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    工業儀表與自動化裝置

    工業儀表與自動化裝置

    北大核心

    CSTPCD

    Industrial Instrumentation & Automation
    本刊系我國儀表行業的科技雙月刊。以為過程控制工程設計及工程建設服務為主要宗旨，積極宣傳國內外自動化和儀器儀表行業的科研設計、信息與動態、新技術和新工藝，交流在設計、操作、使用、維修等方面的經驗。及時報道國內外自動化和儀器儀表行業的發展方向及最新技術的應用，包括儀器儀表、過程控制、工控機、通訊、現場總線、系統工程等，是從事自動化工程設計、應用及儀表工業方面的科研、生產、管理、設計、操作人員及有關大專院校師生的良師益友。
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    • 發文量：3586
    • 被引量：730
    • H指數：2
    • 開始收錄時間：1987(1)
    • CNKI綜合因子：0.463
    • 維普期刊影響因子： 0.78
    • 萬方期刊影響因子：0.51
    • 創刊時間：1971
    • 國內刊號/CN：61-1121/TH
      國際刊號/ISSN：1000-0682
    • 發行周期：雙月刊
      郵發代號：52-49
    • 主管單位：陜西鼓風機（集團）有限公司
      主辦單位：陜西鼓風機（集團）有限公司
    工業儀表與自動化裝置-聯系信息
    • 主編：印建安
    • 電話：029-81871277
    • 郵箱：[email protected]
    • 地址：西安高新區灃惠南路8號
    • 郵編：710075
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    工業儀表與自動化裝置 >2023年第2期

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    共4384條結果
    • 摘要：根據《工業和信息化部辦公廳關于印發2021年第三批行業標準制修訂項目計劃的通知》,由全國工業過程測量控制和自動化標準化技術委員會第三分技術委員會(TC124/SC3)組織制定的機械行業標準《抗震(振)壓力表》《膜盒壓力表》《傾斜式微壓計》等三項機械行業標準修訂計劃項目已完成征求意見稿的編制。
    • 摘要：基于弦式接收儀激勵信號電壓幅值超出標準信號發生裝置量程上限的問題,提出一種弦式接收儀頻率參量計量校準方法,采用低頻信號發生器為標準信號發生裝置,由數字示波器判定弦式接收儀激勵信號形式,通過設計對稱式信號調理模塊,根據激勵信號電壓幅值大小調整衰減倍數,在全量程范圍內實現了弦式接收儀頻率參量的計量校準。通過試驗驗證,該方法可準確判別弦式接收儀的激勵信號形式、量程上下限位置,在不影響測量精度的前提下將激勵電壓降至安全幅值以內,頻率最大示值誤差0.11 Hz,3000 Hz測量點處測量不確定度U=0.22 Hz,k=2,滿足最大允許誤差0.3 Hz要求。
