1 引言

還原爐是生產(chǎn)金屬錸粉的重要生產(chǎn)設(shè)備。爐管內(nèi)通還原性H

和中性保護(hù)N

氣氛，用于金屬錸粉的還原。其具體工作原理為：①先將物料裝入裝料舟皿；②由液壓推桿將裝料舟皿推入還原爐內(nèi)；③在滿足工藝要求的H

（還原介質(zhì)）氣氛和溫度下，物料逐步與H

完成還原反應(yīng)；④經(jīng)過冷卻裝置冷卻；⑤產(chǎn)品出爐。設(shè)備主要由推舟裝置、耐高溫（保溫）爐體、耐高溫爐管、冷卻裝置、支架、水氣管路、料舟、檢測儀表、主側(cè)推控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等組成。

為了使產(chǎn)品達(dá)到較高的純度和合適的粒度，我司采取兩段法生產(chǎn)金屬錸粉：使用2臺單管還原爐設(shè)置不同溫度段進(jìn)行連續(xù)性生產(chǎn)。設(shè)備投入生產(chǎn)后，逐步暴露出了一些問題：設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定、自動化程度低、工人勞動強(qiáng)度大等。

在充分分析、吸收和消化了整套設(shè)備、產(chǎn)品需求、控制技術(shù)后，在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一套更加完善可靠的自動控制系統(tǒng)，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性、降低了工人的勞動強(qiáng)度、提高了生產(chǎn)效率。

2 設(shè)備現(xiàn)狀

升級改造前2臺單管還原爐的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

爐殼為一長方體，由型鋼和鋼板焊接而成。爐殼內(nèi)由數(shù)節(jié)矩形耐火爐襯連接砌筑而成。加熱元件均勻分布于爐襯的上、下部。爐襯與爐殼之間采用隔熱性能好的保溫層。

InSAR技術(shù)包括圖像配準(zhǔn)、去平地效應(yīng)、干涉圖濾波、相位解纏等步驟[3].相位解纏作為其中一個環(huán)節(jié)，其算法優(yōu)劣直接影響測量精度，是整個InSAR測量技術(shù)成功與否最為關(guān)鍵的部分[4-5].由于設(shè)備固有噪聲和自然環(huán)境噪聲影響，局部相位殘差點(diǎn)增多，形成不可靠數(shù)據(jù)斑塊，使該區(qū)域相位解纏出現(xiàn)漏解或錯解，導(dǎo)致InSAR圖像恢復(fù)失敗，是InSAR相位解纏算法中需要克服的一個難題[6-7].

電爐爐管采用耐高溫不銹鋼制成。進(jìn)料爐管、加熱爐管、出料爐管三部分連成一體，且具有良好的密封性，以利于工作時通保護(hù)氣體。出料管焊有冷卻水套，以保證產(chǎn)品出爐前的降溫。

資本主義社會與合理化進(jìn)程有著密不可分的聯(lián)系。馬克斯·韋伯寫道：“資本主義精神的發(fā)展似乎最好理解為合理主義整體發(fā)展的一部分，并且似應(yīng)能夠從合理主義對生活基本問題的原則立場中推演出來?！保?2］51他還將宗教社會學(xué)與社會經(jīng)濟(jì)關(guān)系聯(lián)系起來，確認(rèn)由新教倫理生發(fā)的勤奮勞動、誠實(shí)經(jīng)營刺激著理性的工具化擴(kuò)張，構(gòu)成理性工具化的文化根源。借助于天職的概念，倫理從宗教信仰轉(zhuǎn)向了世俗信念，系統(tǒng)而合理的追逐利潤的價值觀構(gòu)成了資本主義之精神。理性成就了世俗信念的倫理觀，卻瓦解了理性超越與批判力量，價值合理性被遮蔽。

人工將物料放置于第一還原爐的進(jìn)料輸送平臺，物料自動進(jìn)入還原爐進(jìn)行還原方應(yīng)，并自動出爐；再由人工將還原后的物料搬運(yùn)至第二個還原爐的進(jìn)料輸送平臺，進(jìn)行第二段的還原與出爐。

3 存在問題

升級后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（1）設(shè)備卡舟、碎舟的情況突出。

各子系統(tǒng)的人機(jī)界面集成在昆侖通態(tài)觸摸屏上，通過觸摸屏可設(shè)置進(jìn)料重量、平鋪高度、進(jìn)舟時間、溫度控制參數(shù)、介質(zhì)流量、機(jī)械手控制等參數(shù)。對各子系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔，可隨時查看工藝曲線打印報表數(shù)據(jù)。

