導(dǎo)語：如何才能寫好一篇自動控制分析，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。

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【關(guān)鍵詞】PLC 自動控制技術(shù) 應(yīng)用措施

當(dāng)前，國家工業(yè)生產(chǎn)水平受到廣泛重視，主要因?yàn)槠錄Q定社會與國家的經(jīng)濟(jì)效益，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，因此，相關(guān)技術(shù)人員必須要全面分析PLC自動化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，并且根據(jù)其實(shí)際應(yīng)用需求制定完善的措施，進(jìn)而提高其應(yīng)用效率c質(zhì)量，為其后續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、PLC自動控制技術(shù)分析

PLC自動控制技術(shù)是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的技術(shù)體系，在一定程度上，可以提高其應(yīng)用效率，進(jìn)而達(dá)到良好的生產(chǎn)效果。具體技術(shù)概述分為以下幾點(diǎn)：

首先，PLC自動控制技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。PLC自動控制技術(shù)是將計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ)的控制裝置，核心硬件部分為CPU、儲存器等，可以支持系統(tǒng)的有效運(yùn)行。同時，PLC中輸入單元可以與CPU相互連接，輸出單元也可以與相關(guān)輸出設(shè)備相互連接，通信接口與各類編程器、外部設(shè)施等相互連接。根據(jù)對各個部件連接方式的分析，可以將PLC自動控制設(shè)備分為整體式與模塊式，整體式可以將所有部件集成在一起，模塊式可以將各類部件分為幾個模塊封裝，在連接之后形成一個主體。

在PLC自動控制系統(tǒng)中，主要分為以下幾個硬件：第一，電源硬件。電源就是對PLC中的各個模塊進(jìn)行整流與穩(wěn)壓，將外部的電流轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部電路所需要的直電流，進(jìn)而提高其運(yùn)行效率。第二，CPU硬件。就是在整個PLC中的核心為CPU，相當(dāng)于整個自動控制系統(tǒng)中的中樞神經(jīng)，可以幫助PLC掃描周圍的內(nèi)容，進(jìn)而完成相關(guān)工作。第三，存儲器硬件。就是在PLC自動控制系統(tǒng)中用來編寫與存儲程序的硬件。

其次，PLC自動控制功能。在PLC自動控制技術(shù)應(yīng)用過程中，其功能可以分為以下三種：第一，對于PLC自動控制系統(tǒng)的控制方案，主要就是建立相關(guān)軟件平臺，可以采用計(jì)算機(jī)技術(shù)等方式建立操作系統(tǒng)平臺，進(jìn)而提高其發(fā)展效率，同時，相關(guān)技術(shù)人員還可以通過此類方式對PLC輸入信號進(jìn)行處理，使得被處理后的信號有效傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)中，并且完成指定的動作。第二，制定完善的嵌入式與智能控制器方案，可以利用PLC固定控制軟件將其安裝在嵌入式的控制器中，進(jìn)而將用戶所編寫的程序通過指定的協(xié)議傳達(dá)到傳輸系統(tǒng)嵌入控制器中，進(jìn)而達(dá)到良好的控制效果。第三，制定傳統(tǒng)的PLC控制方案，在此類方案中，PLC自動控制技術(shù)可以成為一個硬件系統(tǒng)平臺，使得相關(guān)軟件可以安裝到硬件系統(tǒng)中，進(jìn)而將用戶所編寫的程序傳輸?shù)接布到y(tǒng)中，使其向著更好的方向發(fā)展。

二、PLC自動控制技術(shù)的應(yīng)用措施

（一）控制開關(guān)量

PLC自動化控制系統(tǒng)所控制的點(diǎn)數(shù)可以達(dá)到上千個點(diǎn)，主要因?yàn)槠淇梢耘c網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)相互連接，因此，對任何點(diǎn)數(shù)都可以有效控制，同時，PLC自動控制系統(tǒng)所控制的邏輯問題具有多樣性的特點(diǎn)，例如：對相關(guān)系統(tǒng)即時與延時問題的控制，或是控制隨機(jī)問題與順序的問題，達(dá)到良好的問題解決效果。

（二）控制模擬量

PLC自動控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以有效控制壓力與溫度，進(jìn)而形成連續(xù)變化的模擬量，使得具有連續(xù)性工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的系統(tǒng)得以有效控制。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，相關(guān)技術(shù)人員必須要有效應(yīng)用PLC自動控制技術(shù)，將模擬量轉(zhuǎn)化為無量綱的標(biāo)準(zhǔn)格式，在運(yùn)算之后，通常情況下會產(chǎn)生一定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)值，一旦標(biāo)準(zhǔn)值不在相關(guān)范圍之內(nèi)，相關(guān)技術(shù)人員就要對其進(jìn)行有效的解決，進(jìn)而達(dá)到一定的應(yīng)用效果。

（三）控制數(shù)字量

在PLC自動控制技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，必須要對工業(yè)機(jī)床主軸的位移數(shù)字進(jìn)行控制，確?？梢蕴岣咂淇刂菩剩_(dá)到一定的控制量，進(jìn)而提高其發(fā)展效率，保證不會出現(xiàn)工業(yè)控制數(shù)字量的問題。

（四）數(shù)據(jù)采集

PLC在實(shí)際應(yīng)用期間，其儲存空間較大，雖然早期的PLC產(chǎn)品儲存數(shù)據(jù)空間較小，但是，其可以有效儲存一些數(shù)據(jù)，在一定程度上，可以支持工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)儲存工作的運(yùn)行，使其向著更好的方向發(fā)展。

（五）監(jiān)控系統(tǒng)

在應(yīng)用PLC自動控制技術(shù)的過程中，相關(guān)技術(shù)人員可以全面分析PLC自動控制系統(tǒng)的自檢信號特點(diǎn)，保證可以對其進(jìn)行合理的應(yīng)用，進(jìn)而全面監(jiān)控自動控制對象，如果自動控制對象較為復(fù)雜，就要確保監(jiān)控動作執(zhí)行的正確性，確保能夠有效診斷控制對象中存在的問題，采取有效措施降低系統(tǒng)故障率，一旦出現(xiàn)無法避免的故障情況，就要利用相關(guān)技術(shù)對故障進(jìn)行排除，進(jìn)而提高其運(yùn)行效率，使其向著更好的方向發(fā)展。

三、結(jié)語

在應(yīng)用PLC自動控制技術(shù)的過程中，相關(guān)技術(shù)人員必須要全面關(guān)注自動控制技術(shù)的應(yīng)用手段，確保能夠通過正確的方式應(yīng)用PLC自動控制技術(shù)，在對其進(jìn)行全面分析的情況下，優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系，增強(qiáng)其實(shí)際發(fā)展效果，同時，技術(shù)人員還要階段性的學(xué)習(xí)PLC自動控制技術(shù)的應(yīng)用措施，使其向著更好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞： 控制系統(tǒng) 性能分析 性能指標(biāo) 控制方法

隨著新材料、新技術(shù)、新工藝及數(shù)學(xué)的應(yīng)用，自動化和它的控制理論越來越廣泛地應(yīng)用到不同領(lǐng)域，不僅涉及高科技航天領(lǐng)域，像飛船上天，太空艙對接及對火星的探索，以及海洋深處5千米的下潛，更廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動化、醫(yī)學(xué)、金融等方面，也滲透在我們的生活中。我們身邊更是無處不存在自動化電氣設(shè)備，例如：空調(diào)、電視、手機(jī)等，我們越來越離不開這些省時、省力、快捷、方便的電氣自動化設(shè)備。

