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簡(jiǎn)介：隨著中國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，作為強(qiáng)化高爐冶煉的優(yōu)質(zhì)爐料，球團(tuán)礦產(chǎn)量進(jìn)一步擴(kuò)大。然而，雖然中國(guó)鐵礦石儲(chǔ)量很大，但原礦鐵品位低，需經(jīng)過選礦，生產(chǎn)的磁鐵精礦鐵品位低，含雜高，其產(chǎn)量也遠(yuǎn)不能滿足球團(tuán)生產(chǎn)需要，中國(guó)鋼鐵工業(yè)面臨著嚴(yán)重的球團(tuán)原料短缺。因此，中國(guó)每年需要進(jìn)口大量鐵品位高、雜質(zhì)含量低的赤鐵礦用于球團(tuán)生產(chǎn)。巴西淡水河谷公司是世界最大的鐵礦公司，擁有豐富的赤鐵礦資源，但其與磁鐵礦相比，球團(tuán)焙燒性能差，屬于難處理鐵礦，特別是其中的鏡鐵礦的利用尤為困難。因此，本文對(duì)強(qiáng)化巴西淡水河谷赤鐵礦球團(tuán)焙燒技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)保障中國(guó)球團(tuán)工業(yè)擁有充足的球團(tuán)原料供應(yīng)及改善球團(tuán)質(zhì)量具有重要意義。本文采用鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)工藝，對(duì)強(qiáng)化巴西淡水河谷赤鐵礦球團(tuán)焙燒技術(shù)進(jìn)行研究，并且通過小型、擴(kuò)大試驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)及工業(yè)應(yīng)用三個(gè)階段，開發(fā)了三個(gè)技術(shù)方案通過濕式球磨、高壓輥磨（HPRG）或兩者的聯(lián)合技術(shù)對(duì)造球原料進(jìn)行預(yù)處理添加細(xì)磨石灰石提高球團(tuán)礦堿度赤鐵礦外加磁鐵精礦的配礦方案優(yōu)化，以期提高成球性、強(qiáng)化球團(tuán)焙燒及改善成品球團(tuán)礦冶金性能。對(duì)巴西淡水河谷赤鐵礦性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，包括其粒度組成、比表面積、顆粒形貌、可磨度、成球性及單礦焙燒性能，揭示了巴西鏡鐵礦類型的赤鐵礦難焙燒的內(nèi)在機(jī)制。研究中對(duì)濕式球磨、高壓輥磨（HPRG）以及兩者結(jié)合的工藝方案強(qiáng)化赤鐵礦球團(tuán)焙燒的改善效果進(jìn)行了比較對(duì)小型試驗(yàn)、擴(kuò)大試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)的工藝參數(shù)，包括造球原料預(yù)處理工藝參數(shù)、造球原料結(jié)構(gòu)、膨潤(rùn)土配比和種類、造球工藝參數(shù)、預(yù)熱和焙燒工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。采用SEM檢測(cè)赤鐵礦預(yù)處理前后的微觀結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)，并通過檢測(cè)生球和焙燒球團(tuán)的物理化學(xué)性質(zhì)，研究焙燒球團(tuán)的冶金性能和工藝礦物學(xué)等手段，揭示相關(guān)技術(shù)方案強(qiáng)化赤鐵礦球團(tuán)焙燒及改善球團(tuán)礦冶金性能的機(jī)理，并將這些強(qiáng)化球團(tuán)焙燒技術(shù)方案運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行了研究。本研究表明，從化學(xué)成分和粒度組成上來看，巴西淡水河谷赤鐵礦是優(yōu)質(zhì)的球團(tuán)原料，鐵品位高達(dá)6679％，含247％SIO2，082％AL2O3，雜質(zhì)含量較少，S、P含量分別為0017％、0024％，而且粒度非常細(xì)，0074MM為9114％、0043MM達(dá)6159％。但是，其成球性較差，靜態(tài)成球性指數(shù)僅為015，而且其比表面積低，僅有520CM2G，難以直接應(yīng)用于球團(tuán)生產(chǎn)。不能采用常規(guī)的鐵精礦粒度作為評(píng)價(jià)其成球性指標(biāo)。在球團(tuán)生產(chǎn)中必須將其進(jìn)一步細(xì)磨預(yù)處理，提高其成球性，改善球團(tuán)焙燒性能。但是其可磨性差，球磨機(jī)功指數(shù)高達(dá)244KWHT。即使通過球磨將這種赤鐵礦細(xì)磨到0043MM90％，比表面積達(dá)到1320CM2G，制備的球團(tuán)在預(yù)熱溫度1150℃、預(yù)熱時(shí)間15MIN和焙燒溫度1330℃、焙燒時(shí)間15MIN的小型試驗(yàn)最佳條件下，預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)抗壓強(qiáng)度也分別只有369N個(gè)和1365N個(gè)，預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)低于500N個(gè)和2500N個(gè)的要求。因此，對(duì)巴西鏡鐵礦型赤鐵礦必須開發(fā)高效預(yù)處理技術(shù)，提高其成球性，強(qiáng)化球團(tuán)焙燒。本文開發(fā)了三個(gè)技術(shù)方案來強(qiáng)化淡水河谷赤鐵礦球團(tuán)工藝，分別為在赤鐵礦中配入30％的磁鐵精礦作為球團(tuán)原料通過球磨預(yù)處理將赤鐵礦比表面積由520CM2G提高到11401320CM2G，然后通過高壓輥磨處理將其比表面積增加到15001700CM2G三是提高球團(tuán)堿度，用100％的赤鐵礦（自然堿度為004）為鐵原料，添加細(xì)磨石灰石，制備堿度為0203的球團(tuán)礦。這三種手段均可以使預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度分別提高到500N個(gè)和2500N個(gè)的目標(biāo)值以上。與不對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理的方案相比，這三種技術(shù)方案顯著提高了巴西淡水河谷鏡鐵礦型赤鐵礦的成球性及球團(tuán)的預(yù)熱焙燒性能，并能以70100％的巴西赤鐵礦為原料，采用鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯工藝生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)球團(tuán)礦。造球試驗(yàn)從不同角度比較了三種膨潤(rùn)土的性能優(yōu)劣。從提高生球落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的角度考慮，印度膨潤(rùn)土比FANCHANG膨潤(rùn)土性能好，而后者又優(yōu)于HUSI膨潤(rùn)土。但如果從生球爆裂溫度方面考慮，使用HUSI膨潤(rùn)土比使用FANCHANG膨潤(rùn)土效果好，而后者比印度膨潤(rùn)土好。國(guó)內(nèi)膨潤(rùn)土的添加量需要15％20％，而印度膨潤(rùn)土的適宜用量為10％13％。試驗(yàn)先使用80％粒度為0045MM90％的赤鐵精礦配加20％的2磁鐵精礦，20％FANCHANG膨潤(rùn)土的配料條件進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)。然后在最佳試驗(yàn)參數(shù)下比較配加不同磁鐵精礦比例的混合料制備球團(tuán)的效果。