顺序设计法

顺序设计法（精选七篇）

顺序设计法 篇1

在采用PLC设计控制系统的电路中, 一般对梯形图的设计多采用经验设计法, 经验设计法没有一套固定的步骤可循, 具有很大的试探性和随意性。在设计复杂系统的梯形图时, 用大量的中间单元来完成记忆、连锁和互锁等功能, 由于需要考虑的因素很多, 并且修改某一局部电路时, 可能对系统的其他部分产生意想不到的影响, 往往花了很长时间却得不到满意的结果。所以用经验法设计出的梯形图不易阅读, 系统维修和改进也困难。

顺序控制法有其独特的优势, 利用它可以简化采用PLC设计控制系统的程序, 很容易被初学者接受, 有经验的工程师使用顺序控制设计法, 也会提高设计效率, 程序调试、修改和阅读。

顺序控制, 就是按照生产工艺预先规定的顺序, 在各个输入信号的作用下, 根据内部状态和时间的顺序, 生产过程的各个执行机构自动有序地进行操作。使用顺序控制设计法时首先根据系统的工艺过程, 画出顺序功能图, 然后根据顺序功能图画出梯形图。

2 顺序功能图

顺序功能图用来描述控制系统的控制过程、功能及特性的一种图形。其有五部分组成:步、有向连线、转换、转换条件和动作组成。它的三大要素是步、转换和转换条件:

(1) 将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段, 这些阶段称为步。用编程元件S或M来代表各步。 (2) 有向线段和转换:将两相邻步隔开, 步活动状态的进展是由转换来完成的。 (3) 转换条件:控制系统从前一步进入下一步的条件。

初始步对应于控制系统的初始状态, 是系统运行的起点。一个控制系统至少有一个初始步, 初始步用双线框表示。一般用M0表示。在顺序功能图中, 步的活动状态是由转换的实现来完成的。

3 顺序功能图中转换实现的基本规则

转换的实现必须同时满足两个条件:

(1) 该转换所有的前级步都是活动步。 (2) 相应的转换条件得到满足。

与步对应的动作或命令:

一个步表示控制过程中的稳定状态, 它可以对应一个或多个动作。可以在步右边加一个矩形框, 在框中用简明的文字说明该步对应的动作。

绘制顺序功能图时的注意事项:

(1) 步与步不能直接相连, 必须用转移分开; (2) 转换与转换不能直接相连, 必须用步分开; (3) 步与转换、转换与步之间的连线采用有向线段, 画功能图的顺序一般是从上向下或从左到右, 正常顺序时可以省略箭头, 否则必须加箭头。 (4) 一个功能图至少应有一个初始步。 (5) 在单系列中, 只有当某一步的前级步是活动步时, 该步才有可能变成活动步。必须用初始化脉冲M8002常开触点作为转换条件, 将初始步转化为活动步。

4 由顺序功能图画出梯形图-----“启-保-停”电路

设计“启-保-停”电路的关键是找出它的启动条件和停止条件。转换实现的条件是它的前级步为活动步, 并且满足相应的转换条件。停止条件是后续步的常闭触点与前级步的线圈串联。

用顺序控制法在设计具体电路中包括:制定I/O分配;绘制PLC外围接线图;画出顺序功能图;画出梯形图共四个步骤。

5 运料小车自动往返PLC顺序控制

下面以运料小车自动往返PLC顺序控制为例进行具体分析说明。

小车往返运动控制广泛应用于工业生产设备中。它是利用行程开关实现往复运动控制的。控制要求是:小车可以在A、B两点间运动。A、B两处各有一个行程开关。假设小车开始停在左侧。小车到A点停10S装料, 随后驶向B点, 到B点停5S卸料。完成后再返回A点, 停止运行。要求采用PLC进行控制系统的设计。

由给出的运料小车控制要求分析可知, 采用PLC设计控制系统可用顺序控制法进行设计, 具体的设计如下:

(1) 根据控制要求先制订I/O分配:

输入:X0—启动按钮X1—右限位X2—左限位

输出:Y0—装料Y1—右行Y2—卸料Y3—左行

(2) 绘制I/O接线图3.画出顺序功能图

(3) 画出梯形图

通过此例说明用顺序控制法在设计具体电路中包括:制定I/O分配;绘制PLC外围接线图;画出顺序功能图;画出梯形图共四个步骤。

摘要：本文主要阐述了顺序控制设计法在PLC控制系统设计中的应用, 通过作者在PLC实际教学中采用顺序控制法设计运料下车控制系统的举例, 说明了顺序控制设计法是一种先进的设计方法, 很容易被初学者接受。

关键词：顺序控制,运料小车,PLC

参考文献

[1]瞿彩萍.PLC应用技术 (三菱) [M].北京:中国劳动社会出版社, 2006.

