工矿自动化

Industry and Mine Automation

科研成果

  • 矿井作业区域环境安全评价系统的设计与实现

    贺耀宜;仲丽云;

    分析了现有煤矿安全监控系统的状况,在安全监测的基础上建立了作业区域危险程度分级判定的评价模型,设计了一个矿井作业区域环境安全评价系统,详细介绍了该系统的设计思想、系统结构原理及主要功能。该系统可对煤矿井下主要作业区域生产安全的环境参数的变化进行动态分析和综合评价,并以不同的颜色给出该作业区域的危险等级,为保证井下作业人员的环境安全提供参考依据。该评价系统可独立运行,也可作为安全监控系统的功能组件运行。

    2011年05期 v.37;No.182 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K]
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  • 基于TMS320F2812的采煤机电动机保护控制模块

    张福建;

    为了对采煤机电动机进行有效的在线监测和故障早期诊断,设计了一种基于TMS320F2812的采煤机电动机保护控制模块,介绍了该模块的硬件电路和软件设计。该模块可以实时监测采煤机电动机的运行状态,实现过热、过载、短路、缺相保护功能;同时可对采煤机电动机运行电流谐波进行分析,实现定子、转子故障自诊断功能。井下试验结果表明,该模块可靠性高、实时性强。

    2011年05期 v.37;No.182 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 118K]
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  • 基于LabVIEW的矿井排水装置故障监测系统的设计

    黄倩;黄强;鲁远祥;苟怡;

    针对传统的矿井排水装置中电动机易发生转子偏心、温度过高、振动过大、排水管道堵塞等问题,设计了一种基于LabVIEW的矿井排水装置故障监测系统。该系统能够通过LabVIEW及数据采集卡对排水装置的管道流量、管道压力、水泵真空度、电动机温度、电动机振动等数据进行采集,对振动信号等进行时域分析、幅值谱分析及故障诊断,从而实现对各种超限信号的有效预警。

    2011年05期 v.37;No.182 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 611K]
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  • 成庄矿选煤厂重介质密度监控系统的改造实践

    张士聪;王波;王然风;

    针对成庄矿选煤厂现有重介选煤监控系统存在不能将实时信息及时向现场操作人员反映的问题,提出一种采用S7-300 PLC、SIMATIC WinCC及VB6.0软硬件平台对现有监控系统进行改造的方案,介绍了WinCC与VB6.0及S7-300 PLC的通信过程。改造后的系统将LED显示屏放置在重介选煤车间,实现了数据的动态显示和主要参数的监控,值班人员可以在显示屏实时数据的指导下完成密度调控;通过WinCC提供的OPC接口,各选煤车间可以实现信息共享,从而方便了全厂的集中控制、管理;系统通过调用简单的外部程序就可采集和显示数据,改造成本低廉。

    2011年05期 v.37;No.182 12-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K]
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  • 煤矿井下主排水系统工艺流程及其自动控制系统设计

    李亚哲;

    介绍了煤矿井下主排水系统的相关工艺流程,总结了煤矿井下主排水系统的特点,设计了一套煤矿井下主排水自动控制系统,详细介绍了该系统的组成和软件控制策略。该系统通过井下控制主站的决策控制对排水设备的运行过程和运行状态进行自动控制与监测,使排水设备达到最佳工作状态;同时可根据峰谷分时电价、水仓水位及涌水量情况控制水泵的启停,从而达到有效节约能源、降低劳动强度、延长设备使用寿命的目的。

    2011年05期 v.37;No.182 15-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 103K]
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  • 基于网络的煤炭运销电子票据管理系统的设计

    王勇;何礼富;刘鹏;

    针对当前煤矿运销电子票据系统使用中存在的问题,提出了基于网络的高度集成的煤炭运销电子票据管理系统的设计方案,详细介绍了该系统的总体架构、技术特点、工作流程及应用效果。实际应用表明,该系统加强了管理部门的监察力度,同时使财政收入有了较明显的增长。

    2011年05期 v.37;No.182 18-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 533K]
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分析研究

  • 全矿井综合自动化系统服务级别协议的探究

    陈建伟;竺金光;

    针对目前全矿井综合自动化系统服务级别混乱和服务周期长的问题,提出采用服务级别协议的方式来分类分级管理售中和售后服务的方案,从安装调试类服务、系统推广类服务、定制升级类服务、技术支持服务和日常运营服务5个方面详细介绍了服务级别协议的分类管理及内容。服务级别协议将IT服务管理的思想贯彻到了全矿井综合自动化系统的合同签订及实施过程中,对合同的实施周期、项目的验收和合同回款都将起到显著的作用。