試驗(yàn)得出的適宜造球參數(shù)如下赤鐵精礦比表面積達(dá)到1500CM2G以上，相應(yīng)的細(xì)度為85％90％小于0043MM；配加30％的2磁鐵礦；國(guó)內(nèi)膨潤(rùn)土的適宜添加量為15％20％；生球適宜水分為100±02％；生球粒度范圍為816MM；生球落下強(qiáng)度達(dá)到3次05M以上；生球抗壓強(qiáng)度達(dá)到15N個(gè)以上；生球熱爆裂溫度達(dá)到350℃以上。預(yù)熱焙燒擴(kuò)大試驗(yàn)得出適宜的球團(tuán)焙燒系統(tǒng)參數(shù)如下料層高度150MM；鼓風(fēng)干燥溫度210±10℃；鼓風(fēng)干燥時(shí)間和風(fēng)速分別為2MIN，10MS；抽風(fēng)干燥溫度340±10℃；鼓風(fēng)干燥時(shí)間和風(fēng)速分別為8MIN，12MS；適宜的預(yù)熱制度為1130±10℃預(yù)熱15MIN，預(yù)熱風(fēng)速22MS；適宜的焙燒制度為1300±10℃焙燒1520MIN。在適宜的造球、預(yù)熱和焙燒制度下具體研究三個(gè)技術(shù)方案的效果。首先，對(duì)于赤鐵精礦配加30％磁鐵精礦的配礦方案，在最佳的預(yù)熱和焙燒條件下，焙燒球團(tuán)礦物理性能良好，其抗壓強(qiáng)度可達(dá)到2500N個(gè)以上，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)63MM為9752％，抗磨指數(shù)05MM為278％，97％的焙燒球團(tuán)粒徑處于816MM的范圍內(nèi)。焙燒球團(tuán)鐵品位高，全鐵含量達(dá)到6582％。焙燒球團(tuán)的還原膨脹指數(shù)RSI較高配加20％與30％的2磁鐵礦的還原膨脹指數(shù)分別為3586％、2036％。這意味著還需要采取其他措施來降低RSI。焙燒球團(tuán)的還原性指數(shù)處于正常水平，其軟化熔滴溫度較高且溫度區(qū)間較窄。焙燒球團(tuán)主要依靠再結(jié)晶和聚結(jié)來獲得較好的還原性和機(jī)械強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明，直接采用100％的赤鐵精礦制備合格氧化球團(tuán)礦較為困難赤鐵精礦配加磁鐵精礦是制備合格酸性球團(tuán)的一個(gè)適宜方法。然而，即使配加了磁鐵精礦，焙燒球團(tuán)的還原膨脹指數(shù)仍然較高，還需要采取一些措施來改善。通過調(diào)節(jié)堿度可以改善赤鐵精礦球團(tuán)制備過程。在膨潤(rùn)土用量18％并添加109176％的石灰石進(jìn)行造球的條件下，生球落下強(qiáng)度達(dá)到3次05M以上。然而，隨著石灰石添加量的增加，生球強(qiáng)度和爆裂溫度均會(huì)稍微下降。對(duì)于采用具有適宜比表面積的100％赤鐵礦粉礦做鐵原料的球團(tuán)工藝，提高球團(tuán)堿度可以顯著改善球團(tuán)焙燒行為。在自然堿度004（不添加任何熔劑）時(shí)，在預(yù)熱溫度1130±10℃、預(yù)熱時(shí)間15MIN、預(yù)熱風(fēng)速19MS及焙燒溫度1300±10℃和焙燒時(shí)間15MIN的擴(kuò)大試驗(yàn)最優(yōu)條件下，預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度分別為382N個(gè)和885N個(gè)，預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度分別為9638％和7373％，遠(yuǎn)低于要求的指標(biāo)。當(dāng)添加細(xì)磨石灰石造球，將球團(tuán)礦堿度提高到03時(shí)，在相同的預(yù)熱和焙燒條件下，預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度分別為12149N個(gè)和26235N個(gè)，預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度分別為959％和9573％，達(dá)到了要求的指標(biāo)。由此可看出，與自然堿度焙燒球團(tuán)相比，調(diào)節(jié)堿度至02或者03之后的焙燒球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度明顯提高，達(dá)2500N個(gè)以上。這說明了焙燒球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度可以通過添加石灰石調(diào)節(jié)球團(tuán)的堿度來改善。與配加2磁鐵精礦的焙燒球團(tuán)相比，堿度增加到02或者03的焙燒球團(tuán)的還原性變好，還原膨脹指數(shù)RSI穩(wěn)定在21％26％的范圍內(nèi)，與配加30％的2磁鐵精礦的結(jié)果相近。堿度為03的焙燒球團(tuán)礦物組成和微觀結(jié)構(gòu)良好。良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度使球團(tuán)抗壓強(qiáng)度達(dá)到2500N個(gè)以上，滿足了高爐生產(chǎn)的要求。球團(tuán)焙燒行為的改善得益于低溫下鐵酸鈣的形成，它強(qiáng)化了固相擴(kuò)散反應(yīng)和球團(tuán)的固相固結(jié)?？傮w上看，添加石灰石增加球團(tuán)堿度至0203可以達(dá)到改善球團(tuán)物理性能的效果，但其冶金性能還有待提高。從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面來講，高壓輥磨處理是強(qiáng)化赤鐵礦球團(tuán)工藝最有效的方法。研究提出了兩種高壓輥磨預(yù)處理流程第一種是開路流程，球團(tuán)原料依次通過兩臺(tái)高壓輥磨機(jī)進(jìn)行預(yù)處理，這種方式需要串聯(lián)安裝兩臺(tái)高壓輥磨機(jī)第二種是閉路流程，只采用一臺(tái)高壓輥磨機(jī)，在一定的循環(huán)負(fù)荷下對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，從高壓輥磨機(jī)出來的部分邊料返回輥磨機(jī)的給料中，與新給料一道經(jīng)過高壓輥磨機(jī)進(jìn)行細(xì)磨。由70％赤鐵礦配加30％磁鐵精礦組成的造球混合料經(jīng)高壓輥磨預(yù)處理，進(jìn)行造球和球團(tuán)焙燒，取得的良好指標(biāo)。通過高壓輥磨處理獲得的赤鐵精礦成球性能良好。分別采用210％循環(huán)負(fù)荷的高壓輥磨閉路流程和兩次高壓輥磨預(yù)處理開路流程預(yù)處理，可以將巴西赤鐵礦比表面積從1100CM2G分別提高到1495CM2G和1294CM2G，靜態(tài)成球性指數(shù)由015分別增加到0628和0798。雖然鐵精礦粒度組成變化不大，但其比表面積增加，成球性顯著得到改善。首次提出“鐵精礦比表面積是評(píng)價(jià)其成球性的最有效的指標(biāo)”。高壓輥磨預(yù)處理不僅強(qiáng)化了造球過程，還可以降低膨潤(rùn)土用量。研究中對(duì)比了幾種國(guó)產(chǎn)膨潤(rùn)土和優(yōu)質(zhì)印度膨潤(rùn)土對(duì)生球性能的影響。結(jié)果表明，不經(jīng)預(yù)處理，膨潤(rùn)土配比通常為23％，生球強(qiáng)度才能達(dá)到要求的指標(biāo)。經(jīng)過高壓輥磨預(yù)處理，膨潤(rùn)土用量可降低到0710％，在生球水分90％±05％和造球時(shí)間610MIN的條件下，生球落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別大于5次05M和15N個(gè)，生球爆裂溫度高于450℃。兩次高壓輥磨開路流程預(yù)處理赤鐵礦制備的球團(tuán)具有良好的焙燒性能，在較低的焙燒溫度下就可以獲得較好的指標(biāo)。