一個自動控制系統(tǒng)它調(diào)節(jié)的過渡過程好壞如何評判？如何買一臺冰箱？很多人可能更重視冰箱的性能價格比、售后服務(wù)、耐用及功能等。對于自動控制系統(tǒng)的研究，我們更重視的是冰箱制冷的過渡過程。

一、系統(tǒng)性能分析方法

1.系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性

如果有五臺同樣品牌同型號的冰箱，但它們的制冷過程不同你會如何選擇購買呢？這個制冷過程如下圖所示：

分析如下：①號冰箱相對于其他是最穩(wěn)的，⑤號冰箱是制冷最快的，但明顯看出它是不穩(wěn)定的，而①②③④號冰箱只要給它們足夠的時間，從理論上分析都能達(dá)到要求的精度，因?yàn)樗鼈兊倪^渡曲線是隨著時間不斷接近目標(biāo)值的，用數(shù)學(xué)方法分析當(dāng)時間足夠長時它是收斂的。

所以如何評價一個系統(tǒng)就是衡量一個自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)，就是這個自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性。綜合以上的分析可以得出我們希望系統(tǒng)比較穩(wěn)、比較準(zhǔn)和比較快，但它們是相互制約的。對不同控制系統(tǒng)的性能要求應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，例如有些系統(tǒng)比較強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確性，有些系統(tǒng)會對快速性要求更高，但無論哪種穩(wěn)定性都是最重要的。

2.超調(diào)量、上升時間、調(diào)節(jié)時間和振蕩次數(shù)

要比較每個自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性可以用下面的參數(shù)說明。

（1）大超調(diào)量δ%：超過目標(biāo)值的最大偏差量與目標(biāo)值之比，用百分比表示。

超調(diào)量越大說明穩(wěn)定性越差，而快速性越好，它們是相互制約的、矛盾的。

（2）上升時間tr：從開始上升時間到第一次到達(dá)目標(biāo)值的時間。理想狀態(tài)下希望越短越好，在實(shí)際的自動控制系統(tǒng)中是不可能的。

（3）調(diào)節(jié)時間Ts：從開始上升到不斷調(diào)整后進(jìn)入到穩(wěn)定的誤差范圍內(nèi)的時間。正是這段時間也可以稱作動態(tài)過程，之后的時間稱為穩(wěn)態(tài)。通常所指的動態(tài)性能指標(biāo)包括穩(wěn)定性和快速性，穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)就是準(zhǔn)確性。穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)是不能混為一談的，一定要分清。

（4）振蕩次數(shù)N：從開始上升到反復(fù)穿越目標(biāo)值的次數(shù)。理想狀態(tài)下希望N=0.5次。這是考慮到三項(xiàng)指標(biāo)的綜合性。

二、控制系統(tǒng)的控制方法分類

1.在閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中學(xué)習(xí)和研究的環(huán)節(jié)

每個自動控制系統(tǒng)中被控裝置千差萬別，例如：加熱器、電機(jī)、水泵、閥門等等，被控量各不相同，例如：溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速、流量、壓力和燈光等。采集這些被控量的傳感器當(dāng)然也不同，例如測溫的熱敏電阻或熱電偶、測速直流電機(jī)、壓敏電阻，光敏電阻等，它們涉及的知識非常廣泛，但都離不開的是控制器，也就是控制方法。我們選擇不同的控制方法就決定了這個系統(tǒng)的性能指標(biāo)。

2.控制方法

（1）不連續(xù)調(diào)節(jié)器：例如前面提到的開關(guān)控制，也稱為斷續(xù)控制，因?yàn)樗S時間的變化是跳躍的，表現(xiàn)為兩個狀態(tài)，開或關(guān)狀態(tài)時就稱為二位調(diào)節(jié)，俗稱開關(guān)調(diào)節(jié)器。它的執(zhí)行器件有些設(shè)備中選用的是繼電器，因?yàn)槔^電器不適合頻繁的開關(guān)作用，所以一般用在精度要求不高的系統(tǒng)中。

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關(guān)鍵詞：電梯自動控制系統(tǒng) 軟件 硬件 電路

交流自動控制技術(shù)的快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及帶來了交流電梯的發(fā)展，交流電梯的性能遠(yuǎn)優(yōu)于直流電梯，所以，20世紀(jì)80年代后，交流電梯就取代了直流電梯。到今天，電梯自動控制技術(shù)的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快推動了電梯行業(yè)的發(fā)展，人們對電梯運(yùn)行的安全性、速度等要求也越來越高。電梯自動控制系統(tǒng)是電梯系統(tǒng)的核心內(nèi)容，因此成為電梯設(shè)計(jì)領(lǐng)域的核心技術(shù)，也成為最容易出問題的地方。

1 電梯運(yùn)行原理

電梯的最高層和最底層各有一個信號傳遞按鈕，中間樓層均有兩個信號傳遞按鈕。最高層的信號傳遞按鈕傳遞向下信號，最底層的信號傳遞按鈕傳遞向上的信號，中間樓層的兩個信號傳遞按鈕一個傳遞向上信號，一個傳遞向下信號。乘客通過信號傳遞按鈕向電梯傳遞信號。乘客進(jìn)入轎廂后，通過按鈕選擇自己要去的樓層，這是內(nèi)選信號。轎廂的門需要在電梯啟動之前關(guān)閉，關(guān)閉的指令既可以通過關(guān)門按鈕實(shí)現(xiàn)，也可以是定時的。轎廂門關(guān)閉之后，電梯啟動，在即將到達(dá)時，裝在兩個樓層間的減速裝置控制程序啟動。電梯在運(yùn)行狀態(tài)時，乘客在大廳對其進(jìn)行呼叫，電梯采取的是順向截梯、方向記憶的方式。最高層或最底層呼叫電梯且電梯到達(dá)后，其會自動改變運(yùn)行方向，在運(yùn)行的過程中遇到反向的呼叫信號時依然保持原有的運(yùn)行方向。電梯運(yùn)行過程中會將運(yùn)行方向和樓層顯示出來，當(dāng)遇到緊急停車或故障時立即執(zhí)行停車指令，轉(zhuǎn)入固定處理方式。

2 電梯自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

可編程控制器（PLC）的數(shù)字語言非常清晰，運(yùn)用起來非常靈活，在電梯自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中有廣泛應(yīng)用。電梯的運(yùn)行是依靠外部呼叫信號和自身內(nèi)部運(yùn)行控制規(guī)律來實(shí)現(xiàn)的，外部呼叫信號時隨機(jī)的，所以不能運(yùn)用邏輯控制或順序控制進(jìn)行電梯自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須將隨機(jī)與邏輯結(jié)合起來。

2.1 系統(tǒng)需求

此模擬電梯自動控制系統(tǒng)由電梯機(jī)械裝置和PLC控制系統(tǒng)等組成，采用順序邏輯控制模式進(jìn)行電梯基本運(yùn)行的控制，再根據(jù)隨機(jī)信號的狀態(tài)和電梯當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行電梯運(yùn)行控制。這個運(yùn)行控制過程中，每層樓都要設(shè)置一個接近開關(guān)，用來檢測轎廂的位置，其次是顯示出電梯的運(yùn)行方向以及當(dāng)前所在的樓層。這是電梯運(yùn)行的基本需求。在顯示上，采用LED顯示屏和發(fā)光管將電梯的運(yùn)行狀態(tài)和所處樓層數(shù)顯示出來，而樓層數(shù)和乘客的呼叫信號則顯示在接近開關(guān)的顯示燈上。設(shè)置正反兩個方向運(yùn)行的互鎖功能和故障保護(hù)功能，保證電梯運(yùn)行的安全。

