導(dǎo)語：如何才能寫好一篇自動控制技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

主要是用作配電網(wǎng)的改造，其廣闊的覆蓋范圍和迅速的傳播速度使配電效率得到大幅度提升。計算機技術(shù)在發(fā)電、配電、變電、輸電等環(huán)節(jié)起到十分重要的作用，形成了主站、子站、光纖終端組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這種合理化的格局，能夠有效提升傳輸速度。（3）變電系統(tǒng)能使高負(fù)荷供電站運行更加穩(wěn)定，自動化技術(shù)主要通過現(xiàn)代通信技術(shù)、信號處理和計算機技術(shù)實現(xiàn)對設(shè)備的檢測，實現(xiàn)功能的優(yōu)化和重組，有效控制電力系統(tǒng)的安全運行。

2計算機遠(yuǎn)動控制技術(shù)的應(yīng)用分析

計算機遠(yuǎn)動控制技術(shù)的應(yīng)用主要是通過遙測、遙信、遙控以及遙調(diào)等功能實現(xiàn)的，計算機遠(yuǎn)動控制技術(shù)是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中的核心技術(shù)，其在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮著重要的作用，尤其是在電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環(huán)節(jié)中占據(jù)著重要的地位。其中，計算機遠(yuǎn)動控制技術(shù)的工作原理如圖1所示。2．1遠(yuǎn)動控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)遠(yuǎn)動控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有A／D技術(shù)和變送器技術(shù)等，其處理的信號多數(shù)為0～5V的TTL電平信號，而在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中，多數(shù)采用大功率參數(shù)，為了實現(xiàn)采用遠(yuǎn)動控制技術(shù)處理電力系統(tǒng)中的信號，只有通過變送器將大功率參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)門TL電平信號，從而達(dá)到遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務(wù)。其中在電力系統(tǒng)中，其遙信信息需要經(jīng)過采集遙信對象的狀態(tài)，將采集到的描述遙信對象狀態(tài)的二進(jìn)制位編進(jìn)具體的遙信碼中這2個途徑進(jìn)行傳送，然后再通過數(shù)字多路開關(guān)將電力系統(tǒng)各路的遙信狀態(tài)輸出到接口電路中，最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統(tǒng)中進(jìn)行處理，從而實現(xiàn)遙信信息編碼。2．2信道編譯碼技術(shù)分析在計算機遠(yuǎn)動控制技術(shù)中的信道編譯碼技術(shù)主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協(xié)議（規(guī)約）等。在電力系統(tǒng)自動化控制中，想要實現(xiàn)采用遠(yuǎn)動控制技術(shù)進(jìn)行信息采集，則必須通過通信信道傳輸?shù)秸{(diào)控中心才能使用。因此在電力系統(tǒng)自動化控制中，為了進(jìn)一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力，必須要對信息進(jìn)行信道編譯碼，其中數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型如圖2所示。在上述電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)中，通過采用遠(yuǎn)動控制進(jìn)行數(shù)字傳輸中，其干擾是不可避免的，而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾，其中，信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環(huán)碼進(jìn)行編譯碼。2．3循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送規(guī)約遠(yuǎn)動控制技術(shù)在變電站、電廠以及調(diào)度中心的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中，首先需要在信道編譯碼前，預(yù)先設(shè)定通信方式和數(shù)據(jù)格式，也就是通信信息傳輸協(xié)議（規(guī)約），以保證電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的可行性。另外，在電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動控制技術(shù)中，其數(shù)據(jù)傳輸主要是以幀結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行傳輸?shù)?，其中重要的遙測信息主要安排在A幀，次要遙測信息安排在B幀，一般遙測信息安排在C幀。通過采用幀格式進(jìn)行包裝后，電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)就能夠有效按照規(guī)約進(jìn)行傳送，從而實現(xiàn)信道全部編譯工作，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全方位監(jiān)控。

3電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展及建議

對于電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向，應(yīng)從以下幾點出發(fā)：（1）兼顧提高經(jīng)濟效益和改善自動化服務(wù)水平，我們追求的自動化技術(shù)應(yīng)向著更優(yōu)化、更具實效性、更加智能化、區(qū)域覆蓋更廣的方向前進(jìn)。（2）加強電力自動化系統(tǒng)的設(shè)備穩(wěn)定性，有效保障其安全運行，盡量減少大面積停電，建立一系列行之有效的處理機制，將停電損失降到最低。（3）開拓電力系統(tǒng)自動化的數(shù)字化之路，使數(shù)據(jù)更加全面，數(shù)字更加精準(zhǔn)，力求節(jié)省更多時間和人力。（4）隨著科技的不斷進(jìn)步，各種先進(jìn)設(shè)備相繼出現(xiàn)，對電力企業(yè)的工作人員提出了更高的要求，加強電力企業(yè)人員的技能培訓(xùn)和技術(shù)隊伍建設(shè)，注重對新技術(shù)高素質(zhì)人才的引進(jìn)和吸收，培養(yǎng)全面發(fā)展的技術(shù)人才，鼓勵員工以先進(jìn)的理論知識和豐富的實踐武裝自身，投入更多精力到電力自動化的發(fā)展中去，推進(jìn)電力自動化的發(fā)展進(jìn)程。（5）在全球能源危機的嚴(yán)峻形勢下，正是挑戰(zhàn)電氣自動化進(jìn)程的關(guān)鍵時期，要以可持續(xù)的發(fā)展觀，改善傳統(tǒng)的管理模式，從整體化逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际?、集約化的運營模式，實現(xiàn)能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節(jié)約化。

4結(jié)語

篇2

關(guān)鍵詞：機械制造數(shù)控技術(shù)

引言

在機械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來越受到重視。隨著計算機技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場產(chǎn)品競爭的加劇，傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對多品種小批量生產(chǎn)比重的加大，產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高，要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強機械制造業(yè)對外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場的變化能力，就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性，最大限度的應(yīng)用于機械制造行業(yè)。將機械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新的水平，從而滿足現(xiàn)代市場的競爭需求。

一、技術(shù)特點

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械加工和運動過程進(jìn)行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。

目前是采用計算機控制，預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的控制功能。由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現(xiàn)場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強了機械制造的靈活性，提高設(shè)備的工作效率。

二、機械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

2.1工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動單元和執(zhí)行機構(gòu)組成的。主要運用機器設(shè)備的生產(chǎn)線上，或者運用于復(fù)雜惡劣的勞動環(huán)境下下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了勞動條件，保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。

在實際操作中，控制單元是由計算機系統(tǒng)組成，指揮機器人按照寫入內(nèi)核的程序向驅(qū)動單元發(fā)出指令，完成預(yù)想的操作，同時同步檢測執(zhí)行動作，一旦出現(xiàn)錯誤或發(fā)生故障，由傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)反饋到控制單元，發(fā)出報警信號和相應(yīng)的保護(hù)動作。而執(zhí)行機構(gòu)是由伺服系統(tǒng)和機械構(gòu)件組成。有動力部分向執(zhí)行機構(gòu)提供動力，使執(zhí)行機構(gòu)在驅(qū)動元件的作用下完成規(guī)定操作。

2.2煤礦機械現(xiàn)代采煤機開發(fā)速度快、品種多，都是小批量的生產(chǎn)，各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題，而使用數(shù)控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C葉片、滾筒等下料，從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時，數(shù)控氣割機裝有自動可調(diào)的切縫補償裝置。它允許對構(gòu)件的實際輪廓進(jìn)行程序控制，好比數(shù)控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調(diào)節(jié)切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。

2.3汽車工業(yè)汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛，在快速發(fā)展的過程中，汽車零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程。

將高速加工中心和其它高速數(shù)控機床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機床剛性自動線的生產(chǎn)效率，從而打破汽車生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟規(guī)?！钡膫鹘y(tǒng)觀念，實現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現(xiàn)，不僅如此，數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等，在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀(jì)的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。

2.4機床設(shè)備機械設(shè)備是機械制造中的重中之重，面對現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求，具備了控制能力的機床設(shè)備是現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計算機數(shù)控技術(shù)為機械制造業(yè)提供了良好的機床控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數(shù)控技術(shù)對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數(shù)控機床。它是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上，從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機床自動加工出所需零件。

三、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

從第一臺數(shù)控機床開發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史，由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)，由于采用封閉的體系結(jié)構(gòu)，它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難；開放式體系結(jié)構(gòu)的計算機數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，使傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)的市場正在受到挑戰(zhàn)。開放式計算機數(shù)控系統(tǒng)，采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu)，顯示了優(yōu)良的性能，能適應(yīng)各種計算機的軟件平臺，具有統(tǒng)一風(fēng)格的用戶交互環(huán)境，操作、維護(hù)、更新?lián)Q代和軟件開發(fā)都比較方便，具有較高的性能價格比，已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。

四、結(jié)束語

機械制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。PC機進(jìn)入數(shù)控領(lǐng)域，極大的促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，也為我國在數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域趕超發(fā)達(dá)國家提供了機遇。跟上發(fā)展先進(jìn)數(shù)控制造技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實施，盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。同時，數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展孕育產(chǎn)生大量的數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才，進(jìn)而推動我國現(xiàn)代機械制造業(yè)進(jìn)一步走向繁榮。

參考文獻(xiàn)：

馬巖.中國木材工業(yè)數(shù)控化的普及[J].木材工業(yè).2006(02).