顺序设计法 篇2

1 临床资料

本组病人16例, 男11例, 女5例, 年龄20～61岁, 平均年龄48.6岁。病因:支气管扩张7例, 肺脓肿5例, 肺囊肿2例, 肺结核2例。病变部位:右下肺病变7例, 左下肺叶病变9例。症状:均有反复咳嗽, 咳脓痰, 反复发热4例, 咯血2例。经术前抗炎及营养支持等治疗2周以上且无发热大咯血, 痰量<50mL/d手术治疗。

2 方法

传统的肺下叶切除方法, 先结扎切断肺下静脉, 分离粘连, 再分离结扎切断基底段、背段动脉[2], 最后结扎切断肺下叶支气管, 在手术过程中不可避免的要搬动、挤压患肺。我们的顺序切除法, 是首先处理肺裂并结扎切断基底段、背段动脉, 再结扎切断下叶支气管, 最后结扎切断肺下静脉, 对于肺下韧带及粘连, 在肺下静脉切断后一并分离托出。最后按常规止血清理胸腔。

3 结果

全部16例手术顺利, 术后听诊双肺呼吸音清, 血氧监测饱和度98%以上, 并安全脱机, 术后无肺部阻塞性肺炎及感染等。均顺利出院。

4 讨论

毁损肺多由于支气管扩张感染及肺感染、肺脓肿引起支气管开口阻塞、感染等引起。常需手术治疗。由于支气管阻塞引流的通畅, 肺内常积聚大量脓液, 由于炎症引起胸膜粘连, 因此手术常较困难。常规肺叶切除, 需要反复搬动、挤压患肺, 使肺内脓液、细菌流到对侧支气管内, 从而引起肺不张, 并影响通气, 甚至死亡。手术中为防止上述情况发生, 常插入双腔管麻醉, 但有时虽然插入双腔管通气, 手术时体位的变动、牵拉患肺, 常使双腔管气囊滑动、移位, 或由于挤压患肺使气道内压力增加, 脓液仍不可避免流入对侧气道, 使气管内灌满粘稠脓液影响通气, 轻则血氧饱和度下降, 重则死亡。我们的新术式, 避免了在病变支气管未阻断前挤压肺部, 大大降低了脓液、细菌倒灌现象的发生。本组16例均未发生脓液倒灌等并发症, 效果满意。

摘要：毁损肺由于结核、炎症等原因引起肺组织慢性纤维性病变导致肺硬变或不张, 使该肺功能不可逆性丧失[1], 一般需要手术解决。

关键词：顺序切除法,治疗,下叶毁损肺

参考文献

[1]邹仲.胸部X线诊断学[M].上海:上海人民出版社, 1996:145.

顺序设计法 篇3

1临床资料

1孕妇, 25岁, 孕1产0, 停经19周来我院妇产科例行孕期超声检查。使用美国GE LOGIQ-500彩超, 探头频率3.5～5MHz进行经腹部超声检查。

超声检查所见:宫内探及一胎儿, 双顶径约4.6cm, 胎心搏动规律, 脊柱排列大致整齐, 胎盘位于子宫后壁, 羊水适量, 探查其中一侧上肢未能完整显示, 连续顺序追踪超声检测法检查期间该上肢多次摆动或转动均自肘关节约1cm以下未见剩余上肢前臂及手显示图1。超声提示: (1) 单胎中妊; (2) 胎儿一侧上肢部分缺失; (3) 建议上级医院进一步检查。结果:孕妇到上级医院行四维彩超后提示结论: (1) 单胎中妊; (2) 胎儿一侧上肢部分缺失 (考虑先天性截肢) , 孕妇选择终止妊娠, 引产后一右手及部分右前臂先天截肢男婴图2, 残端见4～5个点样骨结构, 似为五指骨断端图3。

2讨论

先天性肢体缺失分两大类, 即横形肢体缺陷 (先天性截肢) 和纵形肢体缺陷, 横形肢体缺陷包括某一肢体完全缺失、部分缺失。纵形肢体缺陷包括近侧纵形、远侧纵形和混合纵形缺陷[1]。

横形肢体缺陷可分为: (1) 完全截肢:上肢或下肢整条肢体完全缺失, 在肩关节以外的上臂、前臂、手及其内的骨骼, 或髂关节以外的大腿、小腿、足及其内的骨骼均缺失, 产前超声只能显示3条完整肢体图像。在缺失侧的肩关节或髂关节, 不显示有肱骨头或股骨头参与这些关节的形成, 断端一般较平整。一侧下肢完全缺失时, 常有同侧髋骨及髂骨发育不全或缺如; (2) 部分截肢:在截肢平面以上的肢体可显示, 截断平面以下的肢体不显示, 断端可规则、整齐、也可不规则、不整齐。对上臂中段截肢超声仅显示近段上臂及其内近段肱骨, 可显示肱骨头, 但肢体远侧不显示。前臂截肢超声可显示完整的上臂及其内的肱骨, 但肱骨远处的前臂、手及其内骨骼均缺失。手腕水平截肢超声可显示上臂、前臂及其内骨骼, 而手腕、手及其内的骨骼均缺失。下肢部分截肢的表现与上肢一样, 在截肢平面以下的肢体缺失而不显示。