擴(kuò)大試驗(yàn)結(jié)果表明，在預(yù)熱溫度11001130±10℃、預(yù)熱時(shí)間1013MIN、預(yù)熱風(fēng)速22MS及焙燒溫度1280±10℃、焙燒時(shí)間13MIN的條件下，預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到771和2759N個(gè)，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度分別為9576％3MM和9373％。相對(duì)而言，采用210％循環(huán)負(fù)荷的高壓輥磨閉路流程預(yù)處理赤鐵礦制備的優(yōu)質(zhì)球團(tuán)需要較高的溫度，在預(yù)熱溫度1130±10℃、預(yù)熱時(shí)間12MIN、預(yù)熱風(fēng)速22MS及焙燒溫度1300±10℃、焙燒時(shí)間15MIN的擴(kuò)大試驗(yàn)條件下，預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到707和2745N個(gè)，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度分別為9798％3MM和9347％。此外，高壓輥磨改善了焙燒球團(tuán)的還原膨脹指數(shù)，將其控制在15％以下。高壓輥磨的作用機(jī)理可能是，高壓輥磨將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒表面的化學(xué)能，使赤鐵礦顆粒得到機(jī)械活化，顆粒形成較多的裂紋、更高程度的晶格畸變和缺陷。這些機(jī)械活化作用使赤鐵礦顆粒表面親水性增加、成球性提高，生球的預(yù)熱、焙燒行為也得到改善，焙燒球團(tuán)具有良好的冶金性能。高壓輥磨預(yù)處理原料、赤鐵礦中配加磁鐵精礦、提高赤鐵礦球團(tuán)堿度，或者這些措施的組合可以顯著改善赤鐵礦球團(tuán)的冶金性能。成品球團(tuán)礦的粒度組成為816MM占90％左右，鐵品位為6566％、FEO含量為05％，而雜質(zhì)含量很低305415％SIO2，087192％AL2O3，00110020％S，00210046％P。這說明配加鐵品位高、雜質(zhì)含量低的巴西淡水河谷赤鐵礦，可顯著改善焙燒球團(tuán)的質(zhì)量。增加磁鐵礦在赤鐵礦球團(tuán)原料中的比例可以控制焙燒球團(tuán)的還原膨脹行為。當(dāng)配入30％磁鐵礦時(shí)，焙燒球團(tuán)還原膨脹指數(shù)RSI降低至2036％。由100％赤鐵礦制備的球團(tuán)低溫還原粉化很嚴(yán)重，低溫還原粉化指數(shù)分別如下RDI3155145％，RDI054481％。當(dāng)在赤鐵礦球團(tuán)原料中配入30％磁鐵礦時(shí)，RDI315提高到97％以上，RDI05降低至25％以下。低溫還原粉化被顯著地抑制。將焙燒球團(tuán)堿度從自然堿度提高到0203的效果與在赤鐵礦中配加30％磁鐵礦得到的結(jié)果相似，焙燒球團(tuán)還原膨脹指數(shù)為2026％，RDI315提高到97％以上，低溫還原粉化率很低。以80％赤鐵礦配加20％磁鐵礦為原料，采用210％循環(huán)負(fù)荷的高壓輥磨閉路流程和兩次高壓輥磨開路流程分別預(yù)處理后，制備的兩種焙燒球團(tuán)礦冶金性能都很好，其指標(biāo)依次如下還原度指數(shù)RI分別為6718％和7754％，還原膨脹指數(shù)RSI分別為1308％和664％，低溫還原粉化指數(shù)（RDI315）分別為8174％和7521％。焙燒球團(tuán)礦的礦相分析結(jié)果表明，不管是何種配礦方案，球團(tuán)中的礦物絕大部分是赤鐵礦，因?yàn)樵陬A(yù)熱、焙燒過程中磁鐵礦得到充分氧化，F(xiàn)EO含量低于1％。由100％淡水河谷赤鐵礦制備的焙燒球團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)較差，F(xiàn)E2O3晶粒細(xì)小，F(xiàn)E2O3再結(jié)晶不能較好連接起來。因此，成品球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)低于2500N個(gè)。這可能是以下原因造成的淡水河谷赤鐵礦為鏡鐵礦類型，其高溫反應(yīng)性低，赤鐵礦晶粒非常細(xì)小，在焙燒過程中難以生長(zhǎng)。不過，焙燒球團(tuán)礦的礦物組成、微觀結(jié)構(gòu)可以得到改善。配加磁鐵礦的赤鐵礦焙燒球團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu)得到明顯改善，赤鐵礦晶粒充分長(zhǎng)大和再結(jié)晶，形成粗粒的赤鐵礦，而且赤鐵礦晶?；ミB良好。因此，焙燒球團(tuán)抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到2500N個(gè)。提高焙燒球團(tuán)堿度也可以改善其微觀結(jié)構(gòu)。將石灰石添加到赤鐵礦球團(tuán)原料，鈣離子會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入到赤鐵礦晶格中，形成了鐵酸鈣，加速了赤鐵礦晶粒的生長(zhǎng)和再結(jié)晶。這些過程增加了球團(tuán)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。堿度為03的焙燒球團(tuán)礦物組成合理，微觀結(jié)構(gòu)良好。因此，預(yù)熱球團(tuán)和焙燒球團(tuán)礦擁有較高的抗壓強(qiáng)度和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度達(dá)到2500N個(gè)以上，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度達(dá)到9395％，滿足了生產(chǎn)要求。采用鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯工藝，以巴西鏡鐵礦型赤鐵礦為主要原料，以本研究成果為基礎(chǔ)，對(duì)設(shè)計(jì)和建設(shè)年產(chǎn)量為120萬噸球團(tuán)礦的珠?；浽ＸS球團(tuán)廠項(xiàng)目進(jìn)行了可行性研究，投產(chǎn)調(diào)試、工業(yè)試驗(yàn)和生產(chǎn)應(yīng)用研究。生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明，球團(tuán)原料為70100％的淡水河谷赤鐵礦，配加2030％的磁鐵礦，球團(tuán)堿度控制在02左右，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)球團(tuán)礦，經(jīng)過生產(chǎn)調(diào)試，目前已經(jīng)達(dá)到和超過設(shè)計(jì)產(chǎn)量，焙燒球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度為27003100N個(gè)，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度為915932％，冶金性能達(dá)到了大型高爐要求。這些研究成果已經(jīng)推廣到了巴西淡水河谷與安陽鋼鐵公司的合資球團(tuán)廠、武鋼礦業(yè)公司球團(tuán)廠等單位。這些單位的焙燒球團(tuán)抗壓強(qiáng)度達(dá)到2500N個(gè)以上，冶金性能指標(biāo)滿足了高爐生產(chǎn)要求。這是在國(guó)內(nèi)率先成功采用大型鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯工藝，利用100％的赤鐵礦作為原料生產(chǎn)酸性氧化球團(tuán)的工業(yè)實(shí)踐。這些研究成果是“大型鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯赤鐵球團(tuán)礦生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用”項(xiàng)目的一部分，該項(xiàng)目獲得了“2010年度中國(guó)國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”。