陳光明.基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計原則及方法研究[J].制造業(yè)自動化.2005(09).

篇3

關(guān)鍵詞：西門子；S7-300PLC；提升機；測控系統(tǒng)

中圖分類號：TN77文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1引言

提升機在礦井生產(chǎn)中素有咽喉設(shè)備之稱，提升機對于礦井的安全生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。提升機電力傳動系統(tǒng)復(fù)雜，控制系統(tǒng)要實現(xiàn)的控制功能較多，因此對于提升機的控制系統(tǒng)的設(shè)計，需要能夠滿足提升機頻繁制動和不同工作狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換的功能需求。針對提升機如此復(fù)雜的控制要求，傳統(tǒng)的電氣控制難以實現(xiàn)，因此，必須借助于PLC自動控制實現(xiàn)。

本論文主要結(jié)合西門子S7-300在副井提升機自動控制系統(tǒng)上的應(yīng)用，對提升機自動控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析設(shè)計研究，以期從中能夠找到合理可靠的提升機控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用方法，并以此和廣大同行分享。

2礦井提升機控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

(1) 我國提升機控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國礦井提升機一直承擔(dān)著井下與地面之間輸送人員或者貨物的重任，因此一直素有礦井咽喉設(shè)備之稱。我國礦井提升機控制技術(shù)相較于國外處于落后階段，國外已經(jīng)發(fā)展到智能實時監(jiān)控提升機并實現(xiàn)故障智能診斷技術(shù)，而目前我國提升機控制系統(tǒng)的技術(shù)，還普遍停留在原始的電氣控制階段，對于數(shù)字化控制技術(shù)、計算機智能控制技術(shù)目前還處于研究探索階段?？v觀我國的提升機電控系統(tǒng)控制技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)展緩慢，多數(shù)是借鑒或者仿制國外的電控系統(tǒng)，并且電控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中也存在一定的問題。

(2) 我國提升機控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題

① 我國提升機電控系統(tǒng)沒有專業(yè)的生產(chǎn)廠家。這是我國目前提升機控制系統(tǒng)和控制技術(shù)發(fā)展的最大瓶頸。我國的提升機電控系統(tǒng)，要么直接從國外公司進(jìn)口，這樣成本十分高昂，且后期設(shè)備維護(hù)維修十分不便；國內(nèi)現(xiàn)有的提升機電控系統(tǒng)均是高?？蒲性核园l(fā)研制的電控系統(tǒng)，多數(shù)并不具備通用性。

② 我國提升機電控技術(shù)落后。目前僅僅在一些大型煤礦上的先進(jìn)提升機才采用了計算機、PLC或者數(shù)字控制技術(shù)，傳統(tǒng)的提升機電控系統(tǒng)都是采用電氣化控制系統(tǒng)，繼電器、接觸器控制廣泛使用，導(dǎo)致能耗過高，控制不可靠，嚴(yán)重制約了我國提升機電控系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用。

③ 我國提升機控制系統(tǒng)安全性和可靠性較差。目前我國礦井提升機僅僅在上下井口端采用切除電阻的方法實現(xiàn)提升機運行速度的制動，制動能耗過高，造成提升機電控系統(tǒng)負(fù)荷太大，由此導(dǎo)致我國提升機控制系統(tǒng)安全性和可靠性較差。對于提升機運行過程中的關(guān)鍵工作參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)及運行參數(shù)根本沒有實現(xiàn)實時監(jiān)控，經(jīng)常發(fā)生過卷或者超速等安全事故。

鑒于以上問題，我國必須要大力發(fā)展提升機在運行過程中的電控系統(tǒng)的自動化、智能化控制，逐步形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的提升機電控系統(tǒng)。

3西門子S7-300在副井提升機上的應(yīng)用分析

3.1 基于PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計

利用西門子S7-300構(gòu)建提升機電控系統(tǒng)，根據(jù)提升機的工作模塊，將PLC電控以網(wǎng)絡(luò)化模式進(jìn)行布控，分為主控PLC、監(jiān)控PLC和信號PLC三個主從式控制PLC，其具體結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。

如圖1所示，信號PLC作為整個電控系統(tǒng)的信號管理站，負(fù)責(zé)對提升機工作過程中的狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)及其必要參數(shù)做信號管理，統(tǒng)一發(fā)送至控制主站；監(jiān)控PLC主要對提升機的關(guān)鍵控制參數(shù)，如井深、進(jìn)口提升速度等指標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)控，并受主控PLC統(tǒng)一調(diào)度管理；主控PLC一方面實現(xiàn)對監(jiān)控PLC和信號PLC的控制管理，并對由監(jiān)控PLC和信號PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行整合管理，并發(fā)送至上位機進(jìn)行集中管理、顯示、數(shù)據(jù)存儲等功能，以提高提升機工作過程的管理效率；另一方面主控PLC通過交流變頻調(diào)速裝置實現(xiàn)對同步電機的控制，進(jìn)而實現(xiàn)提升機速度的電氣化控制，同時將提升機的工作參數(shù)再反饋回信號PLC和監(jiān)控PLC，從而實現(xiàn)了PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對提升機的閉環(huán)控制。

3.2 基于PLC實現(xiàn)的提升機速度控制應(yīng)用

提升機控制系統(tǒng)最為關(guān)鍵、也是最難實現(xiàn)的技術(shù)要點，就是對提升機運行速度的控制。借助于西門子S7-300的PLC，能夠很方便的實現(xiàn)對提升機速度的控制。

基于PLC實現(xiàn)的提升機運行速度的具體控制方案設(shè)計如下：

(1)（1）在井口與井底分別放置接近傳感器，一旦提升機到達(dá)接近傳感器，即可認(rèn)定提升機即將到達(dá)井口或者井底，從而進(jìn)入預(yù)定的制動階段。

(2)（2）利用光電傳感器和深度指示器配合使用，實時監(jiān)控提升機當(dāng)前所處巷道中的位置，并將位置轉(zhuǎn)化為數(shù)字量傳送至監(jiān)控PLC，利用監(jiān)控PLC與主控PLC的通信實現(xiàn)對提升機位置的實時監(jiān)控。

(3)（3）一旦提升機觸發(fā)接近傳感器，由主控PLC發(fā)出調(diào)速指令給交流變頻調(diào)速裝置，由交流變頻調(diào)速裝置實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實現(xiàn)對提升機運行速度的調(diào)節(jié)與控制。

(4)（4）主控PLC利用監(jiān)控PLC監(jiān)測到的提升機當(dāng)前運行速度與深度指示器的位置信號進(jìn)行交叉運算，得出調(diào)速幅度，并將調(diào)速幅度指令傳輸給交流變頻調(diào)速裝置，從而實現(xiàn)無極調(diào)速；另一方面，監(jiān)控PLC通過實時監(jiān)測提升機的運行速度并反饋回主控PLC，主控PLC根據(jù)反饋回來的運行速度和程序中的預(yù)設(shè)值進(jìn)行對比，結(jié)合PID調(diào)節(jié)算法實現(xiàn)對提升機運行速度的閉環(huán)調(diào)節(jié)與控制。

結(jié)語

提升機作為礦井安全生產(chǎn)的樞紐設(shè)備，其安全性對于整個礦山生產(chǎn)的安全起著舉足輕重的作用。我國目前提升機電控系統(tǒng)理論研究較為深入，但是實際技術(shù)應(yīng)用還有待進(jìn)一步提高和挖掘。本論文結(jié)合西門子PLC對提升機控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計分析，對于提升機電控系統(tǒng)及其控制技術(shù)的應(yīng)用研究，不論是在理論研究方面，還是在實際技術(shù)應(yīng)用方面，都具有一定的指導(dǎo)意義。當(dāng)然，關(guān)于提升機電控系統(tǒng)方面的更多技術(shù)，還有賴于廣大礦井科技工作人員的共同努力，才能夠最終實現(xiàn)我國提升機電控系統(tǒng)及其控制技術(shù)的提高應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]姚書波.淺議我國礦井提升機電氣傳動系統(tǒng)的發(fā)展[J].科技信息,2007,(19):227.

