基于PLC构成GM离心鼓风机组的计算机控制系统
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基于PLC构成GM离心鼓风机组的计算机控制系统
　　一、 前言本文引用地址：
　　离心鼓风机就其特性是个非线性的、时变的、分布参数的复杂受控对象。而离心鼓风机的气量调节，压力、功率控制调节，均耦合在其特性之中。要实现其最佳控制、最优调节、随机处理的目的，必须建立被控对象数学模型，然后求取相应的控制方程和化解方程，整个装置要由有经验的专家操作，否则就难以控制和使用。设想将这些复杂深奥的数学算法和专家的经验，应用计算机语言赋予(可编程控制器)，就轻松解决现场工程师对此装置难以理解和接受的困难，而且让计算机参与生产控制是世界IT发展的中心。这类控制属于智能控制系统。我公司正是基于这一特点开发研制此系统的。针对鼓风机的多种供气工况，进行控制和应用。经实践证明，具有计算调节可靠，控制准确，使用方便安全，维护简单，静动态性能指标好，具有较高的实用价值和效益价值。
　　二、 基于构成的GM离心鼓风机计算机控制系统的硬件结构
　　基于构成的GM离心鼓风机计算机控制系统的硬件是由被控对象(GM型离心鼓风机各个系统)、测量变送单元、PLC和执行器构成。由基本的检测变送元件通过数据信号送入PLC，将专家的经验、调节的PID多个回路，以程序赋予PLC，构成计算机控制系统，达到智能控制对象的最终目的。
　　三、PLC构成的GM离心鼓风机计算机控制系统的功能
　　1.基本功能
　　(1)动态防喘振控制
　　GM 离心鼓风机的性能是非线性的曲线，其性能的检测来源于温度传感器，压力变送器，流量变送器等检测元件，就GM离心鼓风机性能曲线来讲，在机组流量和压力调节过程中存在着喘振区和安全区(非喘振区)。机组不允许在喘振区工作，故对机组控制的第一要求就是将其控制在安全区，即做好防喘振控制。而多种控制方式是耦合在一起的PID回路，所以要达到控制要求，就必须解耦，使机组工作在安全区，即不喘振。所谓喘振：如图1，a和b虚线是管路阻力曲线，当改变流量和压力时，机组会在某区域造成管路急剧产生压力和气流的激烈的脉动和振动，运转变得不稳定了，将这种现象叫做喘振。
　　对于传统的PID控制是当今工业控制最多的，这里不做介绍。主要把解耦控制说明一下。当被控变量只受本系统(回路)控制变量的影响，而与其它系统控制变量无关，以及控制变量只接受本系统被控制变量的反馈影响而与其它系统的被控变量无关时，该系统即为无耦合系统。相反，假如一个系统的作用对另一个系统也产生影响则说明这些系统间存在耦合，此系统称为耦合系统。GM离心鼓风机的机组控制系统是个多输入多输出的强耦合系统。如果能将一个具有强耦合的多变量系统中的耦合解除，或使其变成轻度耦合系统，毫无疑问，解耦后的系统，可以把系统间有害的耦合效应大大削弱，甚至变成一些无耦合的单变量系统组合，这就会使难以分析与设计的多变量耦合系统的控制得以实现，这叫做解耦控制。我公司控制的原理是利用机械的滞后性，机组性能多参数间的关系，和计算机的超速性与专家控制结合在一起，采用适当选择变量配对，削弱各通道间的关联，再采用前馈补偿法，使解耦网络模型简易，再选用最优控制法将多个PID的有害耦合化解，达到最终的控制目的。
　　(2)机组状态监控
　　由PLC实时采集现场信号，并转换为工程范围显示于监视的上位机，对机组的状态坐在监视的上位机室可尽观所有。
　　(3)报警、联锁保护
　　此系统对机组状态的不正常做出实时的报警，同时做出相应的控制动作，如油压低，会在给出报警的同时，将备油泵起动等。有了报警系统，使控制更安全可靠和智能化。联锁保护是在机组进入严重故障的临界处，或人为误操作，引起机组不允许的故障，此时靠人为去处理此故障是来不及的，计算机检测到这种情况要做出迅速的停车保护，并做出报警和停车的正常处理工作，这叫联锁保护。此功能增加了可靠性、安全性和经济效益性。
　　(4)故障分析
　　此系统将现场的采集点，按ms级记录，可以清晰记录出第一故障联锁的原因，并锁定故障当前监测数据，以便事后人为进行故障分析。减少了传统故障分析的麻烦，缩短故障时间，为用户提高效益，节省人力。
　　(5)压力、流量双调节
　　根据机组工艺和生产工艺的要求，根据在各行业上(主要是环保)应用的不同，此控制功能具有压力和流量的手动、自动调节功能以满足不同的调节要求。
　　(6)就地、远程、其它等I型、II型、III型控制。
　　根据自动化要求的不同，有就地的一级控制系统(I型)，就地/远程二级控制系统(II型)，就地/远程/其它三级控制系统(III型)。不管哪种控制，均具有压力和流量调节功能，(1)-(4)功能。其基本区别如下：
