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          自動化控制研究實用13篇

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          自動化控制研究

          篇1

          0引言

          自動化控制技術已經在我們生活的方方面面得到了體現。目前,我國科學技術正在快速發展,各個行業也都在突飛猛進的發展,當然自動化行業也不例外。目前自動化行業不斷得到創新,同時也在不斷擴大自己的行業和領域,在不同的行業和領域已經被廣泛的應用,自動化的應用無形中增強了在行業中的競爭力,起到了極其重要的作用。自動化控制技術的廣泛應用極大地促進了企業的生產效率,也大大地縮減了企業的員工數量,減少員工工資開支,并且可以有效地改善員工的工作環境,降低由于人為操作所造成的一些錯誤,潛在提升了自身產品的質量,獲取消費者更大信任。本文結合作者查閱有關的文獻資料和自身的閱歷積累,首先闡述了自動化可以應用的領域,并且提出了一些自動化在應用中存在的問題,并給出了一些具體的解決問題的措施,希望能進一步推動自動化控制技術的發展。

          1 自動化控制技術應用的領域

          1.1 電力系統

          目前,我國電力系統在科學技術不斷創新的帶動下也有了突飛猛進的發展,尤其是將自動化控制技術應用到電力系統中,極大地促進了電力系統的發展。歸納起來,自動化控制技術在電力系統中的應用主要集中在電力調度和電力營銷兩個方面,下面簡單介紹下自動化控制技術在這兩個方面的應用。

          我們知道,在電力系統中電力調度和控制主要目的就是在生產相同質量的電能的同時,最大程度上節約成本,獲取更大的經濟效益,但是傳統的電力調度依靠的是人為地去采集數據和處理數據,這樣的工作模式就勢必會帶來一定的工作延遲,不能及時地將數據信息反饋到電力調度上,具有一定的滯后性。尤其是當發生重大事故或者突況時,這樣的數據就會更加的滯后,嚴重的甚至還會帶來巨大的危險。目前將自動化控制技術應用到電力系統調度上,主要是通過計算機控制中心對整個電力系統的檢測和控制,其具體的流程是首先利用計算機的自動化數據采集系統將采集的數據通過聯網傳送給服務器,然后經過服務器的程序處理,將處理篩選過的信息傳達給控制中心的顯示屏上,然后顯示屏前的工程師會根據顯示的數據及時地做出判斷,并有針對性地做出應對措施,確保整個電網的安全運行。

          與此同時,自動化控制技術也被應用到電力營銷中去,電力系統通過引進自動化控制技術,運行管理成本大大減少,工作人員的工作強度也有一定程度上的減輕,電力系統的事故率也大大減少。通過以上的概述可以知道,自動化控制技術在我國的電力系統的應用已經十分成熟,大大促進了電力系統的發展。

          1.2 化工領域

          我國的化工行業隨著社會的發展而發展,在化工行業的生產過程中逐步實現了自動化。人們逐步通過使用自動化裝置來進行管理生產,因此,就必須將自動化裝置與工藝設備充分地結合為一個整體,在這方面,可編程控制系統是應用最為廣泛的。

          1.3 現代建筑

          隨著人們生活條件的改善,人們對居住環境的要求也越來越高,對各種快捷方便的服務的需求越來越迫切。因此,越來越多的自動化系統應用于現代建筑中。首先,自動化控制技術在現代建筑中的應用主要包括以下幾個方面:

          ①自動化控制技術與電力接地系統;

          ②自動化控制技術與電氣保護系統;

          ③自動化控制技術與安全系統;

          ④自動化控制技術與暖通空調設備。

          這幾部分是現在應用于建筑中最普遍也是最成熟的。其中最具有代表性的是建筑的安全系統。現代建筑的安全系統包括門鎖報警系統、消防自動報警系統、空氣質量監督報警系統以及緊急報警系統等,它們的設計都離不開自動化控制技術,他們都是以自動化控制技術為基礎,采用自動化原理和反饋原理,結合實際的需求研究出來的,自動化報警系統反應靈敏,可以大大降低事故的發生率,減少損失。總之,自動化控制技術在現代建筑中的應用是未來建筑的發展趨勢,是建設智能建筑的基礎。

          2 自動化控制技術應用存在的問題

          2.1 業務流程不規范

          盡管自動化控制技術已經被廣泛的應用,但自動化控制技術的模型開發往往是相互獨立的,模型與模型之間和數據之間的交換都十分的不規范,不規范的業務將會導致模型之間的銜接不是很順暢,嚴重阻礙了自動化控制技術的進一步發展,同時也增加了一定的成本,導致盈利降低。同時,由于自動化控制技術存在一些不規范的地方,這也直接導致在一些地方,自動化控制技術不能被應用,制約著自動化控制技術的發展。

          2.2 模型通用性較差

          自動化控制技術的制約條件還有我國產品工藝的多樣性,由于我國的各個領域的產品種類繁多,樣式各異,并且各個工廠的生產工藝和流程也存在較大的差異等等,這些因素嚴重增加了自動化控制技術的成本,也將直接制約著自動化控制技術的普遍性和通用性。

          3 提高自動化控制技術應用的策略

          3.1 規范業務流程,提高模型通用性

          自動化控制技術已經被廣泛的應用,但自動化控制技術的模型開發往往是相互獨立的,模型與模型之間和數據之間的交換都十分的不規范,不規范的業務將會導致模型之間的銜接不是很順暢,嚴重阻礙了自動化控制技術的進一步的發展,同時也增加了一定的成本,導致盈利降低。這就需要企業與企業之間建立一種規范,各企業之間嚴格按照這個規則去生產,可以很大程度上改善自動化控制技術的通用性。比如,企業之間建立一個產品的基本模型,然后企業之間的生產都嚴格以這個模型作為基本的規范去生產和擴展,這樣就可以有效地改善自動化控制技術的通用性。

          3.2 增強技術產品化能力

          企業應該增加對自動化控制技術投入的資金和人力,合理配置技術人才,增強自動化控制技術的產品化能力,挖掘技術潛在的功能,更好地發揮自動化控制技術,提高企業的生產效率。

          4 結論

          目前,隨著科學技術的快速發展,各個行業也都在突飛猛進的發展,當然自動化行業也不例外,目前自動化行業不斷得到創新,同時也在不斷擴大自己的行業和領域,在不同的行業和領域已經被廣泛應用,自動化的應用無形中增強了在行業中的競爭力,起到了極其重要的作用。自動化控制技術的廣泛應用極大地促進了企業的生產效率,也大大的縮減了企業的員工數量,減少員工工資開支,并且可以有效地改善員工的工作環境,降低由于人為操作所造成的一些錯誤,潛在地提升了自身產品的質量,獲取消費者更大信任。本文結合作者查閱有關的文獻資料和自身的閱歷積累,首先闡述了自動化可以應用的領域,然后提出了自動化在應用中存在的一些問題,并給出了一些具體的解決措施,以期對自動化控制技術有一簡單的探討。

          自動化控制技術不僅僅可以應用在電力系統,而且在化工領域以及建筑領域也都有著廣泛的應用,從我們生活的方方面面影響著我們的生活,因此企業利用好自動化控制技術,也就能更好地為消費者服務,同時更好地提升自身的核心競爭力,獲取更大的效益。

          篇2

          引言

          化工自動化控制指的是:在化工生產這方面,把自動化的設備引用到化工的生產當中,從而提高化工的生產效率,同時自動化設備的應用減少了人工資源的浪費,使化工生產能夠自動化的進行和應用。在生產的過程中應用到了自動化的設備進行企業管理的相關的生產方法就叫做化工自動化。目前,這種化工自動化控制正在影響許多的領域范圍,但是主要還是應用在化工生產的方面,除此之外,這種化工自動化控制在自動化控制方面的應用也比較多。化工自動化控制的發展可以大大提高化工方面的生產效率,同時這種自動化的應用在某種程度上還可以改善工廠的工作環境氛圍。

          一 、化工自動化控制的發展現狀分析

          從目前我國的發展現狀來看,智能化控制是自動化控制的發展方向,同時,自動化控制在向智能化控制發展的過程中取得了很好的成果。進入二十一世紀之后,我國經濟飛速的發展的同時我國的科學技術也取得了飛快的進步,化工自動化控制在傳統的應用實施中是由檢測部分和控制部分組成的,但是由于科學技術的發展應用,現在的實施過程中可以做到檢測和控制作為兩個獨立的環節存在。現在發展后的化工生產過程主要是由化工分析,化工方面的自動化系統和化工的自動化實施組成的。

          化工方面的自動化系統中應用的現場技術,同時這種自動化系統應用到了很多的領域的技術比如:儀表技術領域,理論的控制系統領域和計算機技術領域等等,這些領域的技術在化工的自動生產過程中,是通過自動化控制,自動化檢測和自動化管理的作用進行的。隨著我國經濟的發展,化工自動化控制已經成為我國非常重要的一項科學研究技術,這項技術可以有效地解決我國發展中出現的很多難題。我國不斷的對自動化控制進行研究和探討,目前這種自動化控制不僅僅應用到了計算機領域,更多的應用在了化工生產領域方面,提高了化工生產的效率同時也提高了化工產品的質量,對我國化工生產起到了積極地促進作用。

          二 化工自動化控制的特點分析

          (一)具有信息反饋的特點

          在化工自動化控制當中自動化控制是由信息之間的反饋完成的,具體的過程是:由化工自動化控制器采集信號,如果采集到控制系統想要的信號的話就把這種信號傳遞給控制器,再由控制器對這種信號進行比較處理,并對數據信息進行校正,以上這種信息的傳遞過程就稱為信息的反饋過程。這種信息反饋過程可以提高化工控制系統的質量,在控制系統中,信息反饋的作用原理是通過對其信息規律和大小的改變來完成的,通過這種方式控制系統便能產生相應的控制效果。同時,控制系統可以改變信息規律和大小的同時,還可以在控制系統相對不是很穩定的情況下把這種不穩定的系統轉變成最佳的信息控制系統,因而,信息反饋是自動化控制最重要的一個特點。