本例属于横形肢体缺陷右侧上肢远端截肢。由于超声常规测量股骨长度, 因此对于严重短肢畸形产前超声漏诊率少, 但对于其他畸形尤其是膝关节以下及肘关节以下畸形, 产前漏诊较常见。连续顺序追踪超声检测法可使胎儿四肢畸形检出率大大提高, 具体方法是对胎儿每一肢体沿其长轴从肢体近端开始扫查, 连续追踪至该肢体的最末端, 判断肢体及其内的长骨是否缺如及其长短、数目、形态、结构、姿势、位置关系、活动等, 其后要将探头旋转90°进行短轴切面的追踪扫查, 如果因胎儿体位关系胎儿部分肢体显示不清时, 可嘱孕妇起床活动15～30min后再检查, 多次扫查均显示同样的声像特征, 此时才能对胎儿四肢异常作出诊断。

妊娠16周以前, 手足等声像图显示不甚清晰, 且四肢运动较为频繁, 不宜对四肢做出稳定观察, 妊娠晚期羊水相对较少, 胎儿占据整个宫腔, 上肢常被压于躯体下更不易全部显示, 妊娠18～32周是检查胎儿四肢发育异常的最好时机, 开展超声连续顺序追踪法使妊娠20周以前超声检查胎儿发育异常的检出率得到了极大的提高, 若早期发现先天性肢体缺失, 为临床诊断提供有价值的信息, 避免此类胎儿的出生, 将为妇幼保健、优生优育工作做出更多的贡献。

参考文献

顺序设计法 篇4

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2008年5月~2015年5月在我院行常规产前超声检查孕妇11386例作为研究对象, 2008年5月~2011年4月行常规超声检查孕妇5697例为对照组, 年龄21~38 (27.64±5.08) 岁, 孕周16~32 (22.15±4.17) w。2011年5月~2015年5月在在常规超声检查的基础上增加连续顺序追踪超声法孕妇5689例为观察组, 年龄20~38 (27.85±5.21) 岁, 孕周17~33 (22.62±4.09) w。两组孕妇基础资料差异无显著性, 具有可比性 (P>0.05) 。

1.2 方法

对照组孕妇行常规超声检查, 观察组孕妇在常规超声检查基础上行连续顺序追踪超声法检查。常规超声检查:孕妇取侧卧或平卧位, 采用超声常规检查胎儿的腹腔各脏器、胸腹壁和胸、脊柱、头部、面部、胎盘、四肢、羊水、脐带等结构, 对胎儿羊水深度、小脑横径、肱骨长度、股骨长度、腹围、头围、双顶径、脐动脉收缩期峰值流速/舒张期峰值流速比值、搏动指数、阻力指数进行检测。连续顺序追踪超声法:按照双侧上下肢沿长轴方向从肢体近端追踪扫查至肢体远端手部、足部, 并对肢体短轴切面进行同步扫查, 采用超声分段检查双侧上肢, 分别为双侧手掌和手指、包含尺骨、桡骨的双侧前臂以及包含肱骨的双侧上臂;采用超声分段检查双侧下肢, 分别为双侧足和趾部、双侧胫腓骨、双侧股骨。在前臂远端扫查检查胎儿的手部时, 先对胎儿手部与前臂之间的位置关系进行纵向观察, 之后从横断面、冠状面对掌骨数目、指骨数目、手的结构、手指形态、拇指有无、五指之间的位置关系等情况进行观察。随着胎儿变换体位, 其手部有手指伸展、自然弯曲、握拳状态, 全面观察胎儿手指伸展时手部结构和形态, 手部两侧均进行扫查。在检查足部时, 对足部形态、结构、长短、趾数目、活动度等情况进行检查, 采用以踝关节背侧或足跟为支点声束指向趾尖作100°弧形扫查以贯彻胎儿脚掌、脚趾。如果胎儿手部、足部图像不清楚或疑似畸形, 则采用三维超声表面成像技术谨慎检查胎儿可疑肢体异常部位, 以确定胎儿是否正常, 注意将各个检查图像进行保存。如果胎儿肢体被遮挡或被压迫, 则可根据实际情况让产妇下床活动30min后或者进行加压探头推挤胎儿来对胎儿肢体进行检查。

1.3 统计学方法

使用统计学软件SPSS 18.0对收集的数据进行分析, 计数资料用χ2检验, 计量资料用均数±标准差表示, 用t检验, P<0.05有统计学意义。

2 结果

2.1 两组经产后、引产证实手足畸形情况比较

经产后、引产证实, 观察组34例胎儿手足畸形, 畸形发生率为0.60%, 畸形部位56处;对照组28例胎儿手足畸形, 畸形发生率为0.49%, 畸形部位45处。见表1。

2.2 两组胎儿手足畸形超声显示率比较

观察组手足畸形显示率显著高于对照组, 两组数据差异较大 (χ2=10.85, P<0.05) , 有统计学意义。观察组和经产后、引产证实胎儿手足畸形并发其他系统畸形分别为29例和23例, 超声显示分别为23例 (79.31%) 和12例 (52.17%) , 观察组超声显示率高于对照组 (χ2=4.29, P<0.05) , 有统计学意义。见表2。