    2011年05期 v.37;No.182 22-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 107K]
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短讯

  • 南车时代电气亮相中国国际智能电网展

    封疆;

    <正>2011-03-31,株洲南车时代电气股份有限公司电力电子事业部亮相中国国际智能电网展,在3天的展期内,展出了一系列大功率半导体器件。株洲南车时代电气股份有限公司电力电子事业部专业从事大功率半导体器件的研发、制造与销售,其生产的大功率半导体器件已广泛应用于高压直流输电(HVDC)、融冰、

    2011年05期 v.37;No.182 25页 [查看摘要][在线阅读][下载 24K]
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  • 2011中国(山西)国际煤炭工业装备及能源展览会会讯

    <正>由中国煤炭城市发展促进会、中国设备管理协会联合主办的"2011中国(山西)国际煤炭工业装备及能源展览会"将于2011-09-08—10在山西省展览馆举办。本届展览会采用"一网一刊一会"的服务模式,搭建平台为供需方进行供需衔接,为新品传播、品牌塑造提供方便。

    2011年05期 v.37;No.182 84页 [查看摘要][在线阅读][下载 25K]
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实验研究

  • 单片机电磁干扰噪声抑制及优化方案

    王华平;

    以矿用多功能控制驱动器为例,提出了一种抑制单片机传导电磁干扰噪声的优化方案。该方案根据传导电磁干扰噪声产生机理对设备的传导电磁干扰问题进行诊断与抑制:提取单片机传导电磁干扰噪声的模态,得到该噪声的共模分量和差模分量;同时测定该噪声源的内阻抗,并与相应噪声模态结合,设计出相应的EMI滤波器,用以抑制单片机的传导电磁干扰噪声。实际应用表明,该方案可有效抑制单片机传导电磁干扰总噪声。

    2011年05期 v.37;No.182 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K]
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  • 地下矿山巷道运输事故的致因分析

    原虎军;陈玉明;

    针对地下矿山巷道运输事故的案例,分析了导致事故的基本事件;通过对22个基本事件构成事故破坏模式的调查分析,得出了巷道运输事故的事故树;采用最小割集、最小径集以及结构重要度的意义对发生事故的基本事件进行定性分析,找出了导致运输事故基本事件的影响程度。该文有助于在防范事故发生时抓住主次因素,对矿山企业运输安全管理具有参考意义。

    2011年05期 v.37;No.182 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
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  • 基于BP神经网络PID控制的PMLSM调速系统设计

    余琼霞;王福忠;

    针对永磁直线同步电动机提升系统的非线性、时变性、易受扰动等特性,在所建立的永磁直线同步电动机d-q轴动态数学模型的基础上,设计了一种改进型BP神经网络PID控制的PMLSM调速系统。该系统将BP神经网络算法中固定的学习速率改为自适应可调,同时添加动量项以减小学习过程中的振荡趋势,极大地改善了算法的收敛速度,避免了网络落入局部最小值的结果。仿真结果表明,使用改进的BP神经网络PID控制器可使PMLSM调速系统的调节时间和超调量大幅减小,响应速度加快,使提升系统具备较好的动态性能和较强的鲁棒性。

    2011年05期 v.37;No.182 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 112K]
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  • 煤介质阻挡放电脱硫的影响因素分析

    许允之;李国欣;曹海洋;

    依据介质阻挡放电理论,对原煤进行煤介质阻挡放电脱硫实验。实验结果表明,煤介质阻挡放电脱硫的影响因素与电极结构、介质成分和气隙距离等因素有关,如将介质放到放电间隙中间时脱硫的效果没有将介质直接放在放电极板上的脱硫效果好,加煤的情况下微放电的强度明显大于不加煤的微放电过程强度;脱硫效果呈"U"字型变化,由此推论,在一定的外界条件下,煤介质阻挡放电除硫有一个最佳的施加电压;随着电压的增加,放电脉冲的相位范围逐渐扩展。

    2011年05期 v.37;No.182 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K]
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  • 不同水平应力作用下的倾斜软岩巷道围岩稳定性的数值模拟研究

    赵庆涛;郜进海;程宝军;

