这样才有利于长期提高工作积极性,发挥每一个会计人员良好的职业道德作风。

3.会计人员要做到所管辖的账目、账账、账物相符,及时保质保量地上报各项财务报表,真实合法地提供各项财务数据。

4.认真履行财务监控职能,与相关部门建立好物资单据的交接、监管、控制的管理体系,与物资设备管理部门、采购供应部门、产品销售部门要经常沟通,及时协调,形成制度。发现问题,做到有规可循、有章可依,严格按制度办事。

5.加强成本核算,严格各种支出费用审计,定期搞好财务分析,及时反映资金物化运动中各环节情况,当好领导参谋。

二、加强采购管理

1.选择合格称职的采购人员。一个好的采购员既要了解公司的经营和生产,还要掌握原材料的性能知识,了解原材料的市场行情,熟悉财务制度。为加强控制,有关管理人员同样要熟悉市场、销售渠道及有关知识。发现采购人员有违规舞弊行为应立即调离岗位,及时处理,甚至除名,决不姑息,决不能让其在经济上占有任何便宜,并追究责任。

2.建立物资采购计划和审批制度。公司在总体计划的基础上有具体的采购供应计划。具体物资采购时,应严格按照“先申请、审批再采购”的原则办事。无申报审批手续的,仓库不予验收,财务不予报账,一切经济责任自负。“先斩后奏”的做法,要淘汰到底。否则,“例外”的事情屡禁不止。

3.加强采购质量管理。要使公司的产品质量稳定,必须使用质量稳定的原材料。管理人员应对常用的原材料按照公司的产品质量要求制定标准采购规格,并分送采购员,供应商,仓库验收员和有关管理人员。若采购员所进物资质量不符合标准采购规格所提出的物资质量要求,仓库可以拒绝验收供应商的货物,并予以退回,经济责任自负,或采取价格折让的方式。

4.加强采购间隔时间和采购数量管理。物资采购数量应根据生产状况和库存量的变化来决定,科学地制定合理采购间隔时间和原材料采购量,对企业减少积压、降低成本是至关重要的。基本原则是既保证原材料的充足供应又无过多的剩余及过长时间的积压。

5.采购价格的控制。原材料价格的高低直接影响公司直接成本和效益,应做到货比三家。在确定供应商及价格前对市场行情进行广泛调查,以取得公平、公开、保质、低价的效果。另外,不管采购的物品价值大小,首先要有索取增值税发票的概念。索取增值税发票也是降低成本的一个方面。

三、强化物资的验收、储存管理

1.建立严格的验收制度。所采购物资按类别、规格、供货单位、数量及破损进行入库前的验收,并按物料编号开具收料单办理入库手续,对加强物资控制是至关重要。手续虽繁琐,不能随意减而淡之。验收员一定要按操作程序进行验收,验收合格后要在有关账单上加盖验收章并由采购员、质检员、验收员签字,以及主管人员同意账单金额付款签字,形成连锁控制。2.加强储存管理。仓库保管员对入库物资井然有序地分门别类、摆放整齐,并定期检查,及时整理。这样可以克服库房物资储存管理的混乱,杜绝原料滞存时间过长变质、偷盗丢失、私自挪用等不良现象的发生,保证企业成本控制,同时要建立健全有关规章制度,如货品标牌、保安、防火、卫生等,进行有效控制。

3.坚持定期库存盘点制度。库存盘点能有效全面清点库房的库存物资,检查原材料的实际存货额是否与账面额相符,及时发现问题,以便实施有效控制。有条件的情况下,要求每季对库存进行一次盘点,但至少一年要一次全面盘点。盘点工作必须有财务人员参加,盘点时应对每一种库存物资进行实际点数。实际存货数与账面库存数进行比较,计算库存短缺率,与公司规定的短缺率进行比较,按规定进行奖励或惩罚。

四、加强物资发放管理

1.凭单发放。领料单上准确地记录库房向各部门发放物资的数量、经办人员及领导签批,严格执行凭单领料有利于杜绝无单领料,少报多领,控制库房的库存短缺,也有利于核算各部门的生产成本,控制原材料的种类和数量,减少各部门车间的积压、耗费。同时领料单及时上报财务部,有利于财务核算、监督。同时领料的用途要注明清楚,以便财务核算准确,费用考核正确。

2.严格控制补发料。补料单要详细注明其原因,并由主管领导签批。由于用料等人为操作不当造成的补料,应追究他人责任,不可弄虚作假。

3.生产订单完单分析。每月应定期做完单分析,完工单要交财务部、生产控制、成品管理等相关部门。生产订单数、实际投产数、合格品入库数、不合格品数等逐一清楚,对提高投入产出率的分析及时提供了第一手资料。

4.提倡原材料主料尽用。虽然物料的领用控制是以生产订单作依据的,但因为物料的包装(如整卷、整筒、整包、整捆)等特殊原因可能造成主料有余,这时就应提倡尽用,否则天长日久,余下的料就变成滞存料了,这样还大大降低了生产成本及物料成本。至于可能与销售部门所订的销售订单收货的正付比差造成了矛盾,但从公司利益出发,公司部门之间是可以妥善处理的。

五、加强成品库房管理

篇4

工程建设进度控制: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、修改原计划直至竣工、交付使用。

工程建设进度控制是工程项目建设中与质量控制、投资控制并列为工程建设控制的三大目标之一,而施工阶段是工程实体形成阶段,对其进行进度控制是整个工程项目建设进度控制的重点,因此施工阶段的进度控制又是承包单位进行现场施工管理的重要核心。

二、影响工程项目施工进度的因素和产生的原因:

1、影响工程施工进度的因素:

由于工程建设项目具有庞大、复杂、周期长、相关单位多等特点,故影响工程施工进度有很多其它的因素,主要有来源于工程建设相关单位影响。

①有来源于政府及上级建设主管部门的、建设单位(业主)及业主代表(监理单位)。例如当业主或业主代表(监理单位)发了开工令后,施工场地还未能完全交出给施工单位施工,或属于业主责任应办而未办的前期工作、手续;房地产开发售楼,要求先完成小区的建筑物;或某些献礼工程,要求影响形象部分的建筑物先施工等……

②有来源于供货单位影响。施工过程需要的材料、构配件、机具和设备等不能按期运抵施工现场或运抵后发现不符合有关标准的要求,都会影响施工进度。例如,“广州某球场工程”由业主供料的日本进口黑色西班牙屋面瓦,迟迟不能运到现场,就影响了施工进度。

③有来源于资金的影响。工程的顺利施工必须有足够的资金作保障。通常,资金的影响来自业主,或由于没有及时给足工程预付款,或由于拖欠工程进度款,甚至要求承包商垫资,如“某山庄工程”,施工单位在签工程承包工程时不得不接受业主(建设单位)在前期工程的结算工程款中扣下200万作为后期工程保修金的要求,这些都将影响承包单位的流动资金周转,从而影响施工进度。

④来源于设计单位的影响。或由于原设计有问题需要修改,或由于业主提出了新的要求,特别是所谓的“三边工程”,即边设计、边施工、边投入使用的工程,如以前的所谓“献礼工程”,在施工过程中出现设计变更是在所难免的。

⑤有来源于施工条件的影响。例如某工程的建设地点在黄埔开发区,由于施工场地是淤泥冲积层,地下水位高,承包商根据图纸进入人工挖孔桩施工,在施工期间不断地发生塌方、流砂,不但给施工人员带来生命安全问题,还给承包商带来工期和费用损失;再如,“某某广场”进行土石方工程施工时,承包商发现了地下埋藏的文物,经考古学家考证地下原来是“南越王府的后花园”。在施工过程中遇到气候、水文、地质及周围环境等方面的不利因素的,由于处理地下的障碍、隐患和文物,则必然影响到施工进度。

⑥各种风险因素的影响。风险因素包括政治、经济、技术及自然等方面的各种可预见或不可预见的因素,政治方面的有战争、内乱、罢工、拒付债务、制裁等;经济方面的有延迟付款、汇率浮动、换汇控制、通货膨胀、分包单位违约等;技术方面的有工程事故、试验失败、标准变化等;自然方面的有地震、洪水等等。

⑦来源于承包单位本身管理水平的影响。施工现场的情况千变万化,若承包单位的施工方案不恰当、计划不周详、管理不完善、解决问题不及时等,都会影响工程项目的施工进度。例如,在黄埔开发区的一个工程中,施工单位在编制技术方案时为节省施工措施费用,采用喷粉桩代替防渗墙作止水幕墙,结果止水效果不佳,造成工期延误。

2、产生的原因:

将上述影响工程施工进度的因素归纳起来,有以下几个原因:

①在估计了工程的特点及工程实现的条件时,过高地估计了有利因素和过低地估计了有利因素。

②在工程实施过程中各有关方面工作上的失误。

③不可预见事件的发生。

三、工程施工进度的检查方式和检查方法

正是由于各种因素的影响,经常会打乱原始计划的安排并出现进度偏差,不变是相对的,变化是绝对的,所谓“计划赶不上变化”,从而使施工阶段的进度控制显得非常重要。因此,应及时了解和掌握工程实际进展情况,分析和检查影响进度偏差的原因,并为工程施工进度的调整和控制提供信息、依据。

1、工程施工进度的检查方式:

在工程进度计划实施后,应及时跟进并收集工程实际进展情况,包括工作的开始时间、完成时间、持续时间、逻辑关系、实物工程量和工作量,以及工作时差的利用情况等,从中了解到施工过程中影响进度的潜在问题,以便及时采取相应的措施加以预防和防止偏差、纠正偏差。