    • 摘要：針對智能電表的功耗和成本問題,設計驗證了一種降低功耗的動態管理方案。該動態功耗管理方案對不同的任務進行了類別劃分,改進了動態模式切換,使得系統更早更合理的進入低功耗模。在無法進行工作模式切換的條件下,使用簡單的動態頻率調節進一步降低功耗,并詳細闡述了方案的實現方法。同時,制作了智能電表樣機,在樣機上應用并驗證了該動態管理方案。根據樣機的驗證結果表明,在智能電表應用該功耗動態管理方案后,樣機的平均工作頻率有所降低,智能電表功耗有效的降低。
    • 摘要：汽輪機數字電液控制系統依靠抗燃油(EH油)對汽門進行調節,抗燃油一旦發生泄漏,將危及機組的運行安全。為提高EH油泄漏故障的監測可靠性,減少電廠非計劃停機次數,基于大數據挖掘與數據驅動技術,構建了多個不同結構的卷積神經網絡模型,用于預測監控EH油箱油位。利用機組實際運行積累的大量數據,建立模型訓練與驗證數據集,從預測準確率、交叉熵損失及運算耗時等方面對模型進行了綜合評價。評估結果表明,A結構的模型準確性最高,約為98.92%,交叉熵損失最低,約為0.043 1,而模型運算時長中等,綜合性能最優。將A智能模型整合進電廠分散式控制系統中進行實際驗證,其監測準確,預警及時,顯著減少了監盤和巡檢人員的工作量,提高了電力生產的自動化、智能化水平,相關應用經驗可供同類型機組參考。
    • 摘要：為了智慧化分析火電廠耗差變化,優化火電廠機組運行態勢,設計基于分類規則挖掘算法的火電廠智慧化耗差分析系統。從數據單元的MIS與DAS數據庫中,獲取的火電廠能耗實時數據,利用OPC(過程控制對象鏈接與嵌入)技術,將數據傳送到采集容錯模塊中進行容錯處理,經數據提取與處理模塊完成數據提取與處理后,傳輸到業務單元的機組性能計算模塊中,利用增量式遺傳算法的分類規則挖掘火電廠能耗數據,經SMOTE算法缺失數據填補后,將數據輸入到耗差分析數據庫服務器中進行耗差分析,通過TCP/IP協議將耗差分析結果傳輸至應用單元瀏覽器,呈現火電廠智慧化耗差分析結果顯示。實驗表明,該系統可快速挖掘火電廠能耗數據,分析不同工況下的火電廠各月份能耗與耗差,并可通過界面實時監測火電廠耗差變化情況,優化火電廠機組運行。
    • 摘要：電網系統處于孤網運行狀態時,當發電機發電量或用電負荷發生較大變化時,電網系統的頻率和電壓就會劇烈波動,影響電網的穩定性。為了解決孤網系統不穩定性問題,本文提出了電池儲能技術,并簡要闡述了電池儲能技術應用方案、實現的功能及運行模式。結合電池儲能技術在某公司孤網系統中的應用情況,并通過仿真試驗和現場驗證,證實采用了電池儲能的技術方案完全滿足孤網安全運行的要求,達到了預期目標。
    • 摘要：針對傳統油田注汽站人工抄表模式效率低下,難以實時掌控鍋爐動態運行參數,不利于提升能源使用效率問題,提出一種基于物聯網的多傳感器網絡平臺油田注汽站能耗監測技術。利用先進通信技術與物聯網技術,對傳統工藝流程進行網絡化、信息化改造,通過網絡實現遠程抄表,自動記錄,并對數據進行智能分析。系統的實施,可改變注汽站能源管理方式,實現能源管理在線實時監測、統計與分析,有效減少能耗、降低工人勞動強度、提升企業效益,具有較強的實用意義。
    • 摘要：針對磨煤過程對落煤管的沖擊力較大,使得落煤管頻繁損壞和更換的問題,提出一種基于PLC與關聯規則的高速磨煤機精準落煤控制方法?；赑LC(Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器),設計落煤控制器。利用Apriori算法發現頻繁項目集,利用改進遺傳算法生成落煤作業參數關聯規則,將關聯規則轉換為模糊規則表,結合數據庫,搭建知識庫,通過模糊推理實現高速磨煤機給煤單元轉速控制。結果表明:所研究方法控制下,磨煤機給煤單元轉速始終保持在30~40 r/min范圍內,對應的落煤拋物最大距離始終在0~30 cm之間,說明煤塊一直中空落下,沒有與落煤管發生碰撞沖擊,實現了高速磨煤機的精準落煤控制。
