時間：2023-04-06 18:35:23
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2弱電系統的構成及管理維護分析
2.1弱電系統的構成
筆者結合自己的工作內容，將科技館、展覽館等公共場所的弱電系統按照不同的功能來劃分，主要包含安全防范系統和自動控制系統兩個方面。
2.1.1安全防范系統
安全防范系統以空間來分，可分為室內部分和室外部分。室內部分。公共場所室內的安全防范系統，是由若干子系統構成的，這些子系統共同保障了公共場所內的安全防范，并將場館內的所有信息連接到公共場所的指揮調度中心。具體而言，通常由安全防盜系統、室內場館攝像監控系統、消防報警系統、緊急救助、門磁系統等構成。室外部分。室外部分主要負責整個場館的閉路電視監控及周邊安全，主要由場館攝像監控系統、周界紅外報警系統、保安巡更簽到系統等構成。
2.1.2自動控制系統
在公共場所，除了需要安防系統外，還需要很多自動控制系統，實現對各種主要設備系統的全面自動化控制，通常說來，公共場館需要控制的范圍包括空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、消防系統、廣播系統等。
2.2弱電系統管理維護中的問題
在實際的弱電工程中存在著較多的問題，概括起來，主要表現在以下幾個方面：
管理維護缺乏系統性和科學性。目前對于一個集成度較高的弱電工程系統，實施的管理維護方案是沿襲傳統的設備維護方案而進行的，將各個弱電系統相互割裂開來，彼此單獨進行管理和維護，并且對弱電系統的維護也基本遵循著沒有問題不維護，小問題小維護，大問題大維修的思路進行管理維護，致使整個建筑物或者社區的弱電工程管理維護缺乏系統性和科學性。
管理維護缺乏專業檢測設備。目前，很多弱電工程或項目的管理維護，都依靠技術人員的手工進行管理維護，發現問題，查找根源，提出解決措施，實現系統正常工作，這樣的管理維護效率較低，缺乏高效的管理維護方案，同時在具體的管理維護檢測設備方面，大多還依賴于萬用表等傳統的檢測設備，無法真正實現對大型的弱電工程進行系統的專業化的管理和維護。
管理維護缺乏專業人才。弱電控制技術在我國起步較晚，但是發展非?？?，因而專業的弱電管理維護人員在我國的缺口較大，很難真正的實現對一些大型的復雜的弱電工程的管理及維護；而弱電工程管理維護需要的是在上述各方面均能夠獨立實施管理和維護的專業技術人才。
3弱電系統的管理維護策略
3.1完善弱電工程的自動化檢測，提高弱電系統管理維護效率
為了更好的實現弱電工程的管理及維護，可以在各弱電系統的自動檢測及控制方面下功夫，通過完善弱電系統自身的自動檢測、控制功能，來提升弱電系統的管理及維護水平，提高管理維護效率和水平，降低弱電系統的工作故障發生的概率。筆者曾經參與過某科技展覽館的弱電系統改造及維護項目，結合實際，針對公共場館各弱電系統的特點，可以從以下幾個方面進行管理及維護：
空調系統。通過對空調控制系統進行傳感檢測，可以實現對冷凍機組、熱泵、新風機組、送排風機組及風機盤管等的自動監視和控制，發生故障時能顯示故障的位置及性質，使控制人員及時掌握情況。
給排水系統。通過對給排水系統安裝弱電控制系統，使其能自動監視和控制生活水箱、各種水泵、污水池和污水處理裝置的運行，自動計算水流量，自動與主機通信；當某處發生運行故障時，控制室會自動顯示。
供配電系統。供配電系統的弱電管理維護，可以從自動顯示并記錄供配電設備的運行情況入手，包括電壓、電流、功率因素等，并與管理系統聯網；能在控制室實現對整個變配電系統的操作，當發生異常情況（如變壓器高溫）時自動報警；當二路進線中一路發生故障時能自動切換到另一路。
消防系統。通過加強對消防系統的弱電控制及其自動檢測功能，使其能自動控制消防系統的各種設備，當火警發生時，能自動切斷電源，打開排/抽風機，消防泵自動啟動，消防噴頭自動噴水滅火。