（2）勞動強(qiáng)度大、勞動低值低效。

生產(chǎn)工藝為每十幾分鐘進(jìn)出一個舟皿，每次都需要人工稱料、布料、耙料、裝舟、出料、倒料、清舟、收塵、輸送等作業(yè)，操作時間長，勞動強(qiáng)度高。在人工布料、運(yùn)輸過程中，難免發(fā)生摻雜、物料在空氣中停留時間過長導(dǎo)致物料氧化等情況。

爐膛加熱區(qū)共5區(qū)，各加熱區(qū)的控制是獨(dú)立的，溫度控制柜由5組TCW-32ZK控制器組成，并分別與5個溫區(qū)熱電偶連接，能對爐膛內(nèi)5段加熱溫度進(jìn)行測量、顯示與自動控制。

（3）分散式儀表控制、信息集成度低。

改設(shè)備僅對舟皿的運(yùn)行和5段加熱溫度進(jìn)行了自動控制，而且5段加熱溫度采用了5臺相互獨(dú)立的單回路島電溫控儀表進(jìn)行控制。不能氫氣流量、氮?dú)饬髁?、爐壓、溫度等均未進(jìn)行集中采集和數(shù)據(jù)記錄，不能有效的進(jìn)行工藝數(shù)據(jù)分析。

機(jī)械電氣一體化設(shè)備的管道是設(shè)備重要的組成部分，因此，在安裝管道階段，工作人員更應(yīng)完善自身的工作素養(yǎng)，提高專業(yè)能力，在人員安排中把控好安裝工作的每一步。同時，對于管道的購置也應(yīng)由擁有專業(yè)技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人士參與，在保證質(zhì)量的前提下，選擇價格最優(yōu)的管道，確保機(jī)械電氣一體化設(shè)備能夠盡快的投入到生產(chǎn)之中，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益最大化目標(biāo)的進(jìn)程。最后，在安裝管道階段，技術(shù)人員應(yīng)確保技術(shù)的先進(jìn)性，將最完善、最符合設(shè)備實(shí)情的管道安裝方案設(shè)計規(guī)劃好，并嚴(yán)格按照設(shè)備安裝相關(guān)規(guī)定施工，同時嚴(yán)格把關(guān)安裝設(shè)備的每一步，爭取做到無后顧之憂。

（4）重要控制參數(shù)采用手動控制，無法確保工藝執(zhí)行的準(zhǔn)確性。

診斷：①主動脈夾層（Standford A型）；②高血壓病。即行完善相關(guān)檢查，排除手術(shù)禁忌，患者于當(dāng)日在全麻、體外循環(huán)下行Bentall+全弓置換+降主動脈支架植入術(shù)，患者植入生物瓣膜；術(shù)后安返ICU。

金屬錸粉質(zhì)量主要是通過溫度、進(jìn)舟時間和氫氣流量來控制。該設(shè)備進(jìn)舟時間控制采用時間繼電器實(shí)現(xiàn)、氫氣流量通過手動閥門控制。在日常生產(chǎn)中，員工執(zhí)行工藝紀(jì)律存在偏差，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量波動。

4 升級方案

結(jié)合設(shè)備現(xiàn)狀、存在問題、工藝需求，主要從以下四個方面著手進(jìn)行方案設(shè)計：

（1） 提高控制的精度。解決舟皿過（欠）推的問題；5段加熱溫度協(xié)調(diào)控制，改善溫度場分布。

（2） 提高設(shè)備的自動化水平，減少人工操作環(huán)節(jié)、降低勞動強(qiáng)度。

（3） 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全集成，對生產(chǎn)過程的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行集中監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄，為進(jìn)一步分析研究生產(chǎn)過程做好準(zhǔn)備。

與其他工程項目質(zhì)量管理的單項性不同的是，BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程項目管理的全生命周期性，并能夠?qū)崿F(xiàn)信息溝通的充分和共享性，相對于傳統(tǒng)的建筑工程管理方法的低效性、階段性，BIM技術(shù)可以充分應(yīng)用于建筑工程項目管理的設(shè)計階段、決策階段、施工階段以及后期的運(yùn)行維護(hù)等各個階段。

教師要求學(xué)生從遺傳物質(zhì)的“信息流”角度理解蛋白質(zhì)與核酸的關(guān)系，理解生命歷程中基因選擇性表達(dá)的具體過程：在特定時間DNA分子上特定的基因轉(zhuǎn)錄為mRNA，核糖體以mRNA為模板合成肽鏈，該過程中需要tRNA運(yùn)載不同的氨基酸，mRNA密碼子與tRNA的反密碼子相互識別，決定肽鏈的氨基酸組成及排列順序。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的根本原因是基因的多樣性。