　　①一级控制，多完成单独机组控制(一个CPU对应一台机组)，可以完成自己独立的控制。与其它机组无关联。
　　②二级控制，在I级控制基础上，又增加了一套协调控制盘，完成多台机组间的协调工作，就环保行业，存在供气量分配、并网、缓网、退网等等复杂工作。
　　③三级控制，在二级控制功能的基础上，完成与其它PLC或DCS通讯，达到新的自动化需要和管理需要。
　　各级控制之间的关系如图3。
　　四、 结束语
　　基于PLC构成的计算机控制系统，可以实现对GM型离心鼓风机性能参数的复杂控制，通过网络通讯又实现了多台多级的自动化管理控制，特别适应环保等行业自动化的发展需要，消除环保单位对其设备管理的非专业人员管理的盲区，提高了各行业的自动化水平，为各行业带来了巨大经济效益和社会效益。
　　我厂GM型鼓风机已经被多家用户选用，我公司开发的此控制系统不同类型(I型、II型、III型)均有实际应用。如：山东临沂污水处理厂三套GM20的控制系统(I 型)，浙江长兴污水处理厂的三套GM25的控制系统(II型)，哈尔滨制药总厂环保工程的四套GM25的控制系统(III型)，等等不低于50套。自运行以来，运行稳定可靠，控制调节准确，完全满足了其生产工艺要求。得到现场的实际认可和推广。
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······JMS Provider
&&&&& 实现了JMS规范的消息系统，该系统还提供必须的用于管理和控制全方位的功能，如这里的ActiveMQ。
Administered Objects
&&&&& Administered Objects是预先配置的JMS对象，由系统管理员为使用JMS的客户端创建，如ConnectionFactory、Destination。JMS 被管理的对象是包含JMS配置信息的对象，这些对象由JMS管理者创建，并且最终由JMS客户端使用。
&&&&& 由于有很多JMS消息系统，它们的底层实现技术各不相同，比如Sun MQ、IBM MQ、BEA MQ、Apache ActiveMQ，那么如何使得JMS客户端针对这些消息系统编程时能够隔离这些产品的变化而具有跨平台特性呢？就是通过定义被管理的对象来实现。被管理 的对象是由管理员通过使用JMS系统提供者的管理工具创建和定制，然后被JMS客户端使用。JMS客户端通过接口来调用这些被管理的对象，从而具备跨平台 特性。
&&&&& 主要有两个被管理的对象：ConnectionFactory、Destination
ConnectionFactory
&&&&& 这是客户端用来创建同JMS服务提供者之间的连接的对象。
Destination
&&&&& 这个对象是客户端用来指明消息被发送的目的地以及客户端接收消息的来源。被管理的对象一般被管理员放在JNDI名字空间中，通常在JMS客户端应用的文档中说明它所需要的JMS被管理对象，以及应以何种JNDI名字来提供这些JMS被管理对象。
&&&&& 这些客户端程序通过使用JMS提供的API，来创建发送和接收消息的Java语言程序，即消息生产者和消息消费者。
消息生产者
&&&&& 客户端使用MessageProducer向目的地发送消息。用Queue或者Topic对象作为参数来调用session对象的createProducer方法来创建MessageProducer。
&&&&& 客户端也可以选择创建没有目的地的生产者。这种情况下，目的地对象必须传给每个发送操作。这种方式的一个典型用法就是生产者被用来发送回复请求时，使用请求的JMSReplyTo目的地。
&&&&& 客户端可指定由生产者发出的消息的缺省的传送模式、优先级、存活周期。每次客户端创建MessageProducer，它就定义了新的消息系列，这些消息与以前发送的消息没有顺序关系。
消息消费者
&&&&& 客户端使用MessageConsumer接受来自于目的地的消息，MessageConsumer通过向Session的createConsumer方法传递Queue或Topic来创建。
&&&&& 消费者可以被带有消息选择器的方式来创建。这使得客户端可以限制传送给消费者的消息必须同选择器相匹配。客户端既可以同步获取消费者的消息，也可以使提供者在消息到达时异步传送消息。
Synchronous Delivery 同步传送
&&&&& 客户端可以使用MessageConsumer的receive方法请求下一个来自于MessageConsumer的消息。Receive有几种变化允许客户端poll或者wait下一个消息。
Asynchronous Delivery 异步传送