[2]任雪振.礦井提升機電控設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].礦山機械,2001,(9):26-27.

篇4

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；節(jié)能技術(shù)

中圖分類號：S210文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

近年來，伴隨著人們追求更高的物質(zhì)文化生活水平，要求創(chuàng)造舒適而健康的室內(nèi)空氣環(huán)境，中央空調(diào)勢必成為21世紀(jì)健康環(huán)境不可或缺的重要組成部分之一。但中央空調(diào)系統(tǒng)運行耗能很大，在某些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，供暖和空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗約占國家總能源消耗的1/3。因此，提高空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率已成為空調(diào)工程技術(shù)的一項重要課題。為了降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗，在世界能源日益緊張、環(huán)境保護(hù)日益重要的今天，探討空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保問題意義重大。

一、中央空調(diào)的特點

1、對象特性

不同的被控對象,在相同的干擾作用下,被控量隨時間的變化過程也不同。空調(diào)自控系統(tǒng)的任務(wù)就是克服這些干擾因素,維持空調(diào)房間一定的溫、濕度和空氣品質(zhì)。但溫、濕度的控制效果不僅取決于自控系統(tǒng),更是取決于空調(diào)系統(tǒng)的合理性及空調(diào)的對象特性。

2、溫濕度相關(guān)性

多數(shù)情況下，空調(diào)控制主要是對空調(diào)房間內(nèi)溫度和濕度的控制,這兩個參數(shù)常常是在一個調(diào)節(jié)對象里同時進(jìn)行調(diào)節(jié)的兩個被調(diào)量，且這兩個參數(shù)在調(diào)節(jié)過程中又相互影響。

3、干擾性

空調(diào)系統(tǒng)運行中,由于氣溫、太陽輻射、風(fēng)、晴、雨、雪等外部條件和空調(diào)房間中設(shè)備、投入運行的多少,以及人員的增減等內(nèi)部條件的變化,都會干擾空調(diào)系統(tǒng)的運行。

4、整體控制性

空調(diào)自動控制系統(tǒng)一般是以空調(diào)房間內(nèi)的空氣溫度和相對濕度控制為中心,通過工況轉(zhuǎn)換與空氣處理過程每個環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起的整體控制系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)中空氣處理設(shè)備的啟停都要根據(jù)系統(tǒng)的工作程序,按照有關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行,處理過程的各個參數(shù)調(diào)節(jié)及聯(lián)鎖控制都是與室內(nèi)溫、濕度密切相關(guān)的。

5、多工況運行及轉(zhuǎn)換控制

由于空調(diào)系統(tǒng)是在全年的室內(nèi)外條件變化下,按照一定的運行方式(即工況)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。同時在內(nèi)外條件發(fā)生顯著變化時要改變運行調(diào)節(jié)方式,即進(jìn)行運行工況的轉(zhuǎn)換。

二、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的意義

1、建筑節(jié)能法規(guī)要求空調(diào)系統(tǒng)降低能耗

長期以來，當(dāng)季節(jié)變化、晝夜溫差變化、溫室效應(yīng)和空調(diào)實際使用工況發(fā)生變化時，中央空調(diào)系統(tǒng)在傳統(tǒng)的運行模式下，能源浪費很大。就我國情況而言，現(xiàn)代建筑中采用中央空調(diào)的民用、公用及商用建筑，中央空調(diào)能耗約占整個建筑總能耗的50％左右，商場和綜合大樓等的能耗甚至可能高達(dá)60％以上。我國屬能源消耗大國，能源有限，利用率不高且依賴性強。近年來能源短缺的現(xiàn)實迫使國家把公共建筑節(jié)能提升到戰(zhàn)略高度，相應(yīng)制定了節(jié)約能源法，對公共建筑能耗國家實施國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

2、產(chǎn)業(yè)辦公樓宇的發(fā)展對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能提出了更高的要求

現(xiàn)階段，產(chǎn)業(yè)辦公樓從發(fā)展初期的以“產(chǎn)權(quán)式商鋪”為主要銷售模式逐漸被經(jīng)營持有型物業(yè)所取代，從投資者的經(jīng)濟效益來說，過去一段時間由于利潤的實現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)辦公樓多以出售為主，受短期利益的驅(qū)動，往往只追求建設(shè)階段的低成本和銷售時的高收益，對后期實際使用階段的效果和運營成本很少考慮，后期往往中央空調(diào)系統(tǒng)效率低、能耗大。而目前越來越多的項目——主要為商業(yè)辦公地產(chǎn)，以持有物業(yè)持續(xù)經(jīng)營為主要贏利模式，這勢必使投資者及發(fā)展商從一開始就關(guān)注能耗問題?，F(xiàn)階段我國中央空調(diào)能耗現(xiàn)狀概述我國現(xiàn)階段中央空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用中，更多的關(guān)注的是空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制效果及空氣品質(zhì)控制效果，往往忽略了空調(diào)系統(tǒng)的能耗情況。

三、中央空調(diào)節(jié)能環(huán)保技術(shù)

1、太陽能空調(diào)

太陽能是一種可持續(xù)利用的清潔能源。利用太陽能供熱與制冷是近年來國內(nèi)外新能源研究領(lǐng)域的熱點課題。利用太陽能真空集熱管與溴化鋰雙效吸收式制冷技術(shù)的有機結(jié)合，形成夏季制冷、冬季供熱和全年生活熱水供應(yīng)的空調(diào)熱水機組，做到一機多用，從而可以顯著提高太陽能空調(diào)系統(tǒng)的利用率和經(jīng)濟性。

太陽能空調(diào)熱水系統(tǒng)的優(yōu)點：季節(jié)適應(yīng)性好。太陽能空調(diào)系統(tǒng)的制冷能力是隨著太陽輻射能量的增加而增大的，這正好與夏季人們對空調(diào)的迫切要求相匹配；太陽能吸收式空調(diào)熱水系統(tǒng)以不含氟氯烴化合物的溴化鋰為工作介質(zhì)，無臭、無毒，減少了溫室氣體的排放量，有利于環(huán)境保護(hù)。

2、變頻空調(diào)系統(tǒng)

變頻空調(diào)是指采用變頻原理得到可變化交流電源來控制壓縮機的轉(zhuǎn)速，從而根據(jù)需要控制空調(diào)器的輸出能力。在中央空調(diào)系統(tǒng)中目前運行使用的大部分空調(diào)輸送系統(tǒng)，大都按傳統(tǒng)方法設(shè)計運行，即根據(jù)空調(diào)的最大負(fù)荷設(shè)計水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)，而空調(diào)系統(tǒng)大部分時間處于部分負(fù)荷狀態(tài)，一般水系統(tǒng)通過閥門節(jié)流，風(fēng)系統(tǒng)通過再加熱等措施以適應(yīng)部分負(fù)荷運行的需要，而采用此種調(diào)節(jié)方式能量浪費嚴(yán)重。有資料統(tǒng)計表明，此類調(diào)節(jié)方式中，定速泵和風(fēng)機所耗電能有60％一70％消耗于調(diào)節(jié)閥、節(jié)流控制壓降等處，因此改變空調(diào)輸送系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)方式，節(jié)能潛力巨大，而變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展成熟，可將其應(yīng)用于空調(diào)輸送系統(tǒng)中，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷下降時，通過變頻裝置調(diào)節(jié)水泵(風(fēng)機)的轉(zhuǎn)速，從而減少水(風(fēng))量，節(jié)省電機的耗電量，達(dá)到節(jié)能目的。

3、智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)是自動化技術(shù)發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物，融合了控制技術(shù)、信息技術(shù)和人工智能等多種技術(shù)，包括模糊控制技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等。對于現(xiàn)代空調(diào)日益復(fù)雜的系統(tǒng)，傳統(tǒng)控制技術(shù)難以實現(xiàn)精確、可靠且有效的控制，智能控制技術(shù)因此應(yīng)運而生。

（1）模糊控制技術(shù)