    • 摘要：在疫苗生產過程中,潔凈壓縮空氣作為工藝氣源直接或間接接觸疫苗原輔料和內外包材,其潔凈度直接影響疫苗產品的質量安全。針對在潔凈疫苗生產車間內,由于工藝變更或設備增加而需要隨之增加潔凈壓縮空氣使用點,往往需要對壓縮空氣使用系統進行改造。傳統的改造方式需要對房間進行打孔鋪設壓縮空氣管道,并在供氣主管道上切割、焊接支管,改造過程中容易造成供氣管道、潔凈區域及房間的污染及壓差變化。該文利用SolidWorks對移動式潔凈壓縮空氣分氣缸進行三維建模,并結合氣源壓力對分氣缸的尺寸計算選型設計、進行建模裝配,在滿足了增加使用點需求的同時,保證了潔凈區和房間的潔凈度及壓差,有效避免了傳統的因房間打孔鋪設壓縮空氣管而造成潔凈空間的污染風險,同時也可以避免當大量用氣而造成壓力波動,提高了壓縮空氣供應的穩定性,從而有效保證了疫苗產品的穩定生產。
    • 摘要：針對基于最長隊列優先配時算法的大規模交通信號燈協同控制模式存在的諸多不足,提出了一種基于多智能體深度強化學習的大規模交通信號燈控制模型。首先形成融合經驗學習集和實踐應用集的高度動態復雜路段交通運行態勢經驗池;然后利用深度長短期神經網絡建立時間正序下的大規模交通信號燈與多智能體之間的物理映射關系;最后利用深度確定性策略梯度算法實現復雜路段大規模交通信號燈最優協同控制。對模型開展了典型需求場景下的仿真驗證及應用實踐定量分析,驗證分析結果表明模型可以大幅度改善高度動態復雜路段交通疏導的效率,正常交通流下復雜路段交通疏導平均等待時間降低27.82%,正常交通流下復雜路段交通疏導平均隊列長度降低31.19%。
    • 摘要：針對兩平行極板間距微位移的方法來測量紙張數的實際問題,該文提出了一種基于變極距型電容式傳感器的測量系統。采用兩塊50 mm×50 mm單面覆銅板作為電容傳感器探頭,DDS模塊產生的正弦激勵信號經過兩級集成運放放大和乙類推挽功率放大后加載至積分運放電路,進一步通過調理電路將輸出的信號由STM32處理器片內ADC采樣量化和數字濾波后計算出幅度值,根據標定不同紙張數的幅度值進行數據處理分析,從而得出待測紙張數量。實驗結果表明,該紙張數測量系統綜合準確率為99.6%,能夠有效、準確地實現測量紙張數的實際工程應用需求。
    • 摘要：傾角傳感器在國防建設與國民生活中的地位日漸升溫,同時由于雙軸傾角傳感器具有精確度高、平衡性好且使用場景不受限制等優點,被廣泛應用于各種機械制造、導軌安裝與檢測、建筑、軍事、電力以及航天航空等眾多工程領域。采用VTI公司生產的雙軸傾角傳感器SCA100TD01和STM32系列單片機構成數字傾角傳感器,其精度高、可靠性強。論文中主要闡述了系統的硬件電路設計以及軟件工作流程;最后通過標定實驗可知,在旋轉角度為-30°~+30°范圍內,測量精度小于±2%。
    • 摘要：采用機器視角對芯片表面封裝缺陷進行檢測對提高芯片生產效率意義重大。該文對傳統Canny算法進行詳細分析后,根據采集到的芯片圖像對比度低、容易受光照不均勻和噪聲污染等信息影響的特點,對傳統Canny算法進行了改進,提出一種新的芯片圖像邊緣檢測方法。通過迭代雙閾值最大類間差法取得最優閾值后,再開始邊緣檢測。在系統自帶圖像和采集到的缺陷芯片圖像上對2種算法進行了對比實驗。結果表明,新方法能去掉冗余信息,可準確提取芯片圖像的缺陷輪廓,提高后續檢測的準確性。