2.2 硬件配置

第一，電梯呼叫信號電路。將電路中的全部行線P0.0-P0.n置最低電平，然后檢測列線的狀態(tài)，若列線中沒有低電平，說明鍵盤中有按鍵被按下，而按下的按鍵就是低電平線與四根行線交叉的按鍵之一。確定鍵盤中按鍵情況之后，若是存在閉合鍵，那么就需要進(jìn)一步確定該按鍵的具置。將某根行線調(diào)為低電平，其他三根保持高電平，然后檢測列線的電平狀態(tài)，若有低電平列線，則表示該列線與低電平行線交叉的按鍵就是閉合鍵。

第二，運(yùn)用三菱FXIN系列的PLC進(jìn)行自動控制系統(tǒng)的配置。該型號的PLC除了進(jìn)行主機(jī)單元的配置，還可以進(jìn)行I/O、A/D、D/A模塊的配置。FX1N系列最多可控制128點(diǎn)，除了可以擴(kuò)展輸入輸出，還具有模擬量控制和通訊，鏈接功能等的擴(kuò)展性。所以，F(xiàn)X1N系列可以廣泛應(yīng)用于一般的順序控制。FXIN系列PLC可以使用內(nèi)部輔助繼電保護(hù)器M、狀態(tài)繼電保護(hù)器S、定時器T、寄存器D、計(jì)數(shù)器C等，功能非常強(qiáng)大，滿足電梯自動控制系統(tǒng)配置的需要。在編程方面，F(xiàn)XIN系列PLC有專用編程器，運(yùn)用梯形語言或指令表進(jìn)行編程。

第三，轎廂平層和停車。平層是指電梯停車時轎廂的底應(yīng)與門廳地面相平齊，兩個平面的誤差≤5mm。平層停車過程需要在轎廂底與停車樓層相平之前開始，先減速再制動，保證電梯運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。在轎廂的頂部安裝一個上平層感應(yīng)器和一個下平層感應(yīng)器，兩個感應(yīng)器隔著磁板安裝在井道壁上。電梯向上運(yùn)行過程中，上平層感應(yīng)器先插入到隔磁板中發(fā)出減速指令，然后電梯開始減速，直到下平層感應(yīng)器也插入隔磁板中，這個時候就發(fā)出停車指令，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)出開門信號。電梯下行過程的信號獲得過程則正好與該過程相反。

2.3 軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)

第一，同方向就近原則。在軟件編程過程中，主要是根據(jù)電梯當(dāng)前所處位置以及運(yùn)行方向來進(jìn)行，當(dāng)電梯運(yùn)行方向?yàn)橄蛏蠒r，當(dāng)前電梯所處位置以上的樓層發(fā)出向上的呼叫信號時，呼叫信號對應(yīng)的樓層繼電保護(hù)器狀態(tài)為“開”，電梯進(jìn)入該樓層時繼電保護(hù)器狀態(tài)變?yōu)椤瓣P(guān)”，依次反復(fù)進(jìn)行。呼叫信號與繼電保護(hù)器的共同動作完成電梯的操作。

第二，隨機(jī)邏輯控制。電梯運(yùn)行過程中，接近某一樓層時，若檢測到該樓層有同方向的呼叫信號，那么就在該樓層執(zhí)行減速停車指令，若沒有就繼續(xù)運(yùn)行，直到該動作完畢后停止，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制。

第三，根據(jù)隨機(jī)邏輯控制的要求，PLC可以發(fā)出正向運(yùn)行、反向運(yùn)行和制動信號，運(yùn)用一定控制規(guī)律和控制算法實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。當(dāng)電梯系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，PLC中止發(fā)出控制信號。

第四，輸入、輸出回路。電梯的輸入、輸出單元也就是PLC的I/O接口單元，由廳外呼叫、轎廂內(nèi)選層、樓層及方向指示、開關(guān)門、井道內(nèi)上下平層、門鎖、安全保護(hù)、繼電器、消防、稱重等單元組成。廳外呼叫單元負(fù)責(zé)對廳外呼叫信號進(jìn)行登記、記憶和消除，轎廂內(nèi)選層單元負(fù)責(zé)預(yù)選層指令的登記、消除和指示。樓層及方向指示單元是輸出單元，顯示出電梯當(dāng)前的運(yùn)行方向以及所處位置。開關(guān)門單元也是輸出單元，控制廳門和轎門的開啟與關(guān)閉，在自動定向完成或是電梯停穩(wěn)之后，PLC就會給出相應(yīng)的開關(guān)門指令，完成開關(guān)門動作。

3 電梯自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

在電梯運(yùn)行中，需要反復(fù)調(diào)用ASK1即電梯所處位置狀況以及ASK2對電梯的請求，在這個過程中，采用外部存儲器進(jìn)行變址尋址，可以有效避免程序應(yīng)反復(fù)被調(diào)用而出現(xiàn)地址難以辨認(rèn)，程序無法順利執(zhí)行指令的問題。判斷電梯的關(guān)門條件時，用1減去當(dāng)前的電梯狀態(tài)數(shù)據(jù)后進(jìn)行邏輯運(yùn)算。當(dāng)電梯在開門樓層收到開門請求時，執(zhí)行開門程序。如圖1所示為系統(tǒng)優(yōu)化程序，電梯內(nèi)部和外部的請求控制數(shù)據(jù)依次存放在外部RAM的6000H-6009H中，#00H表示選中，#01H表示未選中，6010H-6016H中只有一個#00H。內(nèi)部RAM中的50H-53H存儲與電梯運(yùn)行相關(guān)的控制數(shù)據(jù)。

結(jié)束語

作為當(dāng)前快速發(fā)展的一個行業(yè)――電梯行業(yè)，其自動化控制水平越來越高，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)等的發(fā)展推動了電梯的健康發(fā)展。單片機(jī)作為一種集成電路芯片在電梯自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。為促進(jìn)電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、舒適性，進(jìn)行電梯自動控制系統(tǒng)研究是非常必要的，其發(fā)展必將帶動電梯控制技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)電梯行業(yè)的健康發(fā)展。本文簡單介紹了電梯自動控制系統(tǒng)的系統(tǒng)需求、硬件配置和軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)，供同行參考。

參考文獻(xiàn)：

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[3]樂為.“項(xiàng)目化團(tuán)隊(duì)式”畢業(yè)設(shè)計(jì)的開題報告――四層電梯自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].快樂閱讀（上旬刊），2012（3）：13-14.

