導(dǎo)語：如何才能寫好一篇自動化控制系統(tǒng)，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

1鍍鋅生產(chǎn)線概述

馬鋼股份有限公司冷軋板廠1#連續(xù)熱鍍鋅線是馬鋼公司投入使用的第一條鍍鋅生產(chǎn)線。該鍍鋅生產(chǎn)線年均生產(chǎn)能力為3.0×105t，產(chǎn)出產(chǎn)品為鍍鋅薄板（供建筑業(yè)、家電制造業(yè)和彩涂業(yè)使用）。本生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)由3部分構(gòu)成：①一級。是指基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)。②二級。是指模型控制系統(tǒng)。③三級。是指與廠級自動化系統(tǒng)對接的部分。

2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

針對鍍鋅生產(chǎn)線所設(shè)置的自動化控制系統(tǒng)由兩級網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，一級為生產(chǎn)控制工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，二級為生產(chǎn)管理以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建立在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)之上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并經(jīng)過一級信號數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與二級服務(wù)器連接。在鍍鋅生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，一級自動化系統(tǒng)中的PLC控制器以其所對應(yīng)的操作終端、二級操作終端作為兩級以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，并在不同的位置接入以太網(wǎng)內(nèi)?，F(xiàn)場遠(yuǎn)程I/O接口在Genius網(wǎng)絡(luò)支持下與PLC終端連接，帶位置控制的設(shè)備裝有編碼器，按區(qū)域組成4個Profei-Bus網(wǎng)，分別接至入口、中間、出口PLC控制器Profei-Bus的主板，從而實(shí)現(xiàn)對位置的精確控制。鍍鋅生產(chǎn)線現(xiàn)場傳動設(shè)備基于IS-BUS與PLC終端連接。對于獨(dú)立設(shè)備，比如鍍鋅生產(chǎn)線上稱重設(shè)備、焊機(jī)和氣刀等，與系統(tǒng)的接口為以太網(wǎng)直接與PLC終端的連接。

3一級自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)成

3.1一級數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

在一級自動化控制系統(tǒng)中，一級數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的主要應(yīng)用功能是對整個鍍鋅生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測和控制，分析網(wǎng)絡(luò)通訊的運(yùn)行情況，收集生產(chǎn)控制所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)生成報警信息，遵循優(yōu)先權(quán)分級標(biāo)準(zhǔn)對報警信息進(jìn)行管理，并可提供鍍鋅生產(chǎn)線在各種狀態(tài)下的生產(chǎn)報告。

3.2操作終端

在一級自動化控制系統(tǒng)中，操作終端的主要價值是輔助對鍍鋅生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)的檢測和控制，為各種生產(chǎn)控制功能的實(shí)現(xiàn)提供必需的畫面組態(tài)支持，并根據(jù)畫面對生產(chǎn)控制操作提出建議。在本文所構(gòu)建的自動化控制系統(tǒng)中，可應(yīng)用GE-Fanuc所提供的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)操作終端的功能。該人機(jī)交互界面的最大特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)客戶與服務(wù)器HMI系統(tǒng)的融合，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)收集功能。其基本構(gòu)成包括服務(wù)器和終端兩部分，前者負(fù)責(zé)采集、發(fā)送生產(chǎn)線的運(yùn)行數(shù)據(jù)；后者負(fù)責(zé)連接服務(wù)器，并顯示和控制數(shù)據(jù)。

3.3PCL控制器終端

在一級自動化控制系統(tǒng)中，GE-InnovationPLC控制器是實(shí)現(xiàn)大量自動化控制功能的核心模塊之一。相比于模擬控制模塊而言，為了更好地滿足鍍鋅生產(chǎn)線對自動化控制提出的要求，本文選用了基于可用控制塊語言編程的控制器。本類型PLC控制器具備中斷驅(qū)動操作的控制中心，響應(yīng)速度快、診斷功能強(qiáng)，支持多類型的I/O接口，在復(fù)雜的大型系統(tǒng)中的應(yīng)用價值較高。

3.4傳動設(shè)備

本系統(tǒng)中的傳動設(shè)備為Toshiba公司的IGBTPWM變頻器。在一級自動化控制系統(tǒng)中，傳動設(shè)備的主要功能是實(shí)現(xiàn)對交流電動機(jī)的調(diào)速控制，根據(jù)其使用范圍可進(jìn)一步劃分為無傳感器矢量控制和有傳感矢量控制兩部分。傳動柜直流電源有IGBT整流和二極管整流兩種，IGBT整流元件的整流柜用于開卷機(jī)、活套、張緊輥、夾送輥和卷取機(jī)等；二極管整流元件的整流柜主要用于風(fēng)機(jī)、刷輥等。

4二級自動化控制系統(tǒng)構(gòu)成

4.1過程自動化功能的實(shí)現(xiàn)

在本系統(tǒng)中，過程自動化功能的實(shí)現(xiàn)主要包括以下4部分：①接收一級自動化控制系統(tǒng)發(fā)送的處理命令，并通過PDI原始數(shù)據(jù)輸入的方式處理每個卷所對應(yīng)的信息；②在對卷信息進(jìn)行處理的過程中跟蹤卷動態(tài)，并生成與之相對應(yīng)的調(diào)整設(shè)定點(diǎn)，顯示有關(guān)線、卷的修改參數(shù)信息；③通過操作員顯示屏幕對非正常運(yùn)行狀態(tài)提出報警指令；④診斷各個卷的產(chǎn)出性能，并形成數(shù)據(jù)報告。

4.2生產(chǎn)控制模型

在整個鍍鋅生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)中，共涉及2個生產(chǎn)控制模型，分別為有關(guān)鍍層重量的控制模型和有關(guān)加熱退火爐燃燒狀態(tài)的控制模型。模型機(jī)軟件系統(tǒng)采用日本新日鐵公司提供的技術(shù)。在模型的選用和構(gòu)建過程中，可在二級自動化控制系統(tǒng)的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)掛設(shè)專用計算機(jī)，并通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與二級服務(wù)器的信號交換。二級系統(tǒng)接受三級系統(tǒng)下發(fā)的鋼卷信息，并通過協(xié)議地址發(fā)送至模型機(jī)，模型機(jī)將符合該鋼種的控制數(shù)據(jù)在焊點(diǎn)到達(dá)退火爐和鍍層測厚儀時分別傳輸給它們，從而達(dá)到自動控制爐溫和鋅層厚度的目的。

4.3二級系統(tǒng)與廠級系統(tǒng)的接口部分

二級系統(tǒng)和三級系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞會經(jīng)過ODBC數(shù)據(jù)庫。二級系統(tǒng)將建立一個與三級系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的ODBC連接，并直接從三級數(shù)據(jù)庫中讀取所需的數(shù)據(jù)。當(dāng)卷數(shù)據(jù)處理完成后，二級系統(tǒng)將通過ODBC連接直接將所有的卷數(shù)據(jù)寫入三級系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

5結(jié)束語

篇2

[關(guān)鍵詞]水廠；自動化控制系統(tǒng)；現(xiàn)場總線；以太網(wǎng)；PLC

水廠自動化控制系統(tǒng)是根據(jù)水廠的工藝要求和實(shí)際生產(chǎn)條件，設(shè)計由中央控制站、PLC可編程控制器和現(xiàn)場設(shè)備、現(xiàn)場總線組成的自動化控制系統(tǒng)，運(yùn)用現(xiàn)場總線技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)、冗余技術(shù)為支持，實(shí)現(xiàn)管理和控制一體的供水信息化智能化，保證系統(tǒng)效益的同時便于上級部門的監(jiān)控和管理。

一、水廠自動化控制系統(tǒng)的基本狀況

1、水廠的常規(guī)處理工藝流程

截取原水（通過多臺離心泵將江河、地表等處的水抽入水廠）藥劑的制備與投加（按工藝要求投加適量的消毒劑、混凝劑）反應(yīng)池（保持投加藥劑的充分反應(yīng)）沉淀池（反應(yīng)充分的水低速流過平流沉淀池，實(shí)現(xiàn)懸浮顆粒的沉淀）砂濾池（通過石英砂顆粒介質(zhì)去除懸浮雜質(zhì)，定時對石英砂沖洗）消毒（對添加藥劑等的消毒）清水庫（符合使用標(biāo)準(zhǔn)的水）二級泵房城市管網(wǎng)用戶。

2、水廠自動控制系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1設(shè)計思想。水廠自動化控制系統(tǒng)由控制單元對生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行實(shí)時運(yùn)行工況的控制，包括監(jiān)控實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備實(shí)時運(yùn)行工控、設(shè)備故障、設(shè)備保護(hù)等，通過中央控制系統(tǒng)的液晶顯示屏展示，方便操作人員對生產(chǎn)全過程的控制和管理。2.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。按水廠的工藝流程將系統(tǒng)構(gòu)成分為四層控制結(jié)構(gòu)，第一層是信息化管理層，位于中心機(jī)房，由智能化控制中心系統(tǒng)、中央數(shù)據(jù)庫、水廠生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)組成；第二層是管理控制層，由工程師站、中控室操作員站、監(jiān)控站、工業(yè)光纖環(huán)網(wǎng)組成；第三層是控制網(wǎng)絡(luò)層，由進(jìn)水流量調(diào)度子系統(tǒng)、加藥控制子系統(tǒng)、泵房監(jiān)控總系統(tǒng)、配電監(jiān)測子系統(tǒng)的的PLC及現(xiàn)場人機(jī)界面組成；第四層是設(shè)備層，包括現(xiàn)場總線、各類現(xiàn)場設(shè)備、儀表等組成。2.3自動控制系統(tǒng)的功能。①數(shù)據(jù)采集和控制功能：各控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)完成現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，實(shí)時傳送至中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)的解析結(jié)果對PLC設(shè)計指令實(shí)現(xiàn)工藝的控制，實(shí)現(xiàn)操作員的遠(yuǎn)程控制并根據(jù)參數(shù)的變動進(jìn)行在線修改；②信息處理功能：中央控制系統(tǒng)設(shè)計工藝流程動態(tài)圖及變配電系統(tǒng)實(shí)時圖，將工藝流程節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸和存儲，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)及趨勢曲線、故障等顯示，生成生產(chǎn)管理報表及圖表。③通信功能：現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了水廠全部系統(tǒng)的實(shí)時通信，并通過以太網(wǎng)技術(shù)與外網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的雙向通訊。④自我診斷報警功能、智能故障分析處理功能及故障預(yù)測規(guī)避功能等。