2、工程施工进度的检查方法:

施工进度的检查方法主要是对比法,有利用横道图比较法、S型曲线比较法、香蕉型曲线比较法、前锋线比较法、列表比较法等将经过整理的实际进度的数据与计划进度的数据相比较,从而发现是否出现偏差和偏差的大小。若偏差较小,可在分析其产生原因的基础上采取有效的措施,使矛盾得以解决,继续执行原计划;若偏差较大,经过努力不能按原计划实现时,则要考虑对计划进行必要的调整,即适当延长工期或改变施工速度。

四、工程施工进度的调整和工期延期的控制

1、工程施工进度的调整:

工程进度的调整一般是不要避免的,但如果发现原有的进度计划已落后、不适应实际情况时,为了确保工期,实现进度控制的目标,就必须对原有的计划进行调整,形成新的进度计划,作为进度控制的新依据。而调整工程进度计划的主要方法有两个:

①压缩关键工作的持续时间:在不改变工作之间顺序关系,而是通过缩短网络计划中关键线路上的持续时间来缩短已被施长的工期。具体采取的措施:

有增加工作面、延长每天的施工时间、增加劳动力及施工机械的数量的组织措施;有改进施工工艺和施工技术以缩短工艺技术间歇时间、采取更先进的的施工方法以减少施工过程或时间、采用更先进的施工机械的技术措施;有实行包干奖励、提高资金数额、对所采取的技术措施给予相应补偿的经济措施;还有改善外部配合条件、改善劳动条件等其它配套措施。在采取相应措施调整进度计划的同时,还应考虑费用优化问题,从而选择费用增加较少的关键工作为压缩的对象。

②组织搭接作业或平行作业:

③在不改变工作的持续时间,而只改变工作的开始时间和完成时间。这种调整情况有:对于大型工程项目,如小区工程可调整的幅度较大是由于有多项的单位工程而它们之间的制约比较小,从而可调整的幅度比较大,因此比较容易采用平行作业的方法来调整进度计划;对于单位工程项目,由于受工作之间工艺关系的限制,可调整的幅度较小,通常采用搭接作业的方法来调整施工进度计划。

当工期拖延得太多,或采取某种方法未能达到预期效果时,或可调整的幅度又受到限制时,还可以同时用这两种方法来调整施工进度计划,以满足工期目标的要求。凋整同时还需要注意到无论采取哪种方法,都必然会增加费用,故施工单位在进行施工进度控制时还应该考虑到投资控制的问题。

2、工期延期的控制:

①工期延期的概念:

工期延期是由于建设单位、建设单位代表(监理单位)、合同缺陷、工程变更等原因造成的;工期延误是施工单位组织不力或因管理不善等原因造成的。工期延期是可以通过向建设单位、建设单位代表(监理单位)申请获得批准而增加工期的,我们在工作中,应注意区别工期延期和工期延误的概念。

②工期延期获得批准的条件:

首先必须符合合同条件,亦即导致工期拖延的原因不是施工单位自身的原因引起的,例如,施工场地条件的变更;建设、合同文件的缺陷;由于建设单位或设计原因造成的临时停工、工期耽搁;由业主供应的材料、设备的推迟到货;工程施工时受到其它主要的承包商(施工单位)的干扰;建设单位、监理工程师关于施工方面的变更等……因上述原因的工期拖延是工期延期申请获得批准的首要条件。

其次是发生延期事件的工程部件,必须是在施工进度计划的关键线路上,才能获得工期延期的批准。若延期事件是发生在非关键线路上,且延长的时间未超过总时差时,例如屋面防水层的变更发生在工程结构施工阶段,即使符合批准为工程延期的合同条件,是不能获得工期延期申请。

篇5

Thedesignandapplicationofautomaticfire

warningcontrolsysteminhighbuidings

Abstract:Thisarticleanalysesthecharacteristicsofthefireantomaticwarningsystemandtheintelligentfirewarningcontrolsystem.Byusingthesytemalotoftraditionalproblemscanbesolved,includingusingalotofprobesbutcotrollingolnyarelalivelysmallarea.

Keywords:highrisedbuiding;fireautomaticwarningsystem;probe;intelligentcontrol;coordinatedcontrolsystem

随着我国经济建设的发展,现代高层建筑及重要建筑的防火问题引起了国家消防部门及设计院等社会各界的高度重视。国家制定了一系列防火规范,从而促进火灾自动报警设备的研究和推广使用。高层建筑建设规模大,装修标准高,人员密集,各种电气设备使用频繁,因而存在着火灾隐患,在建筑电气设计中必须严格依照规范要求设计火灾报警控制系统。但选择何种控制系统,使该系统充分有效地发挥功能,是设计中十分重要的问题。

1火灾自动报警系统的主要部件及特征

火灾自动报警系统的基本形式有三种,即:区域报警系统、集中报警系统的控制中心报警系统。高层建筑和大型建筑主要采用控制中心报警系统,这是一种复杂的火灾自动报警系统,主要由触发器件、火灾报警装置、消防控制设备及电源组成。该系统从通报火灾到启动灭火系统和控制各种消防设备,基本实现自动化。

触发器件主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。火灾探测器是对火灾参数(如烟、温、光、火焰辐射、气体浓度等)响应,并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同,火灾探测器分为感温火灾探测器、感烟火灾探测器、气体火灾探测器、感光火灾探测器和复合火灾探测器五种基本类型。

火灾报警装置在火灾自动报警系统中用以接收、显示和传递火灾报警信号,并能发生控制信号和具有其它辅助功能的控制指标设备。

火灾报警装置在火灾自动报警系统中用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置,如火灾警报器,它是一种基本的火灾警报装置,以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号。

消防控制设备在火灾自动报警系统中当接收到来自触发器件的火灾报警信号,能自动或手动启动相关消防设施并显示其状态的设备。主要包括:火灾报警控制器;自动灭火系统的控制装置;室内消火栓系统的控制装置;防排烟系统及空调通风系统的控制装置;常开防火门、防火卷帘的控制装置;电梯回降控制装置以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置等十类控制装置。每个系统根据工程的需要应具有十类控制装置的部分或全部。

电源火灾自动报警系统属于消防用电设备,主电源采用消防电源,备用电源采用蓄电池,保证不间断供电。

设计中消防控制设备主要设置在消防控制中心,便于实行集中统一控制,有些消防控制设备可设在消防设备现场,而动作信号必须返回消防控制中心,实行集中与分散相结合的控制方式。但该探测器有误报现象、控制器容量较小。

2智能火灾报警控制系统工作原理

智能火灾报警控制系统与火灾自动报警系统不同之处在于:将发生火灾期间所产生的烟、温、光等,以模拟量形式连同外界相关的环境参量一起传送给报警器,报警器再根据获取的数据及内部存贮的大量数据,利用火灾判据来判断火灾是否存在。

智能火灾报警器中编址单元包括:智能控测器、智能手动按钮、智能模块、探测器并联接口、总线隔离器和可编程继电器卡等。新型的智能火灾探测器,又称模拟量火灾探测器,这种探测器给出的输出信号是代表被响应的火灾参数值的模拟量信号或其等效的数字信号。传统探测器称为有阈值火灾探测器,而智能火灾探测器没有阈值,却设有专用芯片,智能火灾探测器的应用提高了报警系统的准确性和智能化程度。

在火灾报警时,报警控制器通过控制模块启动相应的外探设备,如排烟阀、送风阀、卷帘门等,需要接受外控设备的反馈信号时,应加一个监视模块,控制模块和监视模块一样,联接在报警回路总线上,安装在所控设备的附近。模块内设十进制编码开关,可现场编号,各占用回路总线上一个地址。通过报警控制器显示控制模块和监视模块的具体地址,用声、光报警可反映联动设备的工作状态。

可编程继电器卡,通过编程可实现对风机、水泵等大型设备的二级联动控制。智能控制是一种无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的过程。

3工程实例

3.1火灾自动报警系统的设计应用

笔者1992~1993年参与设计的海南省物资局金属大厦,该大厦是座地下1层,地上22层,建筑高度70多米,建筑面积1.2万平方米的写字楼。根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定,建筑高度超过50m的办公楼属于一类防火建筑,因此该大厦要设火灾自动报警系统。

设计中选择了国产火灾自动报警系统,这种系统在当时较普遍,仅有一台主机控制器,因而适用于中、小型建筑。

大厦消防控制中心设在1层,每层设层显示器。地下室作设备用房有变电室、空调机房、水泵房,机房内设有防排烟风机、消防水泵等消防设备,当火灾发生时,温度达到一定值排烟风机自动启动,并打开排烟阀,开始排烟(图1)。

图1排烟风机控制原理

该工程地下室是消防联动控制的集中点,将地下室的防排烟风机、排烟阀等控制线均引至消防中心的联动控制器。消防泵、喷淋泵、正压风机、排烟风机、消防电梯等却属于外控设备,均由联动控制器控制。整个火灾自动报警系统设计合理、运行可靠。