簡(jiǎn)介：并行多線程程序設(shè)計(jì)方法現(xiàn)在已經(jīng)越來越普及，尤其是在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，已經(jīng)成為提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而，對(duì)共享數(shù)據(jù)的同步訪問機(jī)制又在一定程度上降低了程序的并發(fā)執(zhí)行程度，系統(tǒng)的并發(fā)執(zhí)行效率不能得到非常充分的發(fā)揮。本文從共享數(shù)據(jù)讀寫方式、線程同步方法入手，解決了變化數(shù)據(jù)的識(shí)別問題、同步過程產(chǎn)生的相互阻塞、等待問題，大大減少了并發(fā)任務(wù)之間數(shù)據(jù)交換產(chǎn)生的額外開銷和等待時(shí)間，有效提高了系統(tǒng)并發(fā)執(zhí)行效率。本文在細(xì)致分析了組態(tài)軟件數(shù)據(jù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了附加索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，該算法可以標(biāo)記出數(shù)據(jù)集在兩次更新之間發(fā)生變化的數(shù)據(jù)子集來加快數(shù)據(jù)交換過程，相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換算法，該算法消除了搜索操作，數(shù)據(jù)集的寫入效率、讀出效率都得到了大幅提高，在數(shù)據(jù)集的讀寫訪問操作非常頻繁的情況下，效果尤為顯著。雖然一些研究者在共享數(shù)據(jù)同步訪問方面提出了無阻塞、無等待數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，但是他們所采用的方法都過于復(fù)雜，需要硬件并發(fā)原語的支持，而且到目前為止，還不能推廣到普通的復(fù)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。本文在分析和研究并發(fā)任務(wù)之間數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)上，提出了一種無等待的數(shù)據(jù)交換機(jī)制雙緩沖數(shù)據(jù)模式，該模式可以保證線程對(duì)數(shù)據(jù)的訪問不會(huì)受到相關(guān)線程狀態(tài)的影響，無論這些線程是處于停滯狀態(tài)或者已經(jīng)被終止，因此，可以有效的避免死鎖、優(yōu)先級(jí)倒置等問題。最后，在這兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文建立了進(jìn)程間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信模型，在有效降低進(jìn)程間耦合程度的同時(shí)，可以沒有延遲的把數(shù)據(jù)從多生產(chǎn)者并發(fā)的“推”到多個(gè)消費(fèi)者中。該模型的建立解決了傳統(tǒng)模型中存在的實(shí)時(shí)性差、任務(wù)并發(fā)度不高的問題，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以更為自由的劃分任務(wù)模塊，實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡。盡管本文提出的方法可以有效的解決工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件中并發(fā)任務(wù)之間的數(shù)據(jù)交換問題，但是否適用于其它軟件領(lǐng)域，本文做出了一些分析，但實(shí)用性如何還有待于進(jìn)一步的研究與分析。

簡(jiǎn)介：華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文工業(yè)工程技術(shù)在神龍公司的應(yīng)用研究姓名張毅申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)動(dòng)力工程指導(dǎo)教師郎靜20061101華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTINDUSTRIALENGINEERINGHASBEENWIDELYRECOGNIZEDASINTERDISCIPLINARYSUBJECT，WHICHCANEFFECTIVELYDECREASEVARIOUSWASTEANDIMPROVEOVERALLPRODUCTIVITYVIACOMBININGENGINEERINGWITHMANAGEMENT．TOENHANCECOMPETITIVEPOWERINMARKETS，THEENTERPRISESOFCHINAAUTOMOTIVEINDUSTRYEAGERTOIMPROVEWORKINGPRODUCTIVITYANDREDUCECOST．SOTHEAPPLICATIONSTUDYONLARGESCALEENTERPRISEBASEDONINDUSTRIALENGINEERINGISPUSHEDTOANIMPORTANTPOSITIONASASUBJECTSTUDYWITHSTRONGTHEORETICALANDACTUALPURPOSE．AFTERHAVINGANALYZEDCURRENTAPPLICATIONLEVELOFIEINCHINAANDTHETRENDSINOVERSEAINDUSTRY,THISARTICLEATTEMPTSTOIDENTIFYTHEESSENTIALCAUSEFORPOORPRODUCTIONEFFICIENCYANDOPERATIONALENVIRONMENTINXIANGFANMOTORPLANT，DONGFENGPEUGEOTCITROENAUTOMOBILECOMPANYLTDDPCA，ANDIMPROVETHEMWITHINDUSTRIALENGINEERINGTHEORY．THERESULTSOFANALYSISANDINVESTIGATIONPOINTOUTTHATCURRENTMETHODINXIANGFANMOTORPLANTCANNOTEVALUATETHEOPERATIONLOADANDPRODUCTIONEFFICIENCYDUETOIGNORETHERELATIONSHIPBETWEENHUMANANDMACHINE．INTHISSTUDY,ANEWCONCEPTANDANEWCALCULATIONMETHODABOUT“PROCESSINGTMAE’’HAVEBEENINTRODUCEDTOESTABLISHANEWTUNEMANAGEMENTSYSTEM，WHICHCONSIDEROFTHEMACHININGCHARACTERSANDWIDELYCOMMUNICATEWITHTHEEXPERTSFROMOVERSEAANDNATIONALCOMPANIES．ITHASBEENCARRIEDOUTTOAPPLYTHISNEWSYSTEMINDPCA．MEANWHILE，ITALSOHASBEENSTUDIEDTHEFACTORSWHICHMAYINFLUENCEOPERATORSTHROUGHTHEADVANCEDTHEORYOFHUMANTOMACHINEENGINEERING．THEKEYEVALUATIONINDEXUNDEROPERATIONALENVIRONMENT．NOWHASBEENESTABLISHEDTHROUGHMASSDATACOLLECTEDFROMMANUFACTURINGFIELD．THERESULTSOFTHISMETHODAPPLICATIONINXIANGFANPLANTOFDPCAINDICATE．THEWORKINGHOURSQUOTACANREDUCEAT5％ANNUALLY．ITALSOCANBRINGINAREDUCTIONOFOPERATORSWORKINGLOADWITLLIMPROVEDWORKINGENVIRONMENT．INADDITIONTOTHAT，THEAVOIDANCEOFUNNECESSARYINVESTMENTWASTEWILLBEAVAILABLEDUETONOTBEINGABLETOASSESSTHEFUTUREOPERATIONALLOADPRECISELY．KEYWORDSINDUSTRIALENGINEERING,PROCESSINGTIME，OPERATIONALENVIRONMENT，QUANTIFIABLEEVALUATION，PRACTICALSTUDYII