二、水廠自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

1、系統(tǒng)控制功能模塊的劃分

1.1進(jìn)水流量調(diào)度子系統(tǒng)

操作人員根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要在中央控制室完成進(jìn)水流量的目標(biāo)值給定設(shè)置，通過現(xiàn)場總線將控制指令傳送到進(jìn)水流量控制的PLC控制其中，完成程序的編制，監(jiān)控系統(tǒng)對給定流量進(jìn)行跟蹤調(diào)節(jié)，完成準(zhǔn)確的流量控制。

1.2加藥控制子系統(tǒng)

操作人員對PLC設(shè)置必要的參數(shù)，包括藥液原液的濃度、欲配溶液的目標(biāo)濃度及配藥過程中液位的高度等，數(shù)據(jù)設(shè)置完畢后啟動控制器，控制其根據(jù)參數(shù)自動進(jìn)行溶液池使用的切換，并根據(jù)參數(shù)的變化調(diào)節(jié)進(jìn)水電磁閥，保證溶液的目標(biāo)比完成。

1.3配電監(jiān)測子系統(tǒng)

配電系統(tǒng)按照設(shè)備的特點(diǎn)選擇適合功率的配電保護(hù)裝置的安置，配電系統(tǒng)加設(shè)智能化綜合數(shù)字保護(hù)繼電器，通過現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)與繼電保護(hù)器接入控制系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行后，智能繼電器根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀況及功率運(yùn)轉(zhuǎn)情況調(diào)節(jié)電流和電壓，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)功率調(diào)整，保護(hù)設(shè)備和儀器，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時傳回控制中心，信息采集的準(zhǔn)確可靠，對事故的發(fā)生有重要的預(yù)測作用，實(shí)時調(diào)控繼電器的運(yùn)行規(guī)避故障的發(fā)生，或?qū)收线M(jìn)行迅速處理。

1.4泵房監(jiān)控子系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是對取水泵房、提升泵房、出水泵房的機(jī)組實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)動開停控制及運(yùn)行的監(jiān)測。系統(tǒng)通過監(jiān)測功能將電機(jī)組的功率、電壓電流數(shù)據(jù)、泵房真空系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)記錄并傳輸至中央控制系統(tǒng)，PLC根據(jù)中央控制指令調(diào)節(jié)控制數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)對機(jī)組的統(tǒng)一調(diào)度，該系統(tǒng)的功能還包括記錄運(yùn)行機(jī)組跳閘故障保護(hù)信息及實(shí)時報警信息等。

1.5濾池監(jiān)控子系統(tǒng)

濾池控制系統(tǒng)主要功能是控制過濾和反沖洗過程。高程濾池采用恒定水位控制原理實(shí)現(xiàn)濾池的自動反沖洗，當(dāng)實(shí)際液位超出系統(tǒng)預(yù)設(shè)的數(shù)值時，控制系統(tǒng)對閥門進(jìn)行關(guān)閉指令；低程濾池采用流量控制與恒定水位結(jié)合的控制方式，流量或水位超出設(shè)定值系統(tǒng)進(jìn)行報警并關(guān)閉閥門。

2、水廠自動化控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

2.1系統(tǒng)的先進(jìn)性

現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制中心及各子系統(tǒng)、PLC的連接并形成高性能的控制平臺，實(shí)現(xiàn)過程控制、順序控制、傳動控制、運(yùn)動控制的任意組合控制，模塊化的設(shè)計對子系統(tǒng)的編程具有現(xiàn)場意義，節(jié)省了工程實(shí)施費(fèi)用和人員培訓(xùn)費(fèi)用，對工人的技術(shù)要求專業(yè)化細(xì)致化，有利于充分保證水質(zhì)。

2.2系統(tǒng)的可靠性

工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)和冗余控制網(wǎng)的嵌入保證了網(wǎng)絡(luò)的無擾動切換，對數(shù)據(jù)交換及存貯不產(chǎn)生影響，具有的短線自我診斷及恢復(fù)技術(shù)，保證了編輯操作、對等通訊、控制器實(shí)時互鎖等數(shù)據(jù)的發(fā)送具有穩(wěn)定性和安全性。

2.3系統(tǒng)的兼容性和擴(kuò)展性

現(xiàn)場總線技術(shù)及PLC控制器、中心控制臺的架構(gòu)設(shè)計保證了系統(tǒng)的兼容性和擴(kuò)展性，平臺的多接口及處理方式允許架構(gòu)多種處理器及網(wǎng)絡(luò)，增加或減少控制器及通訊模塊的數(shù)量，保證數(shù)據(jù)的傳輸和系統(tǒng)的控制。

結(jié)束語

水廠自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計可以為居民的生活用水、企業(yè)的生產(chǎn)用水提供符合標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)，提升水廠的經(jīng)濟(jì)效益，自動化控制系統(tǒng)的自動調(diào)配降低了生產(chǎn)中的不合理損耗和電能耗用，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的可控性、信息化，為水質(zhì)監(jiān)控及上級調(diào)度提供了技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)要求。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)械 自動化 控制系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0226-01

當(dāng)前我國的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)有了很大程度的發(fā)展，一些先進(jìn)的技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。科技的發(fā)展使得新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械自動化控制系統(tǒng)在實(shí)際中所起到的作用愈來愈大，由于工業(yè)自動化的水平是對國家生產(chǎn)發(fā)展的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，所以加強(qiáng)機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的理論研究，使其更好的指導(dǎo)實(shí)踐就有著重要意義。

1 機(jī)械自動化控制系統(tǒng)及主要特征分析

1.1 機(jī)械自動化控制系統(tǒng)分析

現(xiàn)階段我國的機(jī)械自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用，自動化控制是近些年科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的突破，其主要是無人操作基礎(chǔ)上通過控制器進(jìn)行對機(jī)械設(shè)備自動控制，并使其能夠嚴(yán)格的按照預(yù)定規(guī)律變化的現(xiàn)象。機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的主要對象就是機(jī)械，從實(shí)際的情況來看能夠?qū)⑦@一控制系統(tǒng)分為幾個重要的類型，依照信號類型加以劃分在信號均是時間連續(xù)函數(shù)就是連續(xù)控制系統(tǒng)，如果信號是離散的就是離散控制系統(tǒng)，而在控制變量額劃分基礎(chǔ)上系統(tǒng)的輸入輸出變量都為單個則是單變量控制系統(tǒng)。倘若是按照控制系統(tǒng)有無反饋進(jìn)行劃分，檢測系統(tǒng)檢測輸出量將檢測結(jié)果反饋到前面參加控制運(yùn)算這一系統(tǒng)就是閉環(huán)控制系統(tǒng)。

1.2 機(jī)械自動化控制系統(tǒng)主要特征分析

機(jī)械自動化控制系統(tǒng)自身有著較為鮮明的特征，主要體現(xiàn)在有著安全可靠性，不管是自動化設(shè)備或者是在控制系統(tǒng)當(dāng)中，都有著專門自動報警以及自動停止診斷功能。這樣就對機(jī)械自動化當(dāng)中的事故發(fā)生可能性得到了有效降低，從而加強(qiáng)了實(shí)際生產(chǎn)的安全性。不僅如此由于自動化控制系統(tǒng)中采用了電子器件，而這一器件自身不會發(fā)生磨損，故此在穩(wěn)定性方面就得到了有效保證。另外在機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用上有著廣泛性特征，不只是能夠在機(jī)械制造業(yè)得到應(yīng)用，同時也能夠在農(nóng)業(yè)以及建筑領(lǐng)域得到實(shí)際的應(yīng)用。

機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的特征還體現(xiàn)在工作質(zhì)量高以及生產(chǎn)能力高方面，機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中使用的是高精度及高靈敏度的機(jī)械自動化設(shè)備，是在控制程序基礎(chǔ)上實(shí)施的控制，這樣就對人為失誤造成的事故得到了有效避免。從而將生產(chǎn)管理人員的工作效率得到有效提升，并減輕了自身的負(fù)擔(dān)，通過自動化的控制系統(tǒng)能夠?qū)ぷ鳡顩r進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控，從而保障了工作質(zhì)量。除此之外還對能源消耗得到了有效節(jié)約，對行業(yè)的勞動形式得到了改變，形成了更高層次的技術(shù)性工作方式，在機(jī)械自動化控制系統(tǒng)作業(yè)下的有關(guān)產(chǎn)品也在向著技術(shù)集約型的方向進(jìn)行發(fā)展邁進(jìn)。

2 機(jī)械自動化控制系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用

2.1 機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)建探究

對機(jī)械自動化控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建是對其理論分析的基礎(chǔ)，所以要通過數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行對機(jī)械自動化控制系統(tǒng)輸入輸出變量，以及對其變量間的關(guān)系加以詳細(xì)的描述，如此才能對控制系統(tǒng)科學(xué)合理的設(shè)計。通過采取微積分的方程式進(jìn)行構(gòu)建機(jī)械自動化控制系統(tǒng)模型的方式來進(jìn)行對這一方法加以闡述。圖1，是通過質(zhì)塊以及物種彈簧、阻尼器所構(gòu)成的在鉛垂方向機(jī)械平移的系統(tǒng)，由此就能進(jìn)行構(gòu)建外力作為輸入量就質(zhì)塊位移為輸出量的運(yùn)動微分方程，也就是對質(zhì)塊原來不動位置作為運(yùn)動坐標(biāo)原點(diǎn)，然后通過外力作用質(zhì)塊就在X軸上進(jìn)行運(yùn)動，其中的x（t）就是質(zhì)塊運(yùn)動位移的坐標(biāo)。

而后進(jìn)行取質(zhì)塊為分離體，然后通過達(dá)朗貝爾原理畫出相關(guān)平衡示意圖，這樣就能夠得到數(shù)學(xué)系統(tǒng)運(yùn)動的微積分方程式。

Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t）

在這一方程式當(dāng)中，而輸出量就是位移 Mx（t），輸入量就是外力f（t），阻尼器的作用和質(zhì)塊的阻尼力就是Bx（t），彈簧的作用力即為kx（t）。通過這一案例能夠看出，在選取了質(zhì)塊靜平衡位置作為運(yùn)動坐標(biāo)原點(diǎn)時阻尼器的阻尼力大小就是Bx（t），和相對運(yùn)動的速度是相反的。

