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避免故障保安全
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讨论交流你遇到过的控制系统故障
了解控制系统避免故障的自我保护设计
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原本8天的任务,变成了至少8个月,你会是什么感受?
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这是为什么呢?
2024 年 6 月 5 日,美国航天员巴里・威尔莫尔和苏尼・威廉姆斯乘坐波音公司的 “星际客机”进入太空,原计划 6 月 14 日返回地球。
但飞船发射几小时后就发生了多处氦气泄漏,为控制泄漏关闭两个阀门,导致飞船 28 个姿控推进器中的 6 个失效。在准备与国际空间站对接时,又有 5 个姿控推进器 “罢工”,虽紧急修复了 4 个,但推进器故障问题一直存在且难以彻底解决。
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同时,还存在密封问题导致氦气泄漏的故障。飞行期间推进器内聚集的热量导致密封涂料膨胀,限制了推进器燃料传送并造成氦气泄漏,截至 2024 年 8 月 27 日,“星际客机” 又新增 2 处氦气泄漏点。
8月,美国宇航局(NASA)宣布,计划让两位宇航员于2025年2月乘坐SpaceX的“龙”飞船返航,但宇航员穿的是适配“星际客机”的宇航服,如乘坐SpaceX将无宇航服保护返回。
12月,NASA 宣布,两名宇航员返航时间至少延迟至 2025 年 3 月底。
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一个控制系统的正常运行,除了要求使用者严格遵守控制系统的使用规章制度,还要求控制系统本身具备相应功能,最大限度避免各种仪器仪表、电路、开关、发动机等硬件的故障。
控制系统的任何一个部件发生故障,都可能导致整个系统无法正常运行。
系统中任何一个模块、任何一个零件都是极其重要的,它们强大的安全性能,才能实现整个控制系统的正常。
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控制系统发生的故障,主要分为硬件故障和软件故障。
01
02
传感器故障、机械部件故障、电源线路故障等;
硬件故障
操作系统安装错误、参数设置错误、病毒入侵等。
软件故障
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一、讨论交流你遇到过的控制系统故障
回顾自己在使用一些家用电器时是否遇到过故障,小组讨论交流,以下这些设备可能会发生哪些故障,分析故障原因是什么,如何解决呢?
活动1
控制系统 故障现象 故障原因
空调
冰箱
台灯
智能门锁
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空调常遇见的故障有制冷或制热效果不好、空调滴水、噪音过大、启动不了等等。
我家制冷效果不好时,爸爸会清洗空调滤网。
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冰箱常遇见的故障有制冷效果差、压缩机一直运行不停机、数字面板损坏、内部有异味、工作噪音过大、冰箱内结冰等。
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台灯常遇见的故障有不亮、灯光闪烁、灯泡烧坏、灯罩或支架损坏等。
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智能门锁常遇见的故障有电量不足、无法识别指纹或人脸、无法输入密码、自动报警异常等。
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购买电器时,都会配备一份使用说明书,其中有具体的使用方法、常见的故障类型、原因等信息,能够帮助我们排除故障。
冰箱故障说明表
洗衣机故障说明表
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二、了解控制系统避免故障的自我保护设计
控制系统会出现故障,就像人体会生病一样。一个抵抗力强、自我保护意识强的人往往不容易生病,即使生病了也会很快恢复。
同样,一个控制系统的安全性能越高,它的自我保护能力也就越强。
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控制系统的自我保护指的是,通过在控制系统内部安装保护功能模块,使得整个控制系统在运作时有一个良好的自我保护功能,确保控制系统的稳定运行和安全使用。
例如,在照明系统中,如果电流超过额定数值,系统会自动“跳闸”,电路自动断开,保护了电路设备不被烧坏。
漏电保护开关
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如果烟雾过浓,烟雾传感器会触发电梯消防迫降功能,电梯接收到危险信号会迫降至指定位置停止运行,这是电梯的自我保护行为。
烟雾传感器
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空调室外机一般具有高温自我保护功能。
空调室外机在运行时,会通过传感器检测室内外温度,如果温度过高,就会触发温度保护,自动停机保护,避免空调出现故障。
请搜索资料了解该功能实现的原理,然后绘制功能模块的工作过程示意图。
活动2
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控制系统的自我保护功能既保护了自身,也保护了使用者。例如,人们只要站在电梯门附近,电梯门就会保持开的状态,这是电梯的防夹功能;
汽车提速后,车门会自动上锁,这是速度感应自动落锁功能,防止车门被不慎打开;
电吹风的过温保护器,能在温度超过安全范围时自动断电,避免过热引发火灾;
高压锅的止开阀,保证了只有在锅内外压力平衡时,锅盖才能打开,以防锅内高压把食物溅出。
拓 展 与 提 升
拓 展 与 提 升
随着对智能种植大棚的深入使用,种植户慢慢发现大棚安全性能上的不足,于是想增加一些安全保护措施,保证大棚基础设施的安全。
如果请你做设计师,你会给种植大棚设计一个什么样的“自我保护”模块?请参考前面所学的知识,绘制该模块的工作过程示意图。
范例模块:
1.室外温度过低保护模块
2. 室外温度过高保护模块
3.系统电流过大保护模块
4.水泵压力过大保护模块
总 结
总 结
1.了解控制系统故障的表现与危害。
2.了解一些控制系统在安全防护方面的设计。
3.初步具备控制系统安全防范功能的设计意识。
4.关注身边的控制系统及其故障案例。
谢谢观看
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