&&&&& 客户端可以注册一个用MessageConsumer来实现JMS MessageListener接口的对象。当消息达到了消费者时，提供者通过调用监听器的onMessage方法来传送它们。可能监听器会抛出 RuntimeException异常，但是这主要考虑到的是客户端程序错误。良好的监听器应当捕捉这些异常并且尝试将这些消息转向发给一些应用指定的某 些形式的&不可处理消息&的目的地。
监听器抛出RuntimeException的结果取决于会话的确认模式：
n AUTO_ACKNOWLEDGE or DUPS_OK_ACKNOWLEDGE
&&&&& 消息将被立即重发。在放弃之前的重发的次数取决于提供商。在这种情况下，JMSRedelivered 消息头字段将设置在被重发的消息中。
n CLIENT_ACKNOWLEDGE
&&&&& 监听器的下一个消息将被传送。如果客户端希望是前面未确认的消息重新发送，它必须手工恢复会话。
n Transacted Session
&&&&& 监听器的下一个消息被发送，客户端可以提交或者回滚会话。（换句话说，RuntimeException不会导致会话的自动回滚）JMS服务提供者应当将消息监听器抛出异常的客户端标记为&可能的障碍&。
&&&&& 用于在客户端之间进行通讯的消息，消息系统的核心当然是消息。JMS 为不同类型的内容提供了几种消息类型，但所有消息都是从 Message 接口派生出来的。
常用方法概览
TextMessage
getText,setText
MapMessage
setString,getString
BytesMessage
writeBytes,readBytes
StreamMessage
writeString,readString
ObjectMessage
setObject,getObject
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 表 常用消息类
Message 分为三个组成部分：
&&&&& 是一组标准字段，客户机和提供者都用它们来标识和路由消息。
Properties
&&&&& 提供了一个给消息添加可选标题字段的实用工具。如果应用程序需要用标准标题字段没有提供的方法对消息进行归类或分类，那么可以为消息添加一个属性来实现这 种归类和分类；提供了 setProperty(...) 和 getProperty(...) 方法来设置和获得各种 Java 类型的属性，其中包括 Object。JMS 定义了提供者可以选择性提供的一组标准属性。
&&&&& 包含将发送到接收应用程序的内容。每一个消息接口都专用于它所支持的内容类型。
下面列出了 Message 的每一个标题字段的名称、它对应的 Java 类型和字段的描述：
JMSMessageID&&类型为 string
&&&&& 惟一标识提供者发送的每一条消息。这个字段是在发送过程中由提供者设置的，客户机只能在消息发送后才能确定消息的 JMSMessageID。
&&&&& JMSDestination&&类型为 Destination
&&&&& 消息发送的 Destination，在发送过程中由提供者设置。
JMSDeliveryMode&类型为 int
&&&&& 包含值 DeliveryMode.PERSISTENT 或者 DeliveryMode.NON_PERSISTENT。持久性消息被传输并且只被传输一次，非持久性消息最多被传输一次。要知道&最多一次&包括根本 不传输。非持久性消息在应用程序或者系统出故障时被提供者弄丢。因此要格外小心，确保持久性消息不受故障的影响。这比开销通常被认为是发送持久性消息方面 的开销，在决定消息的发送模式时，必须仔细考虑，在可靠性和性能之间进行权衡。
JMSTimestamp&&类型为 long
&&&&& 提供者发送消息的时间，由提供者在发送过程中设置。
JMSExpiration&&类型为 long
&&&&& 消息失效的时间。这个值是在发送过程中计算的，是发送方法的生存时间（time-to-live）值和当前时间值的和。提供者不应发送过期的消息。值 0 表明消息不会过期。
JMSPriority&&类型为 int
&&&&& 消息的优先级，由提供者在发送过程中设置。优先级 0 的优先级最低，优先级 9 的优先级最高。
JMSCorrelationID&&类型为 string
&&&&& 通常用来链接响应消息与请求消息，由发送消息的 JMS 程序设置。响应来自另一个 JMS 程序的消息的 JMS 程序将正响应消息的 JMSMessageID 拷贝到这个字段中，这样，正作出响应的程序就可以与它所发出的特定请求的响应相关联。