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【關(guān)鍵詞】自動控制；遺傳算法；應(yīng)用

遺傳算法是自然選擇的基礎(chǔ)上，基于基因遺傳原理的隨機(jī)的搜索算法，是在微型的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬生物進(jìn)化而產(chǎn)生的一門新興的專業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代控制學(xué)的不斷發(fā)展，工程控制師面臨著越來越多的挑戰(zhàn)，對優(yōu)化自動化控制的處理算法提出了要求。而遺傳算法作為一種仿生算法，具有成熟度極高的魯棒性和適用性，得到了控制工程師的青睞。近年來，將遺傳算法應(yīng)用在自動控制化的領(lǐng)域里的工程師越來越多，如，魯棒、滑模、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、PID控制等等許多方面都得到了廣泛的應(yīng)用。本文將會對幾種遺傳算法在自動控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1.遺傳算法概論

遺傳算法是基于達(dá)爾文的自然選擇理論衍生出來的。達(dá)爾文認(rèn)為，自然界的一切生物都是通過自身物種的演化來不斷適應(yīng)新的生存環(huán)境，遺傳算法正是這種理論上，通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的模擬而發(fā)展出的，它吸取了達(dá)爾文的物競天擇適者生存的觀點(diǎn)，使得遺傳算法能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供一種在復(fù)雜空間進(jìn)行隨機(jī)搜索的方法，并且從這些方法中優(yōu)化出最適應(yīng)的解決途徑。遺傳算法在串之間進(jìn)行有組織但是又很隨機(jī)的信息交換，隨著算法的進(jìn)行，好的優(yōu)良的部分會被不斷地傳承下來，而壞的部分會被不斷的淘汰，因而受到很多工程控制師的喜愛將它應(yīng)用在自動控制的領(lǐng)域里。

2.遺傳算法在自動控制領(lǐng)域的應(yīng)用

遺傳算法于自動控制的領(lǐng)域里的應(yīng)用主要可以分為兩種，一是在線自適應(yīng)調(diào)節(jié)，二是離線設(shè)計(jì)分析。其中離線應(yīng)用還可以被分為兩種，即直接涉及法、間接設(shè)計(jì)法。在第一個直接設(shè)計(jì)法里，遺傳算法是被用來當(dāng)作優(yōu)化和搜索的引擎，像是對于一個已知被控對象來選擇一個合適他的控制的結(jié)構(gòu)或者是優(yōu)化一個特定的控制器參數(shù)的設(shè)置來滿足它在性能指標(biāo)上的要求。在第二個間接設(shè)計(jì)法例，用傳統(tǒng)方法做其他部分，而遺傳算法為這個系統(tǒng)提供優(yōu)化參數(shù)。遺傳算法在線自適應(yīng)調(diào)節(jié)中的應(yīng)用主要也可分為兩類，一種是直接用遺傳算法優(yōu)化控制器參數(shù)，構(gòu)成了有遺傳算法作為自適應(yīng)控制器的自適應(yīng)優(yōu)化的機(jī)制；一種是把遺傳算法作為一種可以辨識未知和時變的特征參數(shù)的學(xué)習(xí)機(jī)制，調(diào)整自適應(yīng)控制器。

2.1最優(yōu)控制

遺傳的算法于最優(yōu)控制的方面得到較廣泛的應(yīng)用?？刂频拇蠖鄶?shù)問題都可以解釋為尋找在不同的系統(tǒng)當(dāng)中所對應(yīng)的一組最優(yōu)的控制。傳統(tǒng)的方法都存在對輸入的初始值敏感，收斂速度慢，易陷入局部很小的缺點(diǎn)。而遺傳算法在這方面比傳統(tǒng)的方法表現(xiàn)好的多。在對離散時間的最優(yōu)控制的問題上的研究表明，遺傳算法在這個問題上的結(jié)果比傳統(tǒng)算法好很多。在手推車問題、收獲問題等問題上的成功證明遺傳算法在最優(yōu)控制上具有很大的潛力，未來遺傳算法也將更多地在最優(yōu)控制這個問題上更好地表現(xiàn)。

2.2模糊控制系統(tǒng)

不論是經(jīng)典的還是現(xiàn)代的控制理論都能夠很好的處理精確的數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)，但在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，每個系統(tǒng)不可能樣樣都精確，存在很多模糊值，操作的難度十分大。模糊推理方法是在控制系統(tǒng)沒有模型估計(jì)的基礎(chǔ)上建立起來的控制系統(tǒng)的有效工具之一，這是基于規(guī)則的系統(tǒng)把模糊的語言變量輸入規(guī)則集合之中，來對人的經(jīng)驗(yàn)和方法進(jìn)行建模。傳統(tǒng)中，這種方法例的模糊規(guī)則的制定和調(diào)整都要有專家來，這樣非常耗時和困難?？茖W(xué)家就將遺傳算法應(yīng)用到模糊控制里，大大的提高了效率。遺傳算法對于提升模糊控制器靜態(tài)和動態(tài)的性能起了很大的推動作用，應(yīng)用性十分強(qiáng)，在模糊控制應(yīng)用的領(lǐng)域遺傳算法的前景很廣。

2.3非線性控制

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)里，有許多控制的問題可以算入優(yōu)化的大框架中。在實(shí)際問題中問題往往比較約束和呈非線性，不同的參數(shù)的組合卻有可能會得到相同的控制作用。傳統(tǒng)方法中對于初次輸入的值很敏感，容易陷入困境。而遺傳算法由于不用指數(shù)函數(shù)微分，所以用遺傳算法設(shè)計(jì)出來的自動化方法可以考慮實(shí)際中系統(tǒng)很多的性能方面的要求，并且可以直接設(shè)計(jì)出非線性對象線性控制器，這是傳統(tǒng)方法做不到的，基于這個優(yōu)點(diǎn)，在非線性控制中，遺傳算法得到了推廣。

3.結(jié)語

隨著人類科技的發(fā)展，自動化技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，而遺傳算法作為優(yōu)化自動化控制的重要方法，應(yīng)該得到廣大控制工程師的重視，不斷地發(fā)展和改進(jìn)遺傳算法，使其能夠更好的應(yīng)用到自動化控制的領(lǐng)域中。使用遺傳算法優(yōu)化自動化控制是大勢所趨，因?yàn)樗挠?jì)算都是在計(jì)算機(jī)的輔助下完成，減少了人為因素的影響，使得設(shè)計(jì)的自動化程度得到了提高，所以遺傳算法是工程設(shè)計(jì)師們設(shè)計(jì)系統(tǒng)的一個不錯選擇。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張紹紅，毛尚旭，寧書年.模擬退火法和遺傳算法聯(lián)合優(yōu)化技術(shù)及在反演解釋中的應(yīng)用[J].煤炭學(xué)報，2007（01）.