          (二)受到干擾時的動態過程

          一般情況下,在化工自動化控制生產中,把不是一個類別的平衡狀態看成是一個相對穩定的狀態也是允許的,在化工自動化生產的過程中如果系統在將要接近穩定狀態的時候,出現了干擾信息,那么自動化系統所控制的變量就會發生偏離的現象,出現偏離現象時利用控制系統中的自動化設備可以使已經偏離的變量重新回到穩定的狀態。我們把受到干擾的變量在自動化控制系統下由偏離到穩定的過程稱為動態過程。在控制系統的調整作用下,可以把偏離的變量調整到原來的初始狀態同時也可以調整到穩定的狀態。在現在的自動化控制的研究中,一般情況下控制系統都可以通過預測的作用把那些將要發生的偏離的動態進轉變到穩定狀態,但是控制系統并不能對所有的穩態進行這種設計。

          三 、化工自動化控制應用中的問題分析

          當前,生產化工產品中存在的問題主要有以下幾點:其一:在進行生產模型的研究和科學技術的改良時,應該做到資源充沛同時資金充足,還有很重要的一點是要用雄厚的科研實力,具有這些優勢的同時往往也缺少了在產品改良優化方面的措施和要求;其二:在進行工作安排的時候并沒有根據每個人的實際實力進行安排和分配,而只是簡單的認為學歷高的人就應該安排在產品的開發中,這樣做大大的降低了產品的生產效率同時也造成了大量人力資源的浪費。

          在化工產品的生產過程中,我們應該做到花更多的時間和精力去研究開發新技術,使化工企業的生產效率提高,從而提高企業的經濟效益。但同時,在生產過程當中,也應該多研究應用一些信息方面的技術,從而做到,使產品生產率提高的同時,產品也得到優化。

          在化工企業生產模型的問題上,我國都是在一些相對比較大型的生產企業中進行模型的開發和研究,但是在化工產品的生產過程中,由于生產每個化工產品的生產流程都具有自身的特點,因而,生產出來的化工產品模型的通用性能就相對比較差,這樣的話,這種模型就不能特別廣發的運用到化工企業中。

          在化工自動化產品的生產實施中,控制系統在科學技術方面仍然達不到相應的標準,因而,在化工自動化控制系統的研究和實施中我們要注重與現實情況的結合,不能出現兩者脫節的現象。同時要知道理論是從實踐中總結出來的,在現實中的實踐要以理論為基礎,不能出現實踐與理論不相符的情況。

          四 、應對化工自動化控制應用中問題的方法分析

          一般情況下,控制系統的主顯示器能夠接收到需要控制的信息,同時主顯示器還可以把這種數據信息繪制成圖形,這樣當控制系統發生故障的時候就可以及時的把問題反映給相關的工作人員進行處理和維修。這是控制系統中比較常見的一種管理模式,這種模式可以有效的管理控制系統的質量。在化工自動化控制系統中,所做的一切努力都是要提高化工產品的質量,只有產品的質量提高了,所生產出來的產品才是合格的產品,因此,在生產過程中要提高化工自動控制系統的質量,控制質量提高了產品的質量才有保證,提高控制質量會相應的使產品的生產成本提高,但是在提高控制質量基礎上的產品質量的提高,同時又會使生產效益提高,這樣的話,在某種意義上,實際上是降低了化工產品的生產成本。

          在現在的化工自動化控制系統中一般采用的是自動化控制與自動化管理融為一體的系統模式,這種系統模式能使企業取得一定的經濟效益,因此,這種模式得到廣泛的實施和應用。但同時也應該對自動化系統的研究更加的深入和具體,把運籌方面的知識和一些智能方面的控制理論結合在一起,使我國的自動化控制更加的先進。

          結語

          進入二十一世紀之后我國經濟飛速的發展,因而,化工自動化控制也得到了不斷的進步。化工自動化系統的應用可以有效的提高企業的生產效率,從而使企業的經濟效益提高,同時化工自動化系統的應用還可以使企業的工作環境得到改善,對企業的發展起到積極的促進作用。

          參考文獻

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          [4]羅小青. 淺談化工企業危險工藝自動化控制及安全聯鎖改造[J]. 化工設計通訊,2010,04:49-51+64.

          篇3

          1.1PLC技術

          工業自動化水平是衡量國家經濟生產力水平的關鍵性標準,在這個過程中,工業自動化模式的發展,有利于促進國民經濟的健康、可持續運作。隨著科學技術的不斷創新及應用,電氣自動化系統已經成為工業發展體系的關鍵構成部分,該系統實現了對計算機技術、網絡技術等的應用,自動化控制器是該技術系統的核心部件。在實踐工作中,PLC自動化控制系統實現了對處理器、電源、存儲器等設備的結合性應用,通過對各個設備應用功能的結合,有利于提升自動化控制系統的運作效率。在這個過程中,電源設備是該系統正常運作的基礎,一旦電源設備不能正常發揮其功能,就會導致控制系統停滯的狀況。在控制系統運作環節中,處理器是該系統的核心構成要素,在工作場景中,其需要進行相關數據信息的處理及轉化,其具備良好的處理功能,為了應對電氣自動化的復雜性工作環境,必須實現功能系統、設備運作及管理系統、監督系統等的協調。

          1.2自動化控制系統優化概念

          為了提升PLC自動化控制系統的運作效率,必須進行相關優化設計原則的遵守,滿足被控制對象的工作要求,針對控制系統的基本功能及環境應用狀況,展開積極的調查及研究,滿足該系統優化設計工作的要求。這需要進行系統相關運作數據資料的整理及分析,進行系統設計及應用方案的優化選擇。為了提升系統的整體運作效率,進行系統設計方案的科學性、規范性、簡約性設計是必要的,從而降低系統的整體運作成本,實現系統綜合運作效益的提升,確保系統整體運作的安全性及可靠性。為了提升系統的生產效率,進行PLC自動化控制目標的制定是必要的,進行工作實際與系統運作狀況的結合,實現PLC容量模塊的合理配置。

          2PLC自動化控制系統設計方案

          2.1硬件設計模塊

          為了實現自動化控制系統的穩定性運作,必須為其創造一個良好的硬件設計環境,這就需要進行硬件設計方案的優化,實現其內部各個工作模塊的協調,進行控制系統工作總目標的制定。

          2.2輸入電路設計模塊

          輸入電源是PLC自動化控制系統正常運作的基礎,控制系統的供電電源具備良好的工作適應范圍。為了滿足現階段自動化控制系統的工作要求,需要進行電源抗干擾性的增強,降低環境對輸入電源的工作影響,這就需要進行電源凈化原件的安裝,實現隔離變壓器、電源濾波器等的使用。在隔離變壓器工作模塊中,進行雙層隔離方案的應用是必要的,實現屏蔽層的構建,降低外部環境高低頻脈沖的影響。在輸入電路設計過程中,需要進行電源容量的控制,優化電源的短路防護工作,確保電源系統的穩定性、安全性運作,提升輸入電源的整體容量,為了提升電路的整體安全性,需要專門安裝相應型號的熔絲。

          2.3輸出電路設計模塊

          在輸出電路設計過程中,需要遵循自動化控制系統的相關生產工作要求,進行電路設計準備體系的健全,在這個過程中,通過對晶體管等的利用,進行變頻器調速信息、控制信息等的輸出,實踐證明,通過對晶體管的利用,可以實現PLC控制系統運作效率的增強。在頻率較低的工作環境中,需要進行繼電器設備的選擇,將其作為輸出電路設備,該工程流程比較簡單,且具備較高的工程應用效益,有利于增強自動化控制系統的整體負載能力。在這個過程中,為了避免出現浪涌電流的沖擊狀況,需要在直流感性負載旁進行續流二極管的安裝,進行浪涌電流的有效性吸收,實現PLC自動化控制系統的穩定性運作。

          2.4抗干擾設計模塊

          為了降低外部環境對系統運作的干擾,可以進行隔離方法的使用,在這個過程中,通過對超隔離變壓器的使用,進行系統高頻干擾狀況的隔離。這也可以進行屏蔽方法的使用,進行干擾源傳播途徑的阻斷,提升控制系統的整體抗干擾性,在實際工作場景中,可以將PLC工作系統放于金屬柜內,金屬柜具備良好的磁場屏蔽及靜電屏蔽功能。為了減少控制系統運作過程中的干擾狀況,進行布線分散干擾模式的應用是必要的,確保弱點信號線、強電動力線路等的分開走線。

          3結語

          為了實現社會經濟的穩定性發展,必須進行PLC自動化控制方案的優化,實現硬件設計模塊、軟件設計模塊、抗干擾模塊等的協調,提升控制系統的整體運作效益。

          參考文獻

          [1]李懷智.試析PLC自動化控制系統的優化設計[J].中國新技術新產品,2011(11).