模糊控制是模糊數(shù)學(xué)、人工智能和計算機科學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而產(chǎn)生的一種具有很強理論性的控制技術(shù)。模糊控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是模糊集合論、模糊邏輯推理規(guī)則和模糊語言變量，計算機控制技術(shù)是其系統(tǒng)的主要實現(xiàn)形式，其核心為智能模糊語言控制器。這種控制系統(tǒng)具有智能性和自學(xué)習(xí)性，并且并不需要建立精確的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，適用于復(fù)雜的系統(tǒng)和過程。目前模糊控制已經(jīng)在中央空調(diào)的定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)和變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。

利用模糊控制技術(shù)對空調(diào)回風(fēng)溫度和濕度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，可以受到不錯的節(jié)能效果。利用溫度傳感器將測得的回風(fēng)溫度信號輸入到模糊語言控制器中，并與給定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果自動調(diào)節(jié)回水調(diào)節(jié)閥的開度，以實現(xiàn)控制冷凍水流量的目的，從而使室內(nèi)溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。對于這個自動控制系統(tǒng)，新風(fēng)溫度的變化是系統(tǒng)的一個干擾量，為了提高系統(tǒng)的控制精確性，可以將新風(fēng)溫度傳感器的信號作為一個反饋信號加入到系統(tǒng)中。采用模糊控制的回風(fēng)濕度自動控制系統(tǒng)與回風(fēng)溫度自動控制系統(tǒng)工作原理相類似。

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制融合了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和系統(tǒng)控制理論，屬于智能控制的另一個分支。其原理是模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)的工作方式，以大量簡單的處理單于相互連接，構(gòu)成一種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可分為輸入層、隱含層、和輸出層。在中央空調(diào)的控制系統(tǒng)中，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代替原來的控制器或辨識器，就構(gòu)成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這種控制方式對于復(fù)雜的、不確定的系統(tǒng)具有良好的控制效果，整個控制系統(tǒng)可以獲得較高的穩(wěn)定性和動靜態(tài)性能。并且對于變化的環(huán)境有著良好的適應(yīng)性?；谶@些優(yōu)秀的性能，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在中央空調(diào)的控制系統(tǒng)中也得到較多的應(yīng)用。

結(jié)束語

我國的建筑施工中的中央空調(diào)的施工建設(shè)已經(jīng)取得了長足地發(fā)展，節(jié)能環(huán)保技術(shù)成為施工技術(shù)中控制的重點，同樣的現(xiàn)今我國的很多的施工建設(shè)都是和節(jié)能相關(guān)聯(lián)，我國的科學(xué)家也在不斷地研究和探索節(jié)能的新理念，相信我國的中央空調(diào)的建設(shè)施工會更好的實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保這兩個目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]譚胤.張德源智能中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)[期刊論文]-工業(yè)控制計算機2013.

篇5

論文摘 要： 概括說明機械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況，重點介紹計算機技術(shù)在機械電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用。

0 引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了機械工業(yè)領(lǐng)域的變革，同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響，提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展，以計算機電子技術(shù)、機械技術(shù)為核心的機電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實際應(yīng)用。

1 計算機技術(shù)與機電控制技術(shù)的發(fā)展概況

1.1 計算機控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展

忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng)，可以將計算機控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化，則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中，使計算機控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時變的非線性系統(tǒng)，控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論，逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個新方向。

自世界第一臺電子計算機問世后，計算機首先被用來自動檢測化工生產(chǎn)過程的過程參量并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，同時也研究了計算機的開環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代，出現(xiàn)了用于過程控制的計算機，實現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計算機控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制，通過計算機對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術(shù)的發(fā)展，計算機控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革，最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對其產(chǎn)生巨大影響。

1.2 機械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀

在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里，有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進(jìn)行控制。在二十世紀(jì)三十年代之前，工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi)，初步有了對工業(yè)生產(chǎn)的機械控制實踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，直接實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機的微型化使控制技術(shù)更加智能化，同時將機械、電子、計算機技術(shù)和控制技術(shù)有機結(jié)合的機電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機電控制技術(shù)主要有pid控制，pid是經(jīng)典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計算機的優(yōu)勢，形成了自適應(yīng)pid和非線性pid等更利于控制的變種pid控制器。另外還有模糊控制（flc）、變結(jié)構(gòu)控制等，均隨著計算機領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。

2 機電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用

2.1 機電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用

機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及計算機軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進(jìn)行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機床，通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)，在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多cpu和多主線的體系結(jié)構(gòu)，豐富了數(shù)控功能，也提高了生產(chǎn)效率。

柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計算機技術(shù)和制造系統(tǒng)在機電控制工業(yè)的應(yīng)用，是計算機化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機、數(shù)控機床、自動化倉庫等組成。在工業(yè)上，它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，更適用于多品種，小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。

交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用，尤其是在鋼鐵工業(yè)中，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn)，無論是大容量電機還是小容量電機現(xiàn)均可使同步電機或者異步電機實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

可編程控制器（plc）是集計算機技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題，逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著plc技術(shù)的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴大，可采集存儲數(shù)據(jù)，還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。plc能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外，隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展，plc可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能，更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今，plc技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。

2.2 計算機在機械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實例

計算機技術(shù)和機械電子控制技術(shù)一體化的有機結(jié)合，不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去，這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn)，更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕?。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術(shù)和機電控制相結(jié)合的實際應(yīng)用。

plc實現(xiàn)了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，人類活動的范圍不斷擴大，機器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴展，并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的機械工作由機器人（也稱機械手）來完成。工業(yè)機器人是一種能進(jìn)行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。

農(nóng)業(yè)方面，機械作業(yè)過程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過渡，以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端（virtual display terminal），它代表了當(dāng)代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息，在屏幕上按操作者的需求，調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息，顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外，還可以將數(shù)據(jù)信息動態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲卡，將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室，由計算機應(yīng)用高級軟件進(jìn)行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端，實現(xiàn)自動控制農(nóng)機的操作。

plc在自動售貨機中的應(yīng)用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關(guān)，投入的硬幣值由plc驅(qū)動數(shù)碼管顯示，經(jīng)過光傳感器識別，通過判斷，進(jìn)行下一步操作，經(jīng)過plc的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術(shù)和機電自動控制在自動售貨機中的這項應(yīng)用極大方便了人們的生活，也使plc的應(yīng)用更加廣泛。

交通信號燈系統(tǒng)也是微機軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實例。通過主要應(yīng)用plc技術(shù)控制十字路口的信號燈動作。準(zhǔn)確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間，這項應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>

電腦橫機中計算機技術(shù)的應(yīng)用給機械編織行業(yè)帶來了巨大的變革?，F(xiàn)在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機的編織是一個極其復(fù)雜的過程，最初的橫機是手動橫機，只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機中，通過電腦的自動控制，設(shè)計人員可對編織花型進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計，通過計算機數(shù)字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機械編織動作，由計算機指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。

與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，以機械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機結(jié)合為主體的機電一體化技術(shù)是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

3 總結(jié)

在機械生產(chǎn)領(lǐng)域，電子技術(shù)和計算機技術(shù)的融入發(fā)展，機電一體化的形成是機械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計算機技術(shù)，使機電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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[4]楊明等，機電一體化的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，農(nóng)機化研究，2006.

篇6

關(guān)鍵詞：壓榨 自動化 控制 應(yīng)用 系統(tǒng)

Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the press automation control system has important significance. This paper mainly introduces the squeezing automation control system in sugar refinery, the application of related content.

Keywords: squeezing automation control application system

中圖分類號： TS754 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

在國內(nèi)，制糖企業(yè)的信息化管理則是一個陌生的名詞，不用說與歐美國家相比，就是與國內(nèi)其它行業(yè)比較也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。一般來說，糖廠的自動化水平與技術(shù)裝備是成正相關(guān)的，但凡設(shè)備精良的糖廠其自動化程度也高，歐洲和東南亞一些新建糖廠正是如此。而美國的情況卻不太一樣，很多美國的原糖廠設(shè)備并不比我國先進(jìn)，但自動化程度卻相當(dāng)高，也就是說，自動化可以使糖廠的陳舊設(shè)備煥發(fā)出新的活力。技術(shù)裝備的更新?lián)Q資巨大，是一個緩慢過程，如果學(xué)習(xí)美國經(jīng)驗，對中國的糖廠進(jìn)行自動化方面的改造，挖掘舊裝備的潛能，減少人為因素，就會在降低生產(chǎn)成本、減少過程損失、提高勞動生產(chǎn)率等方面發(fā)揮重要作用，而且自動化方面的投入相對于設(shè)備投入來說，投資少，見效快。