2.2 機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

機(jī)械自動化控制系統(tǒng)在生活中得到了廣泛的應(yīng)用，并且有了多領(lǐng)域的應(yīng)用，其中在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用上，汽車的制造過程中有焊裝以及沖壓和總裝等幾個重要的工藝。尤其是沖壓車間是危險性最高的一個環(huán)節(jié)，故此，通過機(jī)械自動化控制系統(tǒng)在其中的應(yīng)用能夠有效加強(qiáng)其工作的效率提升。具體的應(yīng)用上主要是在壓機(jī)間采取機(jī)械自動化裝置的連接，然后進(jìn)行加工件的傳遞，這樣在首臺壓機(jī)完成了沖壓成形后通過機(jī)械手再傳遞給下一臺。這一系統(tǒng)的應(yīng)用過程中有著緊急停止裝置，為能對直接出現(xiàn)的危險進(jìn)行有效消除，壓機(jī)的生產(chǎn)線當(dāng)中的操作臺和現(xiàn)場電箱都要進(jìn)行裝設(shè)緊急停止的功能。這是為在機(jī)器設(shè)備控制中能對無意間的重新啟動進(jìn)行避免的重要裝置。另外在安全門的防護(hù)設(shè)備上，是對人員在壓機(jī)內(nèi)遇到危險進(jìn)行防止的有效措施，也是機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的重要部分。壓機(jī)部分比較多的是采取安全電磁開關(guān)鎖，這一安全電磁開關(guān)鎖有著安全鎖定及延時解鎖的釋放功能，在安全性能上較高。另外在鋼鐵制造產(chǎn)業(yè)當(dāng)中也有著重要的應(yīng)用，不管是冷軋生產(chǎn)線還是整卷鋼板開卷再卷都有可能對人員造成傷害，所以將機(jī)械自動化控制系統(tǒng)在這一生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用就能夠保證人員的安全。鋼鐵工業(yè)的發(fā)展工作中，管理人員需要常常進(jìn)入機(jī)械工作區(qū)域進(jìn)行維修的調(diào)試工作的實(shí)施，由于機(jī)器的控制功能比較復(fù)雜，為能保證人員的安全就要將自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，在獨(dú)立安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用下能夠起到保護(hù)作用。

3 結(jié)語

總而言之，機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展優(yōu)化，對我國的各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都有著重要的推動作用，這也是對我國的經(jīng)濟(jì)社會進(jìn)行促進(jìn)的重要動力。處在當(dāng)前的發(fā)展背景下，將機(jī)械自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新也是使其得到長久發(fā)展的保障，所以這在今后的發(fā)展中還需得到充分重視。由于該文篇幅限制不能進(jìn)一步深化探究，希望此次努力能起到拋磚引玉的作用。

參考文獻(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞： 電氣儀表；自動化；控制系統(tǒng)

我國有很多企業(yè)的電氣儀表控制系統(tǒng)都比較老舊，不能滿足實(shí)際工作時的需求。然而，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)逐漸應(yīng)用到電氣儀表的控制系統(tǒng)當(dāng)中，使企業(yè)的生產(chǎn)更加智能化，節(jié)約了人力資源，使生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度得到了顯著的提升，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣儀表系統(tǒng)中，自動化控制逐漸向著集成化的方向發(fā)展，使電氣與儀表的管理更加精細(xì)化。

一、電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)的功能

（一）智能監(jiān)控

自動化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電氣和儀表周邊運(yùn)行環(huán)境智能監(jiān)控的功能，它可以對設(shè)備的周邊的環(huán)境信息進(jìn)行自動采集，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)控。自動化控制的智能監(jiān)控功能需要利用傳感器來完成監(jiān)控工作，傳感器通過專門的收發(fā)模塊對采集到的信息進(jìn)行傳輸，傳感器主要由發(fā)射端與接受端組成，在信號的傳遞過程中，如果工作環(huán)境產(chǎn)生了異常，接受端的信號便會被接收，使單片機(jī)或智能芯片的工作中斷，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控的效果。

（二）數(shù)據(jù)測量和整合功能

企業(yè)在生產(chǎn)某種部件或者是進(jìn)行工業(yè)建設(shè)時都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量。測量設(shè)備上的信號顯示只能反映出設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，不能對實(shí)際的數(shù)據(jù)做出反饋，所以需要利用自動化控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和測量，自動化控制系統(tǒng)可以反映出測量物的具體參數(shù)數(shù)據(jù)，而且所有的測量整合步驟全部可以在電腦上完成，方便測量人員及時對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，可以為生產(chǎn)管理決策提供必要的數(shù)據(jù)支持。

（三）自動化控制系統(tǒng)的保護(hù)功能

企業(yè)對電氣和儀表的保護(hù)非常重要，普通的電氣設(shè)備的儀表設(shè)備在控制時需要通過人工操作開關(guān)來進(jìn)行，但是往往一般設(shè)備的開關(guān)電壓和體積都比較大，人工操作往往會因?yàn)椴患皶r而導(dǎo)致設(shè)備損壞。自動化控制系統(tǒng)中的保護(hù)功能可以通過計算機(jī)技術(shù)和各種自動裝置完成對控制系統(tǒng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)的功能，有危害設(shè)備安全的情況發(fā)生時，自動化控制系統(tǒng)會發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的異常，對電壓開關(guān)等進(jìn)行自動切斷并發(fā)出警報，保護(hù)系統(tǒng)的安全。

二、我國電氣自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

（一）信息集成化控制系統(tǒng)

自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用的信息技術(shù)越來越多，呈現(xiàn)出橫向發(fā)展的狀態(tài)，各種微電子技術(shù)的應(yīng)用使自動化控制系統(tǒng)的界面變的模糊。系統(tǒng)內(nèi)的軟件結(jié)構(gòu)和通訊系統(tǒng)對于自動化控制越來越重要，自動化控制系統(tǒng)的管理人員要加強(qiáng)對自動化技術(shù)的學(xué)習(xí)，保證自動化控制系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控作用的有效實(shí)施，使生產(chǎn)資料能夠更明顯的體現(xiàn)出來。

三、電氣自動化控制系統(tǒng)的組成模塊

（一）控制模塊

該模塊是控制系統(tǒng)中最重要的一個模塊，主要由PLC可編程控制器來實(shí)現(xiàn)，控制器的元件選擇非常重要，需要具有獨(dú)立的屏蔽功能，避免在進(jìn)行自動控制時會受到電磁干擾，PLC可編程控制器的體積小，而且可以讀取外部數(shù)據(jù)，方便對控制程序進(jìn)行更改，使用要求比較低，能夠適應(yīng)大多數(shù)環(huán)境的使用。在選擇PLC控制模塊時一定要對PLC的實(shí)際性能進(jìn)行檢驗(yàn)，保證模塊的合格性。

（二）通訊模塊

該模塊的功能是將采集到的數(shù)據(jù)信息集中存儲，并利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行傳輸，現(xiàn)在我國應(yīng)用的電氣自動化控制系統(tǒng)中的通信協(xié)議大多是TCP/IP協(xié)議，利用局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，確保數(shù)據(jù)傳輸在中途不會受到網(wǎng)絡(luò)阻礙。光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸可以加快傳輸?shù)乃俣?，降低?shù)據(jù)錯誤的發(fā)生，而且利用網(wǎng)絡(luò)光纖支持通信模塊可以讓數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上共享，即使到了其他的地方，也能夠讀取和利用信息數(shù)據(jù)。

（三）中央控制系統(tǒng)

中央控制系統(tǒng)的所有功能全部由連接在控制系統(tǒng)上的電腦來操作，與傳統(tǒng)的人工操作方式對比，計算機(jī)的操作能夠確保自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性，而且計算機(jī)也能夠?qū)鬏敂?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理，對操作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，避免人工操作的延時，減少了生產(chǎn)過程中的人力資源，使企業(yè)的生產(chǎn)成本降低了。

四、電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計思想和工作過程

（一）設(shè)計思想

在電氣自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以節(jié)省電纜的使用量，降低安裝費(fèi)用，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，使所有的組件設(shè)備都能夠靈活的運(yùn)轉(zhuǎn)。遠(yuǎn)程監(jiān)控主要依靠網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳感器，保證傳感器的獨(dú)立性，避免電磁信號和強(qiáng)噪環(huán)境干擾到傳感器的振動節(jié)點(diǎn)，利用無線傳感器形成獨(dú)立的無線信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，保證監(jiān)控信號可以順利的通過振動節(jié)點(diǎn)，使監(jiān)控數(shù)據(jù)得到實(shí)時傳輸。

（二）工作過程

在進(jìn)行生產(chǎn)操作時，電氣自動化設(shè)備接收到計算機(jī)傳輸?shù)墓ぷ餍盘?，然后按照存儲設(shè)備中存儲的程序進(jìn)行自動操作，計算機(jī)可以對每個不同的自動化操作系統(tǒng)傳遞相對應(yīng)的操作信號。信號在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸方便了監(jiān)控人員對設(shè)備的監(jiān)控。

RTU是指遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)，它可以對信號和設(shè)備實(shí)現(xiàn)監(jiān)測和控制，也是自動化控制系統(tǒng)的核心模塊。在工作時可以通過遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場信息的采集，最終通過AID轉(zhuǎn)換器把相關(guān)的控制信息傳輸?shù)娇刂颇K，中央控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合處理，最終實(shí)現(xiàn)自動化的操作。

結(jié)束語：

電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)可以有效的提高生產(chǎn)效率，但是我國的自動化操作系統(tǒng)中還存在著一定的問題，需要不斷的對其完善和改進(jìn)，并推出對于各個工業(yè)領(lǐng)域具有針對性的自動化操作系統(tǒng)，加強(qiáng)自動化操作系統(tǒng)的自我診斷能力，使操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到有效的提高，使我國的工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量得到有效的提升。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳明艷. 電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)分析[J]. 企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，11：21+46.