          篇4

          自動化控制技術是二十世紀發展最快、影響最大的技術之一,在二十一世紀的發展中占有舉足輕重的地位,涉及到生產、生活、軍事、管理和技術等各個領域。自動化控制技術大幅度提高了工作人員的工作效率,一個工作人員可以利用自動化控制技術控制多個機器進行生產活動,對人們的生產和生活產生了巨大的影響,促進了人們生產生活水平的提高。

          1 自動化控制技術應用的領域

          1.1 電力系統

          自動化控制技術在電力系統中主要應用在電力營銷和電力調度兩個方面,電力公司利用自動化控制系統改善了電力營銷的方法,降低了電力工作人員的工作強度,減少了工作人員發生事故的可能性。自動化控制技術在電力調度中的應用,可以收集處理電力系統運行的實時信息,工作人員可以根據實際情況進行全網指揮,確保電力調度不會出現問題,提高了電力系統的整體安全性。

          1.2 化工領域

          自動化控制技術重點可編程控制系統在化工領域應用最為廣泛,可以將工藝設備和自動化裝置進行有機結合,可以降低工作人員的工作難度,改善工作人員的工作環境。可編程系統可以適應化工領域較為惡劣的環境,可以確保化工行業機器設備的穩定性,保證設備工作的正確性,實現機器設備長期穩定地進行生產活動,提高了化工行業的生產效率。

          1.3 現代建筑

          隨著人們生活水平的提高,人們對于自己的生活環境有了更高的要求,對于生活環境的舒適性提出了較高的要求,自動化控制技術在現在建筑中的應用滿足了人們這一需求。自動化控制技術在現代建筑中得到了廣泛的應用,在建筑消防自動警報系統、建筑安全系統、電力保護系統、暖通空調設備和照明設備等都應用了自動化控制技術。自動化控制技術在現代建筑中的應用降低了事故發生的可能性,實現了節能減排的需要,為人們的生活和工作帶來了極大便利性和舒適性。

          2 自動化控制技術應用存在的問題

          2.1 不規范的業務流程

          大部分自動化控制技術應用模型是獨立開發,各模型和數據交換流程存在一定的混亂狀況,不規范的業務流程阻礙了自動化控制技術的發展。自動化控制技術業務流程不規范,降低了自動化控制技術的競爭能力,控制技術需要其他技術來進行輔助,增加了控制技術的復雜性。不規范的業務流程影響了自動化控制技術的廣泛應用,部分行業由于其業務流程而不使用自動化控制技術。

          2.2 模型通用性較差

          由于我國每個領域的生產工藝有著比較強的多樣性,生產工藝流程繁瑣復雜,造成自動化控制技術模型通用性較差,不能在各個領域進行推廣,造成自動化控制技術應用成本比較高。在已有的生產活動中加入自動化控制技術存在一定的難度,較差的通用性造成企業不能直接引進自動化控制技術,需要投入大量的人力、物力和資金進行研究之后,才能投入生產使用。

          2.3 自動化控制系統產品化能力差

          我國企業使用的自動化控制系統大量采用了基本的操作系統,沒有針對企業的實際情況進行系統設計,不能挖掘出系統的潛力,自動化控制系統產品化能力較差。企業沒有對現有的自動化控制系統投入應有的資金和技術人員,沒有對系統能力進行深入研究和開發,造成自動化控制系統應有的功能沒有得到發揮,自動化控制技術沒有得到很好的應用,沒有明顯提高企業的生產效率。

          3 提高自動化控制技術應用的策略

          3.1 規范業務流程,提高模型通用性

          企業應該對自動化控制技術的業務流程進行規范,增強控制技術的市場競爭能力,提高自動化控制技術的工作效率,促進自動化技術可以在更廣闊的領域得到應用。自動化控制技術相關企業可以建立一個技術基本模型,技術模型在大部分領域的應用都可以是在這個模型的基礎上進行擴展的,提高技術模型的通用性,促進自動化控制技術進一步發展。

          3.2 增強技術產品化能力

          企業應該增加對自動化控制技術投入的資金和人力,合理配置技術人才,增強自動化控制技術的產品化能力,挖掘技術潛在的功能,更好地發揮自動化控制技術,提高企業的生產效率。企業可以聘請相關專業人才加入到自動化控制技術研究中,增強技術產品化效果,提高自動化控制技術的應用效率,降低自動化控制技術的成本,提高企業的經濟效益。

          4 結論

          自動化控制技術在電力系統、化工領域和現代建筑等多個領域廣泛應用,改善了人們生產和生活。但是在自動化控制技術應用中還存在不規范的業務流程、模型通用性較差和自動化控制系統產品化能力差等問題,需要企業改善自動化控制技術存在的問題,規范業務流程,提高模型通用性,增強技術產品化能力。

          篇5

          本文主要介紹了自動化技術的產生、發展及發展趨勢,所謂的自動化控制技術是指通過一定的控制功能對工業生產的全過程進行自動控制的系統,實現所要達到的控制目標,保證工業生產的有序化。自動化控制技術通過一定的控制功能對生產中的溫度、壓力和濕度等進行自動化控制,已成了工業生產中的重要控制手段。傳統的人工控制與現代的自動化控制,無論是工作原理或者效果等有很大的區別,現代的工業生產中想要實現自動化控制,操作人員必須具備熟練的自動化技能技巧,還要制定合理的自動化控制方案。

          1 自動化技術的產生和發展

          在早期的控制理論中,用傳遞函數來描述系統的輸入-輸出關系,主要研究單輸入-單輸出的系統。控制論誕生初期,普通的科技人員沒有計算機作為計算工具,控制系統的分析和設計主要依靠手工計算和一些圖表的幫助。因而,在早期的控制理論中,人們設計了各種各樣的圖表和曲線,如伯德(Bode)圖、奈奎斯特(Nyquist)圖、尼柯爾斯(Nichols)圖以及M圓等,用頻域法作為控制系統的輔助分析方法。把這一時期的控制論稱為經典控制理論。

          20世紀60~70年代,由于計算機的飛速發展,推動了空間技術的發展,控制系統變得越來越復雜,單輸入-單輸出的傳遞函數已不能描述現在的復雜系統,這時出現了狀態空間法。它采用狀態空間描述取代了先前的傳遞函數那種外部輸入輸出描述,對系統的分析直接在時間域內進行,集中表現為用系統的內部研究代替了外部研究,從而大大地擴充了所能處理問題的范圍。在狀態空間法的基礎上,提出了能控性、能觀性的概念,從而形成了現代控制理論。

          隨著計算機的誕生和發展,涌現出一批新型的控制策略,這些控制策略結構復雜,不借助于計算機根本無法實現。這些控制策略有些已經成為自動控制理論的重要分支。例如,自適應控制、預測控制、智能控制、魯棒控制、最優控制等。當使用這些控制策略對系統進行控制時,所面臨的設計和校正的任務就是根據希望的系統性能指標,研究、設計這些控制策略的結構和參數了。把這一時期的控制理論稱為超現代控制理論。

          2 自動化控制的基本原理

          自動化控制基本原理可通過前饋控制和反饋控制兩個詞來表現。前饋控制是建立在干擾量得基礎之上的,控制量會由于干擾量得變化而發生變動,預先施加一個作用用以對干擾量加以抵消,使被控量保持恒定,不受干擾量的影響。反饋控制是建立在被控量偏差的基礎之上的,當被控量發生改變時,控制器機構會接收到的反饋信號進行輸出控制反應,對變化進行調整,也就是說只有控制量變化,才會有反饋控制的輸出。但是無論是前饋控制還是反饋控制,目的都是一致的,都是為了被控量按照任務要求穩定輸出。

          3 自動化控制的發展趨勢

          科學技術的發展日新月異,自動化控制技術在已有的技術成果的基礎上,也呈現出以下良好的發展趨勢。

          1)自動化控制系統的復雜化。隨著社會經濟的發展和科學技術的不斷創新,為了跟隨高新技術發展的步伐,滿足各行業領域的需要,自動化控制系統必將朝著大規模化、復雜化得方向發展。自動化控制系統規模的不斷擴大,其建模和仿真的工作任務也將面臨越來越多的困難。系統的建模涉及范圍廣泛,模型的轉換、分辨率、模型之間的融合集成都是亟待解決的問題。

          2)控制系統結構和算法的優化。自動化控制系統在應用和發展中,控制系統的結構的優化方向朝著分布式分層遞階控制發展前進,隨著系統結構的發展,控制算法也隨之發展進化。

          3)混雜控制系統的發展應用。最近幾年,混雜控制系統迅速發展,很快受到行業的關注和重視,很多專家學者致力于該理論的研究。混雜控制系統的主要特點是通過一個框架結構的建立,將離散系統和連續系統加以綜合,在框架內部進行集成分析,形成一個綜合優化的系統。混雜控制系統綜合數學、人工智能等多種學科技術,是自動化控制學科發展的里程碑。

          4)非線性控制系統的發展應用。在控制領域總,非線性控制系統理論一直備受關注,發展迅速。在未來的技術發展中,非線性控制系統以清晰的模型為基礎,朝著更簡單化、更實用化、高性能化得方向發展。

          5)智能化控制系統。現今智能化控制系統已經逐漸興起,并且表現出其獨特的優勢。在未來自動化控制的發展中,智能化系統能夠對復雜化得大規模的工業過程進行自動化、智能化的全程控制和決策。未來計算機技術、網絡技術、智能技術等先進技術的發展,為智能化控制系統提供技術支持和保障。

          參考文獻:

          篇6

          一、 電氣自動化控制系統的功能分析

          電氣自動化控制系統在企業運營中,發揮重要的功能,是企業現代化運營的核心,為企業帶來經濟利益[1]。電氣自動化控制系統的功能應用,促使其可應用到不同的行業中,強調了控制系統應用的廣泛性,滿足多類行業的需求。分析電氣自動化控制系統的基本功能,如下:

          集中監控功能。電氣自動化控制系統的集中監控功能,為企業的運營提供了諸多便捷,設置監控室,再引入電氣自動化控制系統,就能實現可靠的監控,也能在自動化的狀態下,精準的監控企業運營,為企業營造高效率的運行環境。

          高效率功能。企業引入電氣自動化控制系統,目的是在保障安全生產的同時,提高企業的效率,維護企業生產的流暢性,緩解社會發展對企業生產造成的壓力,進而發揮電氣自動化控制系統的高效率功能。

          信息集成功能。我國部分企業對信息集成的要求非常高,充分利用電氣自動化控制系統的信息集成功能,推進企業的發展與建設,同時改進企業的運行方式,優化企業的生產運行。

          二、 電氣自動化控制系統的實踐應用

          分析電氣自動化控制系統的實踐應用,主要在工業、服務業、交通以及農業方面的應用,具體如下:

          1、 工業應用

          電氣自動化控制系統促進了工業的自動化發展,而且電氣自動化控制系統也起到了重要的作用。我國大部分工廠已經實現了工業的自動化,積極引進電氣自動化設備,完善控制系統的應用,進而提高工業運營的效益[2]。工業生產中,逐漸意識到電氣自動化控制系統的價值,不斷推進自動化的發展,滿足現代工業對自動化的需求。