1、控制原理和優(yōu)點

1#榨機的控制原理：入榨的蔗料進(jìn)入高位槽，設(shè)定料位的高度在40％左右，1#榨機衡速運轉(zhuǎn)，當(dāng)來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發(fā)出電信號給和利時的DCS系統(tǒng)，DCS將電信號數(shù)字化處理再向ABB調(diào)速裝置發(fā)出指令，ABB調(diào)整三級輸送帶的電機轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到均勻進(jìn)榨的目的(優(yōu)點之一)。一旦發(fā)生1#榨機扭矩超出負(fù)荷的限點，SRI的扭矩監(jiān)測裝置發(fā)出信號給DCS，DCS向高位槽擋板的電控執(zhí)行器系統(tǒng)發(fā)出指令，減小擋板的開度，控制入料量，從而對齒輪箱和榨機起到保護(hù)作用(優(yōu)點之二)。

2#一6#榨機的控制原理：蔗料由齒耙機分別送入2#--6#高位槽，設(shè)定料位的高度在40％左右，與1#榨機不同的是2#--6#榨機的轉(zhuǎn)速可調(diào)，當(dāng)來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發(fā)出電信號給DCS，DCS將電信號數(shù)字化處理再向ABB調(diào)速裝置發(fā)出指令，ABB調(diào)整本座榨機的轉(zhuǎn)速，保證固定的料位高度和通過榨機的蔗層厚度，使?jié)B透過程均勻，其結(jié)果是負(fù)荷平穩(wěn)并提高抽出率和減少蔗渣的水分含量(優(yōu)點之三)。

均勻滲透和蔗汁泵送原理：DCS系統(tǒng)根據(jù)入榨量向ABB調(diào)速系統(tǒng)發(fā)出指令，調(diào)節(jié)滲透水比例、水溫和混合汁液位流量等，其結(jié)果是各榨機蔗層均勻滲透并能穩(wěn)定混合汁錘度和泵送量(優(yōu)點之四)。

纖維進(jìn)榨原理：均勻進(jìn)榨有兩種理念，一是像國內(nèi)普遍采用的基于核子稱信號自動或手動控制入蔗帶速度，以保證進(jìn)入第一座榨機的甘蔗重量。由于甘蔗纖維分的瞬時變化導(dǎo)致榨機持蔗能力的變化，在手控的情況下需要榨機經(jīng)常保持“開快車”狀態(tài)，在自控的情況下需要調(diào)節(jié)第一座榨機的轉(zhuǎn)數(shù)，兩種情況均帶來榨機負(fù)荷的波動。另一種是國外普遍采用的以高位槽料位調(diào)節(jié)入蔗帶速度，維持第一座榨機轉(zhuǎn)數(shù)恒定。此時通過榨機的纖維量不變，入榨的甘蔗量隨纖維分的變化略有波動。我們采用國外這種用纖維量恒定代替甘蔗量恒定的均勻入榨模式，在維持榨機負(fù)荷穩(wěn)定的前提下，提高了榨量(優(yōu)點之五)。另有其它優(yōu)點不再贅述。

2.壓榨控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為實現(xiàn)壓榨全自動化控制，該系統(tǒng)博采國內(nèi)外頂尖技術(shù)和裝置，由四個公司合作完成。

2．1高位槽設(shè)計

像國內(nèi)大多數(shù)糖廠一樣，貴糖的榨機列原來只有在第1座壓榨機上方裝有垂直高位槽，其它5座榨機僅裝有敞口斜溜槽。為實現(xiàn)壓榨間全自動控制，在澳大利亞SRI公司的技術(shù)指導(dǎo)下，貴糖的工程技術(shù)人員自行設(shè)計加工了其它五座呈10度傾斜角的密閉式垂直高位槽，高度2．3米，厚度0．6米。在高位槽的旁板上安裝兩條有機玻璃視窗，順高度方向固定了lO個檢測料位高度的電子元件。第l和第6座高位槽的后槽板設(shè)計成能夠自由頂入150mm的活頁檔板，由電動執(zhí)行器根據(jù)榨機扭矩的保護(hù)需要，瞬時減小擋板開度。此時的高位槽有幾個作用：

1)作為流動物料的緩沖容器，便于自控系統(tǒng)檢測元件的工作，以實時料位高度作為榨機自動調(diào)速的給定信號；2)一定高度的料位對壓榨機的入蔗產(chǎn)生壓力，提高了榨機的持蔗能力；3)料位的緩沖作用可避免蔗層厚薄不勻或兩端不勻，減少了壓榨機的負(fù)荷和扭矩的波動；4)在同等負(fù)荷甚至較低負(fù)荷下，由于蔗層均勻?qū)е铝烁哒チ亢透叱槌觯?)活動擋板在扭矩瞬時增大到限點時被立即頂入，減少入蔗，當(dāng)扭矩恢復(fù)后，立即釋放擋板。

2．2檢測單元

壓榨自控系統(tǒng)的主要檢測元件和裝置都是由澳大利亞SRI(Sugar Research International)公司提供，包括高位槽傳感器和扭矩監(jiān)控系統(tǒng)。

2．2．1高位槽傳感器

高位槽傳感器通過測量槽壁10個電極的導(dǎo)電性進(jìn)行工作，當(dāng)蔗渣自上而下流過這些電極時，就開始測其導(dǎo)電性。該傳感器測試每一個電極中的微小電流，并檢測此電流是否超過表明電極已被覆蓋的臨界值。由于電極鑲在玻璃板上與槽壁絕緣，當(dāng)蔗渣中的水分引起電極與槽壁之間通電并超過臨界值，說明蔗渣已覆蓋在某一電極所處的高度上。將最低到最高電極的覆蓋率轉(zhuǎn)換成10―100％的料位高度，再用4―20毫安電流輸出模擬信號。

2．2．2扭矩監(jiān)控系統(tǒng)

扭矩監(jiān)控系統(tǒng)是一種短程遙感系統(tǒng)，它采用變形儀監(jiān)測轉(zhuǎn)動的榨機軸扭矩，該系統(tǒng)可直接安裝在現(xiàn)存系統(tǒng)榨機軸上。它主要由四部分組成，主控系統(tǒng)、電磁感應(yīng)環(huán)、發(fā)射裝置、一對350歐姆變形儀。主控系統(tǒng)由幾個插入式模塊組成，包括提供24伏AC電源的供電模塊，給電磁感應(yīng)環(huán)提供動力的驅(qū)動模塊，破譯來自電磁感應(yīng)環(huán)的信號并產(chǎn)生與榨機扭矩大小成正比例電流信號的接收器模塊，以及將接收器模塊的輸出信號轉(zhuǎn)換成4―20毫安輸出信號的調(diào)節(jié)器模塊。電磁感應(yīng)環(huán)由內(nèi)外兩個環(huán)組成，內(nèi)環(huán)裝在榨機軸上隨軸轉(zhuǎn)動，外環(huán)固定并由主控系統(tǒng)通過屏蔽電纜驅(qū)動。發(fā)射裝置模塊裝在內(nèi)環(huán)上，該單元上包括一個變形儀放大器、一個校準(zhǔn)橋和遙感元件，從外環(huán)接受電磁感應(yīng)驅(qū)動并返回遙感信號。

變形儀焊在榨機軸上，并用導(dǎo)線與發(fā)射器相連，兩套變形儀分別裝在榨機軸相對兩面。扭矩監(jiān)控系統(tǒng)功能的描述為：在主控系統(tǒng)中，驅(qū)動模塊提供給電磁感應(yīng)外環(huán)一個交流電源，在內(nèi)外環(huán)之間引發(fā)一交流電壓，該電壓經(jīng)調(diào)節(jié)用于驅(qū)動變形儀和發(fā)射裝置。在發(fā)射裝置內(nèi)部，變形儀校準(zhǔn)橋的輸出經(jīng)變形儀放大器放大，轉(zhuǎn)換成變頻遙感信號，該信號穿過電磁感應(yīng)外環(huán)和現(xiàn)場電纜到達(dá)主控系統(tǒng)。主控系統(tǒng)里的接收裝置將遙感信號轉(zhuǎn)換成交流信號，再經(jīng)信號調(diào)節(jié)模塊轉(zhuǎn)換成4―20毫安輸出信號。

2．3 DCS系統(tǒng)

壓榨自動化的核心DCS控制系統(tǒng)由北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司開發(fā)并提供。

2．3．1 自動控制系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)將采用以微處理器為基礎(chǔ)的分散控制系統(tǒng)，主要有下列特點：