篇5

【關(guān)鍵詞】化工生產(chǎn)；自動化控制系統(tǒng)；控制

隨著國內(nèi)化工行業(yè)飛速向高科技、新技術(shù)方向發(fā)展，大量先進(jìn)的化工裝置、設(shè)備相繼投入運(yùn)行，同時部分傳統(tǒng)落后的化工企業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)改造及應(yīng)用新技術(shù)，其中就包括了自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用?；どa(chǎn)過程的自動化控制的實(shí)現(xiàn)，可縮小我國化工行業(yè)和發(fā)達(dá)國家的差距，從而推動我國化工生產(chǎn)的發(fā)展。下面，就化工生產(chǎn)過程自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1.單回路控制

單回路過程控制系統(tǒng)一般是指針對一個被控過程（調(diào)節(jié)對象），采用一個測量變送器檢測被控過程，采用一個控制（調(diào)節(jié)）器來保持一個被控參數(shù)恒定（或在很小范圍內(nèi)變化），其輸出也只控制一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)閥）。從圖1所示可知，該系統(tǒng)只有一個閉環(huán)回路。

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，投資少，易于調(diào)整和投入，能滿足不少化工工業(yè)生產(chǎn)過程的控制要求，因此在我國化工生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，尤其適用于被控過程的純滯后、慣性小以及負(fù)荷和擾動變化比較平緩，或者對被控質(zhì)量要求不高的場合。

2.串級控制

單回路控制系統(tǒng)解決了化工工業(yè)生產(chǎn)過程自動化中大量的參數(shù)定值控制問題，這種簡單系統(tǒng)能滿足生產(chǎn)工藝的要求，但僅適用于比較簡單的單輸出生產(chǎn)過程的控制，不能解決多輸出過程的控制問題。即使對于簡單的單輸出生產(chǎn)過程，也存在這樣的情況：其調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性決定了很難控制（如過程的滯后常數(shù)很大或擾動量很大）；調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性雖不復(fù)雜，但工藝對調(diào)節(jié)質(zhì)量的要求很高或很特殊。

串級控制系統(tǒng)是改善控制質(zhì)量的有效方法之一，在過程控制中得到了廣泛的應(yīng)用。與其余單回路控制系統(tǒng)相比有一個顯著的區(qū)別，即在結(jié)構(gòu)上多了一個副回路，形成了兩個閉環(huán)——雙閉環(huán)。其主回路（外環(huán)）是一個單回路控制系統(tǒng)，而副回路（內(nèi)環(huán)）則為一個隨動系統(tǒng)。

與單回路控制系統(tǒng)相比，串級控制系統(tǒng)多用了一個測量變送器與一個控制器（調(diào)節(jié)器），增加的投資并不多，但控制效果卻有顯著的提高。使系統(tǒng)改善了被控過程的動態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作效率，同時提高了對一、二次擾動的克服能力和對回路參數(shù)變化的適應(yīng)能力。串級控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

串級控制在化工工業(yè)生產(chǎn)中可以用來克服被控過程較大的容量滯后、純滯后和非線性，也可以用于抑制變化劇烈而且幅度大的擾動。

3.前饋控制

單回路控制和串級控制都是當(dāng)系統(tǒng)被控過程受到擾動后，必須等到被控參數(shù)出現(xiàn)偏差時，控制器才動作，以補(bǔ)償擾動對被控參數(shù)的影響。前饋控制就是在系統(tǒng)擾動出現(xiàn)時就進(jìn)行控制（圖3），而不是等到偏差發(fā)生后再進(jìn)行控制。其特點(diǎn)主要有：

a.擾動發(fā)生后，前饋控制器“及時”動作，對抑制被控量由于擾動引起的動、靜態(tài)偏差較有效；

b.前饋控制屬于開環(huán)控制，所以只要系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)是穩(wěn)定的，則控制系統(tǒng)必然穩(wěn)定；

c.前饋控制只適合克服可測而不可控的擾動，而對系統(tǒng)中的其他擾動無抑制作用，因此，該控制具有指定性補(bǔ)償?shù)木窒扌裕?/p>

d.前饋控制器的控制規(guī)律取決于被控對象的特性，因此控制規(guī)律往往比較復(fù)雜。

4.比值控制

在現(xiàn)代化工工業(yè)生產(chǎn)過程中，許多情況下會要求兩種或多種物料流量成一定比例關(guān)系，一旦比例失調(diào)，就會影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至發(fā)生生產(chǎn)事故。比值控制系統(tǒng)可以保證兩個或多個參數(shù)自動維持一定的比值關(guān)系。比值控制系統(tǒng)方案眾多，但都類似，下面以變比值為例，其控制框圖如圖4所示。

5.分程與選擇性控制

單回路控制、串級控制、前饋控制及比值控制等都是應(yīng)用在正常生產(chǎn)情況下的，組成系統(tǒng)的各部分一般工作在一個較小的工作區(qū)域內(nèi)。為使系統(tǒng)工作范圍擴(kuò)大或在系統(tǒng)受到大擾動甚至事故狀態(tài)下仍能安全生產(chǎn)，就必須選用分程與選擇性控制。該控制是通過有選擇的非線性切換方式使不同部件工作在不同區(qū)域內(nèi)來實(shí)現(xiàn)工作范圍的擴(kuò)大。

分程與選擇性控制可用于節(jié)能控制、擴(kuò)大調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍、保證生產(chǎn)過程的安全以及穩(wěn)定和不同工況下的控制。下面以選擇器位于調(diào)節(jié)器之前的系統(tǒng)為例，其系統(tǒng)如圖5所示。

6.結(jié)束語

化工工業(yè)是創(chuàng)造價值經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，它不僅直接影響國計民生，還和國民經(jīng)濟(jì)的其他部門密切相關(guān)。因此，我們要將先進(jìn)的控制方法應(yīng)用到化工行業(yè)中去。但化工行業(yè)的自動化控制不是一項(xiàng)簡單的工程，在化工生產(chǎn)過程中一般都是幾種控制方案交錯采用的，所以為了達(dá)到化工生產(chǎn)的整體控制效果，就要防止子控制方案脫離整體控制方案，讓每一種方案都在生產(chǎn)過程中起到各自的作用。

參考文獻(xiàn)：

篇6

電氣自動化控制系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：第一，電源供電回路，為控制系統(tǒng)的運(yùn)行提供電源。第二，保護(hù)回路，一般由熔斷器、穩(wěn)壓組件、繼電器等組件組成，對電氣設(shè)備和線路的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。第三，信號回路，通過一定的轉(zhuǎn)換規(guī)則，將電信號轉(zhuǎn)換為直觀的形式，以此來快速的判斷設(shè)備和線路的運(yùn)行是否處于正常工作狀態(tài)。第四，自動與手動回路。在自動化控制系統(tǒng)中仍然需要手動環(huán)節(jié)的控制作用，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用快速實(shí)現(xiàn)自動與手動的切換，能夠促進(jìn)控制功能的有效發(fā)揮。第五，控制停車回路。在自動化控制系統(tǒng)中，包括啟動設(shè)備和制動設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)能耗制動、倒拉翻轉(zhuǎn)制動等，根據(jù)不同的設(shè)備制動需求選擇不同的制動設(shè)備。第六，自鎖及閉鎖回路。自鎖是在控制系統(tǒng)啟動以后，電氣設(shè)備維持正常工作環(huán)境的狀態(tài)，而閉鎖則是用來保證電氣設(shè)備和線路正常運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。一般在控制系統(tǒng)中，如果包括兩臺或者兩臺以上的設(shè)備，只能實(shí)現(xiàn)對一臺設(shè)備的自鎖功能。

2電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計思路

2.1集中監(jiān)控方式

這種控制方式最大的有點(diǎn)就是操作起來簡便，而且進(jìn)行防護(hù)設(shè)計方面也相對比較簡單。不過這種控制方法必須把所有設(shè)備的所有功能都集中到一個處理器中，這就容易造成處理器任務(wù)過重，而且一旦處理器發(fā)生故障，那么將會直接影響整個控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而影響生產(chǎn)效率。而且設(shè)備中隔離道閘的操作特別容易受到輔助接點(diǎn)的影響，導(dǎo)致無法正常操作，這樣就會增加維修費(fèi)用，給企業(yè)帶來更多的生產(chǎn)成本。所以我們應(yīng)該加強(qiáng)對這種控制技術(shù)的了解，在使用的時候也需要進(jìn)行科學(xué)衡量才能夠保證生產(chǎn)順利。

2.2遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

這種控制技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如，節(jié)約生產(chǎn)成本、可靠性能高、操作比較靈活等等，所以在系統(tǒng)控制方面能夠被廣泛使用。但是這種技術(shù)受到通訊速度的影響，所以在使用這種技術(shù)時，應(yīng)該確定操作設(shè)備能否滿足該技術(shù)通訊速度的要求，而且這種監(jiān)控方式只適合在小型設(shè)備中使用，不能夠用在大型電氣設(shè)備中，這也是我們應(yīng)該注意的問題。

2.3現(xiàn)場總線監(jiān)控方式

這種方式是當(dāng)前電氣自動化控制系統(tǒng)中最為常用的控制技術(shù)，在實(shí)踐中的應(yīng)用效果十分好，取得了很多成功的經(jīng)驗(yàn)，為智能電氣設(shè)備的發(fā)展提供了重要借鑒。相比其他控制技術(shù)來說，這種方式的適用性更強(qiáng)，能夠根據(jù)不同的需要選擇最合適的控制系統(tǒng)設(shè)計，給生產(chǎn)帶來更多的便利。由于這種技術(shù)本身就存在監(jiān)控功能，所以不需要很多的使用設(shè)備，只要根據(jù)需要直接安裝相關(guān)的智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的連接，就能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，極大地減少電纜的使用數(shù)量，提高了生產(chǎn)效率。此外，這種控制方法中的設(shè)備都是獨(dú)立才做的，通過計算機(jī)把各個設(shè)備之間相互諒解，不僅能夠很靈活的進(jìn)行組合，還能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，而且其中任何一個設(shè)備發(fā)生故障都不會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響，保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。這種技術(shù)也是未來電氣技術(shù)發(fā)展的主要方向，我們應(yīng)該對此深入研究。

3電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的普及，電氣自動化控制技術(shù)在各行各業(yè)中被廣泛應(yīng)用，特別是隨著OPC技術(shù)的誕生，進(jìn)一步促進(jìn)了電氣自動化控制技術(shù)和計算機(jī)的結(jié)合。未來電氣技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的融合將更加緊密，這也是當(dāng)前以及未來電子商務(wù)的目標(biāo)。不論從電氣技術(shù)發(fā)展角度來說，還是從計算機(jī)技術(shù)發(fā)展角度來看，電氣自動化控制系統(tǒng)必然會隨著時代的進(jìn)步而進(jìn)步，同時能夠在不同領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用，使生產(chǎn)率得到很大提升，進(jìn)一步促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高我國電氣技術(shù)在國際上的地位。