    • 摘要：礦區鐵路無人看守道口數量眾多,加之礦區鐵路運營線路屬于開放式環境,無人看守道口過往車輛、行人較多,部分無人看守道口受制于周邊環境、曲線線路等瞭望條件不良,易造成行駛中的機車與社會車輛、行人發生沖突,為解決這一技術難題,結合物聯網、目標檢測、多傳感器融合、風光互補發電等機器人相關學科的先進理論和技術,研發出集智能識別模塊、智能監測模塊、遠程監控模塊為一體的礦區鐵路無人看守道口智能安防機器人,實現無人看守道口虛擬有人監護提高了礦區鐵路技術裝備智能化水平,保障道口過往行人的生命財產及礦區運輸安全。
    • 摘要：超短基線水聲定位儀不僅廣泛應用于水運工程、港口航道保障及海洋工程調查等領域,在水下救險、海上救援搜尋、沉船打撈等方面也展現出得天獨厚的優勢。為了準確評價超短基線定位儀的測量性能,基于研發的多維運行控制機構,該文提出了超短基線水聲定位儀斜距測量準確度的計量校準方法,并分析了校準結果的測量不確定度,論證了校準方法的可行性。結果表明,在100 m斜距條件下,測量不確定度U=0.20 m(k=2),滿足測量不確定度合格判定的要求,為超短基線水聲定位儀量值溯源提供了技術保障。
    • 摘要：信號的采集和精密測量是微弱信號處理的重要環節,決定著儀器的精度和準確度。該文擬采用STM32為硬件平臺,設計完成模擬信號采集電路、4檔位2級放大電路,通過多周期信號采樣策略以及kNN算法,實現了對周期信號進行波形識別及參數測量。最后通過實驗測試,該裝置可以實現對測量范圍50 mVpp~10 Vpp,頻率1 Hz~50 kHz周期信號的類型、峰峰值、頻率以及矩形波的占空比進行精密測量,誤差小于1%。
    • 摘要：該文基于網絡信息化技術和智能化控制技術,以某鋼鐵企業園區項目為例,在廠區單元能源設備現場監控的的基礎上,提出鋼鐵企業能源設備智能集中監控系統優化設計方法,有效地解決了鋼鐵企業廠區設備監控效率低、難度大、信息反饋滯后、人力成本高等問題,通過實際應用證明,該優化方法可提高廠區單元設備監控及能源管理的效率和智能化水平,降低能源設備運行安全風險,為提升廠區各能源設備管理功能提供了有效基礎。
    • 摘要：為提升水利樞紐工程設備的PID控制效果,提出基于半監督聚類算法自適應PID控制系統在線調節優化方法。該方法采用徑向基函數神經網絡模型在線調整PID控制系統的參數,為保證調整結果的合理性和最佳性,采用蟻群算法優化徑向基函數神經網絡模型的節點中心和基寬帶兩個參數,優化過程中,基于層次策略的散布種子中心半監督聚類算法,聚類線調節參數;在此基礎上,采用蟻群算法優化對參數尋優,獲取最佳調節參數,以此保證PID控制系統的最佳在線調節效果,提升水利樞紐工程設備自適應PID控制效果。測試結果顯示:該方法在0.04 s時即可完成PID控制系統的在線調節,聚類效果良好,互信息和蘭德指數均在0.93以上,調節后PID控制系統的工程設備控制超調量均低于0.5%、轉速上升耗時均在18 s以下,穩態誤差低于0.2%。
    • 摘要：隨著水利工程建設越來越受到政府重視,作為水利工程建設中至關重要的一環,火災自動報警系統設計顯得日趨重要。針對目前水利工程火災報警系統中火災識別準確率較低的問題,該文將模糊理論和BP神經網絡相融合,設計了一整套自動火災報警系統,包括硬件、軟件和模型設計。通過工程算例對本系統進行了分析驗證,結果表明,該系統中所用的方法能夠準確地對火災發生概率進行預測,可以用于水利工程火災報警。該設計為水利工程火災報警方面的設計研究提供了一種新的方法。