簡(jiǎn)介：產(chǎn)品設(shè)計(jì)是制造業(yè)的靈魂，設(shè)計(jì)信息是產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)中，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要因素之一。隨著以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的、閉門造車式的設(shè)計(jì)方式已越來越不能滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)日新月異的發(fā)展需求，基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)已成為工業(yè)設(shè)計(jì)研究的重要課題之一。論文在設(shè)計(jì)調(diào)研、實(shí)例推理等理論的基礎(chǔ)上，將動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)信息的應(yīng)用之中，研究了產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)信息的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，并開發(fā)出了一套相應(yīng)的原型系統(tǒng)。論文的主要研究成果包括1、結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)，在分析比較產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)信息的基礎(chǔ)上提出了產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)信息網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用需要解決的關(guān)鍵問題及解決此類問題的關(guān)鍵技術(shù)。2、對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)的用戶需求信息獲取關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。針對(duì)用戶需求信息調(diào)查問卷的設(shè)計(jì)及調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，分析了用戶需求信息的特點(diǎn)及其分類，并利用實(shí)例推理及關(guān)系模型搭建了用戶需求調(diào)查問題庫及問卷模板庫。3、結(jié)合網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究了產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例的網(wǎng)絡(luò)化虛擬展示關(guān)鍵技術(shù)，并利用CULT3D及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)搭建了產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例CULT3D模型庫。4、利用所研究的關(guān)鍵技術(shù)，搭建了產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)信息網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的系統(tǒng)平臺(tái)，并通過實(shí)例驗(yàn)證了論文提出的關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)的可用性。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多XML技術(shù)在工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：隨著計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)，機(jī)器人技術(shù)和工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，機(jī)器人焊接技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的深度和廣度不斷拓展。這也對(duì)當(dāng)前的機(jī)器人焊接應(yīng)用技術(shù)提出了更高的要求。本文首先介紹并分析了人工智能的研究?jī)?nèi)容和當(dāng)今工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的一些智能化控制技術(shù)。然后結(jié)合具體應(yīng)用實(shí)際，對(duì)在工業(yè)焊接機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)中需要解決的幾個(gè)問題進(jìn)行了相應(yīng)的分析。結(jié)合先前的研究?jī)?nèi)容，提出了相應(yīng)的智能化解決方案。這些方案包括，采用反復(fù)學(xué)習(xí)控制的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑優(yōu)化系統(tǒng)，采用模糊控制的焊縫自動(dòng)跟蹤和焊槍導(dǎo)引系統(tǒng)，采用自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制的焊接過程控制系統(tǒng)，以及采用專家控制的焊槍清洗自動(dòng)管理系統(tǒng)。最后，介紹了采用這些智能化技術(shù)的焊接機(jī)器人系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)，包括總體規(guī)劃和軟件硬件的設(shè)計(jì)。