3.2智能火灾报警系统的设计应用

随着科学技术的发展,智能火灾报警系统问世,从传统型走向智能型是国内外火灾报警系统技术发展的必然趋势,工程设计人员必须予以充分重视。

徐州某大型建筑群由三栋塔楼组成,一栋为25层,一栋13层和一栋12层的塔楼由4层裙楼连接而成,建筑面积6万平方米,建筑高度85m,主要功能:1至4层为商场,5层以上为写字楼。由于该大厦建筑面积大,探测区域广,探测器数量非常可观。传统的火灾自动报警系统已无法满足需要,因此,在设计中,经过反复的方案比较,选择了采用主—从式网结构的智能火灾报警控制系统,该系统利用大容量的控制矩阵交叉查寻软件包,以软件编程代替硬件组合,满足了大型工程的适用性,提高了消防联动的灵活性和可修改性。系统由主机、从机、复示器等构成。该工程消防控制中心设于1层,主机和消防联动控制柜设在消防中心,从机与复示器分设于楼层内。

智能探测器数量的确定设计时先根据《火灾自动报警器系统设计规范》的规定确定探测器的布局和设置。其规定探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。感烟、感温探测器的保护面积和保护半径应按表1确定。表中列出的是一个感烟探测器或感温探测器的保护面积和保护半径。建筑物内往往一个探测区域的面积较大,超过一只探测器的保护面积,这时需要计算一个探测区域内所需设置的探测器数量,可按下式计算:

式中:N为一个探测区域内所需设置的探测器数量(只),N取整数;S为一个探测区域的面积(m2);A为探测器的保护面积;K为修正系数,重点保护建筑取0.7~0.9,非重点保护建筑取1.0。

根据上式计算结果,可确定一个探测区内的智能探测器的安装数量。

选择控制器容量计算该系统控制器为主—从式网络结构,每个主—从机系统,只能有一台主机,从机数量根据工程要求确定,一般按探测器数量计算,从机数量最多为15台。

表1感烟、感温探测器的保护面积和保护半径

火灾探测

器的种类地面面积

S

(m2)房间高度

H

(m)探测器的保护面积A和保护半径R

屋顶坡度θ

θ≤15°15°<θ≤30°θ>30°

A

(m2)R

(m)A

(m2)R

(m)A

(m2)R

(m)

感烟探测器S≤80h≤12806/7807.2808.0

S>806<h≤12806.71008.01209.9

h≤6605.8807.21009.0

感温探测器S≤30h≤8304.4304.9305.5

S>30h≤80203.6304.9406.3

每台控制器最大有四个回路,每个回路容量均为198个地址,其中99个智能探测器,99个编址模块。因此一台主机或从机的最大容量为4×99=396个智能探测器,4×99=396个编址模块。

该工程经过计算,选用了一台主机和四台从机,每台控制器都按四个回路设计。主机N控制1~4层商场内的所有探测器,手动报警按钮,控制按钮,水流指示器等消防设备,从机N1控制地下室的所有探测器、送风阀、排烟阀、防火阀等消防设备,从机N2控制13层和12层两座连通塔楼的5~13层的消防设备,N3、N4分别控制25层塔楼的5~13层和14~25层的消防设备。

整个大厦智能火灾报警控制系统设计比较合理,充分考虑到建筑群的特点,选用一台主机、四台从机控制了6万平方米的建筑,如果用传统火灾自动报警系统则需要几套控制系统分别控制,现有系统设计即经济实用,又准确可靠。

4结论

综合上述工程设计与实践研究,可以得出以下几点认识与结论。

1)传统的火灾自动报警系统适合于中、小型建筑,它的特点是探测器属于阀值型,控制器仅有主机一台。而智能火灾报警控制系统,采用模拟量探测器,控制系统采用主—从式网络结构,适应性强,尤其适合大型建筑的火灾报警系统。

2)智能火灾报警系统,克服了传统火灾自动报警系统存在的漏报和误报的难题,提高了报警系统的准确性、可靠性。在设计中可灵活应用,根据工程需要选择适当的从机数量,使工程设计最经济、最合理。

3)为了防患于未然,火灾报警系统的设计和应用十分重要,设计人员应根据不同的建筑工程,优化设计方案。

参考文献:

[1]蔡自兴,徐光礻右.人工智能及其应用[M].北京:清华大学出版社,1996,329~360

篇6

结算业务涉及的成本内容比较广泛,考查结算业务的成本,既要考虑传统意义上的成本,又要考虑到管理会计意义上的成本。总起来讲,银行结算业务的成本包括以下八个方面。

1.固定资产折旧和递延资产摊销成本。每个对外办理结算业务的营业机构都需要营业用房、运输车辆、计算机具等等,这些都需要固定资产投入,并以分期折旧的形式构成成本,形成银行经营成本的一部分。而随着金融竞争的日益激烈,各商业银行越来越重视其形象建设,在硬件上着力改善对外营业环境,各营业机构的装修支出呈递增趋势,这项费用支出以递延资产摊销的方式按年度分期摊入经营成本之中。

2.物质材料的消耗。要维持结算业务的正常运转,需要消耗大量的低值易耗品。办公文具、账表凭证、车船燃料、封装材料、计算机配套部件及纸张等等构成了银行经营成本的重要内容。尤其是随着计算机应用的普及,物料消耗的成本将越来越大。

3.人工成本。尽管计算机已有相当程度的普及,但从总体上看,目前商业银行的结算业务仍明显具有劳动密集型的性质。而且随着结算业务量的增加和结算业务新品种的不断涌现,一些银行的结算人员仍在扩张。人力投入越多,工资、福利、人员管理费用越高,对银行经营成本总量的压力也就越显著。

4.维持结算业务正常运转所支付的公用事业费用。主要包括水、电、邮政电信、取暖降温、安全保卫等一系列费用种类。

5.营销成本。营销成本是指流通领域为推销产品而发生的各项成本。银行结算服务作为一种特殊的没有具体形态的“产品”,要为社会公众所接受并为商业银行创造良好的经济效益,也需要开展必要的营销活动,从而形成营销成本,例如各种形式的广告宣传费、业务试办初期为客户提供的收费减免以及银行与客户之间的联谊费用支出等等。

6.沉没成本。沉没成本是指过去投资所形成的资产因经营状况的变化而不再适用所带来的成本。考查沉没成本的内容,重点应放在总投入中未能得到成本补偿的那一部分,例如,因营业地点搬迁,变卖原营业用房的收入不足以弥补未提足折旧的差额成本。

7.机会成本。机会成本并不构成真实的成本支出,不在任何会计账户中登记。它是指为开办一项业务而牺牲的开办另一项业务的成本代价。

8.质量成本。一项结算业务是否为更多的公众所接受,至关重要的因素是业务质量。质量高,客户就欢迎;质量低,则少有人问津。所谓质量成本就是指为保持或提高业务质量所支出的一切费用,以及因质量未达到规定水平所产生的一切损失。它包括三个方面的内容:预防成本(为保证业务质量达到规定水平而发生的各种成本)、检验成本(为评估和检查业务质量而发生的费用)和损失成本(在业务过程中因质量问题而发生的损失或者在业务形成后,因业务质量缺陷而引起的一切费用支出)。具体到每项成本,质量成本的种类比较广泛,主要有结算新业务试办费用、人员培训和质量奖励费用、结算业务事前事中事后监督费用、已实现操作因失误而作废形成的费用、结算差错引起的客户索赔损失等等。

二、银行结算成本的控制

针对日益增加且对银行经营总成本影响日益加大的结算业务成本,各商业银行应该进行全面成本控制,挤压成本支出。

1.通过大力增加收入抵补日益扩张的结算业务成本。增加收入的形式有两种:一是结算业务手续费收入,尽管目前的收费标准还比较低,但在既定成本水平下,结算业务量越大,手续费收入也就越高,况且某些业务品种的单笔手续费收入还是较高的,例如银行承兑汇票的承兑手续费、个人小额汇款手续费等等。关键是要保证如期足额收进每笔手续费,避免漏收少收,促使收入累增。另一种形式是通过结算业务创造的间接效益来增加收入。众多客户在某家银行营业机构办理结算业务不仅可以增加银行业务量,为银行创造可观的手续费收入,而且可以为银行带来可观的存款。存款是银行生存之本,而结算业务所带来的利率最低的活期存款,以及结算过程中可能产生的临时性无息存款,对银行效益的作用更为明显。间接效益创造的收入,往往大大高于直接的手续费收入,因此大力推广结算业务意义重大。

篇7

焦炉集气管压力控制是焦炉控制的关键之一。压力大时焦炉冒烟严重,近距离不能看清设备,大量焦炉媒气进入空气中,污染环境;压力小时空气吸入严重,影响焦炉寿命和焦炉煤气质量。因此,采用先进控制手段,对焦炉焦气管压力进行长期稳定控制,对于改善环境、提高煤气回收量和质量、提高焦炉辅助产品产量和质量,具有重要的意义。焦炉集气管控制系统的主要问题有:

(1)焦炉集气管压力系统是一个耦合严重、具有严重非线性、时变特性、扰动变化激烈的多变量系统,一般的PID调节很难满足要求。

(2)当媒质较好、鼓风机后媒气负荷稳定时,自动控制效果较好;当媒质较差、鼓风机后压力变化大时,常常出现振荡现象,迫使系统无法投入自动控制。

(3)作为控制机构之一的鼓风闸阀存在严重的非线性、滞后大,常规伺服放大器加执行结构很难适应。

近年来,神经网络、模糊技术和遗传算法已成为智能计算的三大信息科学,是智能控制领域的三个重要基础工具,将三者有机地结合起来,取长补短,不仅在理论上显示出诱人的前景,在实际应用也取得了突破。本系统采用一种基于遗传算法和模糊神经网络的智能模糊控制器,实现了模糊规则的在线修改和隶属函数的自动更新,使模糊控制具有自学习和自适应能力。本文将系统的硬件高可靠性、软件灵活性与现代智能控制相结合,在分析控制对象的基础上采智能协调解耦控制方案,应用PLC的逻辑梯形图语言编程实现,保证了集气管压力稳定在工艺要求范围内。