(1)系統(tǒng)設(shè)置3臺以PC機為基礎(chǔ)的操作員站，所有系統(tǒng)運行的參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)及工藝流程圖，將在操作員站的CRT上以不同的畫面形式顯示。所有設(shè)備的啟動／停止或開／關(guān)操作，也在操作員站上利用鍵盤完成。只有極少量重要參數(shù)或設(shè)備控制設(shè)有后備儀表與操作開關(guān)。各臺操作員站可以獨立完成各項監(jiān)控功能，也可起到互為備用的作用。

(2)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有冗余的通訊速率為100Mbps的高速以太網(wǎng)。操作員站與各控制器，以及控制器之間的信息交換，全由該通訊網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)通訊的方式完成?？刂葡到y(tǒng)還可以通過該網(wǎng)絡(luò)與其他生產(chǎn)車間的控制系統(tǒng)以及公司生產(chǎn)管理部門與領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，隨時收集并提供所需的各項信息。

(3)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有3臺現(xiàn)場控制站(柜)。每臺現(xiàn)場控制站內(nèi)設(shè)有冗余配置的主控單元或PLC，各項輸入／輸出參數(shù)將通過各類智能的I／0模塊與主控單元連接，實現(xiàn)各項監(jiān)控功能?，F(xiàn)場控制站是用來完成現(xiàn)場信號采集、工程單位變換、控制和聯(lián)鎖控制算法、控制輸出、通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果傳送到操作員站等功能。

(4)系統(tǒng)設(shè)有工程師站，供系統(tǒng)組態(tài)、檢查或修改之用，并完成所有的數(shù)據(jù)下裝和增量下裝等。

(5)系統(tǒng)軟件平臺采用WINDOWS NT。配備各種符合國際標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)軟件。系統(tǒng)具有很好的開放性，可以與其他控制系統(tǒng)或設(shè)備方便地連接。系統(tǒng)在運行過程中，可以在授權(quán)范圍內(nèi)在線修改各項組態(tài)，不會引起系統(tǒng)擾動。

2．3．2 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

為了實現(xiàn)蔗料的平衡輸送和均衡壓榨，需要自動調(diào)節(jié)的項目包括：

(1)輸蔗帶速度調(diào)節(jié)

根據(jù)第l座高位槽的料位高度，自動調(diào)節(jié)三級輸蔗帶速度，杜絕空槽或漲槽的現(xiàn)象。各臺輸蔗帶的速度將按隨動的原理協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)，保持進(jìn)蔗量的均衡。

(2)壓榨機轉(zhuǎn)數(shù)自動調(diào)節(jié)

壓榨機列的自動調(diào)節(jié)是靠保持各高位槽穩(wěn)定料位來實現(xiàn)，第1座壓榨機根據(jù)榨量要求保持某一固定轉(zhuǎn)速，由三級帶的調(diào)速維持高位槽的料位穩(wěn)定，保證均衡進(jìn)榨。2―6座壓榨機是靠自身的瞬時調(diào)速來穩(wěn)定各自高位槽的料位，從而保證通過各榨機的蔗層厚度均勻，達(dá)到高榨、高抽出、低負(fù)荷的目的。

(3)滲透水與入榨甘蔗量比例調(diào)節(jié)

根據(jù)核子秤檢測到的甘蔗入榨量，按生產(chǎn)需要合理地整定滲透水與蔗比配比值，由計算機自動控制變頻器調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)滲透水加入量自動控制，使?jié)B透水與蔗比保持在最佳值。

(4)滲透水水箱液位及滲透水溫度調(diào)節(jié)

滲透水水箱液位調(diào)節(jié)，用液位變送器連續(xù)檢測滲透水箱的液位，控制冷水加入量保持滲透水箱液位基本恒定，同時，水位超限，系統(tǒng)自動報警；

滲透水溫度調(diào)節(jié)，用溫度變送器連續(xù)檢測滲透水的溫度，并考慮冷水加入量，自動控制熱水閥，保持滲透水溫度基本恒定，控制精度優(yōu)于給定值的±5℃。水溫超限，系統(tǒng)自動報警。

(6)設(shè)置完善的連鎖保護(hù)系統(tǒng)

各級輸蔗帶、齒耙機、榨機列連鎖關(guān)停，保證任何一臺設(shè)備在任何情況下停機時，前面的齒耙機和輸蔗帶立即隨停。

2．3．3 集中監(jiān)視

壓榨系統(tǒng)要實現(xiàn)集中控制，其前提必須是在集中控制室內(nèi)值班人員能對系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況進(jìn)行集中監(jiān)視。監(jiān)視的內(nèi)容主要分為兩類：一類是系統(tǒng)運行的參數(shù)，包括：各輸蔗帶速度(或馬達(dá)轉(zhuǎn)速)及迸蔗量，各壓榨機的轉(zhuǎn)速及馬達(dá)的電流，滲透水、混合汁和送出蔗的流量，滲透水溫度，壓榨機油壓，馬達(dá)軸承溫度，壓榨機面輥的升降距離等等。另一類是機械設(shè)備運轉(zhuǎn)情況，如壓榨機高位槽料位、各水箱和物料箱液位等。集控室除了工業(yè)電視的監(jiān)視器與操作員站的CRT以外，基本上不裝設(shè)常規(guī)的模擬儀表。對于核子秤這類特殊儀表則將其測量信號輸入統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)，作為顯示、累計、自動調(diào)節(jié)的原始信號。在集中監(jiān)視系統(tǒng)中，可以對各項參數(shù)如電流等設(shè)置報警限值，一旦越限，自動報警。自動控制系統(tǒng)的記錄功能有：報警記錄、操作記錄、定時制表、事故順序記錄(SOE)。各項測量參數(shù)可以根據(jù)要求作為歷史數(shù)據(jù)保存下來，以備事故追憶查詢及榨季后檢修設(shè)備的依據(jù)。

結(jié)束語

壓榨自動控制系統(tǒng)在糖廠中的成功應(yīng)用，系統(tǒng)集計量控制管理為一體，采用核子稱自動計量，采用電腦自動控制壓榨機轉(zhuǎn)速、料位、輸蔗機、壓榨機中間輸送帶、壓榨機軸承溫度、滲透水添加、物料均勻輸送等的技術(shù)，將現(xiàn)代自動控制理論和計算機控制技術(shù)相結(jié)合，通過系統(tǒng)建模和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)控制算法，使甘蔗壓榨過程按下達(dá)的指令均勻、恒定入榨，自動控制，機械設(shè)備平穩(wěn)運行，減少尖鋒負(fù)荷對設(shè)備的沖擊，減少了能源消耗，減少設(shè)備損耗，甘蔗糖分抽出率穩(wěn)定提高，為工廠創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益，真正體現(xiàn)了信息化對工業(yè)生產(chǎn)融合帶來的好處。

參考文獻(xiàn)

1.Yangsheng Lu.Jens Thomsen 甘蔗糖料壓榨系統(tǒng)的現(xiàn)況及新技術(shù)方案[期刊論文]-廣西蔗糖 2009(4)

2.麥志光甘蔗糖廠壓榨高位槽自動控制[論文]-廣西輕工業(yè) 2008(11)

篇7

單片機是一種集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中斷系統(tǒng)等部分于一體的器件，只需要外加電源和晶振就可實現(xiàn)對數(shù)字信息的處理和控制。因此，單片機廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)控制中。

本論文側(cè)重介紹“單片機溫度控制系統(tǒng)”的軟件設(shè)計及相關(guān)內(nèi)容。論文的主要內(nèi)容包括：采樣、濾波、鍵盤、LED顯示系統(tǒng)，加熱控制系統(tǒng)，單片機MCS-51的開發(fā)以及系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)等。作為控制系統(tǒng)中的一個典型實驗設(shè)計，單片機溫度控制系統(tǒng)綜合運用了微機原理、自動控制原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、鍵盤顯示技術(shù)等諸多方面的知識，是對所學(xué)知識的一次綜合測試。

關(guān)鍵詞：MCS-51;8051;溫度控制;PID

ABSTRACT

With scientific constant progress, in industrial production, electric current, voltage, temperature, pressure are mainly commonly used. especially in the heat treatment industry, the accurate test and controlling of temperature is very important. In a lot of fields, for example: In metallurgical industry, chemical production, power engineering, machine manufactures, food processing, family and industry heat etc. people need to heating furnace, heat-treatment furnace and all kinds of response stove and boiler temperature measure and control, through software design, to reach the intelligent control finally and realize the interactive function.

Adopt Single-Chip Microcomputer is it control convenient, simple, flexibility advantage such as being heavy to have not merely to control to go on to temperature to come, and can raise by technical indicator not to accuse of temperature by a large margin, thus can big improvement quality and the quantity of products. So the control problem to the temperature of Single-Chip Microcomputer is the control problem constantly be able to encounter in the industry manufacture.