3 讨论

胎儿手足畸形漏诊容易引发医疗纠纷, 相关研究指出, 由于胎儿手足畸形漏诊而引发的医疗纠纷占比高达66.7%[2]。胎儿手足畸形通常并发骨骼、泌尿、神经、心脏等系统畸形, 且产前及时检出胎儿手足畸形并让孕妇知悉并选择是否终止妊娠一直是临床上关注的重点。因此, 临床上需加强对产前胎儿手足畸形筛查的研究, 寻找更准确的检查手段, 以提高胎儿手足畸形检出率。

本次研究中, 观察组手足畸形显示率显著高于对照组, 有统计学意义 (P<0.05) 。观察组手足畸形并发其他系统畸形超声显示率为79.31%, 高于对照组52.17%, 有统计学意义 (P<0.05) 。可见, 连续顺序追踪超声法在诊断胎儿手足畸形中具有较高的临床应用价值。与肢体缺失等畸形不同, 孕早期胎儿部分手指、足趾还未骨化, 孕11w开始胎儿的手指、足趾开始骨化, 孕12w开始胎儿的掌、跖开始固话, 出生后腕骨、跗骨才开始骨化, 超声并不能清晰地显示未骨化结构, 因此常规超声诊断手足畸形的难度较大, 容易发生漏诊[3]。连续顺序追踪超声法对胎儿手部进行扫查时, 通过腕关节桡、尺侧为支点连续顺序弧形扫查掌骨、指骨, 从纵向、横向适当移动探头并保证声束指向指尖, 能有效显示胎儿手部结构。如果胎儿手部呈握拳状, 则通过产妇活动或加压探头推挤胎儿来促使胎儿手部移动, 而在胎儿手部移动且伸展时即可对胎儿手指进行观察;连续顺序弧形扫查足部时, 以踝关节外踝或内踝为支点扫查足背侧、跖骨, 以足跟为支点扫查足平面, 能有效显示足部结构。通过该检查方法所得的图像能形象、直观地将胎儿手足畸形显示出来, 医师通过谨慎、仔细的观察, 能有提高胎儿畸形检出率[4]。

总之, 连续顺序追踪超声法在诊断胎儿手足畸形中具有较高的临床应用价值, 值得推广应用。

参考文献

[1]那丽娟, 袁冰, 李开林, 等.连续顺序追踪超声法在胎儿肢体畸形诊断中的应用及漏诊分析[J].中华医学超声杂志 (电子版) , 2012, 2 (12) :1067-1074.

[2]王惠, 张素阁, 刘兰芬, 等.二维连续顺序追踪超声法联合三维超声诊断胎儿肢体畸形[J].中华实用诊断与治疗杂志, 2010, 20 (10) :999-1000.

[3]田瑞霞, 李胜利, 魏卓君, 等.连续顺序追踪超声法联合实时三维超声在胎儿手畸形诊断中的应用[J].中华医学超声杂志 (电子版) , 2015, 5 (7) :551-556.

顺序设计法 篇5

现行国家标准对土壤中重金属的检测采用原子吸收光谱法(GB/T 17138-1997~GB/T 17141-1997)、原子荧光光谱法(GB/T 22105.3-2008)和分光光度法(GB/T 17378.5-2007)等。这些方法只能对每种元素进行单独测定,样品前处理时间长,试剂用量大,消解所产生的酸雾污染环境并危害检测人员,当进行大量样品检测时存在诸多不便。

该文采用的全自动石墨消解系统具有耗时短,消解过程实现全自动,无需人值守,既节省了人力,又避免了酸雾对检测人员的危害,且适合大批量样品的分析等特点[3],适用于样品前处理,在土壤检测中的应用已有报道[4]。而连续光源原子吸收光谱仪采用了高压短弧氙灯、DEMON分光系统和线阵CCD检测器[5],能进行多元素连续测定。与传统原子吸收光谱仪相比,连续光源原子吸收光谱仪具有无需空心阴极灯、分辨率高、分析速率快、背景校正好、光谱信息多等突出优点[6]。目前已广泛应用于食品[7]、冶金[8]、环境[9]等领域。

本文研究了利用全自动石墨消解系统对土壤进行前处理,连续光源原子吸收光谱仪(CS AAS)分组顺序测定土壤中9 种金属元素(铅、铬、镉、铜、铁、锰、钴、镍和锌)含量的方法,本法可提高工作效率,降低成本,增加经济效益,适用于土壤的日常监测。

1 材料与方法

1.1 仪器及其工作条件

原子吸收光谱仪(contr AA 700,德国,耶拿);全自动石墨消解系统(DEENA,美国,Thomas Cain);电感耦合等离子体发射光谱仪(Optima5300DV,美国,PE公司);烘箱(UE400,德国,memmert)。

1.2 材料与主要试剂

国家标准溶液: 铅(Pb)、 铬(Cr)、 镉(Cd)、 铜(Cu)、 铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)和锌(Zn)单元素标准溶液(均为1 000 mg/L,中国科学计量研究院);硝酸(优级纯,广州化学试剂厂);盐酸(优级纯,广州化学试剂厂);高氯酸(优级纯,广州化学试剂厂);氢氟酸(优级纯,广州化学试剂厂)。