    • 摘要：隨著工業4.0時代的來臨,工業互聯網技術的飛速發展,在高層建筑中,對電梯的依賴與日俱增。傳統的電梯多為單部運行,在高峰期已經滿足不了人們的正常需求,電梯群控應運而生。群控系統是指統一調配3臺以上的運動控制系統,電梯群控具有多目標性,動態性,擾動復雜,非線性的特點。若干電梯不同樓層之間包含著龐大的數據處理,為了避免轎廂過于擁堵和乘客侯梯時間較長的情況,結合蟻群算法在解決離散數據組合方面的顯著優勢和強大的全局優化能力,將蟻群算法和電梯群控的問題結合起來,能夠更好的實現電梯的調度分配,提高系統的整體性能。通過Matlab以及電梯仿真軟件Elevator Simulation仿真,從乘客乘梯的舒適性,平均候梯時間,耗能等方面驗證蟻群算法的可行性。
    • 摘要：某酸軋產線改造軋機支撐輥、中間輥和工作輥的軸承潤滑方式,由稀油潤滑改為油氣潤滑。油氣潤滑控制系統為獨立系統,采用Siemens S7-315系列PLC作為控制器。為實現油氣潤滑系統關鍵信號參與軋機各機架的運行控制和監控油氣潤滑系統運行狀態,基于產線TMEIC PLC硬件,設計了油氣潤滑遠程控制系統。采用Profibus-DP通訊方式實現兩個PLC之間的數據交換,通過增加油氣潤滑系統的主站和衛星站的運行狀態監控程序、遠程控制油氣潤滑系統程序和操作界面,實現了遠程控制油氣潤滑系統的功能。
    • 摘要：以溫度為基礎進行變壓器冷卻風機運行狀態監測時,監控結果漏警概率較大,由此,提出基于溫度傳感器的變壓器冷卻風機運行狀態在線監控方法。采用貝葉斯網絡建模的方法,分析風險事件高發節點,建立溫度傳感器部署方案。在冷卻風機上安裝分布式光纖拉曼溫度傳感器,結合脈沖編碼技術,構建分布式溫度傳感模型,直接獲取設備運行溫度測量結果。采用遞歸型的濾波器,對傳感器采集溫度信息進行濾波處理,再通過多元統計分析方法,生成多元T2控制圖,獲取冷卻風機運行狀態監控結果。實驗結果表明:所提方法應用下,漏警概率降低了18.29%和29.15%。
    • 摘要：依托于云端的智能語音設備,雖然在運算速度、數據量、智能化程度等方面有很大的優勢,但也極大地增加了被黑客攻擊的風險?；诼犛X的嵌入式人機交互便是該領域的一個熱門研究課題。本設計采用STM32F103C8T6的32位微控制器、LD3320的語音識別芯片、MR628-TTS語音合成模塊和OLED液晶顯示屏對整體結構以及軟硬件設計,最終實現由一級指令觸發,二級指令持續控制的非接觸式語音控制系統,通過語音關鍵詞來達到對外部電器的非接觸式語音控制。
    • 摘要：區域性的集中蓄熱試供暖已在我國北方大多數城市得到普及。但對電網蓄熱量無法精準控制,且長期缺乏合理的計量措施。為適應市場經濟體制運作的要求,同時滿足住戶家居生活的自動化、安全化和舒適化需求,開發了一套合理準確地計量電網蓄熱量的系統?；赟TM32單片機的電網蓄熱量監測系統具有流量檢測、進水溫度檢測、出水溫度檢測、數據顯示及遠程監控等功能。電網蓄熱量通過對水的溫度以及流量進行檢測,得到電網蓄熱量數據。首先測量進水溫度,再采集出水溫度,通過出水溫度減去進水溫度來實時獲取流量,得到電網蓄熱量數據。電網蓄熱量數據可以在本地顯示,也可以遠程監控。通過仿真,驗證了該電網蓄熱量監測系統的可行性,為電蒸汽蓄熱鍋爐智能化控制設計與開發提供經驗。