    结合工程实例,运用数值模拟软件FLAC3D对垂直应力恒定条件下改变水平应力时倾斜软岩巷道围岩的应力、位移变化规律进行了数值模拟分析,得出了如下结论:随着水平应力的提高,巷道两帮应力集中范围变化不大,顶底板应力集中范围变大,应力峰值向巷道深部转移,其中右肩的剪应力集中程度大于左肩;巷道顶底板垂直位移及两帮水平位移均呈增大趋势;相同水平应力条件下,倾斜软岩巷道变形具有非对称性。

    2011年05期 v.37;No.182 41-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K]
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  • 基于模糊免疫PID的精馏塔控制系统设计及实现

    王洪军;张晓江;董学平;田晓青;

    精馏塔控制系统是一个多变量控制系统,各变量之间耦合严重,并且具有非线性、大时滞、随机干扰量大的特点,无法获得准确的数学模型,应用传统PID控制不能获得理想的控制效果。针对上述问题,提出了一种基于模糊免疫PID的精馏塔控制系统的设计方案,给出了控制系统的硬件及上位机软件的实现方法。实验结果表明,与常规PID控制相比,模糊免疫PID控制具有超调小、响应时间短、过渡过程振荡小的特点,增强了精馏塔控制系统的准确性、快速性、稳定性和鲁棒性,大大提高了控制效果。

    2011年05期 v.37;No.182 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
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  • 内燃机驱动的自激异步发电系统建模仿真研究

    张岭;邵天章;栗彦辉;王文婷;

    基于Matlab/Simulink软件建立了异步发电机仿真模型,针对采用的笼型异步电动机数据,确定了M文件中异步发电机模型中的相关参数;详细说明了四冲程内燃机在Matlab软件下的建模实现过程和原理;建立了以内燃机为原动机的自激异步发电系统。仿真结果表明,接入负载时,系统有明显的调整过程,通过对比分析有无原动机时电压的变化情况验证了模型的正确性,为实际内燃机驱动的自激异步发电系统研制提供了强有力的理论依据。

    2011年05期 v.37;No.182 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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  • 基于凹点搜寻的棒材计数方法研究

    孙永;郑力新;

    针对现有的成捆棒材计数方法存在计算速度低、色差偏差大、计算量大、易受边缘模糊及残缺影响的问题,提出了一种通过对成捆棒材中的黏连棒材进行分割,然后统计连通区域,从而达到棒材计数目的的新方法。该方法首先对成捆棒材的图像进行预处理,利用Canny边缘检测获得黏连棒材的边缘轮廓,然后在此轮廓上扫描凹区域,将临近的凹点作为一个凹点群,取其中最突出的点作为此处凹点;再利用凹点匹配条件进行匹配,以匹配成功的凹点对作为界限来分割图像,最后统计分割后的连通区域,即达到计数的目的。实验结果表明,该方法对于黏连棒材的分割特别准确,分割后的图像边缘与成捆棒材的实际边缘很贴近,在无互相遮挡的情况下,直径为12 mm以上的钢筋的分割准确率达到99.99%以上,直径为10~12 mm的钢筋的分割准确率在99.80%以上,达到了企业认可的标准。

    2011年05期 v.37;No.182 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K]
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  • 基于改进的PSO算法的球磨机PID神经网络控制系统

    孙杰;韩艳;段勇;崔宝侠;

    球磨机制粉系统是一个复杂的多变量系统,具有强耦合、非线性、大迟延、慢时变等特点,很难建立精确的数学模型,采用常规的控制策略难以获得满意的控制效果。针对上述问题,在对球磨机制粉系统动态特性进行分析的基础上,提出了一种不依赖于被控对象数学模型的多变量PID神经网络解耦控制策略;为进一步提高控制器性能,利用一种改进的PSO算法对PID神经网络的权值初值进行离线优化训练,然后采用BP算法对权值进行在线调整,避免网络陷入局部极小值,保证了系统不会出现大的超调和震荡。仿真结果表明,该策略可以保证球磨机控制系统有大范围的鲁棒性和适应性,能较好地解决球磨机制粉系统的耦合性、时变性等问题,具有优良的解耦机制和控制品质。

    2011年05期 v.37;No.182 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 126K]
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经验交流

  • 多机驱动带式输送机功率平衡的研究与分析

    徐鲁辉;李福东;张超;张晓永;宗成国;