1.3 试验方法

1.3.1 样品的制备。将采集的土壤样品(一般不少于500 g)混匀后用四分法缩分至100 g。缩分后的土样经自然风干后,除去土样中石子和动植物残体等异物,用木棒或玛瑙棒研压,通过2 mm尼龙筛,混匀。用玛瑙研钵将通过2 mm尼龙筛的土样研磨至全部通过100 目尼龙筛,混匀装入密闭塑料容器中,备用[10]。将制备好的样品置于85 ℃烘箱中干燥4 h,备用。

1.3.2 样品前处理。称取经恒重的样品0.5 g(精确到1 mg)于消解管中,用全自动石墨消解系统进行消解,消解程序及消解条件见表1。同时制备空白试液。

1.3.3 各混合标准溶液的配制。由储备液用1% HNO3逐级稀释配成如表2、3、4 浓度系列的混合标准溶液。

2 结果与分析

2.1 前处理酸体系的选择

在土壤的前处理方法中,本文选择了酸溶解法。HNO3、HCl、H2SO4、HClO4、HF是样品消解常用的酸,H2SO4与部分被测元素发生反应生成硫化物沉淀,使检测结果偏低,故不选用。采取国家标准物质“华北平原GBW07427(GSS-13)”,对HCl+HNO3+HClO4+HF和HCl+HNO3+HClO42 种消解体系进行了对比,分析结果见表5。可以看出,没有使用HF时Cr和Fe的测定结果均比HCl+HNO3+HClO4+HF消解体系的测定结果明显偏低,Cr的回收率只有73% 。 故选择HCl+HNO3+HClO4+HF作为本文的消解体系。

2.2 仪器条件的选择

在连续光源原子吸收光谱仪中,分析线、原子化器高度、光谱宽度等条件对检测结果影响明显。因此,检测时对相关条件进行优化十分重要。本试验中,根据仪器信号值、灵敏度、检测相关系数和重复性等,最终确定了连续光源原子吸收光谱仪的最优测量条件,具体见表6。

2.3 工作曲线和检出限

在2.2 要求的连续光源原子吸收光谱仪操作条件下,用连续光源原子吸收光谱仪测定各元素信号值,绘制标准曲线,得出其线性回归方程;对样品空白溶液进行20 次平行测定,以3 倍标准偏差作为检出限,结果见表7。可以看出,各元素线性相关系数均高于0.998,检出限在0.002~0.052mg/L之间,结果令人满意。

2.4 方法精密度

按照上述方法,任取1 个样品,对该样品平行测定7 次,得到各元素的相对标准偏差均小于5%,详见表8,结果满意。

2.5 方法准确度

为了考察方法的准确度,按上述方法对土壤成分分析标准物质——华北平原土壤GBW07427(GSS-13)进行回收率试验,其回收率在91%~104%之间,结果令人满意,见表9。

为了考察方法的可靠性,取土壤成分分析标准物质——华北平原土壤GBW07427(GSS-13),分别采用本法和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)进行测定,测定结果及相对偏差见表10。2种方法测定结果的相对偏差在0.16%~6.42%之间,结果令人满意。

3 结论与讨论

本文建立了全自动石墨消解系统——连续光源原子吸收光谱法顺序测定土壤中9 种金属元素(铅、铬、镉、铜、铁、锰、钴、镍和锌)含量的方法,实现了样品前处理全自动,无需检测人员看守,避免了酸雾对检测人员的危害,实验速度快,结果准确,是一种方便、快速、批量的检验方法。

参考文献

[1]罗小玲,郭庆荣,谢志宜,等.珠江三角洲地区典型农村土壤重金属污染现状分析[J].生态环境学报,2014,23(3):485-489.

[2]郑国璋.农业土壤重金属污染研究的理论与实践[M].北京:中国环境科学出版社,2007:8-9.

[3]龙加洪,谭菊,吴银菊,等.土壤重金属含量测定不同消解方法比较研究[J].中国环境监测,2013,29(1):123-126.

[4]王国峰,王万祥,张军伟.土壤中重金属元素的测试方法研究[J].中国环境监测,2012,28(6):67-68.

[5]汪雨,陈舜琮,杨啸涛.连续光源原子吸收光谱法的研究进展及应用[J].冶金分析,2011,31(2):38-47.

[6]陈尚龙,李超,李同祥,等.高分辨连续光源火焰原子吸收光谱法测定白豆蔻中金属元素[J].食品科学,2014,35(4):91-94.

[7]高向阳,王银娟,卢彬.微波消解-连续光源原子吸收法快速顺序测定枸杞果中6种金属元素[J].食品科学,2011,32(16):229-232.

[8]BAYSALA,AKMAN S.A practical method for the determination of sulphur in coal samples by high-resolution continuum source flame atomic absorption spectrometry[J].Talanta,2011,85(5):2662-2665.

[9]陈子学,肖波,郑育锁,等.连续光源原子吸收光谱法测定土壤水溶性盐中钙镁[J].岩矿测试,2008,27(2):95-98.