1工艺简介

图1是焦炉集气管系统的结构。焦炉媒气从各炭化室通过上升管时被循环氨气冷却到80~90℃,然后进入集气管。焦炉某气从焦炉到初冷器分为两个吸气系统,即1号和2号焦炉为一个系统,3号焦炉为一个系统。1号和2号焦炉的煤气从各自的集气管进入共用吸气管后,在初冷器前与3号焦炉的煤气会合后进入初冷器。通过初冷器被冷却到35~40℃,然后由鼓风机送往下道工序。

2系统硬件结构及系统功能

焦炉集气管压力控制系统采用高可靠性的两级计算机集散控制系统,由监控、控制器和通讯网及仪表系统构成,如图2所示。监控站由研华工业控制计算机和高性能工业控制软件构成,完成对焦炉集气管压力系统的监视和操作,对历史数据进行存档,是控制系统的主要机界面。控制器采用日本三菱公司推出的A2A拟量输入模块、数字量输入输出模块和基板组成,通过智能控制算法对三座焦炉的集气管压力和鼓风机压力进行控制。仪表系统由变送器、配电器、隔离器、调节器和执行器等构成,主要完成压力信号的获取和阀门的控制执行。

系统主要功能为:

(1)实现3焦炉集气管压力的解耦控制,实现初冷器前和鼓风机前及鼓风后压力智能协调控制,保证4台鼓风机安全稳定运行。在推焦装媒及鼓风机后负荷变化等扰动较大的情况下,集气管压力稳定在设定值±20Pa内。

(2)实现过程的实时数据采集、数据处理、显示、报警、故障监测及诊断功能,手、自动无扰切换和设定操作,对历史趋势数据进行存储(存储240天的历史数据)和显示。具备报表打印功能和与上位机(管理系统)联网功能。

3控制原理

针对焦炉集气管系统的结构和特点,本文提出一种基于模糊神经网络的智能协调控制方案。控制系统的结构如图3所示。它分为两级:专家智能控制协调级(虚线框内)和基本实时智能控制级。专家智能控制协调级在线实时监测被控系统过程,根据不同炉况,协调控制策略,进行有效控制。基本实时智能控制级分为单输入单输出(SISO)模糊神经网络控制器FNC1~FNC4和多变量解耦控制器FNC5两部分,由径向基函数网络(RBFN)逼近过程模型。此模型用于计算过程输出对过程输入的一阶偏导数ay/au和离线寻优,由多量解耦控制器根据解耦参考模型2进行解耦控制,与被控对象一道构成解耦后的广义被控对象,在此基础上分别采用SISO模糊神经网络控制器控制被控对象的动态特性:采用智能协调模糊神经网络控制器FNC4,以鼓风机闸阀开度为控制量,控制初冷器前吸力;采用模糊神经网络控制器FNC1~3,以各焦炉集气管蝶阀开度为控制量,控制相应焦炉集气管压力。

3.1模糊神经网络结构

3座焦炉集气管压力和初冷器前压力控制算法FNC1~FNC4采用同样的模糊神经网络结构,取误差e、误差变化率Δe及其导数Δ2e作为模糊推理控制器输入,e为Δe分别划分为7个模糊子集,Δ2e划分为3个模糊子集,模糊子集隶属度采用高斯型函数表示。上述的模糊推理控制器可用一个如图4所示的初始神经网络构成。初始神经网络共有四层:输入层、隶属函数生成层、推理层和去模糊化层。输入节点数n为3,第一层隐含节点(模糊化)为17,第二层隐含节点(推理)L为7×7×3=147,一个输出点节。模糊化到推理连接权重为1。

多变量解耦控制器FNC5采用T-S模糊模型[4],取FNC1~FNC4输出作为模糊控制器的输入,三座焦炉焦气管蝶阀和鼓风机前闸阀实际控制输出作为模糊控制器的输出,考虑到系统的动态解耦,每个输入分别取当前三个时刻值,从而构成12输入、4输出多变量解耦模糊控制模型。

3.2模糊神经网络GA优化学习

对于单变量和多变量解耦模糊神经网络,可用遗传算法(GA)来调整和优化参数和结构,而推理规则的结论部分中的权值Wi较为多地具有局部性,可采用智能梯度算法在线调节。把两种学习算法结合起来,可发挥GA算法的全局搜索结构优化能力和梯度算法局部优化块速性。

采用遗传算法离线训练模糊神经网络参数的步骤如下:

(1)采用实数编码方式,随机产生n个实数字符串,每个字符串表示整个网络的一组参数;

(2)将各实数字符串译码成网络的各参数值,然后计算每一组参数的适合度值fi=1/Ei(i=1,2……,n),式中Ei为定义的误差指标函数,按下列步骤产生新的群体,直到新群体中串总数达到n:

①以概率fi/∑fi,fj/∑fj从群体中选出两个串Si,Sj;

②以概率Pc对Si,Sj进行交换,得到新串Si'''',Sj'''';

③以概率Pm使Si'''',Sj''''中的各位产生突变(取随机数);

④返回第①步,直到产生(n-1)个新一代的个体;

⑤所产生的(n-1)个新一代的个体连同一代中性能最好的那个个体,共同组成新的群体。

(3)返回第(2)步,直到群体中的个体性能满足要求为止。群体中适应度最好的字符串译码后的参数即为所求参数。

这里采用一种自适应Pc和Pm方法。用适合度函数来衡量算法的收敛状况,其表达式为:

Pc=K1(fmax-f)

Pm=K2(fax-f)

式中,fmax、f分别是群体中的最大适合度和平均适合度。由于篇幅的关系,有关SISO模糊网络控制器和多变量解耦控制器的梯度在线学习算法请参考文献[5],在本系统中由模糊神经网络控制器用编程控制器提供的浮点运算指令完成,在线学习算法由上位机用VC编程,通过通讯修改模糊神经网络参数。

4控制系统实现

4.1专家智能协调控制的实现

控制过程开始时启动基于智能的专家控制系统,通过过程特征提取将系统运行过程的特征信息如各级压力、误差等送入推理结构,推理机构根据知识库中的规则和事实执行推理,给出控制策略。当推理得出参数变化需启动模糊神经网络学习功能时,保存原参数,并启动模糊神经网络学习机制,根据系统的性能好坏决定是否接受学习后的整体参数。

根据工艺过程特点、工艺工程师和熟练操作工的知识和经验,初冷器前压力专家设定采取如下协调原因:首先保护设备的安全运行,如果鼓风机机前吸力P4高于工艺允许上限制值P4max,则降低鼓风机闸阀开度;如果鼓风机控制闸阀控制输出u4低于喘震闸阀开度V4min,则维持V4min闸阀开度。然后将鼓风机机后压力大小分8段折线,根据经验和实验数据给出初冷器前压力初步设定值,并根据实际状态进行调整,如果集气管压力超过设定上限制值Pmax,阀位超过灵敏区上限制值Vqmax,则降低初冷器前压力给定;如果3个集气管压力均超过设定上限制值Psmax,则增大鼓风机闸阀控制输出;如果集气管压力小于设定下限制值Pmin,阀位低于灵敏区下限制值Vqmin,则增加初冷器前压力给定;如果3个集气管压力小于设定一下限制值Psmin,则降低鼓风机闸阀控制输出。以产生式规则“IFconditionsTHENresults”形成的主要规则为:

R1:IF(P5≥Xi-1)AND(P5<Xi)

THENr4=(Yi-Yi-1)/(Xi-Xi-1)+Yi-1

R2:IF(P1>P1max)AND(V1>Vlqmax)

THENr4=r4-Δr

R3:IF(P2>P2max)AND(V2>V2qmax)

THENr4=r4-Δr

R4:IF(P3>P3max)AND(V3>V3qmax)

THENr4=r4-Δr

R5:IF(P1>Psmax)AND(P2>Psmax)AND(P3>Psmax)

THENu*04=u04+Limit

R6:IF(P1<Plmin)AND(V1<V1qmin)

THENr4=r4+Δr

R7:IF(P2<P2min)AND(V2<V2qmin)

THENr4=r4+Δr

R8:IF(P3<P3min)AND(V3<V3qmin)

THENr4=r4+Δr

R9:IF(P1<PlSmin)AND(P2<P2min)AND(P3<P3min)

THENu*04=u04-Limit

R10:IFP4>P4max

THENu*4=u4-Limit

R11:IFu4<V4minTHENu*4=V4min

上述规则中Xi、Yi(i=1,2,…,,7)为初冷器前压力设定经验数据,r4为初冷器前压力设定值,Δr为设定增量,u04为集气管模糊神经控制器输出值,u*04为前级合成控制输出,u4为解耦控制鼓风机闸阀控制输出,u*4为鼓风机闸阀控制最后合成输出,Limit为可能的最小闸阀开度调节量,取决于执行机构的调节精度。可编程控制器梯形图很适合上述规则的编程。四套鼓风机机组均采用智能专家协调控制系统,只是参数不同。不同机组运行时自动选用相应参数。

篇8

空压机的种类有很多,但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。例如我厂使用的南京三达活塞式空压机、美国寿力螺杆压缩机和Atlas螺杆式空压机都采用了这种控制方式。根据我们多年的运行经验,该供气控制方式虽然原理简单、操作简便,但存在能耗高,进气阀易损坏、供气压力不稳定等诸多问题。