其他諸如照明系統、廣播系統等，也都可以通過完善、提升弱電自動檢測的手段實現對公共場館內的弱電系統的有效管理及維護。
3.2實施弱電工程過程化管理，降低弱電系統故障維護概率
加強對弱電系統的管理維護，還可以從加強弱電工程施工管理的角度來降低弱電系統的故障發生概率，從而提高弱電系統的管理維護水平。按照弱電系統的施工環節，可以從以下幾個方面進行弱電工程施工的過程化管理。
前期準備階段。每一個弱電系統項目的開始都必須組建一個項目管理機構，安排以項目經理為核心的項目管理部進駐工地，根據項目的實際需求和情況，制定相關的管理制度，并編制初步的施工進度計劃。
深化設計階段。根據初步確認的系統功能，對整個弱電系統的初步方案進行深化，并與建筑設計、裝潢設計及招標單位進行溝通協商，最終確認深化設計方案及圖紙。
工程安裝階段。同施工單位落實相關預埋管、箱、盒的現場協調，按照制定的按照進度計劃和現場管理制度，對系統的供貨、安裝、接線等各階段工作全面的監督、協調、管理，以確保弱電工程的施工質量。
調試、測試及試運行階段。編制系統調試方案，分步落實系統的單體調試和總體聯調，編制系統試運行方案，合理地實施系統試運行，并對試運行中出現的問題及時反饋、總結、整改，以完善和提升弱電系統的管理，降低維護工作量，確保弱電系統的可靠工作。
3.3弱電系統的防雷接地維護
公共場館內弱電系統的防雷接地是非常重要的，如果對防雷接地的設計沒有足夠重視，那么最終整套弱電系統的工作也無法得到可靠的保障。總的說來，防雷接地主要需要考慮以下幾個方面：
防雷接地應采用專用接地干線。由外在的本體系統引入接地體，專用接地干線采用銅芯絕緣導線或電纜。
弱電系統的接地線不能與強電交流的地線以及電網零線短接或混接，接地線不能形成封閉回路。
弱電系統中的監控系統及其專業設備的接地線，應選用銅芯絕緣軟線。
弱電系統中三芯電源插座的接地端，應與系統的接地端相連（保護地線）
公共場館弱電系統的傳輸線路(與環境、土壤有關)要求單端接地，在調度室室屏蔽層接地(接到機柜上)，干擾信號通過屏蔽層隔開，兩端都接地，有浮點；在特殊情況下，要兩端都接地。有些地方控制線會受到干擾(雜波信號導致信號不良)，應將位置移動。干擾無論大小都會表現出來，導致弱電系統控制不靈敏。另一方面，在布線時，由于現場要布很多線，且一般是由多人來布線，容易錯接，因此建議在布線時要做好標識，以提高效率。
關鍵詞：步進電機；運動控制卡；開環控制
1引言
運動控制系統的上位控制方案一般有單片機系統、專業運動控制PLC、專用控制系統和“PC＋運動控制卡”。采用單片機系統實現運動控制，成本較低，但開發難度較大，周期長。這種方案一般適用于產品批量較大、控制系統功能簡單、有單片機系統開發經驗的用戶。許多品牌的PLC都可選配定位控制模塊，有些PLC的CPU單元本身就具有運動控制功能，如松下公司的FP0。這種方案一般適用于運動過程比較簡單、運動軌跡固定的設備，如送料器、自動焊機等。專用控制系統一般是針對專用設備或專用行業，比如西門子公司的車床數控系統和銑床數控系統等?！癙C＋運動控制卡”的方案隨著PC的普及用得越來越多，將是運動控制系統的主要發展趨勢。這種方案可充分利用計算機資源，用于運動過程、機械軌跡都比較復雜，而且柔性比較強的機器設備，比如目前很熱門的開放式數控系統大多采用這種方案。
本文介紹的控制系統采用的就是“PC＋運動控制卡”方案，這是本文的主要內容。
2系統組成及硬件介紹
圖1示出本系統的硬件組成框圖。其中采用德國百格拉三相混合式步進電機(VRDM3910/LHA)及其配套驅動器(D921)。控制卡是成都步進機電有限公司生產的MPC02型運動控制卡。
2.1驅動器面板及其功能設置