具體的升級方案為：

案例教學(xué)一般是由教師根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，結(jié)合目前技術(shù)的發(fā)展，給學(xué)生制定一個范圍，讓學(xué)生在此范圍內(nèi)查找相關(guān)實(shí)例，對實(shí)例進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的討論，最終以小組答辯的形式給出成績。在學(xué)生答辯時，不僅教師提問，其他學(xué)生也可以就相關(guān)內(nèi)容提出疑問，增強(qiáng)互動性。案例教學(xué)在石河子大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)已經(jīng)實(shí)施四屆，效果逐漸體現(xiàn)：學(xué)生對于課程的興趣提高，查閱文獻(xiàn)和閱讀文獻(xiàn)的技能也不斷增長，這反映在學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計時對文獻(xiàn)的查閱和快速反應(yīng)上，對學(xué)生的幫助很大。

公司層面的控制是指存在于公司整體層面，對業(yè)務(wù)層面實(shí)施的控制措施產(chǎn)生普遍、深遠(yuǎn)影響的控制，體現(xiàn)公司的風(fēng)險管理理念、風(fēng)險承受能力、公司治理監(jiān)控水平、對道德價值觀的遵守、人員素質(zhì)與發(fā)展水平以及職責(zé)權(quán)力分工。根據(jù)《企業(yè)本部控制基本規(guī)范》，公司層面控制的主要內(nèi)容包括內(nèi)部環(huán)境、風(fēng)險評估、信息與溝通及內(nèi)部監(jiān)督四個部分，其基本要求主要體現(xiàn)在企業(yè)體制、機(jī)制、規(guī)章、制度等方面。

（5） 將原有的液壓主推系統(tǒng)改造成伺服電機(jī)系統(tǒng)。精準(zhǔn)設(shè)置推進(jìn)速度和位移、將限位開關(guān)改造成非接觸式的，解決卡舟的問題。通過伺服電機(jī)設(shè)定推送距離加上尾部非接觸距離開關(guān)的雙重保護(hù)，確保舟皿不過推和欠推。防止側(cè)推時，舟皿不到位導(dǎo)致舟皿卡舟現(xiàn)象發(fā)生。通過時間計算，分析計算舟皿所在爐膛位置、爐膛內(nèi)舟皿數(shù)量，生產(chǎn)時間。實(shí)現(xiàn)可視化生產(chǎn)。

（6）在爐頭增加物料自動測量卸料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物料自動稱重裝料；在兩臺還原爐之間增加一套輸送裝置，使一次還原周皿自動輸送到二次還原爐頭；增加一套機(jī)械手，完成周皿的自動倒料和清舟。

（7） 采用西門子1500系列控制系統(tǒng)作為主控制器和數(shù)據(jù)采集、記錄服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)對還原爐主側(cè)推控制、溫度控制、稱重裝料系統(tǒng)、輸送裝置、機(jī)械手等的集中統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)對5段加熱溫度的協(xié)調(diào)控制。

（8） 優(yōu)化系統(tǒng)自帶歐姆龍PLC控制程序，通過步進(jìn)流程設(shè)置各倉門開啟步驟，氣體置換壓力流量時間可調(diào)。還原過程中氫氣流量可控。自動點(diǎn)火、自動排水。

設(shè)備投入生產(chǎn)以后，逐步暴露出以下問題：

5 主控系統(tǒng)

主控系統(tǒng)分別實(shí)現(xiàn)與稱重裝料系統(tǒng)、2套主側(cè)推系統(tǒng)、2套溫度控制系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、機(jī)械手之間的通訊，對整個還原工序進(jìn)行集中采集、協(xié)調(diào)控制。

主控系統(tǒng)采用西門子全集成自動化（TIA）控制系統(tǒng)S7-1500系列控制器，遵循工業(yè)自動化領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)，著眼于滿足先進(jìn)自動化理念的所有需求，并結(jié)合系統(tǒng)完整性和對第三方系統(tǒng)的開放性，以一致的軟件和硬件接口，可實(shí)現(xiàn)與運(yùn)營層、管理層數(shù)據(jù)的無縫集成。

TIA博途軟件為全集成自動化的實(shí)現(xiàn)提供了統(tǒng)一的工程平臺。是工業(yè)領(lǐng)域第一個帶有“組態(tài)設(shè)計環(huán)境”的自動化軟件。自動執(zhí)行工程組態(tài)任務(wù)、連接產(chǎn)品生命周期管理與自動化工程組態(tài)、基于云平臺的高效組態(tài)、虛擬調(diào)試、集成能源管理、設(shè)備與信息安全、云服務(wù)數(shù)據(jù)采集、通過通信網(wǎng)絡(luò)處理物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。