    对于多机驱动的带式输送机,为防止因电动机严重偏载而导致设备损坏,必须关注多机间的功率平衡问题。文章介绍了液体黏性传动装置的结构与工作原理及其液压伺服控制系统原理,给出了一种利用液体黏性传动装置实现带式输送机功率平衡调节的电流控制法原理,即通过改变液体黏性传动装置所配用的液压伺服控制系统中各个电液比例阀中电流的大小,使液体黏性传动装置中的控制油压改变以调节各电动机的负荷大小,从而改变电动机的电流,以使多台电动机功率趋于一致或相差在允许的范围内。实际应用表明,基于电流控制法对带式输送机进行功率平衡调节不仅能满足输送带的启动及功率平衡要求,还便于安装维护,经济适用。

    2011年05期 v.37;No.182 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
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  • 基于串口服务器的供水控制器远程控制系统

    陈平;郝继飞;周晓飞;

    针对传统供水控制器采用串口组网方式存在传输距离短、通信速率低、系统成本较高、维护困难等问题,提出了一种基于串口服务器的供水控制器远程控制系统的组网设计。以变频恒压供水控制器CPS-21c为例,介绍了组网过程、通信协议及通信软件的设计。实际应用表明,该系统数据传输稳定,易于操作,大大提高供水控制效率。

    2011年05期 v.37;No.182 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K]
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  • 直接数字频率合成技术在超声波振荡电路中的应用

    杨生元;

    针对传统的超声波振荡电路因采用模拟或数字自激振荡器存在输出频率不稳定的问题,提出了一种采用直接数字频率合成技术设计超声波振荡电路的方案,详细介绍了直接数字频率合成技术的基本工作原理以及采用该技术设计的超声波振荡电路的硬件和软件实现。实际应用表明,采用直接数字频率合成芯片AD9850设计的超声波振荡电路稳定可靠,并且不易受温湿度变化的影响,能解决矿用仪器仪表电路中超声波振荡电路的频率漂移问题。

    2011年05期 v.37;No.182 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 114K]
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  • 基于水银开关的矿用本安型堆煤传感器的设计

    孙君;崔凯;

    针对基于行程开关的堆煤传感器由于行程开关易受煤尘侵扰、潮气锈蚀等外部环境的影响而常常不能及时准确地监测到堆煤故障信号的不足,提出了一种基于水银开关的新型矿用本安型堆煤传感器的设计方案。该传感器利用水银开关的原理,在煤刚开始堆积时就将该故障信号传送至胶带输送机保护控制系统,防止煤炭持续堆积,达到保护胶带的效果。实际应用表明,该传感器运行稳定,可靠性高。

    2011年05期 v.37;No.182 74-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 50K]
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  • 煤矿综合信息智能分析系统

    李绍良;吴世跃;

    由于各个煤矿自动化系统之间相互独立,不能共享数据,使这些系统形成了一个个的"信息孤岛"。针对该问题,提出了一种综合信息智能分析系统的设计方案。该系统采用B/S模式,通过智能分析比较各信息之间的关系,通过专家系统智能推理,最后得出智能决策,然后发布到手机或PDA手持设备等终端,使决策者能在第一时间了解现场情况,并参考智能分析系统的分析结果作出决策,下达应急措施。

    2011年05期 v.37;No.182 76-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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  • 基于以太网和嵌入式Web服务器的监控系统设计

    安佰秀;曹景龙;史大光;

    针对监控系统采用集中查询服务器存在布线较复杂、系统可靠性较低、可能出现网络拥塞等问题,提出了基于以太网和嵌入式Web服务器的监控系统设计方案,详细介绍了该系统的硬件电路扩展和软件架构设计。该系统通过采用嵌入式Web服务器使煤矿生产系统的每个监控子系统均拥有自己独立的Web服务器,采用以太网对监控子系统组网,并通过适当的网关将现场监控网络接入煤矿办公自动化局域网,使现场监控网络和办公自动化网络融为一体,管理层在PC上通过浏览器即可实时监控生产现场的信息。

    2011年05期 v.37;No.182 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 120K]
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  • 变频技术在锅炉风机中的应用

    陶志勇;

    针对袁店二矿锅炉鼓风机、引风机采用工频运行方式存在电网冲击大、电能浪费严重的问题,提出采用变频技术改造的方法;分析了变频节能原理、变频控制原理及节能效果。在风机设备上使用变频技术调节电动机转速和风量,可精确地调节锅炉送风量及引风量,不仅提高了锅炉热效率及燃烧效率,而且节能降耗效果显著,平均节能在30%~40%左右。