簡(jiǎn)介：可編程邏輯控制器PLC作為目前工業(yè)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)設(shè)備，被稱為“工業(yè)自動(dòng)化三大支柱性產(chǎn)業(yè)之一”，在各工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮著愈來愈大的作用。然而，在中國(guó)，國(guó)外產(chǎn)品一直壟斷著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，這是我們所不能接受的，同時(shí)中國(guó)的PLC研究還停留在消化水平上，很少有自主產(chǎn)權(quán)的新型PLC的出現(xiàn)。因此，本文研究設(shè)計(jì)了基于CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件芯片的新型PLC，以期為國(guó)內(nèi)PLC的研發(fā)做出貢獻(xiàn)。復(fù)雜可編程邏輯器件以其運(yùn)算速度快、編程方便等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。本文研究了PLC的組成和內(nèi)部工作原理，研究了CPLD的組成和工作原理。采用LATTICE公司的M4A5323210JC系列CPLD芯片，設(shè)計(jì)了16輸入12輸出數(shù)字邏輯可編程控制器。通過外圍電路的設(shè)計(jì)、硬件描述語言編程和程序下載等實(shí)驗(yàn)，制作了一種新式可編程控制器。軟件在CPLD內(nèi)核基礎(chǔ)上，應(yīng)用硬件描述語言和邏輯圖編程，滿足了系統(tǒng)所需要的應(yīng)用。該系統(tǒng)可以應(yīng)用自頂向下設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程，滿足一般的工業(yè)控制要求，基本可以實(shí)現(xiàn)PLC中順序控制的功能，并且在程序執(zhí)行速度和性價(jià)比上遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有PLC，具有使用和進(jìn)一步開發(fā)價(jià)值。本課題對(duì)PLC創(chuàng)新技術(shù)水平具有重要意義，屬于技術(shù)創(chuàng)新和相關(guān)理論的深入研究，可為我國(guó)可編程控制產(chǎn)品的更新?lián)Q代提供技術(shù)支持。文章以油壓機(jī)控制系統(tǒng)為例，設(shè)計(jì)了油壓機(jī)系統(tǒng)的電氣回路，應(yīng)用此控制器實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)中的部分程序控制，效果良好。此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)僅實(shí)現(xiàn)了小型PLC系統(tǒng)的一個(gè)雛形，在完善各項(xiàng)功能方面都還需要進(jìn)一步的分析、研究和調(diào)試工作。

簡(jiǎn)介：東北大學(xué)碩士學(xué)位論文基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的研究及其在工業(yè)中的應(yīng)用姓名齊洪鋼申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用指導(dǎo)教師王大玲200221盔A盤堂塑堂焦逢塞一笪四衛(wèi)L叢強(qiáng)STUDYANDAPPLICATIONININDUSTRYOFDATAMININGONDATABASEABSTRACTRECENTLYTHEDATAMININGONDATAWAREHOUSEANDDATABASEASACOMPUTERAPPLICATIONDIRECTIONISDEVELOPING，F(xiàn)ORSOLVINGTHECONTRADICTIONBETWEENEXCESSIVEDATAANDPOORKNOWLEDGENOWADAYS，IMMENSEDATAAREGOTFROMSUBJECTDATASTOREDINWAREHOUSEORDATASTOREDINDATABASE，ANDREFINED，POTENTIAL，UNKNOWNANDUSEFULKNOWLEDGECANBEEXTRACTEDFROMTHEDATATHROUGHCOMBININGMATHEMATICS，COMPUTERANDDOMAINKNOWLEDGETOGETHERTHISPAPERPICKSOUTPROPERAPPROACHTOAPPLYDATAMININGONDATABASETOPRODUCTIONPRACTICEININDUSTRYENTERPRISESDEPENDENTONTHESTUDYINDATAMININGONDATAWAREHOUSEANDDATABASE，ANDBUILDSONLINEDATACOLLECTINGSYSTEMANDOFFIINEDATAANALYSISSYSTEMWITHTHEOFFIINESYSTEM，KNOWLEDGEISGAINEDTHROUGHANALYZINGANDMININGTHEDATACOLLECTEDFROMONLINEDATACOLLECTINGSYSTEM，ANDISAPPLIEDTOPRODUCTIONPRACTICEREGRESSIONINCLUDINGEVIDENCEFACTORANALYSISANDPRINCIPALCOMPONENTANALYSISISUSEDINDATAMININGTHEEVIDENCEFACTORSWHICHINFLUENCETHEPRODUCTQUALITYAREGAINEDWIMTHEEVIDENCEFACTORMOTHODTHEPRINCIPIALCOMPONENTSOFEVIDENCEFACTORSWHICHARCORTHOGONALANDLINEARINDEPENDENCEEACHOTHERALEGAINEDWITHPRINCILCLALCOMPONENTMETHODTHENUMBEROFPRINCIPALCOMPONENTSISFEWERTHANTHATOFEVIDENCESDECISIONTREEANALYSISCLASSIFIESTHEANALYZEDDATA，F(xiàn)INDSOUTCLASSIFIEDFEATURESBETWEENDIFFERENTCLASSESEVALUATESTHEELASSIFIEDFEATURESGENERALLYTHENGAINSTHEDECISIONINFORMATIONTOIMPROVETHEPRODUCTQMLITY111EPRINCIPALCOMPONENTANALYSISGAINSTHEPRINCIPALCOMPONENTSTAKINGPLACEOFTHEEVIDENCEFACTORSASTHEARTIFICIALNEURALNETWORK’SINPUTNODES|N他EFFICIENCYOFTHISANNWITHFEWERINPUTNODESANDINNERLAYERSISIMPROVEDKEYWORDSDATAMINING，DATABASE，ARTIFICIALNEURALNETWORK，REGRESSIONANALYSIS，DECISIONTREEⅢ

簡(jiǎn)介：計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，促進(jìn)了人工智能技術(shù)的發(fā)展。尤其在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，大量計(jì)算機(jī)新技術(shù)的融入和采納，已經(jīng)打破了傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域相對(duì)落后的技術(shù)手段，這一新的趨勢(shì)和潮流正在工業(yè)領(lǐng)域中的得到廣泛的應(yīng)用。本課題是以美國(guó)GENESISINTERNATIONAL公司的工業(yè)制冷控制設(shè)備的HMIHUMANMACHINEINTERFACE，人機(jī)界面軟件作為研究、開發(fā)和應(yīng)用實(shí)例，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究適合于工業(yè)控制設(shè)備HMI軟件的軟件架構(gòu)技術(shù)。將合理的計(jì)算機(jī)軟件架構(gòu)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的HMI軟件中，不但可以減少軟件維護(hù)的工作量，提高軟件的質(zhì)量，還可以縮短軟件的開發(fā)周期，并且能很好地適應(yīng)系統(tǒng)功能的變化，有利于提高系統(tǒng)各個(gè)方面的性能。本課題通過對(duì)軟件架構(gòu)技術(shù)的研究與分析，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中所涉及到的工業(yè)控制設(shè)備，有針對(duì)性的剖析了工業(yè)控制設(shè)備的HMI軟件中應(yīng)采用的軟件架構(gòu)模式。