随着社会的发展和进步,高效低耗的技术已愈来愈受到人们的关注。在空压机供气领域能否应用变频调速技术,节省电能同时改善空压机性能、提高供气品质就成为我们关心的一个话题。结合生产实际,我们选择了一台美国寿力LS-10型固定式螺杆空压机进行了研究。

2空压机加、卸载供气控制方式简介

作者以美国寿力LS-10型固定式螺杆空压机电控原理图(如图3所示)为例,对加、卸载供气控制方式进行简单介绍。

SA1转至自动位置,按下起动按钮SB2,KT1线圈得电,其瞬时闭合延时断开的动合触点闭合,KM3和KM1线圈得电动作压缩机电机开始Y形起动;此时进气控制阀YV1得电动作,控制气体从小储气罐中放出进入进气阀活塞腔,关闭进气阀,使压缩机从轻载开始起动。当KT达到设定时间(一般为6秒后)其延时断开的动断触点断开,延时闭合的动合触点闭合,KM3线圈断电释放,KM2线圈得电动作,空压机电机从Y形自动改接成形运行。此时YV1断电关闭,从储气罐放出的控制气被切断,进气阀全开,机组满载运行。(注:进气控制阀YV1只在起动过程起作用,而卸载控制阀YV4却在起动完毕后起作用。)

若所需气量低于额定排气量,排气压力上升,当超过设定的最小压力值Pmin(也称为加载压力)时,压力调节器动作,将控制气输送到进气阀,通过进气阀内的活塞,部分关闭进气阀,减少进气量,使供气与用气趋于平衡。当管线压力继续上升超过压力调节开关(SP4)设定的最大压力值Pmax(也称为卸载压力)时,压力调节开关跳开,电磁阀YV4掉电。这样,控制气直接进入进气阀,将进气口完全关闭;同时,放空阀在控制气的作用下打开,将分离罐内压缩空气放掉。

当管线压力下降低于Pmin时,压力调节开关SP4复位(闭合),YV4接通电源,这时通往进气阀和放空阀的控制气都被切断。这样进气阀重新全部打开,放空阀关闭,机组全负荷运行。

3加、卸载供气控制方式存在的问题

3.1能耗分析

我们知道,加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin~Pmax之间来化。Pmin是最低压力值,即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下,Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示:

Pmax=(1+δ)Pmin(1)

δ是一个百分数,其数值大致在10%~25%之间。

而若采用变频调速技术可连续调节供气量的话,则可将管网压力始终维持在能满足供气的工作压力上,即Pmin附近。

由此可知,在加、卸载供气控制方式下的空压机较之变频系统控制下的空压机,所浪费的能量主要在2个部分:

(1)压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量

在压力达到Pmin后,原控制方式决定其压力会继续上升(直到Pmax)。这一过程中必将会向外界释放更多的热量,从而导致能量损失。

另一方面,高于Pmin的气体在进入气动元件前,其压力需要经过减压阀减压至接近Pmin。这一过程同样是一个耗能过程。

(2)卸载时调节方法不合理所消耗的能量

通常情况下,当压力达到Pmax时,空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态,同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。

关闭进气阀使电机空转虽然可以使空压机不需要再压缩气体作功,但空压机在空转中还是要带动螺杆做回转运动,据我们测算,空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%~15%(这还是在卸载时间所占比例不大的情况下)。换言之,该空压机10%的时间处于空载状态,在作无用功。很明显在加卸载供气控制方式下,空压机电机存在很大的节能空间。

3.2其它不足之处

(1)靠机械方式调节进气阀,使供气量无法连续调节,当用气量不断变化时,供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。用气精度达不到工艺要求。再加上频繁调节进气阀,会加速进气阀的磨损,增加维修量和维修成本。

(2)频繁采用打开和关闭放气阀,放气阀的耐用性得不到保障。

4恒压供气控制方案的设计

针对原有供气控制方式存在的诸多问题,经过上述对比分析,本人认为可应用变频调速技术进行恒压供气控制。采用这一方案时,我们可以把管网压力作为控制对象,压力变送器YB将储气罐的压力P转变为电信号送给PID智能调节器,与压力设定值P0作比较,并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算,产生控制信号送变频调速器VVVF,通过变频器控制电机的工作频率与转速,从而使实际压力P始终接近设定压力P0。同时,该方案可增加工频与变频切换功能,并保留原有的控制和保护系统,另外,采用该方案后,空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动,实现了软启动,避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。

具体的控制系统流程图如图1所示。

变频与工频电源的切换电路如图2所示;空压机电控原理图如图3所示;变频调速控制系统接线图见图4。

5系统元器件的选配及系统的安装与调试

5.1元器件的选型

(1)变频器

LS-10型固定式螺杆压缩机电机型号:LS286TSC-4,功率22kW,频率50Hz,额定电压380V,额定电流42A,4极,转速1470r/min,我们选用一台“台达牌”VFD300B43A型变频器。因为LS-10型空压机是一种大转动惯量负载,因此选用加大一级变频器(30kW),变频器的外部接线如图5所示。

a)变频器的主要参数

l输出:最大适用电机输出功率30kW,输出额定容量45.7kVA,输出额定电流60A,输出频率范围0.10~400Hz,过载能力为额定输出电流的150%,运行60s,最大输出电压对应输入电源。

l输入:3相,380~460VAC,50/60Hz,电压容许变动范围±10%,频率容许变动范围±5%。输入电流60A,采用强迫风冷。

(2)该变频器的主要特点:

a)采用了新一代电力元件IGBT作为驱动交流电动机的核心元件,应用高速微处理器实现正弦波脉宽调制(SPWM)技术,具有无传感器矢量控制及电压/频率(V/f)控制。

b)配有RS-485接口,可与计算机联结,构成计算机监控、群控系统。

c)自动转矩补偿。e)禁止电机反转。

d)自动调整加减速时间。f)带过载(过热保护)。

(2)PID智能控制器

兰利牌PID智能控制器一个,型号:AL808,单路输入、输出,输出为4~20mA模拟信号,测量精度0.2%,厂家:深圳市亚特克电子有限公司。

(3)压力变送器

压力变送器一个型号:DG1300-BZ-A-2-2,量程:0~1Mpa,输出4~20mA的模拟信号。精确度0.5%FS。厂家:广州森纳士压力仪器有限公司。

1)安装

控制柜安装在空压机房内,与原控制柜分离,但与压缩机之间的主配线不要超过30m。控制回路的配线采用屏蔽双绞线,双绞线的节距在15m以下。另外控制柜上装有换气装置,变频器接地端子按规定不与动力接地混用,以上措施增强了系统的稳定性、可靠性。

(2)调试

a)变频器功能设定

00-09设定为00(V/f电压频率控制)

01-00最大操作频率:设定为50Hz(对应最大电压380V)

01-01最大频率:设定为50Hz(等于电机额定频率)

01-07上限频率:设定为48Hz

01-08下限频率:设定为40Hz

01-09第一加速时间:设定为10S

01-10第一减速时间:设定为10S

02-00设定为02,即由外部4~20mA输入(ACI)

02-01设定为01:运行指令由外部端子控制

02-02设定为00(以减速制动方式停止)

02-04设定为01:禁止反转

02-07设定为00:ACI断线时减速至0Hz

06-04设定为:150%(过载保护),其它功能遵照变频器出厂设定值。

b)PID参数的整定

由于用于控制变频器,根据在不允许输出信号频繁变化的应用系统中应选择PI调节方式原则,因此只能采用PI调节方式,以减少对变频器的冲击。

在对PID进行参数整定的过程中,我们首先根据经验法,将比例带设定在70%,积分时间常数设定在60s;为不影响生产,我们采取改变给定值的方法使压力给定值有个突变(相当于一个阶跃信号),然后观察其响应过程(即压力变化过程)。经过多次调整,在比例带P=40%,积分时间常数Ti=12s时,我们观察到压力的响应过程较为理想。压力在给定值改变5min左右(约一个多周期)后,振幅在极小的范围内波动,对扰动反应达到了预期的效果。

(3)调试中其他事项

从图4可以看出,整套改造装置并不改变空压机原有控制原理,也就是说原空压机系统保护装置依然有效。并且工频/变频切换采用了电气及机械双重联锁,从而大大的提高了系统的安全、可靠性。

我们在调试过程中,将下限频率调至40Hz,然后用红外线测温仪对空压机电机的温升及管路的油温进行了长时间、严格的监测,电机温升约3~6℃之间,属正常温升范围,油温基本无变化(以上数据均为以原有工频运行时相比较)。所以40Hz下限频率运行对空压机机组的工作并无多大的影响。

6结束语

经过一系列的反复调整,最终系统稳定在40.5~42.5Hz的频率范围,管线压力基本保持在0.62Mpa,供气质量得到提高。改造后空压机的运行安全、可靠,同时达到了水厂用气的工艺要求。

参考文献

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[2]吴忠智,黄立培,吴加林.调速用变频器及配套设备选用指南[M].北京:机械工业出版社,2000.

[3]袁任光.交流变频调速器选用手册[M].广州:广东科技出版社,2002.