          2、 服務業應用

          服務業對電氣自動化控制系統的應用,集中體現在電子產品的服務方面,推進了產品的自動化發展。自動化的電子產品,更新速度非常快,促使電氣自動化控制系統面臨著較大的壓力。近幾年,隨著電氣自動化控制系統的發展,服務業也表現出可觀的自動化,例如:銀行自動化、游樂設施自動化等,提高了人們的生活質量。例如:電子化的健身器材,其在電氣自動化控制系統的作用下,可以根據人們自身的需要,提供參數設置的建議,也可以進行自定義設置,體現健身器材的靈活性。服務業與人們的日常生活存在直接的關系,基于電氣自動化控制系統的應用,拓寬了服務業的發展領域,越來越多的服務性產品趨向于電氣自動化。

          3、 交通應用

          交通行業對電氣自動化控制系統的應用較為廣泛,如:交通工具、交通信號燈等,均體現了自動化的優勢。電氣自動化控制系統在交通運行中,起到重要的作用[3]。以交通工具為例,分析電氣自動化控制系統的應用。電氣自動化主要體現在交通工具的元件制造方面,如:ABS、安全氣囊,通過電氣自動化控制,確保交通元件的準確性,保護駕乘人員的安全,為了配合交通系統的安全號召,交通行業拓寬了電氣自動化系統的應用范圍,設置電子警察、自動測速器等,提高交通運輸的安全性。

          4、 農業應用

          農業是我國經濟發展的一大支撐,為了提高農業生產的效率,農業研究人員將電氣自動化應用到農業生產及設備改進中。例如:播種機、收割機等,均體現了電氣自動化控制系統的應用價值,改變了農業生產的方式,一方面提高農業生產值,另一方面發揮電氣自動化系統的應用優勢。目前,電氣自動化控制系統的推進,帶動了農業的積極發展,不僅表現出電氣自動化設備的優質性,更是為現代農業生產提供可用的設備,以免農業滯后。

          三、 電氣自動化控制系統的未來發展

          電氣自動化控制系統的發展前景很好,根據其在社會生產中的應用,分析未來的發展。

          1、 標準統一化發展

          電氣自動化控制系統存在一定的差距,提出標準統一化的發展方式,采用修正、調試的方法,確保電氣自動化控制技術能夠達到統一的運行狀態。電氣自動化控制系統的標準統一化,在未來發展中發揮重要的作用,其可形成獨立的運營平臺,專門用于提供自動化控制技術,輔助用戶開發,確保電氣自動化控制系統在經濟、效率上都能滿足社會的需要。例如:電氣自動化控制系統的標準統一化發展,可以在相同的標準狀態下,完成產品開發到最終運行的過程,便于提高電氣自動化的發展能力。電氣自動化控制系統的標準統一化發展,可以降低系統設計的成本,其可適用于多個領域、產業,減少了設計更改的次數,由此可以有效控制設計成本的投入量。

          2、 結構通用化發展

          結構通用化一直是電氣自動化控制系統的發展趨勢,研究人員采取集中改造的方法,實現控制系統結構的通用化,確保電氣自動化控制系統能夠具備通用的特征,為現場設備提供準確的控制[4]。電氣自動化控制系統中的結構通用化理念,在計算機行業中有明顯的表現,因為計算機控制整個企業的運營,完成輸入、輸出等多項工作,如果電氣自動化控制系統具備結構通用化的特點,就可以輔助計算機系統,統一操作,實現資源共享,企業的管理者可以通過計算機,實時控制企業的運營,而且電氣自動化控制系統的通用化,還可降低管理的難度,利用計算機即可實現企業的現場控制,規范企業的運營,確保計算機輸入、輸出的及時性和有效性。

          結束語:

          電氣自動化控制是企業未來的發展趨勢,其在企業中的應用領域逐漸擴大。電氣自動化控制系統的應用,改善了企業的運營方式,簡化了企業中的操作,為生活、生產提供諸多便利,推進社會的自動化發展。電氣自動化控制系統在應用的過程中,提出了統一化、通用化的發展要求,完善控制系統的應用模式。

          參考文獻:

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          篇7

          1 室內供暖自動化控制系統的基本結構

          室內供暖的自動化控制系統的基本結構主要由三大模塊組成:現場采集控制模塊、遠程傳輸控制模塊、調度室監控模塊。下面對三大模塊分別加以介紹。

          1.1 現場采集控制模塊

          現場采集控制模塊的核心部分由一系列可編程操作的邏輯控制器組成,主要包括壓力傳感變送器、溫度傳感器變送器、流量計、加壓變頻器以及電動調節閥門等部件。其中,壓力傳感變送器和溫度傳感變送器負責對現場監控數據的采集分析,這些監控數據往往表現為電流信號的形式;流量計負責供暖量的記錄,通常采用485串口的總線接口實現對多臺流量計的連接。由此可見,現場采集控制模塊主要負責對現場的溫度、壓力和流量等數據的搜集和統計,并且也對現場的加壓泵和閥門進行控制。對現場信息數據進行采集并將其傳遞給調度室,可以實現調度室指令輸出后對設備的管理和操作控制。由于室內供暖系統網絡繁復,很難通過簡單的一處數據采集實現對全系統的控制,所以為了實現對供暖系統的全面控制,數據采集往往會在線路的多個站點進行,并通過完善的采集控制系統,及時分析數據,實現對對系統執行調度命令的控制。

          1.2 遠程傳輸控制模塊

          遠程傳輸模塊主要負責完成調度室和現場站點之間的信息數據傳輸工作,通常由調制解調器組成的專線系統來進行信息傳遞。一般采用安全系數良好、可靠性較強,功能較完善、傳輸距離和傳輸能力都達到要求的調制解調器來控制。因為調制解調器系統自身具有良好的糾錯和校檢數據能力,避免了使用時的校檢工作;而且調制解調器操作簡單、運行單位和系統保持一致,節省了大量的操作時間。

          1.3 調度室監控模塊

          調度室監控模塊主要通過計算機控制,來接收各個監測站點傳輸的數據,并實現對這些數據的調度和分析。調度室監模塊分主要由監控計算機和服務器構成,監控計算機的作用是對現場采集的數據進行分析處理并向站點發出控制命令,而服務器則主要負責對采集來的數據進行儲存和統計,并對已建立起來的數據庫進行管理。調度室監控為工作人員了解相關站點的信息和工作提供了便利,有利于后續工作的開展。

          2 室內供暖自動化控制系統的工作原理

          室內供暖系統是按照區域來劃分的,每個供暖區域設置一個供熱站點。供熱站根據整個區域供暖系統的狀態如溫度等參數變化實現自動化控制系統的自動控制。自動化控制系統要實現對供暖系統中的數據監控,一般的數據監測控制系統由供熱站處的參數監測、專用的數據傳輸線路、控制中心處理器三部分組成。其中,系統的運行參數主要依靠傳感器等設備來實現監測,并將數據進行數模轉換,由PLC送入傳輸線路傳遞到控制器端。控制器對接收數據進行分析和處理后,將控制信號傳輸回供熱站處,由PLC接收到控制信號后,依照控制信號來控制各處開關的開閉情況,從而完成自動化控制過程。專用的數據傳輸線路采用GPRS無線傳輸模式,但是專有線路需要向相關部門申請才能使用。GPRS數據傳輸單元以TCP/IP協議為標準,將供熱站與控制中心相連接。GPRS數據傳輸單元通過IP端口來識別傳輸終端,從而實現兩端的點對點安全連接。連接時由數據傳輸單元向服務器提出連接申請,通過后方可建立連接進行數據傳遞。但是這個連接有時間限制,因此需要在數據里加入一個固定周期的數據作為標志,表明數據正在傳輸,保證傳輸線路的穩定性。

          3 室內供暖自動化控制系統的具體功能

          室內供暖自動化控制系統之所以能夠在供暖系統中得到重視并逐漸推廣應用,正是基于它在系統運行狀態監控和管理中的重要作用功能。這些功能實現了室內供暖系統的安全穩定運行,具體功能主要體現在以下幾個方向:

          3.1 對采集的數據進行儲存管理的功能

          自動化控制系統中,監控中心可以通過對系統的運行狀態數據參數(溫度、壓強等)的收集和分析,實現對供暖系統的實時監控。將搜集的數據進行儲存,易建立運行狀態數據庫,便于對系統一些運行狀況進行提前預定和盡早防范,避免一些大的系統故障發生。自動化控制系統可以實現供暖系統運行狀態數據的自動存儲,從而促進了未來數據分析的利用進程。分析供暖系統的狀態對供暖效率的影響,分析供暖系統故障的產生等都是基于在狀態數據庫已建立的情況下進行的。

          3.2 對供暖系統運行狀態自動化控制的功能

          通過自動化控制系統可以對各個供暖站點設備的控制和操作,并通過對相關參數的修改,實現設備的正常自動運行,此外,監控系統還可以通過遠程計算機來實時控制。控制器根據設定的控制值對比當前的監測值,自動實現對供暖系統運行狀態的控制,保證供暖的安全穩定。工作人員需要對控制器設置權限,從而防止誤操作。

          3.3 對故障可以進行及時的提示和診斷的功能

          自動化控制系統可以將供暖系統的運行數據顯示出來,便于供暖公司專業人員進行分析,及時發現系統運行中的隱藏憂患,并盡早加以清除,從而避免系統故障的出現。可以說,自動化控制系統實現了系統運行故障的實施診斷和分析,有利于系統的安全穩定運行。并且該系統中的報警裝置,可以實現對故障的盡早報警和及時修復,避免了重大的損失。

          4 總結語

          供暖系統在我國尤其是北方地區受到的重視越來越高,其能否正常發揮作用直接影響著人們的生活質量。室內供暖系統中應用自動化控制系統不僅能夠使室內供暖更加安全穩定,而且在一定程度上也節省了人力物力,并且實現了對供暖問題的及時發現與盡早解決。當前,自動化控制系統已經在室內供暖系統中得到了廣泛應用,也取得了顯著效果,本文對該系統的研究探索,使得自動化控制系統在室內供暖系統中的應用機理及功能表現更加清晰,有利于后續室內供暖系統中節能、減排、降耗等研究工作的展開。