多点顺序起爆器设计的基础理论 篇6

随着电子技术的飞速发展，现代战争对引信系统提出了更高的智能化要求，引信的智能化程度对武器的毁伤为例起着绝对性的作用。多点顺序起爆器设计不仅可以应用到军事，还可以应用于爆破方面。这种方法具有的特色和创新是：采用软件编码方式，较之传统的硬件编码更方便、输出控制灵活、可靠性高;从可靠性、实用性和安全性出发，采用了无线数字通信技术实现对雷管的控制。较之传统起爆器的操作更安全、且控制更灵活。

1 多点顺序起爆器设计的基本概念

第二次世界大战期间，电引信技术引起了人们的广泛注意，许多国家都争先研制、生产电引信，如苏联生产、装备过B-21空对空火箭弹引信，ABⅡ航弹引信。

改革开放给我国起爆行业提供了许多了解国外情况、进行科学和技术交流的便利，开辟了出国考察、访问、参加国外学术会议，请外国专家讲学等途径。因此，从宏观上讲，我国起爆器材科技工业发展现状，主要起爆产品种与性能基本上可达到国际水平。

通过研究目前的多点起爆技术，在吸收借鉴他人研究成果和经验的基础上，主要针对以下的工作进行研究:

(1)多点起爆器的总体方案设计。

(2)发射、接收、单路起炸模块硬件电路的设计与调试。

(3)、发射、接收单元系统软件编写。

(4)、调试整个系统，进行系统性能测试。

2 多点起爆器系统构成

该系统主要由发火电路和单片机组成。发火电路主要是电引信的发火电路，电引信是利用电子技术获取目标信息并实现引爆控制的引信，电引信的顺发度高，能提供一种准确的计时和延期的引信。电引信的基本组成：电源，发火电路，触发开关，延期发火电路，自毁电路。

2.1 发火电路

弹丸发射后，保险开关把电雷管接通。当引信到达装定时间作用前3～4s时，计算器输出一个脉冲信号，把贮能电容同电源接通。电源经1.5K的电阻和三极管向一个具有470uf的电容充电。经过一定的时间后，电容器充满电荷。这时，没有电流流过晶体三极管，同时可控硅SCR截止，电容C不可能对电雷管放电。当收到计数器输出的起爆信号，在可控硅的控制极上加上正向电压后，可控硅SCR导通，电容C通过二极管和可控硅向电雷管作瞬间放电，电雷管的爆轰输出，推动片簧击针，使其刺发雷管，从而点燃抛射药或者引爆传爆药。片簧击针是在簧片上冲有三角孔的一边仍然与片簧相连的零件。电雷管的爆轰输出, 可通过三角孔施加在击针上。如图3所示

2.2 单片机延迟部分

发火电路起爆后，发出起爆信号，经电路传送到单片机。用户从控制面板输入指令，在单片机中把用户输入的指令进行编码由单片机串口输出给指令输出电路，单片机经处理，把信号在输出给下一个发火电路。以达到顺序起爆的目的。

3 系统硬件的实现

3.1 主要芯片的选用

选择芯片的原则是:在满足系统功能的前提下，主要选择可靠性高、低功耗的器件。主要芯片的选取：C8051、MAX232、78L05、AMS1117等。

3.2 对78L05芯片的选取

78L05是一种固定电压(5V)三端集成稳压器, 其适用于很多应用场合。象牵涉到单点稳压场合需要限制噪声和解决分布问题的在-卡调节。此外它们还可以和其它功率转移器件一起构成大电流的稳压电源, 如可驱动输出电流高达100毫安的稳压器。

其卓越的内部电流限制和热关断特性使之特别适用于过载的情况。当用于替代传统的齐纳二极管-电阻组的时候, 其输出阻抗得到有效的改善, 其偏置电流大大减少。*Co对稳定性而言是可有可无的, 但的确能够改善瞬态响应

3.3 电源的选取

为了使引信的电子线路工作和电雷管爆炸，需要有专门的电源供应。另外，引信的出发或者远距离接电，对引信电源的要求如下：

(1)要求额定的供电电流与电压此值取决于器件与电雷管的特性。过去开关器件都是充气管器件，要求很高电压。电源的工作电流，随着器件的发展其变化也很大。

(2)耐冲击与抗旋转的能力有的引信电源要承受强大的冲击与震动，也要经受告诉旋转的环境。电源在这些环境作用下不应该损坏或者改变其电动性能，以及不应产生足以使引信早炸的干扰信号。否则引信将发生瞎火或者早炸。

(3)引信电源在温度环境下应该可靠的供电对地面弹药，温度范围是-40～+50℃，对于航空弹药则是-50～+50℃。可见温度范围还是很宽的，很多电源都经受不了这种温度环境的考验，特别是低温。

(4)电池的工作寿命电池的工作寿命是指它能输出额定电压与电流的时间。

(5)储存寿命与激活时间的快慢军用弹药的储存期为15～20年。所以对整装弹药的引信电源，也要求能储存20年不变质。所谓激活时间，是指储备式电源在激活冲量作用后到达输出额定电压或者电流的历程。此历程的长短取决于材料的性质和电池的结构，以及环境的温度。本设计中要求电源设计有2种：