    2011年05期 v.37;No.182 82-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 79K]
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  • 基于RFID技术的井下人员定位管理系统的应用

    李靖;樊晓明;

    详细介绍了基于RFID技术的井下人员定位管理系统的工作原理及其在山西高河能源有限公司的应用情况。该系统能够将煤矿井下各个区域的人员动态分布情况及时、准确无误地反映到地面监控中心,使煤矿管理者能够随时了解当前井下人员的总数以及分布状况。实际应用表明,该系统运行稳定,实现了对井下作业人员的监测、查询、定位、跟踪管理,提高了矿井的抗灾能力,为矿井安全生产提供了重要保障。

    2011年05期 v.37;No.182 85-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K]
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  • 触摸屏在压风机房监控系统中的应用

    史志鹏;雷汝海;靳文献;

    以平顶山天安煤业股份有限公司八矿北风井压风机房监控系统的设计为背景,介绍了TPC1063E触摸屏和MCGS组态软件的特点及相关参数,给出了触摸屏组态的一般步骤,并结合具体情况,依次给出了工程分析、工程框架、数据对象、图形制作、流程控制、程序调试、连接设备驱动程序、综合测试八个环节的具体实现。实际应用表明,该触摸屏运行良好,其友好的人机界面便于操作,为煤矿井下安全送风提供了保障。

    2011年05期 v.37;No.182 88-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K]
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  • 矿井调度绞车运输事故原因分析及防范措施

    贾怀峰;

    从人为不安全因素、环境的不安全状态两个方面入手,详细分析了造成矿井调度绞车运输事故的原因,同时提出了加强入井人员的安全技术培训、调度绞车钢丝绳的检查和管理等有针对性的防范措施。

    2011年05期 v.37;No.182 91-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 66K]
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  • 矿井综合自动化系统在赵固一矿的应用

    乔贝贝;姜军;苗金矿;张文科;

    介绍了基于工业以太环网的全矿井综合自动化系统的网络结构及其在赵固一矿的应用情况,并对其应用中出现的一些问题进行了分析。实际应用表明,综合自动化系统的建成极大地提高了赵固一矿的矿井生产自动化和管理现代化水平,实现了全矿井系统实时数据和运行状态的远程实时监测、统一管理与数据共享。

    2011年05期 v.37;No.182 93-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K]
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  • SFC编程方法在煤矿带式输送机监控系统中的应用

    原跃田;涂德建;

    针对煤矿带式输送机监控系统中的PLC程序因采用经验法设计而存在编写周期长、可读性差、程序维护困难等问题,提出了一种采用SFC编程方法设计煤矿带式输送机监控系统梯形图的方案。实践表明,该方案具有设计方便、可读性好、维护简单等特点。

    2011年05期 v.37;No.182 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 149K]
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  • 变频调速技术在刨煤机成套开采系统中的应用

    张树齐;赵江华;刘铭宇;贾柱;

    介绍了刨煤机成套开采系统的组成及变频调速技术在该系统中的应用。变频调整技术的应用提高了传动系统的调速效率,使得传动系统能够实现无级调速,降低了刨煤机成套开采系统在启动时传动系统承受的振动载荷,解决了刨头牵引电动机因频繁启动、换向而发热的缺陷,实现了真正意义上的"软启动",提高了刨煤机成套开采系统的传动可靠性和工作安全性。

    2011年05期 v.37;No.182 100-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1239K]
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  • 选煤厂管理信息系统的建设

    高宇;

    从网络建设、软件选型、设备选型、应用程序的功能要求4个方面详细介绍了选煤厂管理信息系统的建设。系统建成后为选煤厂经营管理、文件处理、数据传递以及信息交流提供了良好的网络环境,使选煤厂管理工作统一化、规范化、现代化,极大地提高了管理的效率。

    2011年05期 v.37;No.182 103-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 217K]
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  • 一种按钮可靠性测试装置的设计

    朱子焜;李军;

    以电梯按钮的可靠性测试试验为背景,设计了一套由工控机、PLC、调速电动机、步进电动机、传感器等设备组成的测试装置,主要介绍了测试装置控制系统设计、软件设计、可靠性试验步骤和方法。该装置已成功应用于可靠性测试试验中,运行稳定、可靠。

    2011年05期 v.37;No.182 106-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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