          參考文獻:

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          篇8

          1自動化控制與信息技術分析

          工業自動化控制技術對工業發展,社會進步都起到了重要作用,成為重要的推動力。分析整個工業發展進程可知,我國的傳統制造業自動化水平較低,對于技術的應用和融合不足,在現代化工業進程中發展較為緩慢;在社會發展變化的影響之下,我國工業也開始運用自動化控制技術,逐步實現了自動化進程。自動化控制技術在國民經濟發展方面做出了較大貢獻,尤其是信號制式改進技術,促進了現代化控制技術和信息化技術的進一步運用。有統計數據表明,工業自動化技術主要應用于現代化的工業設備預測診斷,設備資產管理和操作技術等方面,還具有廣闊的發展空間,需要進一步完善自動化技術的深廣應用。自動化儀表的闡釋,將自動化技術的應用推到了一個新的高度,目前的發展應用水平還較低,需要進一步加強應用[3]。PLC技術是較為常用的工業自動化控制技術之一,通過編訂程序的方式實現對于電子系統的控制和操作,讓整個工業生產的過程都能夠處于自動化控制當中。這一技術的運作流程是,在編程存儲器內進行邏輯運算,以此實現對用戶進行計數,定時或者計算等方面的操作指令,而操作指令采用的是數字模擬來進行輸入和輸出的,進而實現現代工業控制操作。另外,還運用到了DCS技術,也可以稱之為集散控制系統,采用網絡通信技術進行過程全面管控,促進現代化控制技術的升級運用。還應當注意的是,這些技術的運用還需要其他現代化高新技術的配合運用,綜合發揮作用才能夠確保自動化控制技術的有效運用,確保工業自動化控制能夠高效、開放運行,實現工業生產的分散控制,集中操作和分級管理以及靈活配置的功能。例如:工業PC,這是一種分布式的系統基礎技術,比原有的PLC,DCS系統更加先進,具有很強的替代性。具體來說,工業PC能夠實現私人定制,提供更具有針對性的服務器模式,兼容客戶機,服務器機,以通信網絡為基礎從而實現管控融合的自動化控制操作。這些技術的推廣應用,促進了現代化工業水平的提升,實現了工業企業內部的資源共享和信息交流,使得信息的作用得到了有效發揮[4]。信息技術對于工業發展具有重要的推動作用,在現代化社會當中,更是必不可少的技術手段。但是,傳統工業也具有自身的優勢,在某些方面是自動化技術所不能取代的。國家的發展,尤其是工業的發展,代表著一個國家經濟發展的水平,在信息化時代,要充分運用信息化技術的手段來促進工業發展,提升工業的質量和水平,促進傳統工業與現代化技術的融合運用。

          2自動化控制與信息技術的有效結合應用研究

          2.1自動化控制與信息技術的有效結合在工程機械應用分析

          (1)高精度GPS系統的應用。這一系統的技術優勢在于高精度,可以精細化到厘米級別,其技術應用基礎是GPS差分技術,并與其他多種技術相結合使用,包括全站儀,多傳感技術,激光以及超聲波等技術,同時,系統中的虛擬儀表又可以幫助實現對于施工工地的信息模擬功能,能夠在施工前提供工地的三維圖形,機器三維坐標等內容。因此,施工工地應用這一系統能夠提高施工效率和精準度,在大型施工現場中的多種機器同時作業過程中成效顯著。這也就帶來了施工管理方面的提升,促進了施工效率的有效提高[5]。(2)閉路監視系統以及超聲波后障礙探測系統應用。這主要應用于大型工程機械中的系統,主要功能是:保證司機的安全高效作業,其工作原理是:隨時為司機提供音頻和視頻信號,與此同時,微機監控和自動報警集中系統這兩大系統,對于機器的故障處理方面具有明顯效果,主要表現在:縮短維修程序,提高效率。(3)自動化控制的應用。中央微處理機是進行自動化控制的樞紐,其重要功能主要表現在:一方面,接收司機室中的所有操縱裝置的相關指令信息,這些信息的傳遞是通過電位計以電流的形式來傳送給中央微處理機的;另一方面,微處理機將所接收到的信號又進行了轉發,轉給各自對應的閥,從而利用這些信號來開啟閥。微處理機的功能實現依賴的是既定程序的芯片,通過芯片程序的啟動可以保證泵能夠具有足夠的功率。

          2.2自動化控制與信息技術的有效結合在電氣工程應用

          (1)地球數字化技術。地球數字化技術是一種綜合運用的技術類型,表現為電氣自動化工程和信息技術兩大技術的結合,其功能實現途徑是:基于電氣自動化技術,可以實現將地球所有的數據信息都能夠以坐標的形式來呈現,這些信息的精準度非常高,這是基于信息技術來實現海量精準信息的動態多維呈現,最終使得地球通過技術形式轉化為電氣自動化數字的形式。這些信息在集中之后存儲進計算機網絡當中,那么,通過信息的調取和系統運行就可以獲取任何人的精準地理坐標,從而獲取詳細的數據信息內容。(2)現場總線技術。這一技術的產生背景是,現場總線和以太網主導的計算機網絡技術是電氣自動化工程控制系統基礎應用,在不斷地應用處理過程中,促進了電氣設備的自動化和智能化發展趨勢,從而進一步產生了現場總線技術。因此,這一系統屬于經驗積累性的應用,相當于連接了企業基層設施的通信互聯,促進了上下溝通實現。

          2.3自動化控制與信息技術的有效結合在工業生產控制應用

          (1)信息化技術呈現出過程檢測儀表和執行器往數字化,智能化和柔性智能化以及網絡化的發展趨勢。該技術的發展依托于人工智能理論和方法,通過擬人智能功能向固態傳感器以及智能傳送器發出信號,促進其精準化操作。智能閥門定位器由于是由微控制器所控制的,而這種控制器的精準度極高,可以實現的功能有:組態控制參數,線性分程控制和等百分比等特性修正,表現出極強的智能化操作特性。(2)有很多控制軟件和控制系統都在進一步的完善和強化之中,主要包括:生產執行系統(MEC),供應鏈管理系統(SCM),企業資源計劃系統(ERP),CAD、CAM、CAP等,這些系統和技術的升級都不是單獨進行的,而是與其他系統相連同步升級的。

          3結語

          自動化控制與信息技術的有效結合對于工業技術發展有著重要的促進作用,是現代工業發展的必要條件。在未來自動化控制與信息技術的有效結合需要進一步智能化水平,借助大數據和云網絡,提升信息控制能力,從而讓工業自動化獲得新發展。

          參考文獻

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          篇9

          一、電氣自動化的應用現狀

          電氣自動化技術在我國投入使用以來,已經取得較好成績,無論是技術研發的成熟性,還是技術應用的廣泛性,與發達國家之間的差距有了明顯的縮減。我國應繼續加大電氣自動化控制技術的研發力度,發揮自身的優勢,搶占更多的行業市場。

          (一)分布式控制系統(DCS系統)。分布式控制系統,即DCS系統,在我國電氣自動化控制系統中占據主導地位。DCS系統的發展基礎是集中式控制系統,該技術具有實時性、可靠性和可擴展性等多種優良性能,因此在生產領域及生活領域得到廣泛應用。當然,DCS系統并非是一種完美的自動化控制系統,采用的模擬傳統型儀表,限制了整個系統的可靠性,給后續的養護及維修帶來困難;另外,DCS控制系統生產標準缺乏統一性,各個廠家的生產標準不一,設備的共享性較差;DCS系統價格成本較高,限制了該系統的普及率。

          (二)集中監控方式。電氣自動化控制系統主要采用集中控制方式,將系統中所有設備的功能都集中在一個處理器中,延緩了處理器的運行速度,降低了整個系統的工作效率;另外監控方面也采用集中管理方式,系統所有設備的運行狀況都集中在一個監控器之中,監控數量過大,占據主機空間內存過多,影響了監控器的運行效率;另外,不同設備與監控設備之間通過電纜連接,電纜數量的增加,不僅影響成本,還由于長距離傳輸影響數據的傳輸速度及準確性。監控設備采用的聯鎖以及隔離器中采用的閉鎖都是硬接線,該接線方式在功能擴展方面具有局限性,同時還由于反復接線,增加了設備故障的檢修及排查,從而影響整個電氣自動化控制系統的可靠性和靈活性。

          (三)信息集成化技術。隨著信息技術的不斷升級,其應用領域也不斷擴展。電氣自動化控制系統在很大程度上是依賴于信息化技術的發展及應用。信息技術可應用于企業的管理方面,企業中的人力資源管理、財務管理等內容均可利用信息技術的存儲功能、計算功能、傳輸功能、共享功能,提高管理效率,減少人工的誤差;另一方面,信息技術還可用于企業的生產領域,對生產的各個環節進行動態的、形象的監督控制,提高企業生產的安全管理。信息技術除以上幾方面的縱向延伸外,還可在各個部門或者設備之間進行橫向延伸。隨著微電子技術的不斷發展,設備功能的界限逐漸趨于模糊化,結構軟件、通訊能力等不同功能的集成化,將在組態環境下得到越來越多的重視。

          二、電氣自動化控制的發展

          統一電氣自動化工程系統對電氣自動化產品的設計、測試、維護都有重要意義。統一的電氣自動化工程系統能夠把開發系統從運行系統中獨立出來,這對電氣自動化工程控制系統來說,是跨越性的一步,能夠將系統通用化。系統的網絡應該保證現場的設施、監管體系、企業工程的管理數據保持共通。在滿足產業統一之后,就需要深化制造部門的體制改革,關注市場化的影響,以便保證產品能夠滿足市場的需要。同時,企業不僅要在技術的開發上投入,還要使零件的配套生產市場化、專業化。產業市場化是產業發展的必然趨勢,這對提升資源配置效率有著顯著的促進作用。