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泵站分两期建设,一期供水规模33万吨/日,水泵3台,2用1备,2台工作泵配套电机功率为2750kW,采用变频调速装置;备用泵配套电机功率为2800kW,不调速;系统额定电压为10kV。

二期供水规模25万吨/日,再上2台泵,配套电机功率为2750kW,2台都采用变频调速装置。

2几个知名公司变频器的性能比较

变频调速装置根据输出电压的调节方法分为2种:

(1)改变脉冲宽度比例的调节方法,称为PWM脉宽调制方法

(2)改变输出电压幅值的调节方法,称为PAM脉冲幅值调制方法

最近10几年来,随着高电压、大容量全控型器件的发展,在水泵类的调速应用上脉宽调制方法的变频调速装置已基本上占据了主导地位。所以,只对采用PWM脉宽调制方法的变频调速装置进行了调研,也向一些专家进行了咨询。调研的对象主要是针对几个在中国市场上销售的知名公司和有特色的公司。笔者根据调查、研究和应用实践,对其产品的性能及应用作出了比较。

2.1Siemens公司的高压IGBT三电平大容量变频器(SIMOVERTMV)

SimovertMV电压源型系列变频器采用了基于电压空间矢量调制原理的三电平技术,高性能矢量控制(VC)技术以及全数字无速度传感器控制技术。变频器的整流部分是由2个功率相同的三相整流桥系统组成,形成12脉冲,从而保证网侧电源反馈谐波较小,并使电机受到较小的冲击。变频器的逆变部分是由IGBT和钳位二极管形成的三电平的电压源逆变器。原理接线见图1。

主要技术特点为:输入侧设置变频传动变压器,三卷变压器二次侧分别采用Δ/Δ/Y接线,等效12脉冲整流使得电源输入侧谐波大为降低,在逆变器侧采用了大功率半导体全控器件-高压IGBT,逆变器采用三电平PWM控制。变频传动变压器与变频器柜是分体的,功率元件是HV-IGBT,输出频率范围是0~150Hz。冷却方式:风冷水冷可任选。

不足之处:输出电压特性具有低谐波分量,当与Siemens生产的电机配套使用时,可直接应用,在选用其他厂商生产的电机时,需要一个输出滤波电抗器。IGBT具有快速的开关性能,但在高压变频中其导通损耗大,变频装置的发热是个不能轻视的问题,大容量的变频装置应采取强排风措施。

2.2ROBICON公司采用低压IGBT的多重式、多级串联高压变频器

主要原理是利用输入隔离变压器得到多组低压工频电压,采用多级低压小功率IGBT的PWM变频单元,分别进行整流、滤波和逆变,串联叠加得到高压三相变频输出。罗宾康采用功率单元串接的新型结构方式,将几个低压的PWM功率单元串接组成中、高压变频器,较好的解决了一般6脉冲或12脉冲变频器不可避免的谐波干扰问题,这样无需额外加装消谐滤波装置,同时也可选用国产普通电机,这样将提高性能价格比。原理接线见图2。

主要技术特点为:电源侧谐波非常小,对电网污染很小,由于采用了多重化的脉宽调制技术,输出谐波更小,几乎可认为是正弦波,称作完美无谐波,不用考虑因谐波引起的转矩脉动及电机发热、噪音问题。采用多重化的技术,使用功率元件的数量大为增加。功率单元可选择旁路,可让用户在一个功率单元故障的情况下继续运行变频,无需马上停机。输入隔离变压器(干式变压器)与变频器的功率单元柜可并柜,功率元件是LV-IGBT,功率元件的电压等级是690V。输出频率范围是0~150Hz。

不足之处:使用的功率单元及功率器件数量相比比较多,可能故障的环节就相对的多一些,可靠性比使用功率元件的数量少的差,如果处理不及时,易造成功率元件“雪崩”似的故障。采用风冷时,噪声比较大。

对电机绝缘没有特殊要求,可适用于任何电机,而不用配置输出滤波电抗器。

2.3北京利德华福公司采用低压IGBT的单元串联多电平高压变频调速器(HARSVERT)

原理与ROBICON基本相同。该公司是依托清华大学国家重点实验室的一流技术基础进行开发、研究、生产变频器的。

主要技术特点:与ROBICON基本相同,二者电路结构大同小异。只是他们采用的IGBT功率元件的耐压不同,所用的逆变器数量也不同。适配电机额定电压可达10kV。目前,生产输出电压为10kV的变频装置的公司比较少,因国外3kV电压等级用的较多,他们可能不太注重开发10kV的变频装置。

不足之处:使用功率元件的数量相比稍多,可能故障的环节就相对的多一些。采用风冷时,噪声比较大。IGBT具有快速的开关性能,但在高压变频中其导电损耗高,变频装置的发热是个不能轻视的问题。因其为国内公司研究开发的,应用时间不长,运行经验较少。尤其是适配电机功率达到2750kW的大容量高压变频器。

与国外同容量的变频装置相比价格占有优势。对电机没有特殊要求,可适用于任何电机,而不用配置输出滤波电抗器。

可直接适用于旧设备的改造,无须输出滤波器就可使输出电缆长度很长。对于原有10kV电机的,如果还利用原电机,则用HARSVERT的变频器比较合适。如果用其他的变频器,要配升压变压器将6kV升到10kV。

2.4ABB公司采用IGCT的三电平大容量变频器(ACS1000)

IGCT(IntegratedGateCommutatedThyristor)是90年代在晶体管技术的基础上结合了GTO和IGBT技术开发的大功率新型器件,与IGBT相比,它开关快速,开通能力强、存储时间短、开关导电损耗较低。为减小引线电感,其管芯必须与门驱动电路集成安装、整体更换。IGCT由于其导通压降低,损耗低,比IGBT更适合于高电压、大容量使用。目前使用的IGCT元件电压等级最大做到4.5kV,接线原理与SIEMENS的高压IGBT三电平大容量变频器(SIMOVERTMV)基本相同,只是采用的元件不同,不需要元件串、并联。IGCT器件耐压等级提高以后,它将是构成大功率和超大功率高压变频器的优选功率器件。

主要技术特点为:输入侧设置变频传动变压器,三卷变压器二次侧分别采用Y、Δ接法,等效12脉冲整流使得电源输入侧谐波大为降低。变频传动变压器与变频器柜是分体的,功率元件是HV-IGCT,输出频率范围是0~150Hz,逆变器采用三电平PWM控制。采用了DTC-直接转矩控制专利技术,直接转矩控制(DTC)是交流传动中最佳的电动机控制方法,可以对电动机所有的关键变量进行直接控制。

SIEMENSABBROBICON利德华福

技术原理三电平PWM三电平PWM多重化-PWM多重化-PWM

逆变功率元件HV-IGBTIGCTLV-IGBTIGCT

对4.16kV的变频器,

逆变器中需用功率

元件个数12个高压IGBT6个钳位二极管12个IGCT60个低压IGBT

输入变压器三绕组变频整流变压器三绕组输入隔离变压器一体化干式多绕组变压器一体化干式多绕组变压器

功率因数≥96%

≥95%(调速范围内)≥95%95%(>20%负载)

变频器本身效率≥98.5%(额定工作点)≥98%≥98.5%(调速范围内)≥95%(额定负载下)

谐波输出有低谐波分量有输出正弦滤波器,谐波含量极小谐波非常小谐波非常小

最高输出频率150Hz66Hz(可选122Hz)120Hz120Hz

逆变器电平数3311多电平

适配电机西门子电机最佳其他厂商的电机要另加输出滤波器可与标准的鼠笼型电机配用可与任意厂商生产的交流鼠笼型电机配用可与任意厂商生产的交流鼠笼型电机配用

电机电压(kV)2.33.34.1662.33.34.162.33.34.1663610

电机功率范围800~4000kW315~5000kW400~7500kW300~4000kW

初投资价格(同容量)高高高低

不足之处:IGCT元件需要的触发电路要比IGBT元件所需要的触发电路复杂、触发功率大。当适配电机功率超过1800kW时,变频装置需要采用水冷,整套设备占地面积比较大。因对冷却循环水的水质有要求,要加一套净化水设备。实际上,运行人员更习惯于用风冷,也更喜欢用风冷。由于IGCT器件耐压的限制,某些型号的三电平变频器至今尚无输出电压6000伏规格的产品。

表1为4家中压大容量变频装置特性比较。

3结论

综合各方面因素,经过招标,最后采用的是SIEMENS变频装置(6SE8033-1CA01)和配套电机(1RQ4562-6JV40)。

此规格变频器在欧洲已有应用,在国内水行业中还是头次应用,取得了一些经验。

(1)该工程于2000年10月开始设计,2001年7月一次通水成功,现已运行将近2年时间。通过这段时间的运行看,该泵站运行安全稳定,节能效果显著。根据最典型的应用工况,一期各方案经济比较见表2。

从表2分析结果知,b方案为最优方案,即2台调速泵方案最优。其次方案为a方案,即一台调速与一台恒速泵并联方案。虽然a方案的设备投资比b方案少425万元,但a方案比b方案一年的运行费用多108.84万元,这样b方案3.9年所省的运行费,即可抵消掉其设备所增加的投资,即静态回收期为3.9年。

从表2还可看出全调方案与阀调节方案的比较其节能效果:水位控制变频调速技术为泵站一年省电费378.25万元(一期工程),静态回收期为2.25年。(注:上述的计算只是针对水库多年平均水位,电费按0.50元/度计算)

通过几年来的运行表明,在大型地表水厂的送水泵房中采用大功率变频器(水行业中最大单机容量2800kW),虽然一次性投资较大,但是长期运行节能效果非常明显,特别是在较大产水量的情况下,节能效果更加明显,值得推广。