4結(jié)束語

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關(guān)鍵詞：冷軋；酸洗基組；自動化控制

1 前言

冷軋酸洗機(jī)組自動化控制系統(tǒng)通常使用標(biāo)準(zhǔn)四級控制：現(xiàn)場級0級，基礎(chǔ)自動化級1級，過程自動化控制級2級，生產(chǎn)執(zhí)行控制級3級，控制系統(tǒng)包括一套單獨(dú)的HMI系統(tǒng)以及傳感器儀表和數(shù)字傳動，而基礎(chǔ)自動化級的主要控制功能包括入口段、帶鋼張力、帶鋼速度、帶鋼跟蹤以及工藝段與出口段的控制，下文分別進(jìn)行研究。

2 控制系統(tǒng)硬件組成

我們公司采用德國西門子公司生產(chǎn)的全線PLC系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)作為改造后的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的主要硬件為十二套西門子T400和s7-400 PLC，不改變以前用于機(jī)組控制的十套PLC的數(shù)目，另外添加了兩套PLC來實(shí)現(xiàn)設(shè)定值分配和物料跟蹤的作用。利用PLC代替以前的分立控制方式來完成工藝段儀表控制的PID調(diào)節(jié)，從而使精度和控制穩(wěn)定性得到改善。傳動系統(tǒng)改造后的組成成分是四十一套西門子6RA70系列全數(shù)字直流傳動裝置，監(jiān)測電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)際值的器件由脈沖編碼器代替原來的測速發(fā)電機(jī)，改造后傳動系統(tǒng)的精度和控制功能也比改造前提高了很多，其中高達(dá)0.1%的單機(jī)控制精度，而單臺直流調(diào)速系統(tǒng)的組成主是：主回路開關(guān)、繼電器、接觸器、輸入輸出電抗器、6RA70系列直流數(shù)字調(diào)速裝置等。

3 自動化系統(tǒng)控制方法

3.1 入口段控制

（1）運(yùn)輸鋼卷：控制由NO.1及NO.2鋼卷小車至入套的順序。

（2）順序控制酸洗入口：包括鋼卷自預(yù)開卷位至開卷機(jī)、帶頭自動穿帶至等待位和導(dǎo)板、帶頭自動剪切、帶尾自動剪切、帶尾自動甩尾到焊機(jī)、帶鋼焊接

（3）控制入套：依照入口出口速度和加速度給空套位置和最大套量位置設(shè)定預(yù)估計值。由于焊接造成酸洗入口段停車，則帶鋼由入套運(yùn)輸?shù)焦に嚩?。若設(shè)定位置大于入套套量，開啟入口段爬行速度并按動運(yùn)行按鈕而非保持按鈕，入口段便開始加快速度而且運(yùn)行速度等于工藝段速度與加速度的和。如果入套到達(dá)了設(shè)定套量位置，便會與工藝段有相同的速度。

3.2 帶鋼張力控制

（1）控制額定或操作張力：為確保帶鋼繃緊和運(yùn)送順利，需要在入口段設(shè)定足夠的帶鋼張力來，并通過HMI將張力預(yù)設(shè)定值傳輸?shù)介_卷機(jī)傳動系統(tǒng)。為確保帶鋼的正常運(yùn)行，工藝段帶鋼張力的控制應(yīng)該在過程計算機(jī)中依照帶鋼材質(zhì)、板型和橫斷面由操作工利用HMI或者獨(dú)立數(shù)據(jù)表格來設(shè)置拉矯機(jī)張力和彎曲輥、矯直輥的壓入深度值，而由過程計算機(jī)來設(shè)置其他的僅取決于帶鋼材質(zhì)和橫斷面的張力值，張力輥和活套傳動系統(tǒng)的控制則由帶鋼跟蹤系統(tǒng)與設(shè)定輸出結(jié)合起來完成。

（2）控制穿帶張力：通常在帶鋼進(jìn)入和穿出時以額定張力30%的小張力操作，從而帶鋼基本繃緊，可以手動或自動輸入帶鋼進(jìn)入張力值。

（3）控制臨時停車張力：控制系統(tǒng)在機(jī)組臨時停車延時后自動給出臨時停車張力，其張力值大約為額定張力的30%（與帶鋼進(jìn)入張力值相似），務(wù)必依照帶鋼張力自動功能投入臨時停車張力且在傳動系統(tǒng)穩(wěn)定的時候執(zhí)行。

3.3 控制帶鋼速度

（1）設(shè)定酸洗入口段速度：聯(lián)動啟車機(jī)組和帶鋼焊接完成之前，開卷機(jī)和處理器的穿帶速度（最大60m/min）選擇，以及NO.1糾偏輥壓輥、NO.1張力輥和壓輥速度選擇，這兩種速度選擇被設(shè)定控制且能夠同時以不同的帶鋼速度運(yùn)行。完成帶鋼焊接且聯(lián)機(jī)啟動機(jī)組后，只可以運(yùn)行相同的帶鋼速度，并以NO.1張力輥速度作為入口段正常運(yùn)行的基準(zhǔn)速度。

（2）設(shè)定酸洗工藝段速度：傳動轉(zhuǎn)向輥、拉矯機(jī)及NO.4糾偏輥壓輥為同一速度基準(zhǔn)，而整個酸洗機(jī)組和工藝段在正常運(yùn)行的速度基準(zhǔn)是拉矯機(jī)的NO.3張力輥速度。

（3）設(shè)置酸洗出口段速度：機(jī)組中具有相同速度基準(zhǔn)的是圓盤剪段NO.4張力輥和碎邊剪，同時出口段正常運(yùn)行的速度基準(zhǔn)是NO.4張力輥速度。

3.4 帶鋼跟蹤控制

（1）控制活套：監(jiān)視和控制活套位置，依照出入口帶鋼速度及加速度算出活套位置的預(yù)定值，然后除以帶鋼股數(shù)得到實(shí)際位置值，從而實(shí)現(xiàn)帶鋼定位功能。

（2）跟蹤焊縫：焊縫跟蹤依次到月牙剪位置、圓盤剪位置、軋機(jī)入口。

（3）跟蹤鋼卷：處理帶鋼鋼卷號、寬度、厚度、延伸率等數(shù)據(jù)。

3.5 控制工藝段和出口段

（1）控制拉矯機(jī)：一般由拉矯機(jī)NO.3與NO.2張力輥的速度差值計算得到拉矯機(jī)張力，而NO.3張力輥與主傳動電機(jī)的主令速度有關(guān)。通常操作拉矯機(jī)的方式包括張力方式（以張力傳動方式控制負(fù)荷平衡來保持延伸率傳動實(shí)際力矩的恒定值）、延伸率功能不投入方式（預(yù)設(shè)定延伸率傳動的速度與變形程度初值為0）、延伸率功能投入方式（根據(jù)延伸率來預(yù)設(shè)定延伸率傳動速度）這三種，而延伸率的實(shí)際測量和顯示與操作方式無關(guān)。

（2）控制圓盤剪段：為了讓碎邊剪有微量的牽引速度，機(jī)組速度要比預(yù)設(shè)的碎邊剪速度略小一點(diǎn)，也就是基本設(shè)定值與偏移量的和。

（3）控制NO.1和NO.2出套：①NO.1出套的控制可以積累在圓盤剪段由于插入更換刀刃或月牙剪沖月牙停車時由工藝段帶進(jìn)來的帶鋼。如果圓盤剪段速度小于工藝段速度，工藝段速度會在NO.1出套達(dá)到設(shè)定套量位置后降低至爬行速度值，操作工此刻能夠令工藝段與圓盤剪段的速度相同或者停止工藝段。②NO.2出套的控制可以在圓盤剪段因插入更換刀刃或月牙剪沖月牙停車時將足夠的帶鋼輸送給軋機(jī)，從而將積累的帶鋼保存下來。NO.2出套的套量少于設(shè)定位置時，開啟爬行速度按動運(yùn)行按鈕而非保持按鈕，圓盤剪段便開始加速且運(yùn)行速度等于工藝段速度與加速度的和，NO.2出套到達(dá)設(shè)定套量位置時速度降低且與軋機(jī)入口一同運(yùn)行。

4 結(jié)語

自從在冷軋酸洗機(jī)組中應(yīng)用本文所介紹的自動化控制系統(tǒng)之后，機(jī)組性能在帶鋼的張力、速度控制，入口段帶鋼的自動定位，和活套的位置控制中都很穩(wěn)定，很適合生產(chǎn)工藝指標(biāo)和操作要求。因此，此控制系統(tǒng)的設(shè)計研究經(jīng)實(shí)踐證明是很成功的。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】自動化控制系統(tǒng)；抗干擾

現(xiàn)代化的工業(yè)，無一例外的使用自動化控制系統(tǒng)。國際上比較流行的品牌有美國的GE、德國的西門子、法國的施耐德等等；國內(nèi)比較流行的品牌有和利時、新華等等。雖然品牌眾多，但是究其原理卻大同小異，而且各有設(shè)計的側(cè)重點(diǎn)，不論哪種系統(tǒng)，經(jīng)過多年來不斷的改進(jìn)，其穩(wěn)定性、可靠性和準(zhǔn)確性都已非常完善。但是對于現(xiàn)場安裝的控制系統(tǒng)，以上所述的性能都無一例外的有所下降，筆者經(jīng)過大量的安裝調(diào)試維護(hù)工作之后，總結(jié)了一些控制系統(tǒng)抗干擾的經(jīng)驗(yàn)。

一、自動化控制系統(tǒng)的電源抗干擾

不論是進(jìn)口的還是國產(chǎn)的控制系統(tǒng)，對電源的要求都非常嚴(yán)格，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場信號的實(shí)時監(jiān)測，對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時控制，因此要求系統(tǒng)的電源能夠保證連續(xù)不間斷供電。故大多數(shù)控制系統(tǒng)采用雙路冗余電源，在一路電源故障時能夠?qū)崿F(xiàn)無擾切換。