篇5

【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉；控制系統(tǒng)；自動化

【中圖分類號】S275 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0350-02

目前，怎樣節(jié)約用水是全球關(guān)注的熱點(diǎn)問題，各個國家都根據(jù)自己國家的實(shí)際情況，推出了不同高度節(jié)水技術(shù)。在國外，節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)發(fā)展較早，其自動化程度相對較高，節(jié)水灌溉控制體系較為完備。隨著相關(guān)的研究不算的深入，將蒸騰量、土壤含水率、氣象等因素相結(jié)合，開展綜合灌溉控制。由于我國對這方面的研究起步相對較晚，自動化的程度還不高，設(shè)備落后，與國外有一定的差距。在我國，如何來發(fā)展適合中國國情的灌溉方法成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的重點(diǎn)。本文主要針對一套節(jié)水灌溉自動控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了土壤含水率的在線監(jiān)測與控制，實(shí)現(xiàn)了精灌溉，對水資源利用率的提高有重要的意義。

1、系統(tǒng)理論的形成

受缺水、干旱等對植物正常生長功能產(chǎn)生影響的因素的脅迫。李文華在研究中表明：不同土壤水分處理對樹種的根重、莖重、生物量及樹種有顯著的影響，植物的單株耗水量及葉片的含水量都睡隨著土壤水分的降低和降低，只有在含水量高于某一值時，植物才能很好的生存。所以，對植物需要的水量變化進(jìn)行掌握，對植物的生長有重要的作用，對于灌溉而言，不但可以達(dá)到節(jié)水的目的，還能保證植物的正常生長。所以，該自動灌溉系統(tǒng)基于對植物土壤含水率的閾值與最大生物量閾值進(jìn)行研究。

2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)組成部分

如圖1所示為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分別包括中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)、灌溉檢測控制器、閥門控制器及土壤水分傳感器等部分。土壤水分傳感器主要是檢測土壤的含水率，灌溉監(jiān)測控制器主要完成中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)與底層RS 485網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通訊；閥門控制器主要目的是用于控制噴灌，閥門打開時間長短對應(yīng)噴灌量的多少。中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)主要針對土壤含水率進(jìn)行分析，然后做出灌溉的決策。

2.2 系統(tǒng)工作流程

首先，中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)定時通過無線通訊模塊向灌溉監(jiān)測控制器發(fā)出數(shù)據(jù)采集信息，灌溉監(jiān)測控制器對信息進(jìn)行分析，并通過Rs_485網(wǎng)絡(luò)向土壤水分傳感器發(fā)出采集指令，土壤水分傳感器開始對土壤含水率進(jìn)行采集，通過原路徑返回給灌溉監(jiān)測控制器，灌溉監(jiān)測控制器再回傳給中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)。經(jīng)過中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，將處理結(jié)果通過Rs-485網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給灌溉監(jiān)測控制器，由該控制器向閥門發(fā)出控制命令。閥門根據(jù)命令決定閥門的開與關(guān)，并將信息原路徑返回給中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)。往復(fù)循環(huán)，形成一個閉環(huán)控制自動灌溉系統(tǒng)。

2.3 土壤水分傳感器設(shè)計(jì)

在該自動灌溉系統(tǒng)中，最為關(guān)鍵的是土壤水分傳感器，其關(guān)系到精準(zhǔn)灌溉的目的，其設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性成為首先要解決的問題。本系統(tǒng)主要采用自主研發(fā)的BD-1型土壤水分傳感器。由100MHz信號源、不銹鋼探頭及同軸傳輸線組成。信號源產(chǎn)生電磁波沿著傳輸線傳輸?shù)教筋^，探頭與傳輸線的阻抗是不同的，一部分信號反射會信號源，在傳輸線上，入射波和反射波疊加，形成駐波，傳輸線上各點(diǎn)電壓幅值存在變化。土壤介電特性對探頭的阻抗有一定的影響，土壤的含水率又影響土壤的介電特性。含水率不同時，土壤的節(jié)點(diǎn)性質(zhì)是不同的。BD-1型傳感器的測量性能較好，其測量精度可以達(dá)到正負(fù)2%，可以滿足該系統(tǒng)的需求，其內(nèi)置處理器對于Rs-485接口進(jìn)行擴(kuò)展，便于組建大范圍的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

2.4 灌溉檢測控制器設(shè)計(jì)

在整個節(jié)水灌溉系統(tǒng)中，灌溉監(jiān)測控制器處于監(jiān)控基站的地位，其基本構(gòu)架如圖2所示：

該控制器采用凌陽16位單片機(jī)SPCE061A組成最小系統(tǒng)。通過SRWF無線模塊，控制器與中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，通過Rs-485網(wǎng)絡(luò)和土壤水分傳感器及閥門控制器進(jìn)行通信。通過擴(kuò)展，系統(tǒng)的兼容性更強(qiáng)，不但可以單獨(dú)有中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，還能脫離計(jì)算機(jī)獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)行。

2.5 中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

在整個系統(tǒng)運(yùn)行中，中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件起著核心的作用，中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊的結(jié)構(gòu)如圖3所示：

土壤含水率數(shù)據(jù)的采集方式有三種。最短的采集步長可以設(shè)置為兩分鐘，也而已設(shè)置為二十四小時內(nèi)的某一點(diǎn)整點(diǎn)采集，手動采集用于測試系統(tǒng)的通訊是否正常。在數(shù)據(jù)的采集過程中，按照含水率的變化，對含水率低于10%，高于15%的土壤進(jìn)行過濾。如果要查看歷史數(shù)據(jù)及閥門的動作記錄，可以通過管理功能模塊來實(shí)現(xiàn)。傳感器的矯正功能主要用于對傳感器的標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行修改，這樣可以使傳感器使用各種土壤類型。

3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

該系統(tǒng)在某精準(zhǔn)灌溉示范區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，已經(jīng)無障礙運(yùn)行長達(dá)200多天，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)灌溉的要求。該示范區(qū)的面積約500平方米，種植有喬木、草坪、灌木及花卉等植物，主要植被以彩屏草為主，并認(rèn)為的修建平原、土丘景觀。根據(jù)植物類型及地勢的差異，本研究將示范區(qū)分為五個灌溉區(qū)，每個區(qū)域至少布置一臺土壤水分傳感器，埋置的深度根據(jù)植物根系的深度設(shè)置。在地勢平坦的草坪區(qū)，距離地表8厘米、12厘米及20厘米深度各埋置一臺BD-1土壤水分傳感器。草坪草的根系都比較短，約10厘米左右，所以在深度為8厘米和12厘米處安置的土壤水分傳感器可以檢測到根系附近土壤水分的變化情況，而20厘米深的傳感器作用主要是對灌溉水下滲及地下水補(bǔ)給情況進(jìn)行監(jiān)測。

該系統(tǒng)控制的主要目的是，使中層土壤的含水率趨于穩(wěn)定，下層土壤含水率在灌溉之前保持穩(wěn)定，不至于灌溉水過分的下滲造成水資源的浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)水的目的。為了對系統(tǒng)的控制性能進(jìn)行檢測，將土壤含水率灌溉閾值設(shè)置在8%-26%之間，本文選定在20.7%，對土壤的含水率進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測。

4、結(jié)果與分析

圖4為2010年9月1日至2010月9日4日草坪土壤含水率的變化情況，自上而下三條曲線分別表示土壤上層、中層、下層的含水率變化曲線。在1日和2日，土壤中層含水率兩次出現(xiàn)灌溉閾值，系統(tǒng)自動開啟電磁閥進(jìn)行灌溉，在檢測到下層土壤含水率上升一個百分點(diǎn)之后，灌溉停止，防止出現(xiàn)過量灌溉。在灌溉前后，下層土壤的含水率最小值17.1%，最大值18.7，基本處于穩(wěn)定狀態(tài)；中層土壤最小值20.5%，最大值22.5，也基本穩(wěn)定。這就說明灌溉水沒有滲透到根系以下層的土壤中，沒有出現(xiàn)過量灌溉，達(dá)到了節(jié)水的目的。也就說說，該系統(tǒng)可以對土壤中的含水率通過灌溉進(jìn)行控制，既保證植物需要的水分，又不至于出現(xiàn)過量灌溉現(xiàn)象，節(jié)約了灌溉用水。