圖2是D921型驅動器的面板配置及功能。
功能選擇：STEP1、STEP2設置電機每轉步數；
所有輸入信號均為光耦輸入。
2.2運動控制卡的結構
MPC02型運動控制卡的結構如圖3所示。
該卡插在PC的PCI擴展槽內使用；MPC02卡完成運動控制的所有細節，包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位信號的檢測等。它采用先進的專用控制集成電路，具有梯形及S形升降速度曲線。使用68芯SISC接口，外接線可采用屏蔽線纜，以提高控制卡的抗干擾能力。其信號接口定義如下：
脈沖量信號：脈沖/方向(編號17～28)；編碼器反饋(35～52)；光隔電源(29、30)。
開關量信號：限位(55、56、60、61、65、66)；減速(53、54、58、59、63、64)；原點(57、62、67)；伺服使能(9、11、13)；偏差清零(10、12、14)；外部報警(68)；通用輸入(31～34)；通用輸出(1～8)；光隔電源(15、16)。
3運動控制系統的軟件
3.1控制卡的軟件
在函數庫中使用的單位和函數返回值通常約定如下。
3.1.1單位
1)位移或距離的單位為P(Pulse)，即脈沖數；
2)速度的單位是P/S(Pulse/sec)，即脈沖/秒；
3)加速度和減速度的單位是P/s2(Pulse/s2)，即脈沖/秒2。
3.1.2函數返回值
運動庫中的大多數函數是整型函數，它們的返回意義如下：
0函數執行正確；－1函數執行錯誤。
在函數庫中使用的函數有如下幾種：控制卡和軸設置函數、獨立運動和插補運動函數、制動函數、位置和狀態的設置及查詢函數、I/O口操作函數、錯誤代碼函數和一些其他函數。這些函數實現的運動有如下六種基本類型，如圖4所示。
把帶有升/降速控制的運動函數稱為快速(fast)運動函數，比如fast_pmove、fast_vmove和fast_hmove，把常速運動函數稱為常速(con)運動函數，如con_pmove、con_vmove和con_hmove。
3.2軟件程序：
運動參數設定包括軸號、初速度、最高速度、加速度和移動距離等；運動控制程序包括急停、緩停、清零、常速和快速等；控制效果顯示包括位置和速度等。程序如下：
(一)對系統程序進行科學的前期調試
由于大型軟件開發中面對的問題極其錯綜復雜，人的主觀認識不可能完全符合客觀現實，與工程密切相關的各類人員之間的通信和配合也不可能完美無缺，使得，龍門供電局變電運行管理信息系統軟件設計的過程中不可避免的出現差錯，再加上編碼過程中不可避免的會引入新的錯誤，因此在，龍門供電局變電運行管理信息系統投入運行前要進行全面的測試調試以糾正軟件的錯誤和不斷完善。
對龍門供電局變電運行管理信息系統測試中發現較多的問題，可以采用如下解決方法：(1)如果部分報表生成過慢，則可以通過檢查分析發是其對應的數據表的結構設置不合理，從而降低記錄檢索的速度。例如，將值班記錄表細分為了正常巡視維護表和臨時操作記錄表等。這樣大大提高了Word報表的生成速度。(2)如果部分操作界面使用不方便，則可重新將各個組件按照方便、習慣的方式排列，設置了Tab鍵響應的順序以合理設計Enter鍵的作用。(3)對有多余的操作功能鍵，將其從模塊中刪除或更改，例如裝拆接地線模塊中添加、修改的功能鍵刪除，防止用戶非法添加改動該記錄，而只允許由系統根據操作自動生成。(4)根據需要添加新的模塊，為人員管理模塊添加了營銷部和生活服務公司等子模塊。(5)在調試過程中可進一步完善和補充龍門供電局變電運行管理信息系統的使用說明書。
(二)構建科學的變電運行管理信息系統實施流程與步驟