為了增加系統(tǒng)的可靠性，有些操作系統(tǒng)還接入了UPS不間斷電源。選用UPS時要考慮電源的品質(zhì)，通常對電源的要求為：電壓單相220VAC±15%，頻率50Hz±1Hz，波形失真率＜3%,且零地電壓要小于1VAC;這是由于現(xiàn)在的控制系統(tǒng)內(nèi)部的芯片工作電壓都很低，過大的零地電壓可能導(dǎo)致芯片工作異常，甚至導(dǎo)致電子電路的損毀。

如何解決零地電壓過高的問題，首先要分析零地電壓產(chǎn)生的基本原理：零線電壓，為零線電流，為零線電抗，為導(dǎo)線電導(dǎo)率，為線長，為導(dǎo)線截面積。由于線與線之間產(chǎn)生耦合電感和電容，高次諧波一定在零線、地線之間產(chǎn)生出高頻電流，同時可以提高零地電壓。通過對比分析，認(rèn)識了零地電壓產(chǎn)生的原因，就可以找到解決方法：

縮短零線長度，增大零線截面積。根據(jù)零線電壓公式，當(dāng)減小L，增大S，隨之減小，零地電壓也隨之降低。這種方法效果明顯，但是受現(xiàn)場的實(shí)際情況限制，需在設(shè)計構(gòu)想之初認(rèn)真研究，不然就難以再次進(jìn)行改變。

對于UPS，在逆變器正常運(yùn)行階段，從理論上講，UPS輸入端零線的電流顯示應(yīng)該為零?？墒且?yàn)榭刂剖医尤氲膭恿|通過的都是大電流，每根電纜基本都存在諸多電磁干擾，而大多數(shù)的電纜在一起捆著，又需要跨越較長的線路，所以導(dǎo)致大量的高頻干擾產(chǎn)生并互相作用，高頻干擾電流從零線和地線通過必然產(chǎn)生零、地兩線間的壓降。具體操作時把UPS的火線、零線和地線保持一定間距，其距離需要控制在20cm到40cm之間。盡量使另外的動力電纜遠(yuǎn)離UPS零線，零線和地線應(yīng)該采取鎧裝屏蔽電纜。這種方法不必增加投入，但在設(shè)計施工時需要充分考慮，而且控制室所有附帶必要裝置的變動很容易使電磁干擾環(huán)境改變，有可能導(dǎo)致零地電壓漂移不定，難以從本源方面解決根本問題。

在UPS的負(fù)載端添加隔離變壓器，然后把隔離后的零線與地接入，實(shí)踐證明這種接入方法是很有效的。因?yàn)榻?jīng)過隔離后的零線與地相接，絕對保障所負(fù)載的零地電壓在安全值內(nèi)，而且不會對UPS及供電回路產(chǎn)生影響。前面所述的各種高頻電磁干擾，都會在進(jìn)入UPS時通過濾波回路消除。

我們采用在UPS負(fù)載端加配隔離變壓器，同時把隔離后的零線與地接入的方法，能夠有效的保護(hù)控制系統(tǒng)的芯片，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。

二、自動化控制系統(tǒng)的接地抗干擾

要想了解接地抗干擾技術(shù)，首先要了解“地”“接地”的概念

大地是一個電阻非常低，電容量非常大的物體，擁有吸收無限電荷的能力，并且在吸收大量電荷后仍保持電位不變，因此作為電氣系統(tǒng)中的參考電位體。

與大地緊密接觸并形成電氣接觸的一個或一組導(dǎo)電體稱為接地極。如圖所示，當(dāng)流入地中的電流I通過接地極向大地做半球形散開時，由于半球形的球面在距離接地極越近的地方越小，越遠(yuǎn)的地方越大，所以在距離接地極越近的地方電阻越大，而在距離接地極越遠(yuǎn)的地方電阻越小。試驗(yàn)證明，在距單根接地極或碰地處20米以上的地方，實(shí)際電阻可以忽略，電位基本為零。該電位即為“電氣地”或稱“地電位”地電位是指流散區(qū)以外的區(qū)域，在接地極分布很密的地方，很那存在電位等于零的電氣地。

將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線連接到接地極稱為“接地”。將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線連接到接地極稱為“接地”。

為了理解接地的目的，我們先介紹一下自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用中所面臨的幾種干擾。干擾又叫噪聲，是竄入或疊加在系統(tǒng)電源、信號線上與信號無關(guān)的電信號。干擾會造成測量的誤差，嚴(yán)重的干擾（如雷擊、大的串模干擾）可能會造成設(shè)備損壞。

在被控制現(xiàn)場往往有很多的信號同時接入計算機(jī)，無論這些信號線是從電纜槽還是電纜管布置，定有多根電纜共同布置，這些信號之間均有分布電容存在，會通過這些分布電容將干擾加到別的信號線上，同時，在交變信號線的周圍會產(chǎn)生交變的磁通，而這些交變磁通會在并行的導(dǎo)體之間產(chǎn)生電動勢，這也會造成線路上的干擾。

工程中我們采用的方法有隔離、屏蔽、絞線等方法，這些方法在設(shè)計時充分考慮線纜的型號和布置路線就可完全實(shí)現(xiàn)，而最有效、最關(guān)鍵的方法是通過接地抗干擾。抗干擾接地分為邏輯地、信號回路接地、屏蔽接地。

邏輯地：也叫主機(jī)電源地，是控制系統(tǒng)中計算機(jī)內(nèi)部的邏輯電平負(fù)端公共地，它同時也是系統(tǒng)內(nèi)部電信號和電路運(yùn)算的基準(zhǔn)參考電平。需接入公共接地極。

系統(tǒng)地：系統(tǒng)基準(zhǔn)地，通常也是系統(tǒng)電源地（24V、5V負(fù)端），為控制系統(tǒng)信號及內(nèi)部電路提供的一個基準(zhǔn)地（零電位），也要接入公共接地極。

信號回路接地：各變送器的負(fù)端接地、開關(guān)量信號的負(fù)端接地等，是控制系統(tǒng)對外界信號輸入\輸出的信號基準(zhǔn)參考電平。

屏蔽接地：也叫模擬地，是為了避免電磁場對儀表和信號的干擾而采取的屏蔽網(wǎng)接地。必須單端接地，且需要接入公共接地級。

控制系統(tǒng)中的模擬通道和數(shù)字通道應(yīng)當(dāng)采用各通道接地線并聯(lián)后再接地，并聯(lián)接地中各電路的地電位只與其自身的地線阻抗和地電流有關(guān)，互相之間不會造成耦合干擾。在我們的工業(yè)現(xiàn)場，多路模擬信號采用屏蔽雙絞線接至控制系統(tǒng)，所有模擬信號源都浮置，模擬輸入信號采用一點(diǎn)接地，接地點(diǎn)選在控制系統(tǒng)的模擬地GA上。屏蔽層采用并聯(lián)一點(diǎn)接地接到模擬地上，這種方法靠雙絞線抑制磁場耦合干擾，屏蔽層屏蔽電場干擾，不會引入其他噪聲，可靠性好。所有模擬電路的地線并聯(lián)于GA點(diǎn)，用一根具有絕緣皮的低阻抗導(dǎo)線，將模擬地接到專為控制系統(tǒng)埋設(shè)的獨(dú)立接地體上；控制系統(tǒng)的數(shù)字地也應(yīng)并聯(lián)與一點(diǎn)GD，用一根具有絕緣皮的低阻抗導(dǎo)線，將數(shù)字地接到專為控制系統(tǒng)埋設(shè)的獨(dú)立接地體上；控制系統(tǒng)的外設(shè)地線也應(yīng)并聯(lián)于該獨(dú)立接地體上。我們要求埋設(shè)專門的獨(dú)立安全保護(hù)地，并把設(shè)備和系統(tǒng)的保護(hù)地并聯(lián)接獨(dú)立安全保護(hù)地。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，控制系統(tǒng)的安全保護(hù)地線接地電阻要

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關(guān)鍵詞：泵站自動化控制系統(tǒng)特點(diǎn)功能

Abstract: China's multi pump station, wide distribution, almost all provinces and autonomous regions and municipalities directly under the central government have pumping stations, mainly for flood control, irrigation, drainage, water supply etc.. The last century fifty or sixty's pumping stations are using conventional protection and control, to in the late 90's began to use the automatic control system of pumping station automation equipment, relative to the European and American developed countries control system there are still many gaps. With the recent city construction scale is continually expanding, city water, city drainage automatic control requirements more and more. Therefore, a set of integrated automation system is required to complete and rational operation of these components, and complete the protection, these components control. This paper describes the composition and characteristics of comprehensive automation of pumping station control system. Combined with the comprehensive automation of pumping station system development experience. On the comprehensive automation of pumping control system detailed description, so that more people understand and application.

Keywords: pumping station automation control system features

中圖分類號：O652.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

一、泵站綜合自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)：

1、高度的可靠性：系統(tǒng)采用成熟的全開放式分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，上下控制層采用現(xiàn)場總線通訊模式，大大提高了系統(tǒng)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換速度和系統(tǒng)通訊工作的穩(wěn)定性。

2、高度的實(shí)時性：系統(tǒng)能適應(yīng)泵站現(xiàn)場環(huán)境的要求，實(shí)時性好，抗干擾能力強(qiáng)。

3、良好的開放性和擴(kuò)充性：專用現(xiàn)場總線通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的采用使系統(tǒng)設(shè)備可方便靈活的進(jìn)行擴(kuò)充。所有的硬件均為模塊化，構(gòu)成一個通用、開放的結(jié)構(gòu)體系；應(yīng)用軟件采用OPC技術(shù)，使得系統(tǒng)應(yīng)用軟件構(gòu)成一個開放式的接口環(huán)境。

4、完備的安全性：系統(tǒng)對每一功能操作提供檢查和校核，操作有誤時，被禁止并報警：在人機(jī)通信中設(shè)置操作口令，按控制層次實(shí)現(xiàn)操作閉鎖；系統(tǒng)采用冗余和模塊化技術(shù)，使系統(tǒng)的局部故障不影響系統(tǒng)整體的正常運(yùn)行。

5、完備操作性：系統(tǒng)采用全漢化界面，使運(yùn)行人員可方便直觀的進(jìn)行遠(yuǎn)方實(shí)時控制和操作。

6、可維護(hù)性：系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)模式，設(shè)備的模塊化使技術(shù)人員在方便的對必要的設(shè)備進(jìn)行更換和維修，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