This thesis introduces the design and debugging of “the temperature control system by microcomputer”. As a typical experimental design in control system, it uses much control knowledge and comprehensively tests student’s ability in control system.

篇8

關(guān)鍵詞：電力拖動自動控制系統(tǒng)；課程；實驗；改革

中圖分類號：TN921-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 02-0000-02

電氣工程和自動化專業(yè)的發(fā)展由來已久，但是為了適應(yīng)21世紀(jì)的社會需求和國家教育模式的改革，需要對高等學(xué)校的教育模式改革，培養(yǎng)出具有全面的知識體系和創(chuàng)新能力以及高素質(zhì)的綜合性人才。電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)以及改造的能力等是電氣工程及自動化專業(yè)的學(xué)生必須具備的能力，為其以后從事與電氣工程專業(yè)相關(guān)的工作和研究打下基礎(chǔ)。為了培養(yǎng)出全面的高素質(zhì)綜合性人才，就需要對現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行改革。

一、課程難度剖析

在學(xué)習(xí)電力拖動自動控制系統(tǒng)時，學(xué)生必須了解直流電動機的工作原理和直流電動機系統(tǒng)中的電磁量以及機械量之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系；了解可控直流電源的產(chǎn)生方法，知道在控制系統(tǒng)中，可以根據(jù)控制對象來控制某一控制量的算法和衡量控制系統(tǒng)性能的基本指標(biāo)；掌握單片機的原理等。而要實現(xiàn)學(xué)生對上面的知識的掌握，就要學(xué)習(xí)很多的知識，如自動控制理論和電機以及計算機控制技術(shù)等多門學(xué)科，所以，電力拖動自動化控制系統(tǒng)的知識面很廣，要求的專業(yè)基礎(chǔ)背景高。而這對于學(xué)生來說，都是很難的課程，且要在學(xué)校這段有限的時間學(xué)會，學(xué)透是很不容易的。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革，加強工程的應(yīng)用

電氣工程和自動化專業(yè)的課程教學(xué)內(nèi)容主要是課程教學(xué)與實驗以及課程設(shè)計。課程教學(xué)的目標(biāo)是以電機作為對象和電力電子功率變換器為弱電控制強電的媒介，以及自動控制理論為分析和設(shè)計的基礎(chǔ)來掌控運動控制系統(tǒng)的控制規(guī)律和設(shè)計方法。把課程的設(shè)計和綜合實驗結(jié)合起來，可以鞏固課程的理論知識，提高學(xué)生的操作能力。為了加強工程的運用，可以通過加強位置控制系統(tǒng)和張力控制系統(tǒng)以及數(shù)字控制系統(tǒng)來增加工程的運用。位置控制系統(tǒng)即位置隨動系統(tǒng)，在使用這個系統(tǒng)時，可以將應(yīng)用廣泛的伺服電機控制系統(tǒng)和數(shù)字控制結(jié)合起來介紹驅(qū)動器的工作原理和參數(shù)設(shè)置，為以后參加工作打好基礎(chǔ)。張力控制系統(tǒng)在加工帶材和線材的過程中，保持卷的進(jìn)出的張力，使帶材卷的整齊和緊致。數(shù)字控制系統(tǒng)包括數(shù)字控制的硬件電路和軟件流程。

三、教學(xué)方法的探討

課程教學(xué)的環(huán)節(jié)包括課堂教授和學(xué)生自學(xué)以及實驗等，在教授理論課時，可以運用多媒體教學(xué)在其中加入動態(tài)演示的圖像，讓學(xué)生對內(nèi)容更容易理解；在教授對交流和直流控制的軟件系統(tǒng)時，就可以結(jié)合仿真軟件，通過在課堂上建立起模型和課堂以及課后的仿真，使學(xué)生更加了解對系統(tǒng)的控制。而對于培養(yǎng)應(yīng)用型的人才，由于學(xué)生沒有真正的參加過工作，所以沒有經(jīng)驗，這就使得學(xué)生對于課堂學(xué)習(xí)的知識不夠理解或不感興趣。這些問題教師在備課時都需要考慮到，如為了提高學(xué)生的興趣，可以在教授電力拖動系統(tǒng)時增加其應(yīng)用背景。在教學(xué)過程中逐漸改變學(xué)生的態(tài)度和思想，使其不在抱著應(yīng)付考試的心態(tài)去學(xué)習(xí)，而是發(fā)自內(nèi)心的真正喜歡這門學(xué)科。

四、加強實驗教學(xué)中的工程實踐能力

（一）理論與實驗結(jié)合

“電力拖動自動控制系統(tǒng)”是一門在實際生活中運用廣泛的課程，所以它的教學(xué)方式不應(yīng)該僅僅局限于理論知識的學(xué)習(xí)，還應(yīng)該將理論與實驗相結(jié)合，增加學(xué)生的應(yīng)用能力。在上實驗課程時，應(yīng)該讓學(xué)生自己動手操作，根據(jù)實驗的目的擬定實驗的路線和選擇合適的儀器儀表以及確定實驗的步驟，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的測試，并根據(jù)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。還有就是在上實驗課時，可以盡量讓學(xué)生掌握一些電氣測量的方法和實驗設(shè)計以及工程的運用結(jié)合。在學(xué)生實驗的過程中，可以加深學(xué)生對理論知識的理解，對于實驗時獲得的數(shù)據(jù)，可以為學(xué)生以后寫畢業(yè)論文時提供依據(jù)。

（二）課程設(shè)計強化實踐能力

課程設(shè)計的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的自主理解能力，將課程上所學(xué)到的理論知識與實踐技能相結(jié)合，解決工程問題。在課程設(shè)計課上，可以選擇幾個與工程運用相關(guān)的主題，如變頻器控制交流電動機調(diào)速的應(yīng)用和設(shè)計PWM控制直流電動機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計以及無刷直流電動控制器設(shè)計等。在這些主題中，由學(xué)生選擇其中的一個，然后進(jìn)行分組來完成，并且提出相應(yīng)的要求，如系統(tǒng)設(shè)計方案論證和系統(tǒng)指標(biāo)測試以及硬件開發(fā)等。限定學(xué)生完成課程設(shè)計的時間在3周以內(nèi)，而且設(shè)計的內(nèi)容要包括根據(jù)題目設(shè)計相應(yīng)的電路和參考文獻(xiàn)以及顯示輸出電路等。在這一系列的過程中，學(xué)生及掌握了系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的流程和方法，也提高了自己的操作能力和創(chuàng)新能力。

五、結(jié)束語

專業(yè)教學(xué)長期探討的問題包括如何有效的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性以及引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)和思考。本文就結(jié)合電力拖動自動控制的實際教學(xué)情況，通過分析其面臨的問題，改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法以及實踐環(huán)節(jié)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和操作技能以及創(chuàng)新的能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】自動控制；滴灌技術(shù)；農(nóng)業(yè)建設(shè)

1引言

水是生命的根本，是不可代替的資源，同時也是農(nóng)業(yè)發(fā)展不可或缺的因素。近年來，隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，經(jīng)濟水平和人口的不斷提升，水資源的不合理運用現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，許多地區(qū)缺水大旱，農(nóng)業(yè)得不到水的灌溉，而且農(nóng)業(yè)灌溉效率低下現(xiàn)象也普遍存在。這一系列問題都警示水資源的不合理運用將會對人類和社會造成越來越不可估量的危害。因此，國家實施了滴灌技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的灌溉方式，發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，科學(xué)應(yīng)對水資源短缺問題，使灌溉技術(shù)脫離人工控制，運用自動化的技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉。從而降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是一項利國利民的節(jié)水技術(shù)。

2自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)概述

自動控制滴灌技術(shù)是針對高效利用水資源而實施的一項技術(shù)，對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)方面有重要的意義和作用。而且脫離了人工的控制，自動控制的滴灌技術(shù)更加提高了農(nóng)業(yè)灌溉的效率，節(jié)約成本。

2.1自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的含義

節(jié)約水資源是自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的直接目的，這種技術(shù)改變了傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)，高效率用水資源，通過現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)來改變水資源浪費和農(nóng)業(yè)灌溉不合理的現(xiàn)狀。自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)通過滴頭，每次用小量的水準(zhǔn)確直接的對土壤進(jìn)行灌溉，避免不必要的浪費。自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)不僅完善了灌溉技術(shù)的不足，同時也促使灌溉技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.2自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了不同的灌溉技術(shù)，以噴灌和滴灌最為普遍。我國也大力推廣滴灌技術(shù)，自動控制滴灌技術(shù)得到越來越多的應(yīng)用，隨著電子、科技的發(fā)展，自動控制滴灌技術(shù)也將進(jìn)一步得到發(fā)展。滴灌技術(shù)在世界上也得到廣泛應(yīng)用，一百多個國家實行節(jié)水灌溉技術(shù)。自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)農(nóng)業(yè)發(fā)展、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展都有推動作用。這項技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展前景也會越來越好。