論文從軟件架構(gòu)入手，分析了工業(yè)控制設(shè)備系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)了軟件架構(gòu)技術(shù)在其中的重要性及其在HMI軟件開發(fā)過程中所具有的支撐和引導(dǎo)作用。在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了軟件架構(gòu)技術(shù)在工業(yè)控制設(shè)備HMI軟件中是如何應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)的。文中采用了CS模式的三層架構(gòu)來研究適合于工業(yè)控制設(shè)備的人機(jī)交互界面軟件，其中還運(yùn)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互遠(yuǎn)程化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用推動(dòng)了工業(yè)控制設(shè)備系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展，滿足了現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展需求。

簡(jiǎn)介：在過去的四十多年中數(shù)據(jù)校正技術(shù)已成為過程系統(tǒng)工程領(lǐng)域重要的研究?jī)?nèi)容與應(yīng)用成果之一。數(shù)據(jù)校正技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油化工、鋼鐵等流程行業(yè)成為企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著過程系統(tǒng)工程研究領(lǐng)域的擴(kuò)展數(shù)據(jù)校正技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象也從傳統(tǒng)的裝置單元逐步擴(kuò)展到企業(yè)級(jí)大規(guī)模對(duì)象的多個(gè)業(yè)務(wù)層面。然而數(shù)據(jù)校正的工業(yè)應(yīng)用也面臨著生產(chǎn)測(cè)量、系統(tǒng)建模與應(yīng)用軟件開發(fā)與實(shí)施等多方面的挑戰(zhàn)。本文以石化行業(yè)為研究背景就數(shù)據(jù)校正技術(shù)在流程工業(yè)中的應(yīng)用研究開展了一些工作主要包括通過分析數(shù)據(jù)校正應(yīng)用的仿真研究需求基于智能工廠仿真及優(yōu)化集成平臺(tái)提出了智能工廠多層次數(shù)據(jù)校正仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)旨在為數(shù)據(jù)校正的工業(yè)應(yīng)用提供一個(gè)靈活的測(cè)試評(píng)價(jià)研究環(huán)境支持基于工廠級(jí)對(duì)象的多個(gè)層次不同模型復(fù)雜度的數(shù)據(jù)校正算法及求解策略研究。文章闡述了系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。以石化企業(yè)物料平衡為業(yè)務(wù)背景提出了一種石化企業(yè)物料平衡數(shù)據(jù)校正的多層次方法可以解決工廠面臨的測(cè)量數(shù)據(jù)缺失和不同業(yè)務(wù)層面物料平衡結(jié)果不一致的問題。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法相比多層次數(shù)據(jù)校正模型納入了不同來源的數(shù)據(jù)增加了數(shù)據(jù)校正的冗余性。同時(shí)采用將高精度的校正結(jié)果傳遞到其他層次的分步平衡策略保證了不同層次最終校正結(jié)果的一致性。最后提出了數(shù)據(jù)校正與生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化的集成作為工廠物料平衡數(shù)據(jù)校正結(jié)果的進(jìn)一步應(yīng)用。煉油生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)優(yōu)化模型中的一些約束與生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)罐數(shù)據(jù)密切相關(guān)而測(cè)量數(shù)據(jù)總是不可避免的帶有誤差。通過數(shù)據(jù)校正技術(shù)剔除歷史數(shù)據(jù)中的顯著誤差提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度能夠支持生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化得到更符合實(shí)際的優(yōu)化結(jié)果。

簡(jiǎn)介：工業(yè)計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)INDUSTRIALCOMPUTERIZEDTOMOGRAPHY，簡(jiǎn)稱工業(yè)CT或ICT，它利用射線穿過物體時(shí)發(fā)生衰減并將由傳感器獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建由此獲得物體的三維圖像，清晰、準(zhǔn)確、直觀地反映被檢測(cè)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料密度和缺陷狀況。工業(yè)CT圖像的三維可視化是計(jì)算機(jī)科學(xué)可視化的重要組成部分，也是無損檢測(cè)NDT領(lǐng)域的一門重要技術(shù)。ICT數(shù)據(jù)場(chǎng)的可視化是工業(yè)CT檢測(cè)中的關(guān)鍵性工作。由于體繪制技術(shù)可以真實(shí)地顯示三維物體內(nèi)部信息，逐漸成為主要的可視化手段。而高質(zhì)量的體繪制效果需要大量的運(yùn)算。對(duì)于中等規(guī)模的體數(shù)據(jù)在普通PC機(jī)上都很難達(dá)到實(shí)時(shí)交互繪制的效果，因而往往使用價(jià)格昂貴的高端圖形工作站或?qū)Ｓ糜布韺?shí)現(xiàn)。近年來，圖形處理硬件GPU的快速發(fā)展，其可編程性、并行計(jì)算和浮點(diǎn)計(jì)算能力不斷提高，為達(dá)到繪制的真實(shí)感與交互性能的平衡提供了硬件上的支持。本文研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面第一，介紹了三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化技術(shù)，包括繪制的概念、特點(diǎn)、過程。接著分析了體數(shù)據(jù)的來源，數(shù)據(jù)特點(diǎn)。詳細(xì)討論了體繪制的繪制方程和光學(xué)、光照模型，詳述了體繪制流程中各個(gè)步驟，同時(shí)介紹了體繪制技術(shù)的幾種常見算法，分析了它們?cè)诶L制質(zhì)量和性能上的不同，并確定三維紋理映射算法和光線投射加速算法為最終的研究方向。第二，研究了GPU在硬件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)和編程模式，著重說明了可編程渲染管線的結(jié)構(gòu)和加速技術(shù)以及編程軟件接口OPENGL和高級(jí)渲染語言CG，對(duì)在GPU上完成通用計(jì)算的方法進(jìn)行了介紹。第三，研究了將體繪制算法從CPU映射到GPU上的實(shí)現(xiàn)方法。分析了傳統(tǒng)基于二維和三維紋理的體繪制算法并討論了他們的不足之處，并在GPU上實(shí)現(xiàn)了三維紋理映射算法。接著，將原先在CPU中進(jìn)行的光線進(jìn)入點(diǎn)、離開點(diǎn)計(jì)算和光線的重采樣等步驟移入GPU中進(jìn)行，利用GPU的高速浮點(diǎn)運(yùn)算能力和并行計(jì)算能力，在頂點(diǎn)程序和片段程序中實(shí)現(xiàn)了光照和混合等費(fèi)時(shí)的計(jì)算，最終在GPU上實(shí)現(xiàn)了光線投射算法，使得實(shí)時(shí)繪制成為了可能，繪制的質(zhì)量和速度得到了很好的平衡。