JMSReplyTo&类型为 Destination
&&&&& 请求程序用它来指出回复消息应发送的地方，由发送消息的 JMS 程序设置。
JMSType&类型为 string
&&&&& JMS 程序用它来指出消息的类型。一些提供者维护着一个消息类型仓库，并用该字段引用仓库中的定义类型，在这里，JMS 程序不应该使用这个字段。
JMSRedelivered&&类型为 boolean
&&&&& 指出消息被过早地发送给了 JMS 程序，程序不知道消息的接收者是谁；由提供者在接收过程中设置。
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关于空间与结构设计方法-结构法初探——以框架结构为例
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A THE STUDYON
DESIGNMETHODABOUT AND SPACE ――FRAMESTRUCTUREAMEDI AS UM AThesiSSubmittedto SoutheastUniversi ty Forthe Academic ofMasterof Degree Engineering BY SHENWen sed Superviby Prof．GE Ming SchoolofArchitecture SoutheastUnivers ity 2014 July
万方数据 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：初已哩 日期：≯毗6] 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电 子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相 一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 包括以电子信息形式刊登 论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布 包括以电子信息形式刊登 授权东南大 学研究生院办理。 研究生签名：谤乜受 导师签名： 孙 日期：饬，毕．
万方数据 论文摘要 本文针对框架结构这一特定载体，以“结构关系”作为契入点并将其与空间构成联结，研究一 种关于空间与结构的设计方法：结构法。研究首先将框架“结构关系”作为对象进行挖掘，以水平 向与垂直向分别归纳具备空间构成潜力的“结构关系”类型，并诠释其主动进行空间构成的设计方 法。其次通过两个不同层次展开的设计研究，运用特定空间构成作为工具帮助融合框架“
正在加载中，请稍后...骨髓的结构、功能 - 免疫学 - 生物秀
标题: 骨髓的结构、功能
摘要: （一）骨髓的结构与造血微环境骨髓位于骨髓腔中，分为红骨髓和黄骨髓。红骨髓具有活跃的造血功能。造血组织主要由基质细胞和造血细胞组成。由基质细胞及其所分泌的多种细胞因子（IL-3、IL-4、IL-6、IL-7、SCF、GM-CSF等）与细胞外基质共同构成了造血细胞赖以分化发育
（一）骨髓的结构与造血微环境
骨髓位于骨髓腔中，分为红骨髓和黄骨髓。红骨髓具有活跃的造血功能。造血组织主要由基质细胞和造血细胞组成。由基质细胞及其所分泌的多种细胞因子（IL-3、IL-4、IL-6、IL-7、SCF、GM-CSF等）与细胞外基质共同构成了造血细胞赖以分化发育的环境，称为造血诱导微环境。
（二）骨髓的功能
1．各类血细胞和免疫细胞发生的场所& 骨髓多能造血干细胞（pluripotent hematopoietic stem cell，HSC）在骨髓微环境中首先分化为髓样祖细胞（myeloid progenitor）和淋巴样祖细胞（lymphoid progenitor），前者进一步分化成熟为粒细胞、单核细胞、树突状细胞、红细胞和血小板；后者则发育为各种淋巴细胞（T细胞、B细胞、NK细胞）的前体细胞（图2-2）。
2．B细胞分化成熟的场所&
&&& 3．体液免疫应答发生的场所&
（三）造血干细胞与免疫细胞的生成
1．造血干细胞的起源&
2．造血干细胞的表面标志& 人造血干细胞的主要表面标记为CD34和c-kit（CD117），不表达谱系（lineage）特异性标志。
3．造血干细胞的分化及免疫细胞的生成
（1）多能造血干细胞的分化。
（2）髓样干细胞及其分化。
（3）淋巴样干细胞及其分化。
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