(1) 9V电源9V电源采用外接电源

(2) 5V电源5V电源采用78L05来实现，具体电路图如下：

4 结论

它采用无线遥控技术，极大地提高了爆炸的安全性，可靠性，弥补了不足。但长期以来，遥控爆破技术存在着起爆样式单一、控制方法不灵活、操作安全性不强等缺陷。针对这一缺陷，无线遥控起爆器技术在很大方面弥补了这一不足。该技术综合利用了无线电技术、信息下护理技术、电子技术等，使操作更加安全、控制灵活;同时，该技术应用于单片机作为主控的CPU实现对系统的控制，在保证系统可靠性、安全性、抗干扰良好的基础上，有效地减少了系统的体积和功耗，确保系统满足设计指标的要求，另外，该技术采用了优化直观的操作界面，人机交互性好，给用户操作提供了方便。

摘要：多点顺序起爆器采用了单片机来实现软件系统, 单片机操作简单, 提前设定好程序, 使程序有个时间延迟或者时间间隔, 就可以实现了顺序起爆, 使引信能更好的作用于目标, 对目标实现二次打击。增加对目标的毁伤效果, 达到更好的摧毁目标的作用。

关键词：引信,多点顺序起爆器装置

参考文献

[1]王利.电引信设计及其应用国防工业出版社, 2006.7.

[2]霍力君贾瑞明.单片机控制多路微差起爆系统研制中国航空工业总公司零一四中心.2001.4.

[3]王端, 陈玉昆, 黄闫生.多点同步网络起爆技术研究及应用.硕士论文2008.4.

顺序设计法 篇7

某大厦位于山东省淄博市张店区,工程建筑面积41 589 m2,地下1层为车库,地上18层。其中地上3层裙楼为商业,4层至18层为公寓。

原设计采用钢结构框架-支撑及钢桁架混合体系,结构嵌固于地下室顶板。主、裙楼地下室连为一体,地上部分设置250 mm抗震缝,见图1。主楼结构高度为60.9 m,裙楼结构高度为14.7 m;主楼采用板式筏形基础,裙楼采用独立基础。由于多种原因,该工程主、裙楼施工顺序悖逆:18层主楼尚未施工,3层裙楼及对应地下室已经施工完成,且投入营业。主楼与裙楼基础相连部分已经局部施工并甩筋;主楼对应抗震缝位置剪力墙已经施工完毕,现状图见图2。

目前业主启动主楼,通过造价分析原钢结构框架-支撑及钢桁架混合体系造价高。现委托我院采用钢筋混凝土结构对主楼进行重新设计,并对施工图进行重新审查。经过二次优化设计,主楼采用框架-剪力墙结构,其中框架抗震等级为二级,剪力墙抗震等级为二级。

2 方案探讨

因裙楼已经施工,如在裙楼与主楼间设置贯通沉降缝,则需满足《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)第8.4.15.1条规定:当高层建筑与相邻裙房之间设置沉降缝时,高层基础埋深应大于裙房基础埋深至少2 m。当不能满足要求时必须采取有效措施。沉降缝地面以下应用粗砂填实;《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)第5.1.5条规定:当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。当埋深大于原有建筑基础时,两基础间应保持一定净距,其数值应根据原有建筑荷载大小,基础形式和土质情况确定。当上述要求不能满足时,应采取分段施工,设临时加固支撑,打板桩,地下连续墙等施工措施,或加固原有建筑物地基。为了满足主楼侧限,按照规范主楼筏板基础埋深应大于裙楼基础埋深2m。现裙楼已经施工,如满足主楼基础埋深应大于裙房基础埋深2 m的规定,则需要进行避让。由此会影响建筑轮廓和结构柱网的调整,并影响原建筑功能的布局和使用,该思路是行不通的。如采用板桩,施工振动与噪音大,会影响裙楼商场的营业和周围居民的日常生活,同时沉桩过程中挤土效应较为严重,会对已施工裙楼基础产生影响。因此排除了裙楼与主楼间设置贯通沉降缝的结构方案。

众所周知,类似主裙楼层数差异大且地下室不设缝的工程正常施工顺序不外乎两种:一是先预估主、裙楼沉降差,先施工主楼,待主楼施工至设计指定楼层后开始施工裙楼;二是主、裙楼同时施工,在裙楼一侧设置沉降后浇带,且后浇带的位置宜设在距主楼的第二跨内,后浇带混凝土根据实测沉降值并计算后期沉降差,满足设计要求后方可二次浇拢。后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力均较小。后浇带宽度常为800～1 200 mm;在有防水要求的部位设置后浇带,应考虑止水带构造;后浇带处钢筋可以贯通,并提高纵向钢筋配筋率,用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降所引起的结构内力。沉降后浇带应待主体完工后,采用高一强度等级的无收缩混凝土浇筑。现有施工顺序未考虑后施工主楼对已施工裙楼的影响,无疑主楼施工不采取有效措施,会引起裙楼的附加变形,轻则导致裙楼墙体、楼板出现裂缝,重则引起裙楼向主楼一侧倾斜,影响裙楼正常、安全地使用。