          在我國電氣自動化發展計劃的指導之下,隨著市場化的環境,不斷提升電氣自動化控制系統的創新能力。并且企業不斷吸收國內外創新技術以提升自身的創新能力,而科研的投入,為電氣自動化的創新提供了更加廣闊的空間,此外加強政策上的扶持,健全、完善機制對創新都是非常有利的。目前我國企業主要生產一些中低檔次的產品,產品主要服務于中小型的項目,企業應該打開自主創新的新局面,轉換經濟增長模式,逐漸提升創新能力。

          在電氣自動化發展階段,企業可以首先利用企業自建的信息交互平臺在移動互聯網構筑完善的營銷體系,充分利用信息交互平臺跨時空信息傳播的優勢,實現企業移動營銷。同時,為企業的產品銷售開辟了新的渠道。與移動互聯網的融合發展,隨著移動互聯網對傳統實體企業發展的影響不斷深入,越來越多的電氣自動化企業將產品營銷和銷售的觸角伸到了移動互聯網領域,成功突破了傳統銷售模式受時間和空間限制的弊端,走上了移動互聯網發展的道路。

          電氣自動化行業與移動互聯網展開跨界合作發展,不僅有助于提升行業整體的信息化水平、擴大行業整體經濟規模,更重要的是為我國電氣自動化行業的發展帶來了新的經濟增長點,推動了我國電氣自動化行業新的發展。

          綜上所述,電氣自動化控制技術的發展是新時期背景下的電力企業順應時展的主要方向,企業要提升電廠硬件設備,引進先進理念與技術,并不斷進行創新發展,提高自身在市場競爭中的地位。

          參考文獻:

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          篇10

          1 樓宇自動化控制系統的發展歷程

          1.1 樓宇自動化系統的發展歷程

          樓宇自動化控制系統緊握科學信息技術的發展潮流,在三四十余年時間里一共經歷了四個階段的發展歷程。第一階段是始于1970年代的CCMS中央監控系統。其原理為通過設置信息采集站于建筑物各處,然后將總線與中央站連接起來,創建CCMS中央監控系統。系統的樞紐是中央計算機,通過接收處理信息采集站的信息,做出相應的決策并發出命令,調節樓宇內設備的各項參數。第二階段是1980年代的DCS集散控制系統。其實年代的信息采集器進化成了80年代的科技產物:數字控制器。通過為每一個數字控制器配置集散式控制系統計算機,每一個獨立的數字控制器都可以顯示、處理采集到的信息,只需要在其上布設一個起到監視作用的中央電腦,就可以實現分站完全自主處理信息的功能。第三階段是1990年代的開放式集散系統。通過應用ON現場總線,布設三層結構的BAS控制網絡系統,形成中央站、DDC分站、現場網絡層的輸入輸出結構,這就使得整個系統更加具有開放性,對于系統的配置和管理也更加靈活。第四階段是進入21世紀之后的網絡集成系統。網絡系統中具有一個中央主控站,將子系統進行優化組合,諸如消防、安全、照明、溫度等,然后統一集成管理,更加方便快捷。

          在跨越四十年的發展歷程中,樓宇自動控制系統最大的變化就是現場總線控制系統(FCS)取代了分布式控制系統(DCS)。雖然DCS擁有較好的模擬、操作和管理性能,但是費用高、可靠性差、系統開放性差是制約其發展的瓶頸。而現場總線控制系統隨著科學技術的發展而興起,其上烙印了典型的現代科技,具有更高更強的可控性和科學性。它最大的優點就是簡單了系統布線方法,提高了操作性和維護性,優化了實時性,并且降低了成本。

          1.2 以太網開始進入樓宇自控領域

          以太網一直都是局域網構建中的核心技術網絡,而隨著科技的進一步發展,以太網中的站點完成了單獨收發數據信息的進化,這就減少了物理層數據的碰撞、擁塞和緩存,為樓宇自動化系統的開發設計提供了獨特的思路。而在IEEE802.3af標準頒布之后,基于以太網的工業交換機產品大幅增加,基于現場總線的開放式以太網標準也紛紛涌現。比如ODVA、CI、HSE、Profinet等。以太網和現場總線控制系統的結合,彌補了各方的缺點,使得工業自控系統的設計逐漸成形,而其在工業控制領域的成功應用直接促成了其在樓宇控制系統中的快速發展,從最初的信息層道控制層,以太網被越來越多的應用。

          太網的優點很明顯,那就是實現了從信息網到控制層的完美過渡,實現了各層統一,對這樣系統的開發和管理也就更加便捷,也實現了和智能樓宇中其他系統的快速完美融合。但是同時需要認識到時,以太網技術和現場總線控制系統的集成研究還處于起步階段,因為科研成本較高,產品較少,就會導致用戶選擇不多同時推廣性也會受到阻礙,還有就是以太網的維護性、實時性還需要時間的考證。

          2 樓宇自動化系統的組成與基本功能

          2.1 樓宇自動化系統的組成

          樓宇自動化控制系統通常包括空調、消防、供電、電梯、安全管理、給排水等子系統。可以通過以太網技術,建立通訊網絡,集成現場總線控制系統,建立控制層、管理層和設備層,實現操作站和網絡控制單元之間的連接。采用傳送控制協議/協議,建立用戶數據協議,構建OPC服務器,既集中完成控制端對所有設備的管理,也可以實現用戶對客戶端的自由訪問,而避免了親自查看設備的繁冗過程。通過增加網絡控制單元可以實現樓宇內每一個子系統的監控、共享和管理,通過相應的多種統計計算功能,可以在一定的情況下可以代替操作站功能,完成手提式應急信息處理和指令控制。

          2.2 樓宇自動化系統的功能

          樓宇自動化控制系統的基本功能有以下幾點:

          (1)實現對眾多子系統啟動和停止的控制、設備運行狀態的監控。

          (2)收集設備運行的歷史數據,完成設備一生運行的技術性數據分析;

          (3)根據外界環境的變化,自動調整設備運行參數;

          (4)監視樓宇各系統運行中可能出現的故障及突發事件,并配置一整套處理方案;

          (5)實現對水電、煤氣等科學管理,節能高效自動;

          (6)針對各子系統中的設備,保存一份包含運行檔案、歷史、維修情況的設備管理報表,以供參閱。

          3 樓宇自動化控制網絡系統設計方案

          3.1 自動化控制系統設計總則

          樓宇自動化系統的最主要功能還是實現對樓宇內各個子系統的監控,采集運行數據,對比分析運算,保證在任何情況下設備都能正常運行,并且實現快捷簡單的遠程監控。最顯著的優點就是大大減少了事故發生的概率,也就相應地延長了設備的使用壽命。通過這樣集約化的控制和管理,實現對各子系統統一而有序的管理,使其健康運行,充分發揮各個系統的功能,為智能樓宇的建設打下堅實基礎。這里以最具有代表性的高層、現代化智能大樓作為設計對象,就自動化控制網絡系統的創設關鍵技術作簡要闡述。

          如同前文所述,樓宇自動化控制系統必須要首先保證子系統的高效運行,實現子系統有序運轉和靈活自動運轉,從而減輕人員管理,節約勞動力資源和資金成本。這里設計的系統主要是基于一般業主的要求和極高的性價比,采用最優化的方案設計出一套可以同時實現集中管理和分散管理的自控系統。比如著名的BACTalk樓宇管理系統,它是一種基于BMS的自控系統,可以將消防系統、保安系統、照明系統、電梯等集中在一個平臺上進行控制,并且具有先進的現場控制器以及和其他系統設備的開放性接口。根據現代高層大樓的特點,設計一下需要主要監控的子系統:電梯系統、中央空調系統、照明共點系統、給排水系統等。

          3.2 樓宇自動化控制網絡系統設計的原則和依據

          在設計一個樓宇自動系統時,必須遵循以下的原則。首先是可靠性。可靠性是檢驗一個自控系統是否合格的第一標準,優先采用分布式的控制系統,將自動控制的任務交給很多現場處理器完成,這樣可以避免因為單獨的處理器出現故障而影響整個系統健康運行的情況。可靠性的另一個表現就是系統數據采集和記錄的準確性,不能誤報,也不能有故障而不報,所以對于系統硬件和軟件的要求極為嚴格。其次是靈活擴展性。樓宇自動系統和其他的網絡系統一樣,都會伴隨著科學技術的發展而進行進化和升級。我們在建立了初始系統之后,應該考慮到伴隨著科學信息技術的發展,原始系統勢必要進行優化和升級,所以這對系統的可擴展性提出了一個新的要求。當然靈活性也很重要,主要表現在現場控制器的增減不能影響整個系統的性能,系統的組成和功能應用都必須具備靈活性,便于隨著外界環境的改變而改變系統。第三是實用性。設計的系統總歸是要應用的,這要求設計人員從高深的科學信息技術中提取出便于應用的普通知識,系統可以根據樓宇的多功能性實現不同需求的給予和完成。是否方便快捷是實用性是否合格的另一個標志。管理方式是否合理簡約是檢驗一個系統是否成熟的重要標志,一個好的樓宇控制系統可以實現樓宇各子系統資料內容的完美綜合,并且統一呈現在中央層,減小了管理難度。最后是經濟性。我們要求系統的設計采取最為精準和尖端的技術,但是也要考慮到實際需求高度。采用現場處理器應該可以滿足相當長時間之內的系統運轉,所以要合理規劃,切不可盲目投資。

          樓宇自動化控制系統的設計首先要以相應的電氣圖紙和標準規范作為基礎,然后需要滿足國家及其他國際標準。比如建設設計防火系統、照明設計標準、電梯設計標準、空調安裝及采風設計標準、工民建供電系統設計標準等等,對于需要設計的每一個子系統都應該按照國家相應的規范指導系統設計。

          3.3 系統功能設計

          設計的系統方案以以太網技術為基礎,以此來實現各總線的集成。包含網絡層、控制層和設備層三層結構。其中設備層網絡技術依托CAN總線和Lonworks等,用以太網技術來實現管理層和控制層之間的通信。

          依據前文所述,現場總線控制系統(FCS)更加開放、集散,同時便于維護、成本低,所以更加適合樓宇自動化控制系統的設計,輔以以太網技術,實現樓宇自動化控制。詳細設計圖見圖1。