3自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)建設(shè)的應(yīng)用研究

自動控制滴灌技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，推動了農(nóng)業(yè)的科技化發(fā)展，自動化的灌溉技術(shù)，不僅減少了藥物對農(nóng)作物的傷害、保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，同時也節(jié)約了人力物力。廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動控制系統(tǒng)設(shè)計方案和南寧市府城鎮(zhèn)百香果滴灌實踐技術(shù)為案例具體介紹自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)建設(shè)的應(yīng)用研究。

3.1以廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動控制系統(tǒng)設(shè)計方案為例

廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動控制系統(tǒng)采用了自動控制滴灌技術(shù)，運用網(wǎng)絡(luò)和自動控制相結(jié)合的技術(shù)對土壤進(jìn)行控制。實現(xiàn)了水資源的最大化利用。通過計算機遠(yuǎn)程控制，為實驗基地的每塊土壤進(jìn)行精準(zhǔn)的灌溉和管理。

3.1.1滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置

滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置的首要因素是泵站位置的選擇，位置不能選擇貧瘠的土壤，相對集中靠近路邊的位置是最佳選擇，其次輸水管道的選擇也應(yīng)該合理，項目資金節(jié)約化，管道的內(nèi)徑和長度要適宜。設(shè)備選擇先進(jìn)、適用、合理的這樣能更大的發(fā)揮滴灌技術(shù)的作用。管道的選擇要考慮土地、水源等，盡量使管道系統(tǒng)相對均衡。

3.1.2控制調(diào)節(jié)和保護(hù)設(shè)備

自動控制滴灌要控制好設(shè)備的保護(hù)和技術(shù)的控制，電磁閥的設(shè)置要考慮便于管理、控制流量等，在首部水泵前安裝逆止閥。排氣閥要安裝在干管始端。壓力表、閥門箱要安裝在合理的位置，便于維修和使用，同時也避免受凍。

3.1.3滴灌系統(tǒng)電路設(shè)計

電路的設(shè)計很關(guān)鍵，采用交流電磁閥控制，控制滴灌電磁閥配送和輸出電。

3.2以南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地自動化控制滴灌工程為例

南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地于2013年就開始建設(shè)，經(jīng)過幾年的灌溉項目建設(shè)，積累了豐富的節(jié)水用水經(jīng)驗，使用了自動化控制滴灌技術(shù)，為其他地區(qū)的自動化滴灌技術(shù)的發(fā)展起了帶頭作用。

3.2.1項目建設(shè)情況

南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地啟用了自動控制的滴灌技術(shù)，主要農(nóng)作物是百香果。其灌溉采用的是兩種方式結(jié)合灌溉，冬季采用周邊山塘水進(jìn)行大水漫灌，在農(nóng)作物生長期則采用滴灌技術(shù)。

3.2.2自動化控制系統(tǒng)的組成及功能

自動控制灌溉技術(shù)能夠?qū)⑺Y源和化肥平均的分配到土壤中，讓農(nóng)作物更好的平衡吸收。自動化的控制會對流程中每個步驟進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗，使之保持在合理范圍內(nèi)。系統(tǒng)自動記錄每個灌溉系統(tǒng)的運行時間和總水量，還安裝了防盜裝置，對設(shè)備故障自動檢查對系統(tǒng)運行中的破壞還可以進(jìn)行警報，準(zhǔn)確的指出故障位置和故障類型，對濕度和降雨量準(zhǔn)確測量。

3.2.3自動化控制滴灌工程建設(shè)對南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地的作用

自動控制滴灌技術(shù)由機器對農(nóng)作物的灌溉進(jìn)行控制，擺脫了認(rèn)為的控制，也就避免了人為因素的誤差，更有利于農(nóng)作物更好的生長。自動控制滴灌是農(nóng)業(yè)灌溉與時代接軌的標(biāo)志，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然結(jié)果，農(nóng)業(yè)要想產(chǎn)量高、效率高必須運用現(xiàn)代化技術(shù)帶動發(fā)展。自動控制灌溉更加便于操作，更加有效的控制了灌溉時間，從而節(jié)約了水資源和勞動力。實驗區(qū)自動控制滴灌技術(shù)的實施，同時也為實驗區(qū)積累了經(jīng)驗，為其他地區(qū)提供了借鑒的經(jīng)驗。

4自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)建設(shè)中存在的問題

自動控制滴灌技術(shù)有其優(yōu)勢也必然存在弊端，這項科技化技術(shù)在其他設(shè)備保護(hù)、造價和控制精準(zhǔn)度等等方面都存在著不足。

4.1田間設(shè)備的保護(hù)問題

自動控制滴灌技術(shù)的實施運行需要通過無線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無線設(shè)備容易被損壞，在設(shè)備運用過程中很可能對無線傳輸進(jìn)行不必要的干擾，造成數(shù)據(jù)傳輸不準(zhǔn)確。同時線路也容易受到人為的破壞，導(dǎo)致線路傳輸工作無法正常運行。

4.2系統(tǒng)造價過高

自動控制滴灌技術(shù)需要通過計算機進(jìn)行控制，是一項現(xiàn)代化技術(shù)，需要人力物力以及資金的支持，而很多地區(qū)無法大面積使用這項技術(shù)也是這個原因。這是自動控制滴灌技術(shù)存在的一個弊端。

4.3水肥監(jiān)測精度與控制精度的統(tǒng)一性不夠

要進(jìn)行自動控制滴灌技術(shù)就要配合進(jìn)行土壤水分檢測，而檢測由于資金并不能覆蓋大面積，這就造成數(shù)據(jù)是能反映部分土壤情況，不能代表大部分。養(yǎng)分監(jiān)測和作物監(jiān)測同樣不能覆蓋大部分，因此水肥監(jiān)測精度與控制精度無法統(tǒng)一。

5結(jié)語

自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)不僅推動了我國農(nóng)業(yè)的專業(yè)化發(fā)展，同時也推動了現(xiàn)代化、科學(xué)化的進(jìn)步。作為現(xiàn)代的灌溉方式，自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)必須發(fā)揮其優(yōu)勢，完善其不足，揚長避短，不斷的在實踐中發(fā)展。同時也要根據(jù)農(nóng)業(yè)具體實踐來相應(yīng)的改變技術(shù)的實際應(yīng)用，推動自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的進(jìn)一步推廣和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]聞?wù)湎?何龍,楊海清.發(fā)展自動控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)加快節(jié)約型農(nóng)業(yè)建設(shè)[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2010(3).

篇10

材料成型及控制工程專業(yè)主要課程

1、主干學(xué)科：機械工程、材料科學(xué)與工程。

2、主要課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、基礎(chǔ)外語、哲學(xué)原理、計算機應(yīng)用、機械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、電工電子技術(shù)、金屬學(xué)、金屬工藝學(xué)、材料冶金與成型工藝、材料成型設(shè)備及方法、材料成型微機應(yīng)用、先進(jìn)制造技術(shù)、檢測技術(shù)與控制工程、技術(shù)經(jīng)濟、CAD/CAM基礎(chǔ)、表面工程學(xué)等。

3、實踐教學(xué)：包括軍訓(xùn)，金工、電工、電子實習(xí)，認(rèn)識實習(xí)，生產(chǎn)實習(xí)，社會實踐，課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計(論文)等，一般應(yīng)安排40周以上。

材料成型及控制工程專業(yè)就業(yè)前景

材料成形及控制工程專業(yè)既不完全是按照行業(yè)特點設(shè)立的專業(yè)，也不是按照學(xué)科特征設(shè)立的專業(yè)，因此其發(fā)展具有其特殊性。

按照本專業(yè)的情況及市場需求情況進(jìn)行分析，估計本專業(yè)今后的發(fā)展將主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.先進(jìn)制造技術(shù)將成為本專業(yè)今后的主導(dǎo)技術(shù)發(fā)展方向。

2.厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)將成為本專業(yè)人才培養(yǎng)的主要模式。

3.在今后一段時期內(nèi)，分類培養(yǎng)仍將占據(jù)主要的地位。

材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)