    • 摘要：為了盡早發現電壓互感器的二次絕緣故障,設計了基于人工智能技術的電壓互感器二次絕緣監測系統。采集電壓互感器的三相電壓及三相電流值,利用前置處理電路將所采集的信號轉化為0~3 V的電壓信號,利用A/D轉換模塊的AD7606-4轉換芯片將完成轉換的電壓信號轉換為數字信號,并傳送至型號為TMS320F2812的DSP芯片。DSP芯片利用LM算法校正電壓互感器穩態誤差,利用射頻通信模塊將完成校正的監測結果傳送至上位機,通過上位機顯示界面實時展示電壓互感器二次絕緣監測結果。測試結果表明,該系統可以監測電壓互感器的頻率、電容量等眾多參數,監測結果的角差和比差降低明顯,監測性能優越。
    • 摘要：針對直流電機速度與位置的精確控制問題,提出以STC8系列單片機為控制器,結合驅動器、直流電機、編碼器構成閉環系統,分別采用位置式和增量式PID控制算法,通過對比例、積分、微分環節參數的調節,實現對電機轉速與位置的控制。設計中將位置式和增量式PID控制算法以C語言模塊化形式進行編寫,在使用過程中只需傳遞其相關參數,方便程序的移植及參數修改。實驗證明,該方案能實現對電機轉速和位置的穩定控制,且具備控制精度高的優點,對于位置式和增量式PID控制系統的設計有一定的指導意義。
    • 摘要：針對MMC半橋串聯結構微電網(Modular Multilevel Converter Microgrid,MMC-MG)運行模式切換時產生的輸出電壓偏移與沖擊電流問題,研究了一種電壓諧波補償和虛擬同步發電機相結合的系統并離網切換控制策略。為了降低系統輸出電壓的偏移量和直流分量,在雙閉環控制中加入電壓諧波補償。然后,將虛擬同步發電機控制與預同步控制相結合,以降低系統孤島轉并網時的沖擊電流和頻率波動。與未加預同步相比,該控制策略可使系統的頻率波動和沖擊電流幅值明顯降低,保證系統并離網平滑切換。
    • 摘要：裝配領域存在一些螺紋結合的管狀工件裝配,行業內多采用人工認扣、人工擰緊的裝配方式,針對解決人工裝配存在生產效率低,工作強度大,也無法得到準確的擰緊扭矩從而判斷工件是否擰緊結合到位,不能夠確保裝配的良品率的目的,該文采用設計開發一種基于扭矩控制的螺紋自動擰緊設備的方法,結合設備自動認扣、自動擰緊功能的設計開發,得出設計開發一種基于扭矩控制的螺紋自動擰緊設備能有效提高了生產效率,降低工人工作強度,并能通過擰緊扭矩反饋與擰緊機構控制提高裝配的良品率的結論。
    • 摘要：針對傳統工業中SOP芯片引腳缺陷檢測速度慢、精度低等問題,設計了一個基于機器視覺的SOP芯片引腳缺陷檢測系統,通過MATLAB軟件調用CCD相機采集芯片圖像,采用改進的Canny邊緣檢測等算法實現引腳邊緣的連接,采用連通域標記和灰度投影算法對得到的二值芯片引腳圖像進行缺陷檢測并完成GUI界面的設計。由實驗數據可知,系統對芯片引腳缺陷檢測的正確率為99.6%,測量誤差在±0.03 mm之內,滿足了工業生產中SOP芯片引腳缺陷檢測實時性和準確性的需求。
    • 摘要：通過PLC、工業機器人以及工業相機設計一款物料智能分揀控制系統,實現不同形狀、不同顏色物料的識別和分揀。結合傳送帶運送物料,相機拍照識別物料形狀和顏色,工業機器人抓取物料并分配到對應的存料區,上位機監控并實時修改控制參數等一系列流水線智能控制過程,得出該設計系統具有運行穩定、精度高的特點,并且可以減少人力的投入,節約人工開支,提高企業競爭力,具有很強的現實推廣意義。

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      • 創刊時間：1971
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