7、良好的友善性：采用全漢化界面，操作方便，人機(jī)接口功能強(qiáng)，符合泵站運(yùn)行人員的操作習(xí)慣。

8、設(shè)計的合理性：嚴(yán)格按照系統(tǒng)的電氣主接線圖進(jìn)行設(shè)計，并充分考慮用戶的實(shí)際情況及要求，使系統(tǒng)布局合理，美觀實(shí)用。

二、泵站系統(tǒng)主控級的主要功能：

系統(tǒng)主控級的主要功能包括：1．?dāng)?shù)據(jù)采集與處理；2．安全運(yùn)行監(jiān)視；3．實(shí)時控制與調(diào)整；4．監(jiān)視、記錄、報告；5．事件順序記錄；6．事故追憶和相關(guān)量記錄：7．正常操作指導(dǎo)和事故處理操作指導(dǎo)；8．?dāng)?shù)據(jù)通訊；9．屏幕顯示；l0．泵站設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理；lI．系統(tǒng)診斷。各主要功能闡述如下：

1.主控級自動采集和處理泵站設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)．主要采集的數(shù)據(jù)及處理功能為：

主控級收集由現(xiàn)地控制單元采集的電氣量；各現(xiàn)地控制單元將采集到的電度量上送主控級進(jìn)行處理：主控級自動從各現(xiàn)地控制單元采集非電量：對實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類篩選及整理．去除無用的數(shù)據(jù)后，將“壓縮”了的數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫。

2.安全運(yùn)行監(jiān)視包括全站運(yùn)行實(shí)時監(jiān)視及參數(shù)在線修改、狀態(tài)監(jiān)視、越限檢查、過程監(jiān)視、趨勢分析和監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視：

(1)安全運(yùn)行實(shí)時監(jiān)視及參數(shù)在線修改：值班人員可對全站各主設(shè)備及輔助設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視控制和在線修改。對系統(tǒng)中的所有設(shè)備．只有具有一定操作權(quán)限的值班人員才能在線修改相應(yīng)權(quán)限的運(yùn)行參數(shù)。

(2)狀態(tài)監(jiān)視：狀態(tài)分兩類。一類為自動狀態(tài)，如水泵的自動起動等；另一類為受控狀態(tài)，就是由來自人工控制的命令所引起的狀態(tài)。

(3)越限檢查：能夠檢查設(shè)備越限狀態(tài)并發(fā)出報警，越限狀態(tài)信號在CRT上顯示并記錄。

(4)過程監(jiān)視功能：監(jiān)視水泵各種運(yùn)行工況的轉(zhuǎn)換過程所經(jīng)歷的各主要操作步驟。

(5)趨勢分析功能：分析水泵運(yùn)行參數(shù)的變化，及時發(fā)現(xiàn)故障征兆，提高水泵運(yùn)行的安全性。

(6)輔助設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視和分析功能：監(jiān)視水泵及泵站各間歇運(yùn)行的輔助設(shè)備(如排水泵、空壓機(jī)等)起動次數(shù)、運(yùn)行時間和間歇時間。通過數(shù)據(jù)變化情況，分析其對應(yīng)的設(shè)備是否異常。

(7)監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視功能：監(jiān)控系統(tǒng)的硬件或軟件發(fā)生事故則立即發(fā)出報警信號，并顯示和打印記錄，指示故障部位。

3.實(shí)時控制與調(diào)整：

(1)操作員可通過操作員站的顯示器、鍵盤等，對監(jiān)控對象進(jìn)行水泵的啟停、定值和限值的設(shè)定、報警復(fù)歸等控制與調(diào)節(jié)。

(2)自動功率因數(shù)控制：按照電力系統(tǒng)的要求。自動投切電容器。

4.監(jiān)控和事件記錄：

(1)監(jiān)視：中控室的監(jiān)控機(jī)配有彩色CRT顯示器，用于顯示泵站的運(yùn)行情況。同時，配備一套馬賽克模擬屏，模擬顯示泵站的運(yùn)行情況。

(2)記錄、報告：把全站所有監(jiān)控對象的操作、報警事件及實(shí)時參數(shù)報表等記錄下來。并顯示和打印。

5.記錄、報告的主要內(nèi)容：

記錄、報告的主要內(nèi)容包括：1)操作事件記錄；2)報警及事件記錄；3)定值變更記錄；4)報表；5)趨勢記錄；6)事件SOE記錄。

6.故追憶和相關(guān)量記錄：

記錄在事故發(fā)生前5s和后20s時間里重要實(shí)時參數(shù)的變化情況。

7.正常操作指導(dǎo)和事故處理操作指導(dǎo)：

(1)正常操作：能根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)判斷設(shè)備是否允許操作并給出相關(guān)的標(biāo)志。

(2)事故處理：在出現(xiàn)故障征兆或發(fā)生事故時，由監(jiān)控系統(tǒng)提出事故處理和恢復(fù)運(yùn)行的指導(dǎo)性意見。

8.數(shù)據(jù)通信：

(1)通過一路載波通道，一路光纜通道，與水調(diào)部門通信。同時。通過一路光纜通道與電力調(diào)度部門通信。

(2)可實(shí)現(xiàn)與MIS系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)等接口通信。

(3)可實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場各控制單元間的相互通信。

9.屏幕顯示：

畫面顯示是計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能之一，畫面調(diào)用將允許以自動或召喚方式實(shí)現(xiàn)。畫面種類包括各種系統(tǒng)圖、棒形圖、曲線、表格、提示語句等。畫面清晰穩(wěn)定、構(gòu)圖合理、刷新速度快且操作簡單。

10.泵站設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理：

積累泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)，為提高泵站運(yùn)行、維護(hù)水平提供依據(jù)。

11.系統(tǒng)診斷：

(1)系統(tǒng)設(shè)備硬件故障診斷包括對各工作站計算機(jī)及設(shè)備、通訊接口、通道等的運(yùn)行情況進(jìn)行在線和離線診斷，故障點(diǎn)能診斷到模塊。

(2)軟件故障診斷：軟件運(yùn)行時，若遇故障能自動給出故障性質(zhì)及部位，并提供相應(yīng)的軟件診斷工具。

三、泵站綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè)

泵站實(shí)現(xiàn)自動化，不僅可以避免誤操作，防止運(yùn)行事故，減少運(yùn)行人員； 并可以提高設(shè)備和工程利用率、延長設(shè)備壽命、實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行。泵站自動化應(yīng)是泵站運(yùn)行管理發(fā)展趨向。

1、泵站的基本模式兩種：為全自動化方式、半自動化方式。（1）全自動化方式：泵站是靠設(shè)置在前池或出水池上的水位繼電器(壓力變送器)控制機(jī)組的啟動、停機(jī)或進(jìn)行各種調(diào)節(jié)。當(dāng)水位(或壓力、壓差)上升或下降到限定位置時，發(fā)出動作信號傳給控制臺的線路繼電器或計算機(jī)。當(dāng)線路繼電器動作時，按規(guī)定程序動作(啟動或停機(jī))的執(zhí)行機(jī)構(gòu)也發(fā)生動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常由時間繼電器和控制啟動 (或停機(jī)) 程序的繼電器或?yàn)橛嬎銠C(jī)系統(tǒng)。這種自動方式對泵站設(shè)備的技術(shù)要求高，要有較完備的運(yùn)行可靠性和自動處理運(yùn)行故障的能力。全自動化泵站除了控制機(jī)組的啟動和停機(jī)之外，對于進(jìn)出水管道的工作壓力、電動機(jī)溫升、軸承與填料函的溫度、泵站的引入母線與自動控制母線上的電壓等，都以作用在事故繼電器上的特殊繼電器(傳感器、變送器)進(jìn)行監(jiān)視。一旦工作狀況超越規(guī)定值，事故繼電器動作，使工作機(jī)停機(jī)，在有備用機(jī)組場合，可使備用機(jī)組自動投入。發(fā)生事故的機(jī)組，只有在消除了故障的原因之后才能再次啟動。

（2）半自動化方式：對于經(jīng)濟(jì)條件較差，資金投入不足的泵站，可以采取比較筒單的半自動化計算機(jī)監(jiān)控方案。這種方式可根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件適當(dāng)?shù)販p少傳感設(shè)備采用開環(huán)控制。即無執(zhí)行元件，通過計算機(jī)軟件計算出的監(jiān)控數(shù)據(jù)可以通過手工方法進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。對于泵站技術(shù)改造，可以采用計算機(jī)輔助監(jiān)控系統(tǒng)。泵站控制操作仍由常規(guī)裝置來完成，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、優(yōu)化計算、事故記錄、打印制表等。其優(yōu)點(diǎn)是在運(yùn)行中即使監(jiān)控系統(tǒng)本身發(fā)生故障，泵站機(jī)組仍能維持正常運(yùn)行。但系統(tǒng)能力較低，對自動化水平的提高或升級有一定的限制等是其主要缺點(diǎn)。不過該方案對系統(tǒng)性能要求不高．因而投資較少．比較容易實(shí)現(xiàn)。

三、結(jié)束語：

通過這幾年的實(shí)踐，泵站自動化系統(tǒng)多優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)，通過簡化電氣設(shè)備來減少廠房面積，節(jié)省土建投資；改善工作環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，做到安全和文明生產(chǎn)。要根據(jù)設(shè)計規(guī)范，借鑒一些泵站自動化的成功經(jīng)驗(yàn)，選擇合適的生產(chǎn)廠家，在自動化系統(tǒng)創(chuàng)新改造中少走彎路，節(jié)約資金，使泵站系統(tǒng)更加科學(xué)、合理、長期穩(wěn)定運(yùn)行。希望與廣大讀者共同研討，增強(qiáng)對該系統(tǒng)的認(rèn)識和應(yīng)用。隨著城市飲水工程和排澇工程的不斷增多，該系統(tǒng)將在市場中得到更多的應(yīng)用。它的功能將不斷得到完善和提高。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：智能樓宇；自動化控制系統(tǒng)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）29-0149-02

進(jìn)入 21 世紀(jì)，智能化樓宇的概念逐漸清晰，并正在建筑領(lǐng)域中產(chǎn)生著越來越大的影響。樓宇自控系統(tǒng)以它優(yōu)越的條件在智能建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。因此研究樓宇自動化控制系統(tǒng)是十分必要的。智能建筑通過樓宇自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑物（群）內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理，為建筑的使用者營造一個舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、便捷的工作生活環(huán)境，并通過優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行與管理，降低運(yùn)營費(fèi)用。