稱重裝料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)選用西門子S7-1200控制器，通過Profinet與主控系統(tǒng)通訊；主側(cè)推系統(tǒng)采用歐姆龍PLC，通過工業(yè)以太網(wǎng)與主控系統(tǒng)通訊；溫度控制系統(tǒng)為智能溫度控制表，通過Modbus與主控系統(tǒng)通訊；機(jī)械手與主控系統(tǒng)之間采用Profinet通訊。

（4） 對吹掃系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高氫氣、氮?dú)獾目刂凭?，確保系統(tǒng)安全和氫氣控制精度。

KUKA：KR-10

在還原過程中，經(jīng)常出現(xiàn)舟皿過（欠）推情況，導(dǎo)致側(cè)推無法將舟皿推出，更有甚者將舟皿擊碎，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的連續(xù)性，產(chǎn)生了安全隱患。

6 溫度控制

穩(wěn)定且符合工藝要求的溫度是還原過程的關(guān)鍵，對產(chǎn)品的品質(zhì)起到了至關(guān)重要的作用。在還原爐內(nèi)，溫度場相互影響，僅靠5段加熱溫度單回路的PID溫度控制器不足以保證加熱溫度的穩(wěn)定和精度。本工藝中，兩段還原爐分別有各自的加熱升溫曲線要求。加熱升溫曲線要求如圖3所示。

本文設(shè)計了一種多入多出的智能協(xié)調(diào)溫度控制器，實(shí)現(xiàn)了對還原爐加熱溫度的穩(wěn)定和精確控制，同時也實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目標(biāo)。算法結(jié)構(gòu)如圖4所示。

儀表電纜絕緣層的厚度主要與導(dǎo)體的截面積、耐壓等級、絕緣材質(zhì)等有關(guān)，絕緣層厚度應(yīng)不小于所選用電纜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。絕緣層還作為儀表電纜絕緣線芯的識別標(biāo)識，通常采用阿拉伯?dāng)?shù)字、標(biāo)準(zhǔn)顏色來區(qū)分多芯電纜的不同線芯或標(biāo)明線芯的功能。

在智能協(xié)調(diào)控制器中即考慮了各段溫度的相互影響，對溫度場進(jìn)行了整體分析，又考慮了冷氣體對爐內(nèi)溫度影響；即考慮了進(jìn)出料倉門開啟對溫度的影響，又考慮了物料重量對熱量吸收的影響。

7 機(jī)械手控制

機(jī)械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機(jī)器，它有多個自由度，可用來搬運(yùn)物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。目前工業(yè)機(jī)械手主要用于流水線傳送、焊接、裝配、機(jī)床加工、鑄造、熱處理等方面，無論數(shù)量、品種和性能方面都能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。

機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)構(gòu)成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部、手臂和軀干。手部裝在手臂前端，可以轉(zhuǎn)動、開閉手指。機(jī)械手手部的構(gòu)造系統(tǒng)模仿人的手指，分為無關(guān)節(jié)、固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)三種。手指的數(shù)量又可以分為二指、三指、四指等，其中以二指用得最多?？筛鶕?jù)夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭，以適應(yīng)操作的需要。手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確地抓住工件，并運(yùn)送到所需要的位置上。軀干是安裝手臂、動力源和各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)架。驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要有四種：液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動和機(jī)械驅(qū)動。其中以電氣、氣動用得最多，占90%以上，液壓、機(jī)械驅(qū)動用得較少。液壓驅(qū)動主要是通過液壓缸、閥、油箱等實(shí)現(xiàn)傳動。氣壓驅(qū)動所采用的元件為氣壓缸、氣馬達(dá)、氣閥等?？刂葡到y(tǒng)可以根據(jù)動作的要求，設(shè)計采用數(shù)字順序控制，它首先要編制程序加以儲存，然后再根據(jù)規(guī)定的程序，控制機(jī)械手工作。

采用kuka KR 10機(jī)械手實(shí)行產(chǎn)品回收和舟皿堆垛。主要參數(shù)如下：

（1）機(jī)器人型號

總的來說，初中體育教學(xué)評價其關(guān)鍵在于應(yīng)結(jié)合體育教學(xué)的目標(biāo)。新課改的有效深入為體育教學(xué)評價帶來了新的活力，體育教師應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)評價的有效深入，在保證評價的指導(dǎo)性作用的同時，還應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生多方面能力的有效發(fā)展。