          圖1 以太網構成的樓宇自動化控制系統簡圖

          3.3.1 自控系統的網絡結構

          設計的系統主要包括管理層、控制層和設備層。現場控制器之間的點對點通信構成的智能監控區域層就是控制層,CAN總線、Lonworks總線上都布設有監控節點;管理層則包括中央主控機和分系統的計算機系統,以太網技術構建管理層,管理層中的操作站可以控制中央計算機,對各子系統進行集成統一指令管理,并對系統中所有的數據進行分析和處理;設備層就是樓宇內的各機電設備,在控制層的管理下按照預設程序運轉。

          3.3.2 自控系統集成技術

          OPC技術可以標準化控制層和管理層之間的設備數據信息交換,并且加快數據傳輸速度和可靠性,同時降低成本。在樓宇自動系統中選擇OPC,需要根據不同的子系統以及需要實現的功能來開發相應的OPC服務器,完成設備層的獨立數據采集。

          一個完整的OPC服務器包括標準接口和用于通訊的接口兩部分。利用2005對兩個接口進行開發,也就實現了OPC服務器的開發。標準接口的開發因為數據庫而變得簡單,用于通訊的接口開發需要特定的通信協議和數據采集模式來編寫特定的動態鏈接庫。以此來構建的OPC服務器結構如圖2。

          圖2 OPC服務器總體結構簡圖

          通過該結構調用API函數,記錄、注銷服務器數據信息,并且按照特定的接口模塊,讀寫交換數據,隨即封裝讀寫的信息來滿足客戶端的需求。該設計的關鍵是函數的調用來建立動態鏈接庫,通過2005的DLL調用來構建API函數原型。常用的通信協議一般為TCP/IP協議,通過通信接口來讀寫封裝的信息可以實現計算機端和客戶端的數據共同訪問,操作者在進行數據管理控制的時候不需要到每一個硬件設備中進行采集,只需要查看子系統相應的OPC服務器就可以實現數據的自主收集。有了這些數據也就有了自控各子系統的基礎資料,通過一定的分析和處理,就可以實現子系統運行數據和運行狀態的統一呈現,極大方便了后續的自動化控制管理。這就是一個完整的樓宇自動控制過程。

          4 結論

          智能建筑正在成為未來建筑的發展方向,實現樓宇設備系統的集中有序管理是實現社會節能理念和勞動力節約的關鍵環節。科學信息技術的發展為設計一個可靠實時成本低的樓宇自動控制系統提供了可能。利用現場總線控制系統、以太網技術可以實現系統設計,本著可靠靈活使用的目標,以以太網技術為基礎,集成CAN和Lonworks總線技術,利用OPC技術創設服務器,可以快速且準確的實現諸如消防、照明、電梯、空調、溫度、供電等系統的信息數據集成,同時也可以集散控制樓宇中的子系統,實時監控設備運行狀態,及時調整故障,減少人員管理成本,保證樓宇健康安全高效運行。在建筑面積越來越大、高度越來越高的現代社會,自動化控制網絡系統必定可以大大完善樓宇內部功能,提供安全舒適的生活工作環境。

          【參考文獻】

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          [3]吉順平.網絡控制系統的控制器與通信協議的研究與設計[D].南京航空航天大學,2009.

          [4]張翰禹.Lonworks在樓宇控制系統中的應用[J].電子制作,2014,04:48.

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          篇11

          一、工業自動化控制系統的發展趨勢

          自動化系統以微處理器為核心,其發展過程大體經歷了從簡單PLC(可編程序邏輯控制器)到今天的PLC系統,從僅代替模擬調節系統的DCS發展到今天融合PLC、DCS及計算機功能于一體的三電一體化DCS系統。簡言之,未來工業自動化的發展趨勢為:(1)工業過程自動化,主要包括集散控制系統(DCS)、現場總線控制系統(FCS)和以工業計算機為基礎的開放式控制系統等。(2)先進控制與優化軟件開發與產業化。(3)智能儀表、執行器與變送器、成套專用控制裝置和優化系統的開發與產業化。具體而言,主要包括以下幾個方面:

          (一)控制系統的多元化

          控制系統的智能化、分散化、網絡化是工業自動化控制的主要趨勢,其典型代表是現場總線的崛起。并采用可進行簡單連接的雙絞線、同軸電纜等作為聯系紐帶,把掛接在總線上作為網絡節點的多個現場級測控儀表連接成網絡,并按公開規范的通信協議,實現現場測控儀表之間及其與遠程監控計算機之間的數據傳輸與信息交換,以滿足實際需要,實現網絡化。在現場總線控制系統(FCS)環境下,系統的自治性和可靠性大大提高。但長期以來的標準之爭導致現場總線技術發展緩慢,為促進技術的進一步發展,倡導Ethernet,即用以太網作為高速現場總線框架的主傳,將現場總線技術和計算機網絡主流技術有機結合。

          (二)控制管理系統

          隨著計算機技術和網絡技術的發展,這種多層次計算機系統在數據采集共享、硬軟件資源共享、數據通信、軟件開發等逐漸暴露出一些弊端,在設備控制、過程控制、生產控制中表現尤為突出,因此有專業人士提出有必要實現管理控制一體化。管控一體化就是建立一個全集成、開放、全廠綜合自動化的信息平臺,通過對經營決策、管理、計劃、調度、過程優化、故障診斷、現場控制等信息的綜合處理,建立一個綜合管理系統。企業信息網絡是管控一體化的前提,現場總線則為構建管控一體化網絡提供了技術支持,現場總線網絡將現場總線接口與過程監控層相連,或現場總線直接擔當監控層,可順利實現監控、報警、維護及人機交互等功能。企業管理層由各種服務器和客戶機等組成,目的在于實現企業的各種信息的集成,并與Internet相連接,完成管理、決策和商務應用的各種功能。通過OPC、ODBC等技術可實現不同系統間的數據交換,將實時控制、可視化操作、信息分析、系統診斷等功能集成到一個緊湊的軟件包中,硬件靈活性大大提高,多種管理軟件實現連通,從而有效解決管控系統間的連接。

          (三)PLC和DCS開發工具軟件

          近年來,計算機技術特別是芯片技術發展迅速,但自動化系統設備的更新不能滿足計算機技術的發展需要。而目前各種PLC和DCS的開發工具軟件與硬件系統設備聯系密切,如果更換新的第三方PLC和DCS時,就得重新進行人員培訓,既費時又浪費人力資源,同時也使新開發的工具軟件銷售受到影響。鑒于這種現狀,基于開發式工業計算機系統的逐漸成熟,PLC和DCS制造商提出“軟PLC”和“軟DCS”設想,使工具軟件與系統硬件設備分離,可在各種開發式工業計算機系統的硬軟件平臺上應用,以解除硬件設備對制造商軟件銷售的不利影響,凸顯PLC和DCS開發工具軟件的技術優勢和潛力,并提高其市場競爭力。

          (四)生產過程控制和管理軟件的融合

          在上述發展趨勢的推動下,集生產過程自動化和信息管理集成化的軟件也逐漸被開發和應用,Wonderware公司的套裝化軟件Factory Suite 2000就是其中的典型代表,其在基于Windows NT操作系統的硬件平臺上實現生產過程自動化和生產信息管理系統功能的結合。

          二、自動化控制系統的發展策略

          (一)采用統一的系統開發平臺,其可支持一個自動化項目的設計和使用,并實現開發平立于最終的運行平臺。

          (二)網絡結構的架設應切實保障現場控制設備、計算機監督系統、企業管理系統間的信息交流和數據傳遞,企業上級管理可利用Internet/Intranet對現場設備運行加以監督。所用的網絡結構應涵蓋辦公自動化環境、控制級、元件級的整個系統范圍內的通訊,并包含數據編輯、系統安全等方面,從而提高全集成化。

          (三)依托現代Microsoft標準和技術,運用計算機技術的平臺自動化實現企業MES系統、ERP系統連接,促進辦公環境的標準化,計算機可以在管理和系統平臺之間建立標準化的程序接口,以保證不同程序間的通訊問題。

          普及工業自動化控制是推進產業結構優化升級,以信息技術改造傳統產業,推進兩化融合的基礎工作。因此,應大力促進工業自動化控制技術的創新,規范我國自動化控制技術方面的標準,在不影響硬件系統設備更改的情況下,提高生產過程自動化和生產信息管理的應用水平,從而為我國工業生產奠定更加堅實的技術基礎。

          參考文獻:

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          1 中央泵房自動化控制系統概述

          本文以我國某礦中央泵房為例,該泵房有5臺D280-65×5 水泵,15絡閥門,水倉包括兩部分:一是外水倉;二是內水倉,排水管路為3根鋼管,直徑為325mm,抽真空設備為真空泵和水射流,該礦井日平均用水量約為715立方米。在此泵房系統中,數據自動采集功能是通過PLC完成的,模塊會收到PLC模擬量,而后利用傳感器檢測水倉水位,并將相應信號傳輸到計算機上,從而可以獲得井下水的一些情況,如水位、涌水量等,以實現對排水泵工作情況的控制。此外,還可通過泵房系統中相關物理量(如電機電流、電機溫度等)來監測電機等設備的運行情況。

          2 煤礦井下中央泵房自動化控制的功能實現

          在這一系統中,控制柜包括一集中操作臺,它可以達到對水泵自動控制的目的。控制箱設置在水泵附近,以實現對每臺水泵的控制以及就地或集控轉換。該系統具有操作簡單等特點,可直接由井上調度中心實現對全部水泵的監控。