3 解决方案

如何消除或减轻主楼对相邻裙楼的不利影响是该工程设计的重点和难点。我院提出两种设计思路:一是主楼采用桩基础。可以有效消除或减轻主楼施工对相邻裙楼的不利影响,采用合理桩型,通过桩基础直接把主楼荷载传递到较深土层,通过调整桩长来控制主楼的沉降量,从而减轻了主楼荷载对裙楼持力层的直接作用,以达到减轻主楼施工对相邻裙楼影响的目的。二是仍然采用筏板基础,经过地基处理局部硬化主楼地基,减小其变形对裙楼的影响。我院与专业岩土公司进行深入探讨,最终与专业岩土公司达成共识,经过优化得出优化出下列地基处理方案:将裙楼侧外墙基础部分切除,确保其外墙北侧距基础外边1 000 mm(经结构计算确定该尺寸),主楼与裙楼基础留设200 mm宽抗震缝,在主楼筏板范围施工三排直径为300 mm的桩——其中近裙楼一排采用碎石桩、其余两排采用CFG桩,方案见图3。

配合上述方案具体施工过程如下:在主楼筏板边缘施工一排碎石桩,桩径300 mm,纵向桩间距900 mm,桩长根据根据现场复查结果进行调整,保证桩端进入低压缩性土层(根据工程地质报告确定,为第六层粉质粘土ES=15 MPa桩体材料采用强度大于25 MPa未风化的轧制碎石,粒径控制在2～4 cm范围内,含泥量不大于3%。然后在碎石桩北侧施工两排等长的CFG桩,桩径300 mm,纵向桩间距900 mm。CFG桩为水泥粉煤灰碎石桩,是由水泥、粉煤灰、碎石加水拌合形成的高粘结强度桩,通过在基础和桩顶之间设置200～300 mm厚垫层使得桩、桩间土共同承担荷载。在沉管过程中可用料斗进行空中投料,待沉管至设计标高后须尽快投料,直到管内混合料面与钢管投料口平齐,如上料量不够,须在拔管过程中空中投料,以保证成桩桩顶标高满足设计要求。其混合料配比严格执行设计规定,碎石和石屑含杂质不大于5%,并且不含粒径大于50 mm颗粒,一般坍落度为30～50 mm,成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200 mm。混合料的搅拌须均匀,搅拌时间不得少于2 min。CFG桩施工顺序考虑隔桩跳打,施工新桩时与已打桩间距隔时间不应少于7 d。CFG桩施工完毕待桩体达到一定强度(一般为7 d左右),方可进行桩头处理。桩顶0.5 m左右长度的桩体是松散的,密实度较小,此部分应当挖除,或者采取碾压或夯实等方法使之密实,然后再铺设垫层。

由于CFG桩体的强度和模量比桩间土大,在荷载作用下,桩顶应力比桩间土表面应力大,桩可将承受的荷载向较深的坚硬土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载,减小了主楼靠近裙楼荷载对地基土的作用,变形减小。配合主楼基础边施工的碎石桩,在主、裙楼基础边形成一道地基隔离带,利用碎石具有的可错动性,主楼在逐渐加载的过程中使主楼的地基土受到挤压,由于碎石隔离带的作用,使得主楼区域的压缩具有可控性,对裙楼侧地基土的作用大大减少,从而得以顺利实施主楼施工。

4 沉降观测

业主委托具备资质的第三方进行全过程沉降变形观测。建筑物的沉降由两个阶段组成:施工阶段和使用阶段。在施工阶段由于高层筏板持力层为第3层粉质粘土(fak=200 kPa,Es1-2=9.0 MPa),该层土属中压缩性土。预计主体完工后,高层沉降量可以完成50%左右。根据计算及淄博地区高层筏基沉降观测经验,预估高层沉降量为70～80 mm。该工程主楼基础自2009年9月26日开始施工,2010年10月28日主体完工。在此期间,经用经纬仪和水准仪观测。主楼靠近裙楼端为32 mm,主楼远离裙楼端为45 mm,沉降差为13 mm。按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)5.3.4的规定:本建筑整体倾斜不应超过0.002 5。主楼宽度方向尺寸为24 000 mm,沉降差为13 mm,最终整体倾斜为0.000 542,满足规范高层整体倾斜不超过0.002 5的要求。主楼施工过程中重点对裙楼靠近主楼侧进行了观测,施工前后裙楼靠近主楼侧框架柱沉降量为9 mm,裙楼相邻侧柱中心距离l=8 m。满足《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)5.3.4的规定:框架结构、中压缩性土的变形允许值0.002 1。实践证明了采用局部地基处理方案的合理性。

5 结束语

合理、有序的建筑施工方案能够推动基本建设的健康、安全发展。作为设计单位有责任引导业主按照合理的顺序进行施工,避免悖逆设计要求导致的现场剔凿原有构件,毕竟会带来对整体结构的不利影响。当然面对建设过程错综复杂的变化,设计人员也要积极创新和探索,应对各种技术难题。

参考文献

[1] 建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002) .北京:中国建筑工业出版社,2002