1 智能樓宇的發(fā)展

什么樣的建筑才算是智能樓宇？智能樓宇是現(xiàn)代建筑技術(shù)與當(dāng)代信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)等有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。

從1984年在美國康涅狄格州哈特福德市中世界上第一個智能樓宇的產(chǎn)生，隨著中國上個世紀(jì)90年代房地產(chǎn)市場的繁榮，智能樓宇開始進(jìn)入中國市場。從二十一世紀(jì)初發(fā)展至今，這十幾年是房地產(chǎn)業(yè)的黃金十幾年，也是智能樓宇飛速發(fā)展的十幾年。十幾年間，規(guī)劃更合理，建筑更智能，城市更宜居。行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，實(shí)現(xiàn)了立足建筑、面向城市，立足國內(nèi)、面向國際的跨越式發(fā)展。

2 樓宇自控系統(tǒng)的概念與特點(diǎn)

樓宇自控系統(tǒng)綜合運(yùn)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動控制等多種技術(shù)對建筑中的機(jī)電設(shè)備如空調(diào)、通風(fēng)、照明、供配電、給排水以及電梯等設(shè)備進(jìn)行有效的自動化控制，最終達(dá)到建筑設(shè)施更有利于人們居住的要求。

樓宇自控系統(tǒng)的特點(diǎn)：①節(jié)省能源?，F(xiàn)代建筑物消耗能源非常大，建筑物的能耗占整個能耗的三分之一以上。樓宇自控系統(tǒng)充分利用了先進(jìn)的焓值最佳控制、自動照度控制、最優(yōu)設(shè)備啟?？刂频扔行Ч?jié)能措施后，極大地減少了建筑物的能耗。②節(jié)省運(yùn)營成本。樓宇自控系統(tǒng)是通過計算機(jī)集中控制的，可以大大減少操作人員和設(shè)備維護(hù)人員數(shù)量，節(jié)省了大量的人力。通過一些節(jié)能管理方案，在滿足建筑環(huán)境舒適性的條件下，還可以進(jìn)一步降低日常營運(yùn)支出，節(jié)約建筑的運(yùn)行成本，提高效益。③延長設(shè)備的使用壽命。樓宇自控系統(tǒng)可實(shí)時監(jiān)測建筑設(shè)備的運(yùn)行狀況，通過程序控制實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的使用時間，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和定期提示維護(hù)、保養(yǎng)，從而延長設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用，進(jìn)一步提高投資回報效果。

2 樓宇自動化系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢

樓宇自動化系統(tǒng)將各個控制子系統(tǒng)集成為一個綜合系統(tǒng)，其核心是集散控制系統(tǒng)，它是由計算機(jī)技術(shù)、自控技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人際接口技術(shù)相互發(fā)展?jié)B透而產(chǎn)生的。集散控制系統(tǒng)的核心是中央監(jiān)控與管理計算機(jī)，它通過信息通信網(wǎng)與各個子系統(tǒng)的控制器相連，組成分散控制、集中監(jiān)控和管理的功能模式，各子系統(tǒng)間也能通過通信網(wǎng)絡(luò)相互進(jìn)行信息交換和聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制管理，最終形成統(tǒng)一的由建筑自動化運(yùn)作的整體。

采用視頻通話應(yīng)用系統(tǒng)，通過衛(wèi)星電視、有線數(shù)字電視、天線、閉合電路、電纜調(diào)試調(diào)解器對視頻信號進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，確保同種電纜的視頻信號傳遞效果。采用語音數(shù)據(jù)用戶服務(wù)插座控制系統(tǒng)，通過ISDN、VDSL技術(shù)將其連接到互聯(lián)網(wǎng)上，通過通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)漫游，提高無線通訊的實(shí)施信息載體。

設(shè)置火災(zāi)報警系統(tǒng)，使其完成自身所具有的防災(zāi)和滅火的功能。通過建筑物內(nèi)不同位置的煙火控制裝置提供的信息進(jìn)行確認(rèn)后報警，同時啟動火災(zāi)聯(lián)動系統(tǒng)，包括關(guān)閉空調(diào)、開啟排煙裝置、啟動消防專用梯并且啟動消防系統(tǒng)運(yùn)作、緊急廣播疏散人群，從而使得盡可能地減少生命、財產(chǎn)損失。

智能化自動化局部配線系統(tǒng)，選用電子設(shè)備提供完善的家庭工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)用戶即插即用的方便效果。支持多種接入方式，例如電話、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步、傳真、寬帶、Internet接入網(wǎng)等等。采用有效的多方位數(shù)據(jù)家庭娛樂技術(shù)，提高有線電視、視屏點(diǎn)播技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)購物、遠(yuǎn)程教學(xué)等等多種音頻視頻設(shè)備的使用效果，避免出現(xiàn)反復(fù)投資的問題，及時通過視頻系統(tǒng)完成對老幼的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)，同時監(jiān)控住宅內(nèi)外的情況，確保樓宇的安全。

3 我國樓宇自動化系統(tǒng)發(fā)展的方向及建議

節(jié)能是樓宇自動化系統(tǒng)發(fā)展的主要功能及目的，也是未來發(fā)展的主要方向。在各類智能建筑設(shè)備能耗比例中，照明和空調(diào)設(shè)備占據(jù)了主要位置，因此做好照明和空調(diào)設(shè)備的節(jié)能設(shè)計是提高樓宇自控系統(tǒng)節(jié)能效果的關(guān)鍵。

1）照明系統(tǒng)

設(shè)計時應(yīng)盡可能用節(jié)能燈代替高能耗的白熾燈，熒光燈等。根據(jù)室內(nèi)照明、公共區(qū)域照明和泛光照明三大類型設(shè)計的不同照明策略，比如：室內(nèi)照明和公共區(qū)域照明可以根據(jù)人員活動情況進(jìn)行開關(guān)燈智能管理，做到人走燈滅，按需開燈；一些公共區(qū)域如走道等需要某時間段固定開燈的，可以設(shè)計按時間段開關(guān)燈，按場景狀況開燈，保證亮度需求的同時嚴(yán)格控制開關(guān)燈的數(shù)量來達(dá)到節(jié)能；而在泛光照明和部分照度受外界影響明顯的區(qū)域，可以加入自動調(diào)光技術(shù)，在保證亮度的情況下全自動調(diào)光，降低燈具能耗；還可以結(jié)合一些控光設(shè)備如百葉窗之類，充分利用室外自然光補(bǔ)充室內(nèi)亮度，配合自動調(diào)光控制達(dá)到減少燈源耗能的目的。

2）空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)是建筑的另一個耗能超級大戶。目前，在大型建筑中一般多采用分層和分區(qū)的全空氣集中式空調(diào)系統(tǒng)。一個中央空調(diào)系統(tǒng)主要由末端空氣處理設(shè)備如新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、變風(fēng)量控制（VAV）以及冷熱源系統(tǒng)組成。當(dāng)前流行的新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計，一般在室外焓值小于室內(nèi)焓值（制熱方式）、室外焓值高于室內(nèi)焓值（制冷方式）時，根據(jù) CO2濃度值控制風(fēng)閥，其他情況下完全依靠室外和室內(nèi)的焓值差來控制風(fēng)閥，采用夜間掃風(fēng)，間歇性控制策略等。這種設(shè)計充分考慮了建筑物所處的外部環(huán)境氣候因素以及內(nèi)部實(shí)際用風(fēng)量，是目前最有效的節(jié)能手段。這樣可以在保證環(huán)境舒適度的情況下，縮不必要的空調(diào)啟停時間，達(dá)到變風(fēng)量控制（VAV）是一種新型的空調(diào)方式，它被證明與傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)相比可節(jié)能 40% 左右。變風(fēng)量控制的基本思路是，動態(tài)控制，按需提供風(fēng)量，目前有變靜壓控制、總風(fēng)量控制、定靜壓控制三種。

3）樓宇自控系統(tǒng)IP化

樓宇自動化系統(tǒng)未來發(fā)展的另一個重點(diǎn)是BA系統(tǒng)的IP化。一直以來，以太網(wǎng)都是信息網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)，BA系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)平臺，可以實(shí)現(xiàn)從管理層到控制層的“一網(wǎng)到底”，使 BA 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到

實(shí)質(zhì)性的簡化，也能解決目前 BA 系統(tǒng)中控制網(wǎng)絡(luò)多種現(xiàn)場總線技術(shù)并存、彼此兼容性差的問題。使用透明以太網(wǎng)，可使 BA 系統(tǒng)非常方便地以有線或無線方式介入 Internet。雖然Lonworks網(wǎng)、MS/TP 總線等控制網(wǎng)絡(luò)也能實(shí)現(xiàn)與 Internet互聯(lián)，但必須經(jīng)過第三方網(wǎng)關(guān)或中間部件才能實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)過程也復(fù)雜得多。未來 BA 系統(tǒng)可采用基于 Web 的 BS 架構(gòu)，通過 Internet 對分布在現(xiàn)場的 I/O 進(jìn)行訪問，實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程設(shè)備的檢測和控制。參考當(dāng)下新興的智能家居市場發(fā)展方向，未來的 BA 系統(tǒng)也必將是可以通過移動智能設(shè)備來監(jiān)控的新型樓宇自動化系統(tǒng)，可以說誰最先擁有完善的 BA 系統(tǒng) IP 化技術(shù)，解決使用 Internet 網(wǎng)絡(luò)所存在的安全、可靠及實(shí)時性問題，誰就能在未來的樓宇自動化市場中占導(dǎo)。

4 結(jié)束語

近年來，智能樓宇已經(jīng)從寫字樓發(fā)展到了智能社區(qū)，隨著中國智能樓宇市場的競爭格局的打開，跨行業(yè)的合作更加廣泛，一批批新技術(shù)新產(chǎn)品進(jìn)入建筑智能化領(lǐng)域，無線技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)品被廣泛采用，使智能建筑的實(shí)用價值得到了廣泛提升，樓宇自動化系統(tǒng)也將朝著網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、集成化、生態(tài)化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 汪海杰.樓宇自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計[D].電子科技大學(xué)，2012.