簡(jiǎn)介：隨著機(jī)器人研究的不斷深入和機(jī)器人領(lǐng)域的不斷拓展工業(yè)機(jī)器人在我們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著越來越重要的作用尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展提供了更廣闊的空間。近年來將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用與機(jī)器人領(lǐng)域是極具發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的研究方向之一本文在現(xiàn)有理論基礎(chǔ)之上提出了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人綜合控制系統(tǒng)該系統(tǒng)以VC60和OPENGL圖形庫為實(shí)現(xiàn)工具結(jié)合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理利用虛擬仿真環(huán)境建模技術(shù)采用模塊化方法開發(fā)了一種六自由度噴涂機(jī)器人的綜合控制系統(tǒng)。主要研究成果如下1深入研究了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)理論并對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)在此基礎(chǔ)上給出了課題建立的六自由度噴涂機(jī)器人三維模型的各個(gè)位姿矩陣運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解問題。2詳細(xì)分析了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人綜合控制系統(tǒng)該系統(tǒng)主要包括九大功能模塊即物體造型模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)庫模塊噴槍軌跡生成模塊、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡生成模塊、人機(jī)交互模塊、分析與顯示模塊、作業(yè)指令生成模塊、通信與接口模塊。3研究了OPENGL相關(guān)內(nèi)容并將VC60和OPENGL有效的結(jié)合起來深入探討了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法和各個(gè)模塊的功能描述詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并結(jié)合OPENGL給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的部分程序代碼。該系統(tǒng)主要是對(duì)六自由噴涂機(jī)器人進(jìn)行的三維建模和對(duì)整個(gè)噴涂過程的動(dòng)態(tài)預(yù)演最終確定一條滿足實(shí)際生產(chǎn)需要的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡。從而縮短機(jī)器人程序的開發(fā)周期。本系統(tǒng)不僅功能完善、通用性強(qiáng)而且可以提高系統(tǒng)的噴涂精度降低生產(chǎn)成本是一種經(jīng)濟(jì)效益高易被用戶接受平臺(tái)。

簡(jiǎn)介：隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷深入，RTUREMOTETERMINALUNIT在現(xiàn)場(chǎng)得到大量的應(yīng)用，構(gòu)成了現(xiàn)場(chǎng)中的一級(jí)節(jié)點(diǎn)設(shè)備和二級(jí)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。為適應(yīng)實(shí)際情況，有些RTU在運(yùn)行一段時(shí)間后，都需要多次設(shè)置運(yùn)行參數(shù)。調(diào)度監(jiān)控中心可以通過網(wǎng)絡(luò)直接地配置一級(jí)節(jié)點(diǎn)RTU的參數(shù)，二級(jí)節(jié)點(diǎn)RTU由于數(shù)量眾多，功能專一，一般不由調(diào)度控制中心直接配置。某些二級(jí)RTU由于處在高溫高濕等惡劣及危險(xiǎn)環(huán)境中，不適宜操作人員在現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間配置其參數(shù)。為解決這種情況，進(jìn)行了本設(shè)計(jì)，由以下幾部分構(gòu)成手持終端機(jī)、服務(wù)器。其中，手持終端機(jī)部分采用了STM32處理器、TFT觸摸屏，并將ΜCOSⅡ和ΜCGUI移植到處理器上。手持終端機(jī)完成與RTU的通信，讀寫RTU的寄存器以完成對(duì)RTU的參數(shù)配置任務(wù)。本設(shè)計(jì)PC機(jī)作為服務(wù)器，不僅安裝了存儲(chǔ)與處理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫軟件，而且有負(fù)責(zé)前臺(tái)程序的VB軟件。前臺(tái)程序的實(shí)行分級(jí)操作，普通級(jí)別的用戶只可以進(jìn)行查詢等操作，管理員級(jí)別的用戶可以進(jìn)行生成報(bào)表、生成走勢(shì)圖、更改設(shè)置等操作，方便非專業(yè)技術(shù)人員的管理員對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作。手持終端機(jī)和服務(wù)器通過ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。手持終端功能完善、操作簡(jiǎn)單，操作人員經(jīng)過基本培訓(xùn)后，就可以熟練地操作。論文的主體思路是設(shè)計(jì)一個(gè)配置無線模塊的服務(wù)器和一個(gè)包含無線通信模塊、觸摸屏、串口通信模塊、JTAG調(diào)試模塊的嵌入式平臺(tái)，并將ΜCGUI和ΜCOSⅡ移植到硬件平臺(tái)上。論文主要章節(jié)的內(nèi)容安排如下第一章緒論部分，主要論述了課題的背景情況、國(guó)內(nèi)外的研究與開發(fā)狀況，提出了本文的設(shè)計(jì)思路。第二部分主要闡述本設(shè)計(jì)手持終端機(jī)部分的硬件設(shè)計(jì)，包括劃分各功能模塊的，介紹應(yīng)用到的芯片及其常用電路。第三部分針對(duì)目前常用各種的無線通信技術(shù)，描述了ZIGBEE技術(shù)的特點(diǎn)。第四部分經(jīng)過分析選擇ΜCOSⅡ作為本設(shè)計(jì)的嵌入式操作系統(tǒng)，描述了ΜCOSⅡ的功能，完成了ΜCOSⅡ和ΜCGUI的移植。第五部分進(jìn)行了手持終端的數(shù)據(jù)幀格式設(shè)計(jì)、手持終端機(jī)的軟件設(shè)計(jì)以及服務(wù)器的軟件設(shè)計(jì)。第六部分進(jìn)行全文總結(jié)，指出目前設(shè)計(jì)中的一些不足之處，并對(duì)下一步的改進(jìn)工作進(jìn)行了展望。