          (1)操作方法。在泵房系統中,其操作方式有兩種:一是遙控操作;二是手動操作,其中遙控操作是主要操作方式。遙控方式可通過井上控制器實現對井下各個設備的監控,以實時了解井下設備的運行情況和各參數變化情況。如有問題,系統可自動停止工作并發出報警信號。而手動方式主要是處理設備故障。(2)液位控制。液位控制的裝置為液位傳感器,它主要是對水池液位進行實時監控。液位較高時,水泵會在自動輪換的原則下啟動;如液位不斷升高,多臺水泵會同時工作;液位較低時,所有水泵終止工作。此外,應在水倉保護裝置中安裝液位計,在水倉壁合作安裝水位刻度尺,以實現對水位的監測。(3)通訊功能。這一系統中安裝有光纖以太網交換機等設備,它主要是記錄水泵機組的運行情況、參數等,而后傳到井上控制室,最后將其在企業局域網中,有關工作人員可以通過計算機登錄方式,從局域網中獲得系統的運行情況。(4)水泵設置。每臺水泵都可以設置成以下四種工作方式:一是遠控;二是自動;三是手動;四是檢修,本機或主機均可設置這些工作方式。如果水位較高,水泵會自動啟動;如果水位較低時,水泵會自行停止工作;如果水位超過上限水位時,多臺水泵同時啟動。

          3 煤礦井下中央泵房自動化控制的工作環節

          (1)自動注水。要想使水泵保持一定的真空度,保證排水順利進行,葉輪應完全浸沒在水中。泵內產生空氣的原因一般為其真空度不足,以至于水泵不能正常工作。所以,可在水泵工作之前,采取自動注水的措施。也可通過噴射泵或底閥抽真空,而后通過真空傳感器實現對真空的監測。(2)閘閥的操作。在操作水泵時,可使用離心泵,此時應把出水閘關閉,以減小設備的啟動功率。在水泵停止工作時,可關閉相應閘閥,以使水流速度慢慢變小,從而防止水錘事故發生。架設泵充滿水,其操作為:第一,啟動電動機,并打開電動閥;第二,關閉電動閥,關掉電動機。(3)參數的傳輸。操作臺模擬屏上包括一系列故障參數,如倉水位、水泵流量等。井下PLC將這些參數傳輸到井上計算機,這些參數經處理后顯示在屏幕上,以供相關工作人員參考,并向井下發出控制指令。(4)故障的保護。因為水泵具有電機容量大 、耗電量高等特點,所以,必須使這一系統滿足安全性高、可靠性高的要求。該系統主要有以下兩種保護形式:第一,流量保護,水泵處于工作狀態時,如流量不達標,流量保護裝置會使得這一水泵停止工作,而啟動其他水泵;第二,電動機故障,PLC能夠監測到短路等故障,而后由高壓柜上面的裝置實現對故障的控制。

          4 結語

          總之,中央泵房自動化控制系統自投入應用以來,工作狀況良好。煤礦企業井下中央水泵房采用自動化控制系統,可以實現水位深度,水泵流量、壓力,電機電流、電壓及溫度的監測,并能完成射流泵、電動閘閥的接入,并能實現地面控制。煤礦企業井下中央水泵集中控制系統可以現實地面遠距離水泵監控,大大提高了安全性和可靠性,再加上井下工業電視的應用實現了宏觀調控。總起來說自動化控制系統的投入大大提高了礦井生產和安全管理的能力,并實現了無人現場操作遠程監測監控。中央泵房的自動化控制系統操作簡單易行,一方面符合礦井排水要求,另一方面有利于提高礦井自動化管理水平,同時,也大大改善了煤礦井下的安全作業環境,為煤礦企業的帶來了良好的經濟效益。自動化控制系統在水泵排水系統的應用真正實現了自動化,而且系統也能夠安全可靠,節能高效、經濟合理的優化運行。井下排水自動化是實現全礦井數字化、智能化的基礎和安全保障,具有重要的現實意義。

          參考文獻:

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          1 泵站自動化控制系統的原則

          泵站一般可分為三種類型,一是半自動化泵站,這種泵站機組工作需要人為啟動和停止;二是全自動化泵站,這種泵站主要是通過壓力繼電器控制,繼電器一般設置在進出管道上,機組采用閉環控制的方式;三是綜合自動化泵站,這種泵站目前較為流行,主要是分層分布式系統。

          目前自動化泵站在進行設計的時候都追求效益的最大化和性能可靠性,并要求設計應用要符合具體的工作環境。自動化泵站安裝運用要也要從資金、技術、人力等實際情況出發。在進行自動化設計時,要注意正確處理泵站測量系統、保護系統和控制系統的關系。目前自動化控制系統都與測量系統有機融合,泵站中的繼電保護器不僅對非電量進行測量,而且對設備運行時的電量進行測量,減少了設備構成與成本,加強了對保護回路的監控。泵站自動化控制的層次要清晰,合理而明確地區分順序控制與若干獨立閉路循環。為了降低風險,要避免把所有的控制任務交給一個控制設備。泵站的輔機系統要采取獨立封閉循環控制。泵站的自動控制系統要具備一定的兼容性,能夠根據工作需要和技術進步進行有效擴展。

          2 泵站自動化控制系統的基本構成

          計算機監控系統、保護系統、視頻成像系統、通訊系統是組成泵站自動化控制系統的重要部分。這些部分負責完成對泵站機組、閘門、供電和配電系統、儀表系統、液壓系統等泵站重要設備的參數監測和控制,并且能夠根據需要傳送或者接收重要數據、圖像和指令。自動化控制要完成對現場設備的控制,對現場環境的監控以及對輔助設備的監測,并在一定范圍內進行通訊。其中,對開啟關閉煤炭輸送泵站,對機電的保護,以及對各種設備的檢測是自動化控制最關鍵的程序,而且要盡量完成由設備動作、所處環境、系統狀態相結合的聯動。

          在整個自動化控制系統中,其設備根據自動化的程度可以分為三個級別,分別為就地、自動和遙控。就地,是指需要手動完成的操作,如開關機等。自動,是指按照控制箱內的PLC進行自動操作,實際上是半自動。遙控,是指對設備進行遠程控制,又可以分為遠程手動和遠程自動。如果開關是遠程自動的狀態,PLC以及中控室可以手動操控設備,如果開關是遠程自動的,PLC可以按照工作環境和條件進行自動操作。自動化控制系統除了配備一個控制中心以外,還有四個子控制室,子控制室通過網絡與控制中心進行通話和數據傳輸,完成監測與控制的任務。

          控制室中安裝著上位機,設兩臺監控數據服務器,以及一臺通訊用的服務器和一臺視頻數據服務器。控制服務器之間是互相備用的關系,以防有一臺服務器發生故障時數據不會丟失。通訊服務器主要任務是實現監控通訊,對遠方設備和系統進行集中化控制。子控制室泵組子系統LCU1的控制對象是多臺電泵,一旦主機泵站發生事故或故障導致跳閘的時候,要對主機泵站閘門進行關閉。公用子系統LCU2中配備PLC柜,對10KV電壓開關柜和0.4KV低壓開關柜、變壓器、直流柜、清污機、傳送機等設備進行監控,任何故障信號都難以逃過它的監控。節制閘子系統LCU3配置PLC柜,在節制閘開關平臺上安裝,對閘門開度、限位開關等進行數據的采集和處理,并按照控制室的命令對閘門開關進行有效控制,對設備和系統進行深層次的故障檢測。閘門液壓子系統LUC4一般安裝在油泵房之內,對多面工作閘門的液壓信號進行采集,對故障進行報警。一旦主泵發生事故或應急停機時,關閉主泵的閘門。

          3 泵站自動化控制系統的功能

          泵站自動化系統應該具備數據采集、數據處理、設備運行監控、故障報警、系統控制調節、數據信息通訊等功能。

          泵站自動控制系統的子系統下屬設備擁有各種復雜的運行參數,這些運行參數連同設備運行的狀態會通過I/O通道傳輸或者現場采集到LCU,通過一定的數據處理之后,各類供系統和操作者參考的數據就形成了。其中,對于電泵和閘門開啟的高度、電器系統等設備或數據,會進行周期性采集,按照一定的格式進行集中處理,形成可以保存的實時數據。對于故障信號等數據,自動控制系統能夠迅速自動做出反應,通過一定操作解除故障。對這些信號進行定期掃查,并對數據的合理性和有效性進行判斷。這些數據經過一定的格式化程序處理也存入實時數據庫。對于脈沖量,自動化系統會對數據合理性進行判定、檢錯處理、標度變換等處理,并經過格式化后存入數據庫。系統在輸出各種操作的指令之前會進行檢驗判斷,確定沒有誤差后才傳送給執行系統。

          泵站自動化控制系統控制的設備除了主機機組、輔助設備之外,還包括各種變壓器、電容器、勵磁設備、閘門系統等。操作人員通過泵站自動控制系統可以在屏幕上看到各種設備的運行狀態和運行參數。這種實時監控大大提高了設備運行效率。控制系統對特定的參數進行監控,一旦參數超出了早先預定的合理范圍,就會發出報警,并自動記錄和打印。一些很重要的數據會被保存下來并進行相關技術分析。設備故障發生的順序也會被記錄下來,并完成對整個事故的排序記錄和打印工作。控制中心的操作人員利用主控站的人機接口對設備進行有效監控,可以自動開關機,自動使泵閘開啟或關閉,操作各種輔助設備,設定各種限值,處理各種信號,對泵組的開關順序進行控制。一旦閘門在運行過程中發生故障或遇到意外情況,監控主機能夠及時發出命令叫停操作。

          此外,自動化控制系統具備語音提示的功能,系統運作時能夠發出語音提示,如果有故障發生也能通過通信系統向人員進行報警。主控制室能夠通過網絡通訊與上級部門和各個子系統實現通訊,使數據和命令上傳下達。系統主機與各設備之間也能夠進行快速安全的數據通信,使整個泵站高效運行。

          4 結語

          泵站自動化控制是一種不斷發展的技術,也是一個自動化程度不斷提高的過程。雖然泵站自動化的設計和程序運行是一個比較復雜的系統性工程,但是其設計理念以及設計的目標都應從系統的使用性、安全性、高效性出發,既追求了最大效益,又能夠合理的統籌安排,運用資金和技術,達到經濟和社會效益的最大化。現在隨著煤炭科學技術和機械技術的不斷發展,越來越多的自動化設備和管理技術應運而生,相信必將給泵站自動化控制技術帶來新機遇。

          參考文獻:

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