在推進變電運行管理信息系統戰略時，龍門供電局必須在科學方法的指導下全面考慮現有變電運行管理流程并且進行優化，結合自身的實際情況，實施完整的變電運行管理信息系統流程。在實施變電運行管理信息系統信息系統時，龍門供電局不應該考慮太多的技術因素，而應該把大量的精力分配到考慮基本的流程分析，通過對原有流程的優化來改進變電運行管理業務流程，否則生搬硬套的使用原有的流程問題只會變得更加嚴重。
1.龍門供電局變電運行管理管理信息系統的總體實施流程
龍門供電局實施完整的變電運行管理信息系統包含了三個層次的內容：一是組織先前的進入或者說學習階段；二是在實踐中逐步完善系統；三是主動規劃，針對實際情況對變電運行管理信息系統做進一步的完善和再次規劃。
由此，我們可以總結出龍門供電局在實施變電管理信息系統的過程中，應包含如下步驟：
(1)確立龍門供電局變電運行管理信息系統的戰略性目標并分段實施；
(2)組建最合適的龍門供電局變電運行管理信息系統實施團隊并開始立項；
(3)分析龍門供電局變電運行管理信息系統的目標并相應變革公司的組織架構與運行流程；
(4)設計龍門供電局變電運行管理信息系統架構并確定軟件供應商；
(5)龍門供電局變電運行管理信息系統實施過程的維護及后期的績效評估與改進工作。
2.龍門供電局變電運行管理管理信息系統的具體數據處理流程
在以上總體管理實施流程基礎上，在具體推行變電運行管理信息系統的過程中，龍門供電局還要建立變電運行的數據處理流程，根據前面對龍門供電局變電運行管理管理信息系統的總體規劃，龍門供電局變電運行管理管理信息系統數據流程在處理流程上分為四層結構：變電站數據采集層、變電站數據處理層、供電局數據處理層、電業局數據處理層。
(1)變電站數據采集層。龍門供電局變電運行管理管理信息系統變電運行的主要數據都由變電站的生產運行所產生，變電站是系統基礎數據的主要來源。
(2)變電站數據處理層。檢查所采集的基礎數據的準確性；根據工作流程進行兩票管理，生成各種基礎記錄；錄入其它基礎數據；生成各種管理數據，并與龍門供電局處理層進行數據交換。
(3)供電局數據處理層。對各變電站上報數據進行處理、匯總，并與龍門電業局處理層進行數據交換。
(4)電業局處理層。對各供電局上報數據進行處理、匯總，形成全局綜合統計數據，為全局變電運行管理工作提供基礎數據。
二、建立龍門供電局變電運行管理信息系統實施的保障措施
1.充分挖掘組織現有各種資源
為了確保龍門供電局變電運行管理信息系統的順利推進，要在做好項目實施的總體規劃的基礎上，充分利用企業現有的軟、硬件資源。在龍門供電局變電運行管理信息系統開始實施前，首先要做好項目實施的整體計劃，各分項目的實施都應在整體計劃所劃定的框架內進行，以保證整個項目實施的協調一致。同時，在保證項目整體先進、合理的前提下，龍門供電局要盡量利用企業現有的軟、硬件資源，根據企業現有的軟、硬件狀況，提供接口與企業的信息系統集成，并且充分利用現有的數據，以避免重復勞動。
2.建立變電運行管理信息系統實施績效監控體系
變電運行管理信息系統在龍門供電局實施應用后，龍門供電局如何使用系統提供的即時、準確的信息，以輔助組織管理決策和監控管理績效的變化，這是龍門供電局變電運行管理信息系統能否在管理取得很大成效的關鍵所在。為此，龍門供電局應根據管理業務與管理模式，設計一整套管理績效變化動態的監控報表體系，并培訓企業各管理層如何運用這套內部管理報表體系，即時發現管理中存在的問題，以便及時糾正和調整管理策略。此外，龍門供電局還應培訓各級管理人員如何運用這套內部定制的管理報表體系組織高效率的高層管理者會議，以便組織高層管理者能夠在比較短的時間內了解整個企業運營現狀及當前存在的問題，為龍門供電局變電運行管理信息系統的進一步完善提供高層組織支持。
參考文獻：
[1]王萍，童永全.基于NET框架的變電運行管理信息系統設計與實現，電氣應用，2005，(12).
[2]楊奇遜.變電站綜合自動化技術發展趨勢變電站綜合自動化技術.研討會論文集，2005.