(2)通过这段时间的运行看,其不足之处有以下几点:

a)变频装置的进线断路器要具有失压脱扣功能。

当控制电源没有时,不论高压工作电源是否故障,都要跳开进线断路器,使变频装置断开工作电源。此时,当变频装置恰巧发生故障时的跳闸,对变频装置起到了保护的作用。而当变频装置无故障时的跳闸,易额外产生水锤效应,水锤效应具有极大的破坏性:压强过高处,将引起管子的破裂;反之,压强过低处又会导致管子的瘪塌,对供水管线产生危害。此外,水锤效应也可能损坏阀门和固定件,对泵站厂房产生危害,易淹泵房。如何解决这个问题并获得认可,值得研究。

b)大容量的变频装置的发热是个不能轻视的问题。

从目前使用来看,发热比较厉害,尤其夏季环境温度比较高的时候。对变频装置采取了强排风措施,但排风扇产生的噪声比较大,相应的要采取隔音措施。如何解决大功率高压变频器发热和噪声,将是变频器生产厂家迫切解决的问题。

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1、工程概述

横坑大桥位于珠海市斗门区横坑渡口下游约150m处,全桥桥跨布置为20×25+86+160+86+20×25=1332m,其中主桥为86+160+86=332m三跨预应力混凝土连续刚构,引桥均为25m预应力混凝土T梁。道路等级为平原微丘二级公路,设计时速60Km/h,桥面宽10.5m,设计荷载为汽车-20级,挂车-100,地震设计烈度7度,通航标准为一级航道。主桥纵向预应力钢束设置了顶板束(悬臂束)、边跨端部顶板束、中跨底板束、边跨腹板束和预留束共五种。顶板束(悬臂束)采用15-12、15-15两种,边跨端部顶板束采用15-15、15-22两种,中跨底板束采用15-12,边跨腹板束采用15-22,预留束采用15-12。锚具采用OHM15-12、15、22型锚具,其设计张拉吨位分别为2346、2932、4301KN,两端对称张拉。本文以主桥纵向预应力张拉施工为例浅谈后张法预应力施工控制。

2、施工简介

2.1波纹管

2.1.1布置波纹管时首先用钢筋加工井字架作为波纹管的定位架,纵向间距为1m,横向位置按设计图纸上的坐标定位,波纹管中穿有内衬管,以保证波纹管成孔质量。

2.1.2在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平,以防在穿束时引起波纹管翻卷导致管道堵塞。

2.1.3浇筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形,接头处是否用胶带密封好,在与锚垫板接头处,一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。

2.1.4浇筑混凝土时应尽量避免振捣棒直接接触波纹管,以防漏浆堵孔。

2.2钢绞线

2.2.1钢绞线采用上海申佳金属制品有限公司生产的低松弛270级钢绞线,公称直径为Φj15.24㎜,标准强度为1860Mpa。

2.2.2钢绞线下料在桥面上进行,并清除其表面上的杂物及锈蚀,以防钢束受污染。下料长度=孔道长度+150cm,若采用卷扬机穿束则需增加20cm,下料时用砂轮切割机切割。

2.2.3将钢绞线理顺,用扎丝绑扎好,以防在穿束过程中钢绞线打绞,张拉时受力不均,导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断。

2.2.4将钢束端头做成圆锥状,用氧焊焊牢,切忌使用电焊焊接。表面要用砂轮修平滑,以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷,堵塞孔道。

2.2.5穿束前用高压水冲洗孔道,清除孔内杂质,保证穿束通顺。

2.2.6因本桥预应力束孔道是曲线状,用人工穿束比较困难,通常将卷扬机的钢丝绳系在引绳上,用人工先将引绳拉过孔道,然后将钢丝绳头用卡环与钢束头接在一起,开启卷扬机将钢束徐徐拉进孔内,在钢束头进孔道时,用人工协助使其顺利入孔。如果在钢束穿进过程中堵塞,要立即停止,找准堵塞管位置,凿开混凝土清除管道内的堵管杂物,仍继续用卷扬机将束拖过孔道。桥面开仓时不可损坏邻近的波纹管,封仓前应先把割断的桥面钢筋焊好,最好在封仓处埋有排气孔,便于压浆。

2.3张拉

2.3.1准备工作

2.3.1.1将锚垫板喇叭管内的混凝土清理干净。

2.3.1.2消除钢绞线上的锈蚀、泥浆。

2.3.1.3套上工作锚板,在锚板锥孔内抹上一层薄薄的黄油,在锥孔内装上工作夹片。

2.3.2千斤顶的定位安装

2.3.2.1套上相应的限位板。

2.3.2.2装上张拉千顶,并且与油泵相连接,注意千斤顶要和油压表配套使用。

2.3.2.3装上工具锚板,在锚板锥孔内装上工具锚夹片,锥孔内表面和夹片表面涂上约1mm厚的蜡质剂,以使张拉完毕后夹片能自动松开。

2.3.3张拉

2.3.3.1当浇筑混凝土强度到达设计强度的80%,同时龄期必须为三天以上方可进行张拉,张拉的顺序为先纵向长束后短束,采用张拉力和伸长值双控,伸长值容许误差控制在±5%以内,同一断面的断丝率不得大于1%,更不容许整根钢绞线拉断。

2.3.3.2张拉过程如下:0初应力15%σk张应力100%σk,持荷3min后回油。

2.3.3.3伸长量较大时应采用两次或多次张拉,此时应注意控制千斤顶的伸长值不超过千斤顶的行程20cm。

2.3.3.4为了消除钢铰线束不直和初始受力不均的影响,一般应在张拉力达到一定初始值之后,再进行伸长值的量测。可在钢束张拉时初始张拉力(取设计张拉力的的15%)状态下标注伸长量起始记号,用量测值和理论计算值复核。

2.3.3.5若伸长量不足或过大,要及时分析原因,一般是管道布置不准,增大孔道摩阻,应力损失过大,有时也有可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同。总之要及时查明原因,采取相应的措施后方可进行下一步施工。

2.3.4锚固

2.3.4.1松开送油油路截止阀,张拉活塞在预应力筋回缩下回程若干毫米,工作锚片锚固好预应力筋。

2.3.4.2关闭回油油路截止阀,向回程油缸送油,活塞慢慢回程到底。

2.3.4.3按顺序取下工具夹片、工具锚板、张拉千斤顶、限位板。

2.3.5封锚

2.3.5.1在距工作夹片5cm处,切除多余的预应力筋,用混凝上封住锚头。

2.3.5.2切割多余的钢绞线一般用砂轮切割机,因本桥属高空作业,且前台操作面小,采用氧气-乙炔加热切割,用湿麻布袋包住钢绞线使锚具夹片不受热,以确保夹片不因受热退火而滑丝。

2.4压浆

2.4.1一般在张拉后24小时内往张拉孔道内压浆,如情况特不能及时压浆,应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀,以防滑丝。

2.4.2压浆是后张法预应力施工中的最后也是关键的一步,压浆前对压浆机进行认真检查、标定,用压浆机向管道内注压清水,充分冲洗,润湿管道,至全部管道冲洗完后,正式拌浆,开始压浆。压浆开始后需等另一端排水,排水孔亦喷出纯浆并稳定后,才可封闭排气孔,其后对管加压到0.6MPa以上并持荷3min后封闭。灌浆后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具。

2.5注意事项

2.5.1夹片与锚环孔不应粘附泥浆或其它杂物,且不允许锈蚀(若有轻微浮锈,应彻底清除)。

2.5.2对表面有锈的钢绞线,张拉前应彻底除锈,以减少磨擦损失。

2.5.3锚具安装到位后,应及时张拉,以防止因锈蚀而产生滑丝、断丝。

2.5.4限位板应根据千斤顶的外径选择。

2.5.5工作锚板夹片与工具锚夹片不能混用(工作锚具不能重复使用)。

2.5.6工具锚夹片对表面和锥孔内表面用前应涂有剂以便退锚灵活。

2.5.7张拉系统使用前应进行标定。

2.5.8灌浆后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具。

2.5.9在张拉过程中,应注意是否有异常现象如响声、油压表指针抖动等,张拉完成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕,以便及时发现滑丝问题。如出现滑丝,可用单根张拉千斤顶进行补张拉。

2.5.10张拉前应检查张拉系统安全可靠,张拉时应有安全措施,张拉千斤顶后严禁站人。

3、事故分析

3.1滑丝

3.1.1可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。

3.1.2钢绞线上有油污、锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。

3.1.3锚固效率系数小于规范要求值。

3.1.4钢绞线可能有负公差及受力性能不符合设计要求。

3.1.5初应力小,可能钢束中钢绞线受力不均,引起钢绞线收缩变形。

3.1.6切割锚头钢绞线时留得太短,,或未采取降温措施。

3.1.7长束张拉,伸长量大,油顶行程小,多次张拉锚固,引起钢束变形。

3.1.8塞片、锚具的硬度不够。

3.2断丝

3.2.1钢束在孔道内部弯曲,张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力。

3.2.2钢绞线本身质量有问题。

篇11

热电厂提供的能源主要是以电能和热能的形式出现的,通常是利用锅炉生成蒸汽,然后将其中一部分提供给汽机发电,提供电力能源,另一部分作为热源直接供给用户。无论最后提供的能源形式是何种方式,锅炉负荷总是变化的。负荷既包含电力负荷也包含热能负苛。近年来,为解决锅炉燃烧过程的优化控制问题,国内外采取了多种控制手段。尽管它们在一定程序上提高了热效率,但不能彻底解决锅炉燃烧的控制问题,因为难于建立被控对象的精确数学模型[1~2],仍需要根据负荷变化,人工调控锅炉运行,才能使锅炉燃烧过程更多时间处于相对平衡状态,提高燃烧效率。