篇6

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電氣自動控制；應(yīng)用

過去采用傳統(tǒng)的電氣自動控制系統(tǒng)有很多的不足之處，這就很難滿足現(xiàn)代社會不同行業(yè)生產(chǎn)的需要，現(xiàn)在社會是一個信息社會，人們追求的是快捷和低成本的生產(chǎn)。因此，作為一種新的科學(xué)技術(shù)，PLC自動控制因其獨(dú)特的優(yōu)勢已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在在電氣工程領(lǐng)域，除了可以單獨(dú)應(yīng)用在電氣自動控制外，它還可以和現(xiàn)代自動控制系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起，進(jìn)而提高我國的電器工程技術(shù)水平。該技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中能夠全面提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率，而傳統(tǒng)系統(tǒng)是無法實(shí)現(xiàn)這一要求，另外，該技術(shù)可有效降低企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維修以及養(yǎng)護(hù)等方面的成本投入，從而極大的提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，鑒于PLC自動控制技術(shù)具有的強(qiáng)大優(yōu)勢，我國未來的電氣工程行業(yè)極有可能將改技術(shù)作為長遠(yuǎn)發(fā)展的主要方向。

1電氣自動控制中PLC自動控制技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國的PLC自動控制技術(shù)已經(jīng)大量的不斷應(yīng)用于電氣工程領(lǐng)域，且技術(shù)水平在不斷提高，其主要應(yīng)用于工業(yè)電子自動控制領(lǐng)域中的開關(guān)量作業(yè)。譬如電氣自動控制系統(tǒng)在實(shí)際工作中開關(guān)量必須具備著良好且穩(wěn)定的量化信號才能夠順利完成各項(xiàng)工作。在電氣自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC自動控制技術(shù)有利于全面提高該系統(tǒng)控制能力，并穩(wěn)定的傳輸操作信號，從而高效完成各項(xiàng)信息操作指令，并滿足系統(tǒng)生產(chǎn)需求。也就是說在電氣自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC自動控制技術(shù)能夠全面提高傳輸信號的穩(wěn)定性和高效性，使得開關(guān)操作指令更加準(zhǔn)確和快速。此外在該系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)能夠有效控制工業(yè)生產(chǎn)流程，提高自動控制和管理綜合能力，生產(chǎn)人員也能夠結(jié)合著工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求應(yīng)用PLC控制技術(shù)來控制生產(chǎn)流程和生產(chǎn)操作，從而促進(jìn)著工業(yè)生產(chǎn)流程更加快速。譬如生產(chǎn)企業(yè)能夠在電氣自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC自動控制管理技g，企業(yè)能夠結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際狀況和企業(yè)發(fā)展方向來隨時調(diào)整生產(chǎn)項(xiàng)目和生產(chǎn)操作。此外PLC自動控制技術(shù)應(yīng)用于電氣自動控制系統(tǒng)能夠有效提升系統(tǒng)生產(chǎn)和工作基本性能，并推動著電氣自動控制系統(tǒng)的快速發(fā)展。電氣自動控制系統(tǒng)充分利用PLC自動控制技術(shù)的優(yōu)勢來展開一系列的生產(chǎn)活動，能有效促進(jìn)著電氣控制系統(tǒng)趨向于智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面快速發(fā)展。除此之外還可以充分利用現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)優(yōu)勢來處理生產(chǎn)信息和操作流程，從而提高電氣系統(tǒng)的工作效率，并能夠有效減少企業(yè)生產(chǎn)成本和人工成本，并推進(jìn)電氣工程行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程不斷深入。

2新型的PLC自動控制技術(shù)推動著電氣自動控制的發(fā)展

2.1新型的PLC自動控制技術(shù)應(yīng)用于交通電氣控制管理領(lǐng)域

目前，新型的PLC自動控制技術(shù)極大推動著電子自動控制的快速發(fā)展，在交通管理領(lǐng)域中也被廣泛應(yīng)用，其中交通領(lǐng)域中主要用于交通信號燈的控制和管理，規(guī)范車輛和行人嚴(yán)格按照交通規(guī)則進(jìn)行行駛。在交通領(lǐng)域中應(yīng)用新型的PLC自動控制技術(shù)主要是為了加強(qiáng)對線路管理和控制，并有效控制著交通信號燈，不斷完善交通控制管理系統(tǒng)。當(dāng)產(chǎn)生交通問題或者事故時，借助于PLC控制管理技術(shù)優(yōu)勢并采用交通監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)備對路段實(shí)時信息進(jìn)行采集，然后再通過交通網(wǎng)絡(luò)平臺將路況信息向相關(guān)管理部門進(jìn)行反饋，從而快速的解決道路交通問題。對于交通管理系統(tǒng)來說應(yīng)用PLC自動控制管理技術(shù)能夠?qū)Φ缆窢顩r進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和采集以及信息傳輸，并且不需要額外工作人員發(fā)送操作命令。在交通管理系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)能夠有效減少道路交通事故，保障著道路通暢和交通安全。

2.2新型PLC控制管理技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)電子自動管理領(lǐng)域

目前來說我國電氣自動控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域，能夠充分發(fā)揮出PLC技術(shù)的基本優(yōu)勢和作用。譬如通過利用PLC編程方式進(jìn)行數(shù)據(jù)電氣自動控制系統(tǒng)的編程，嚴(yán)格控制著數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀況和工作穩(wěn)定性，確保數(shù)據(jù)機(jī)床快速完成操作指令任務(wù)。在數(shù)控電子自動系統(tǒng)中應(yīng)用PLC控制管理技術(shù)能夠全面提升工作的準(zhǔn)確性和高效性，并能有效處理電氣自動控制系統(tǒng)中所遇到的各種問題，確保工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的綜合質(zhì)量。當(dāng)前來說PLC技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，而在數(shù)據(jù)電氣自動化方面的應(yīng)用PLC技術(shù)能夠充分將其優(yōu)勢和作用發(fā)揮出來，并不斷完善數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)，同時還讓自動控制系統(tǒng)擁有著編程基本能力，使得生產(chǎn)系統(tǒng)操作更加智能化和高效化。因此生產(chǎn)型企業(yè)在應(yīng)用PLC技術(shù)時應(yīng)當(dāng)要充分結(jié)合自身控制系統(tǒng)基本狀況以及發(fā)展方面進(jìn)行選擇，從而保證著企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的綜合質(zhì)量。

2.3新型PLC控制管理技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)自動管理領(lǐng)域

對于空調(diào)管理領(lǐng)域來說對于電氣自動控制管理系統(tǒng)提出了較高的要求，因此選用PLC自動管理技術(shù)能夠使空調(diào)自動化管理更加便捷和高效。根據(jù)相關(guān)實(shí)踐顯示在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用多種控制方法，只有PLC自動控制管理技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)最高效率和質(zhì)量，在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用PLC控制管理技術(shù)時，用戶可以結(jié)合自身的實(shí)際需求給予空調(diào)控制系統(tǒng)下達(dá)操作指令。譬如將PLC控制管理技術(shù)應(yīng)用于中央空調(diào)電氣控制管理系統(tǒng)中，能夠確保中央空調(diào)控制管理系統(tǒng)更加高效和穩(wěn)定的運(yùn)行，滿足著用戶的個性化需求。用戶可以結(jié)合自身實(shí)際需求對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，讓空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行更加高效，此外還能延長空調(diào)自動控制管理系統(tǒng)的維修服務(wù)時間，全面提高著空調(diào)自動控制管理系統(tǒng)的運(yùn)行效率，不但能夠符合用戶的個性化需求，還能夠有效提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動著企業(yè)的快速發(fā)展。