稱重裝料系統(tǒng)由稱重計量模塊、給料倉、鋪料裝置、電氣控制系統(tǒng)等組成的系統(tǒng)。采用梅特勒托利多稱重傳感器對裝料重量進(jìn)行精確測量，粉料進(jìn)入舟皿后，通過鋪料裝置對舟皿內(nèi)粉料進(jìn)行平鋪。平鋪完成，物料通過平帶輸送機(jī)送入還原爐爐管內(nèi)。主側(cè)推系統(tǒng)在原有歐姆龍plc控制基礎(chǔ)是上進(jìn)行優(yōu)化與拓展,增加對伺服電機(jī)控制程序，優(yōu)化舟皿入爐、出爐控制流程，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和控制精度。溫度控制采用富士多功能溫控表，在觸摸屏上設(shè)置溫控程序與多功能表進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)還原爐的溫度控制。機(jī)械手采用KUKA品牌，將舟皿從還原爐尾部平帶上取出并將錸粉倒入產(chǎn)品回收桶內(nèi)。吹掃后，堆垛擺放。

最大可搬重量10kg

配套機(jī)器人控制柜和示教器

控制系統(tǒng)：KR C4 compact

（2）機(jī)器人取件抓手

根據(jù)舟皿尺寸（350＊280＊7mm），設(shè)計抓手，卡主舟皿的短邊，通過手抓控制箱控制舟皿的加持、翻轉(zhuǎn)和松開等動作。手抓與機(jī)械手采用法蘭連接。主要控制元器件有氣缸、電磁閥、光電開關(guān)和吹掃裝置。

從倫理學(xué)角度看，“愛情中的道德是以平等、愛情與義務(wù)的統(tǒng)一、以戀愛雙方的愛情為基礎(chǔ)的”。［1］(P168)心理學(xué)家弗洛姆在《愛的藝術(shù)》中寫道，愛情的基本要素包括“給予、關(guān)心、責(zé)任心、尊重和了解”。［2］(P32)這些要素相互依賴、相互促進(jìn)，給予與關(guān)心引發(fā)愛情的可能性;責(zé)任心是愛情延續(xù)的重要條件;尊重和了解則是愛情成功的核心要素。了解是指認(rèn)識真實(shí)的對方，而尊重是在了解的基礎(chǔ)上努力使對方成長并實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展。在《勇敢者》中，不管是戴安娜與雷或是湯米與吉娜都因?yàn)槟承┎环蠍矍閭惱淼男袨橹率顾麄兊母星樽罱K破裂。

y(默認(rèn)補(bǔ)償)=-4.859+3.224x1-2.633x2+2.018x3+2.723z1-0.982z2+0.375z3+

（3）程序流程

機(jī)械手主要完成三個動作，取料-傾倒吹掃-堆垛。具體。簡要流程圖如下：

（4）與PLC通訊

(2)從時間演變來看，成都平原城市群縣域經(jīng)濟(jì)實(shí)力存在排名變化，整體變化相對較小.上升型縣域主要分布在成都市區(qū)周圍，下降型縣域主要分布于經(jīng)濟(jì)實(shí)力相對薄弱的研究區(qū)外圍，實(shí)力相對穩(wěn)定的縣(區(qū))占到研究區(qū)的51.7%，空間分布比較分散.

采用Profinet協(xié)議實(shí)現(xiàn)KR 10與S7-1200通訊，主要操作如下：

網(wǎng)線連接至控制柜門上的KLI端口，另一端連接到交換機(jī)，PLC也連接到交換機(jī)，使用機(jī)械手默認(rèn)網(wǎng)段。

在博圖軟件組態(tài)中，導(dǎo)入GSD文件，設(shè)置通訊參數(shù)。

使用WorkVisual對KUKA進(jìn)行設(shè)置，修改設(shè)備名稱（與PLC端相同）進(jìn)行地址映射，生成代碼，下載。

8 結(jié)語

針對金屬錸粉單管還原爐的現(xiàn)狀，設(shè)計了模塊化、主控協(xié)調(diào)的升級方案，解決了生產(chǎn)不穩(wěn)定、勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)過程不能集中監(jiān)控與記錄的問題。采用西門子全集成自動化（TIA）控制系統(tǒng)做為主控系統(tǒng)，與各模塊化的工作單元采用多種通訊方式，最終實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)監(jiān)控的高度集成和協(xié)調(diào)控制。針對還原爐加熱溫度這一生產(chǎn)中的關(guān)鍵控制點(diǎn)，設(shè)計了智能協(xié)調(diào)溫度控制器，滿足了工藝需求，提高了生產(chǎn)安全性穩(wěn)定性和控制精度。利用機(jī)械手、輸送皮帶，解決勞動強(qiáng)度高的問題。

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