为了达到提高燃烧效率这个目的,采用HoneywellS9000系统构建集散控制系统,建立一个锅炉、汽机和电网、热网的监控系统,对系统中状态实施全面监测,无疑是一个很好的解决办法。该系统可将监测数据存入管理数据库,以便操作人员快速准确地了解系统运行状态,同时也使得管理人员能够分析运行情况,做出生产管理决策。通过对一些主要的过程变量实施自动控制,使得整个系统通史完全、有效地运行。在此基础上,对节能影响很大的锅炉燃烧系统建立稳态参数优化模型,并求得锅炉燃烧稳态优化模型参数。在这个优化结果的指导下,便可进行锅炉燃烧优化控制。

1基于HoneywellDCS的锅炉、汽机、电网、热网运行参数监控系统

美国Honeywell模块自动化控制系统是一种介于大型集散系统、单回路控制器可编程控制器之间的中小型控制系统。S9000系统是基于9000系列多回路控制器的优秀系统,它集所有主要控制硬件于一体,从而在一个使用方便且有效的单元中实现回路控制、逻辑控制、数据采集以及操作员接口等功能。Honeywell系统的网络通讯功能为开放式系统提供了灵活性,操作员/工程师以及过程控制器由基于TCP/IP协议的Ethernet网络连接,它们之间可以互通信息,也可与上层的工厂级计算机通讯。通过这一开放式系统的通讯平台容易建立管理级应用,与上层的工厂计算机系统资源进行信息交换,可以随时获得整个系统的信息。这一重要特性增强了用户快速做出有效决策的能力。所以采用HoneywellS9000系统对热电厂汽机、锅炉和电网、热网的运行参数进行监控,用四个监视屏幕显示各种监控参数的实时数据、历史趋势图、故障报警等。

汽机主要监控参数有:转速、功率、主蒸汽温度、主汽门前压力、主汽门后压力、蒸汽流量、蒸汽流量累计、抽汽压力、抽汽流量累计、抽汽温度、抽汽流量、排汽真空、过冷度、排汽温度、凝结水温等;锅炉主要监控参数有:汽包压力(控制)、主蒸汽压力(控制)、给水压力、主蒸汽流量、给水流量、减温水前流量、减温水后流量、汽包水位(控制)、炉膛负压(控制)、炉膛温度、炉膛出口温度、含氧量、低温预热器左压力、低温预热器右压力、高温预热器左压力、高温预热器右压力、一次风压力(控制)、二次风压力、燃油流量、回油流量、燃油压力、排汽温度、燃油温度、引风机开度、引风机电流、送风机开度、送风机电流、给煤机电流、给煤机转速等;电网主要监控参数有:各汽机电压、电流和有功功率、电网电流、电压、有功功率、无功功率等;热网主要监控参数有:主要用户的蒸汽流量、蒸汽压力等。

2锅炉燃烧系统稳态参数优化

锅炉燃烧系统的状态好坏直接决定了能源利用率的高低,而锅炉稳态运行是否处在优化状化,对燃烧系统来说具有重要的作用。为保证系统能够高效运行,可以采取两方面的措施:一是采用自动控制系统保证系统长时间稳定地运行;另一是保证系统稳态的最优状态,对锅炉燃烧系统稳态运行参数进行优化。

2.1优化模型及其求解

由燃料燃烧及热工控制的研究和实际实践可知,保持煤与风的合理配比,可以提高锅炉的热效率;控制与鼓风量相适应的引风量,使锅炉具有适宜的炉膛负压,可以避免因喷火或漏风而引起的热效率降低。当燃烧效率最高、热损失最小时,可得到最大的节能效果,对环境的污染也最小。由此可见,如何使燃烧过程工作在最佳燃烧区,从而达到最大热效率是燃烧控制的根本任务和难点所在。由燃煤链条锅炉的运行特点可知,燃烧过程的优劣主要取决于煤层厚度、链条运行速度和送风量、引风量的合理控制。

为此,构造一个优化模型,主要输入量是送风量、引风量和给煤量,输出量是氧含量、炉膛负压和主蒸汽压力。其目标函数是追求能量消耗最小,决策量是送风量(送风挡板开度)、引风量(引风挡板开度)和给煤量。在进行优化的过程中要满足锅炉运行的基本约束,即各个决策变量在一定的范围以内变化,且主蒸汽压力要控制在一个给定的范围之内。优化模型为:

minz=c1x1+c2x2+c3x3(1)

其中,yf_min<x1<yf_max

sf_min<x2<sf_max

mei_min<x3<mei_max

ly_min<yl=f(x1,x2,x3,fh)<yl_max

c1,c2,c3分别为送风量、引风量、给煤量的单位价格;

x1,x2,x3分别为送风量、引风量、给煤量;

yl是主蒸汽压力,它是x1,x2,x3和主蒸汽流量的函数;

函数f(x1,x2,x3,fh)是一个用BP神经网络表示的模型;

yf_min、yf_max分别表示送风量的最小、最大限制值;

sf_min、sf_max分别表示引风量的最小、最大限制值;

mei_min、mei_max分别表示给煤量的最小、最大限制值;

yl_min、yl_max分别表示主蒸汽压力的最小、最大限制值。

在这个优化模型中,主蒸汽压力和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系是一个非线性关系,使用一个四层的前馈神经网络来描述。而当优化出决策变量,求得最佳氧含量和炉膛负压之值时,也需要构造一个神经网络,通过建立氧含量和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系,炉膛负压之值时,也需要构造一个神经网络,通过建立氧含量和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系,炉膛负压送风量、引负量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系来进步求得它们的最佳值。

使用罚函数方法求这个模型的解时,需将上面的模型重新写为如下的无约束最小化形式:

公式

其中,g1(x1,x2,x3,yl)=x1-yf_min

g2(x1,x2,x3,yl)=yf_max-x1

g3(x1,x2,x3,yl)=x2-sf_min

g4(x1,x2,x3,yl)=sf_max-x2

g5(x1,x2,x3,yl)=x3-mei-min

g6(x1,x2,x3,yl)=mei_max-x3

g7(x1,x2,x3,yl)=yl-yl_min

g8(x1,x2,x3,yl)=yl_max-yl

Mi(i=1,2,…,8)是罚函数系数。

优化模型(1)的求解步骤为:

(1)取Mi(i=1,2,…,8)初始值为1000,允许误差为ε,k=1;

(2)求无约束极值问题优化模型(2)的最优解;

(3)对其一个j(1≤j≤8),有:-gj(x1,x2,x3,yl)≥ε,则:

Mk+1,j=10×Mk,j,令k=k+1,转第2步,否则停止迭代。

2.2四层前馈神经网络模型及其训练

函数f(x1,x2,x3,fh)是一个用神经网络表示的BP模型,表示主蒸汽压力和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系。这个神经网络是一个4×10×10×1的前馈神经网络:输入层有四个输入量(送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量);第四层输出层,有一个输出量(主蒸汽压力);第二和第三层是中间层,各有十个神经元。网络的训练就是确定网络的连接权,使代价函数量小,采用的是变步长反向传播(BackPropagation)的学习算法。

在优化程序中,使用主蒸汽压力和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系模型作为一个结束参加优化。同时在获得了模型的优化结果以后,为了同底层控制系统连接,通过建立含量和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系模型,炉膛负压和给煤量、引风量、送风量以及主蒸汽流量之间的关系模型获得底层控制系统的给定值。这两个模型也是使用同样的神经网络模型来表示的。算法完成一样,仅仅是输入输出数据不一样,训练出来的模型表示了不同的关系。

3实时控制系统及其稳态优化

实时控制部分由Honeywell系统构成。为了保证系统长期稳定运行,燃烧控制采用模糊控制律。系统框图如图1所示。主蒸汽压力控制采用压控制方式;送风量控制保证空气预热后送风压力在一定范围内,在送风压力允许的条件下,按照风煤比偏差调节送风量,维持烟气氧含量在一定的范围内,风煤比根据负荷的变化而变化,实现经济燃烧;引风量控制使炉膛负压保持常值。其中,随负荷变化的最优风煤比是通过锅炉稳态优化程序计算再加上实际经验得到的。

图1锅炉燃烧控制框图

在控制算法的选择上,为了保证控制系统稳定运行,使用了模糊控制算法。实际控制作用有三种形式:(1)手动操作,在这种情况下,基准控制量跟随阀位信号变化;(2)设置偏差死区及变化率死区,当被控制参数偏差及其变化率在死区范围内时,投入后自动按照前馈变量进行控制;(3)偏差或者偏差变化率超过死区以后,进行模糊控制。所有控制方式在计算实际输出时都采用加权输出,即按照下式计算:

Xc=Xco+KeXce+KcXcc+KfXt(3)

式中,Xc为控制变量;Ke为偏差权值;Kc为变化率权值;Kf为前馈权值;Xce、Xcc、Xt分别为按偏差、变化率及前馈变量查找控制表格所得的控制变量。

采用设置偏差死区及其变化率死区措施,使系统允许被控制量参数在一定范围内变化,从而使执行机构避免不必要的频繁动作;采用权值输出,使系统可以进一步设置权值表,针对不同情况进行处理,改善控制品质。

4锅炉燃烧系统稳态参数优化运行结果

锅炉燃烧系统稳态参数优化程序具备如下功能:

·建立炉膛负压风送风量、引风量、给煤量和主蒸汽流量之间的关系模型;

·建立烟汽氧含量同送风量、引风量、给煤量和主蒸汽流量之间的关系模型;