3結(jié)語

總而言之新型的PLC自動控制管理技術(shù)被廣泛應(yīng)用在電氣自動化管理領(lǐng)域，對于電氣自動化發(fā)展領(lǐng)域起著促進(jìn)的作用。在電氣自動控制管理系統(tǒng)中應(yīng)用PLC新型管理技術(shù)能夠不斷完善繼電器的編程邏輯，能夠全面提升管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性，使得系統(tǒng)管理控制更加便捷，能夠有效減少工作人員的工作量。PLC控制管理技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛，當(dāng)使用微處理器時還可以對數(shù)字運(yùn)算進(jìn)行智能控制，全面提升設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和操作簡便性，極大推動著電氣自動控制管理系統(tǒng)的快速發(fā)展。PLC自動控制管理技術(shù)被應(yīng)用多個領(lǐng)域，對其在交通領(lǐng)域和數(shù)據(jù)領(lǐng)域以及空調(diào)管理領(lǐng)域的作用進(jìn)行綜合分析，并充分挖掘出該控制技術(shù)的作用和價值。PLC自動控制管理技術(shù)不但能完善系統(tǒng)控制管理功能，而且還能全面提高系統(tǒng)管理準(zhǔn)確性和高效性，推動著電氣自動化管理系統(tǒng)的迅速發(fā)展，從而提升電氣工程行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳貽棉.PLC技術(shù)在電氣自動控制中的應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，（08）：96-98.

篇7

等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在大部分的建筑都會設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，本文重點(diǎn)對BA系統(tǒng)的中央管理、各分控點(diǎn)設(shè)

計(jì)要求及各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)備自動化；管理與監(jiān)控；主（分）站；控制點(diǎn)；要點(diǎn)；

BA系統(tǒng)即建筑設(shè)備自動化管理與監(jiān)控系統(tǒng)，簡稱建筑自控系統(tǒng)，它具有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：

（1）可提供安全、舒適、快捷的服務(wù)；（2）建立先進(jìn)與科學(xué)的綜合管理機(jī)制；（3）節(jié)能；（4）降低人工成本；（5）在日常管理和突發(fā)事件的處理上，能夠全面協(xié)調(diào)調(diào)度各個系統(tǒng)。

下面重點(diǎn)對BA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)：

一、中央管理機(jī)

1、中央管理機(jī)硬件配置應(yīng)滿足的基本要求

（1）中央管理機(jī)以計(jì)算機(jī)主機(jī)為核心，大型系統(tǒng)應(yīng)配置工業(yè)級計(jì)算機(jī)，主機(jī)至少含有一臺CPU設(shè)備；當(dāng)含有保安、消防子系統(tǒng)時，必須配置一用一備的雙CPU處理單元。

（2）中央管理機(jī)設(shè)備包括：顯示器、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、通信接口、鼠標(biāo)及至少一臺打印機(jī)。如設(shè)置多臺打印機(jī)或一臺雙色打印機(jī)時，報警記錄用紅色字體。

2、中央管理機(jī)軟件配置應(yīng)滿足的基本要求

（1）中央管理機(jī)應(yīng)具備系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、語言處理軟件、數(shù)據(jù)庫生成和管理軟件、通信管理軟件、故障自診斷軟件及系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)軟件。

（2）優(yōu)先選用漢化版工具軟件配置。

二、現(xiàn)場分站

1、分站基本功能和類型及應(yīng)滿足的要求

常規(guī)的DDC型分站含有CPU單元，并根據(jù)其所服務(wù)的受控系統(tǒng)的要求配置各種必要的功能模塊。DDC具有獨(dú)立的控制程序及基本數(shù)學(xué)模型與算法，能獨(dú)立運(yùn)行，包括對受控系統(tǒng)完成過程控制的全部要素。除實(shí)時采集各種現(xiàn)場系統(tǒng)參數(shù)，實(shí)時調(diào)節(jié)、驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)程序。中央管理機(jī)故障時不影響分站運(yùn)行，也不影響分站與分站間通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。更改分站程序和參數(shù)設(shè)定可通過便攜式電腦完成。

2、分站容量的確定及設(shè)置應(yīng)滿足的要求

（1）分站容量根據(jù)所轄區(qū)域受控系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)量確定。

（2）分站位置選擇宜相對集中，以達(dá)到末端元件距離較短為原則（一般不超過50m），選擇在機(jī)房或弱電間內(nèi)。

（3）分站一般可選壁掛式結(jié)構(gòu)，在設(shè)備集中的機(jī)房控制模塊較多時，可選落地柜式結(jié)構(gòu)，盤前操作凈距不小于1.5m。

三、空調(diào)制冷系統(tǒng)控制要點(diǎn)

1、負(fù)荷控制（溫度設(shè)定、程序設(shè)定）：根據(jù)供/回水溫度與流量計(jì)算的熱負(fù)荷，對機(jī)組進(jìn)行啟動臺數(shù)和次序控制。

2、壓差控制：根據(jù)供/回水壓差，比例調(diào)節(jié)旁通閥，保持供/回水的壓力平衡，并按擬定程序，發(fā)出啟/停機(jī)組信號。

3、連鎖控制，配套機(jī)組啟/?？刂啤樱豪鋬鏊美鋮s水泵冷卻塔制冷機(jī)；停機(jī)：制冷機(jī)冷凍水泵冷卻水泵冷卻塔；

4、監(jiān)測：供/回水溫度、水泵運(yùn)行狀態(tài)、制冷機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。

5、報警、記錄：供/回水溫度超限，油壓、油溫超限，水泵及機(jī)組故障。

6、顯示、打印：溫度、流量、壓力參數(shù)、設(shè)定值及測量狀態(tài)。

四、冷卻塔系統(tǒng)控制要點(diǎn)

1、溫度控制：根據(jù)冷卻塔出水溫度，控制風(fēng)機(jī)啟、停。2、水位監(jiān)測：根據(jù)冷卻塔水位，控制補(bǔ)水泵或補(bǔ)水電磁閥啟、停。3、監(jiān)測：進(jìn)、出水溫度，水泵、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。4、報警、記錄：溫度超限、水泵故障、風(fēng)機(jī)故障、水位低限。5、顯示、打?。簻囟葏?shù)、設(shè)定值及測量狀態(tài)。

五、熱交換系統(tǒng)控制要點(diǎn)

1、熱交換器控制：根據(jù)二次水出口溫度與設(shè)定值之差，以比例積分模式，調(diào)節(jié)一次水貨蒸汽閥門開度。2、監(jiān)測與控制：一次水（蒸汽）溫度、壓力，二次水供/回水溫度，按設(shè)定程序?qū)ρh(huán)泵進(jìn)行啟/停臺數(shù)控制。3、報警、記錄：一次、二次水溫度超限，循環(huán)泵故障。4、顯示、打印：溫度參數(shù)，設(shè)定值及測量狀態(tài)。

六、空調(diào)及新風(fēng)機(jī)組系統(tǒng)控制要點(diǎn)

1、風(fēng)機(jī)控制：按設(shè)定時間程序啟、停風(fēng)機(jī)，并與進(jìn)風(fēng)閥門連鎖，累積運(yùn)行時間。

2、溫度控制（溫度、閥門開度、冬夏季轉(zhuǎn)換設(shè)定）：根據(jù)送風(fēng)溫度與設(shè)定值之差，以比例模式控制盤管供水閥開度。冬季時設(shè)定閥門最小開度，以維持盤管不凍結(jié)最小熱水流量。

3、過濾器控制：測量過濾器兩側(cè)氣流壓差，若超過設(shè)定值，更新過濾網(wǎng)。

4、新風(fēng)風(fēng)閥控制：根據(jù)室內(nèi)新風(fēng)控制二氧化碳濃度，控制進(jìn)風(fēng)風(fēng)閥開度。

5、監(jiān)測：室外新風(fēng)溫度、送風(fēng)溫度、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和過濾網(wǎng)狀態(tài)。

6、報警、記錄：溫度超限、風(fēng)機(jī)故障、過濾器壓差超限、更新過濾器和電機(jī)故障。

7、顯示、打?。簻囟葏?shù)設(shè)定值及測量狀態(tài)。

七、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)控制要點(diǎn)

1、溫度控制（冬夏季轉(zhuǎn)換設(shè)定）：根據(jù)室內(nèi)控制器設(shè)定值與室溫之差，按比例模式調(diào)節(jié)供水閥門開度，可選擇就地溫控模式和聯(lián)網(wǎng)溫控模式。2、監(jiān)測：典型室內(nèi)溫度。3、報警、記錄：風(fēng)機(jī)故障。

八、車庫排風(fēng)系統(tǒng)控制要點(diǎn)

1、換氣控制：根據(jù)室內(nèi)有害氣體濃度與設(shè)定值之差，啟停排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)。2、監(jiān)測：室內(nèi)有害氣體濃度，送、排風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，累積運(yùn)行時間。3、報警、記錄：送、排風(fēng)機(jī)故障。

十、液位控制要點(diǎn)

1、污水池、熱水箱中元件選擇不宜選用電極式液位檢測器。2、監(jiān)測：液位狀態(tài)，排水泵、補(bǔ)水泵運(yùn)行狀態(tài)，累積運(yùn)行時間。3、報警、記錄：液位超限和水泵故障。

十一、電梯、扶梯系統(tǒng)控制要點(diǎn)

1、監(jiān)測：電梯運(yùn)行狀態(tài)、扶梯運(yùn)行時間累積。2、報警、記錄：電機(jī)故障、運(yùn)行異常。

十二、電力、照明系統(tǒng)控制要點(diǎn)

1、火災(zāi)情況下，切除非應(yīng)急電源配電支路。2、室內(nèi)照明：按設(shè)定程序啟、停照明回路；按室內(nèi)照度與設(shè)定值之差，控制調(diào)光器。3、室外照明：按設(shè)定程序啟、停室外照明、立面照明、障礙燈等回路；按室外照度并以設(shè)定值為限，啟、停室外照明、立面照明、障礙信號燈。4、監(jiān)測：室內(nèi)、室外各照明回路啟停狀態(tài)，累積啟動次數(shù)，室內(nèi)、室外照度。5、報警、記錄：障礙信號燈故障。

十三、供、配電系統(tǒng)控制要點(diǎn)

1、對于配電系統(tǒng)在正常情況下運(yùn)行，應(yīng)預(yù)先確定和編排各自適用的控制程序。

（1）在正常運(yùn)行條件下，依據(jù)電力需求曲線設(shè)置時間程序，自動調(diào)峰，依據(jù)功率因數(shù)檢測自動投切電容器組。

（2）在應(yīng)急運(yùn)行條件下，依據(jù)電源監(jiān)測結(jié)果，控制斷路器組或發(fā)電機(jī)組的投切。依據(jù)火災(zāi)區(qū)域報警信號，切斷相關(guān)區(qū)域非消防用電電源。

2、對變、配電設(shè)備運(yùn)行狀況和電能質(zhì)量的檢測、記錄，包括：

（1）各斷路器通、斷狀態(tài)；（2）變壓器的溫升；（3）主母線的運(yùn)行狀態(tài)；（4）重要出線回路、線路溫升；（5）市電電能質(zhì)量（電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)）；（6）用電量及電費(fèi)計(jì)算；（7）發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)（轉(zhuǎn)速、油溫、油壓、油量、水溫、水壓）和累積運(yùn)行時間；（8）發(fā)電機(jī)組供電質(zhì)量（電壓、電流、頻率、輸出功率）；（9）蓄電池組電能質(zhì)量（輸出電壓、電流）。

3、變、配電設(shè)備的報警、記錄，包括：

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關(guān)鍵詞：機(jī)電控制系統(tǒng)；自動控制技術(shù)；機(jī)電一體化；智能化

我國是當(dāng)前世界上制造業(yè)大國之一，隨著生產(chǎn)力水平不斷提高，對機(jī)電等制造行業(yè)提出了更高的要求，不僅需要滿足人們?nèi)找娑鄬哟蔚臋C(jī)械需求，更要利用自動化控制系統(tǒng)提高生產(chǎn)效率，基于此，機(jī)電一體化應(yīng)運(yùn)而生，它能幫助機(jī)電企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，在行業(yè)中占據(jù)越來越重要的地位。

1 機(jī)電控制系統(tǒng)和自動控制技術(shù)的概念

在了解機(jī)電一體化含義之前，需要理順機(jī)電控制系統(tǒng)和自動控制技術(shù)概念：

1.1 機(jī)電控制系統(tǒng)概念

機(jī)電控制系統(tǒng)是指利用計(jì)算機(jī)設(shè)置生產(chǎn)程序，通過控制裝備遠(yuǎn)程遙控生產(chǎn)過程，它具有自動化、智能化、高效化[1]等三個特征，從機(jī)電控制系統(tǒng)本身來說，自動化是其最基本的特征，它能借助通信領(lǐng)域的力量，遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)械生產(chǎn)，工作人員能夠通過微型計(jì)算機(jī)檢測生產(chǎn)細(xì)節(jié)，當(dāng)生產(chǎn)過程出現(xiàn)問題時，能較快解決；從機(jī)電企業(yè)工作人員角度來說，智能化特征能夠幫助工作人員減少工作量，在一定程度上避免人工失誤，當(dāng)機(jī)械生產(chǎn)環(huán)境較危險時，智能化機(jī)電控制系統(tǒng)能夠代替人力作業(yè)，保障工作人員安全；從機(jī)電行業(yè)的角度來說，機(jī)電控制系統(tǒng)將行業(yè)連接成一個整體，高效化特征能提高行業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)新技術(shù)手段和綜合控制系統(tǒng)出現(xiàn)。

1.2 自動控制技術(shù)的概念

自動控制技術(shù)是指依靠控制裝置和控制器，設(shè)定生產(chǎn)工作程序，在沒有人力直接參與的情況下，按照一定生產(chǎn)規(guī)律運(yùn)作，相對人工控制而言，它具有獨(dú)特優(yōu)勢，比如自動控制技術(shù)中的硬盤驅(qū)動，這種“伺服系統(tǒng)”能精確定位，在嘈雜的工作環(huán)境中依然能穩(wěn)定工作。

2 機(jī)電控制系統(tǒng)中自動控制技術(shù)的應(yīng)用途徑

隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，機(jī)電控制系統(tǒng)中應(yīng)用自動控制技術(shù)的途徑越來越多，主要集中在以下兩個方面。

2.1 自動控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電控制裝備

自動控制技術(shù)核心內(nèi)容是控制裝備和控制器，用一個簡單的實(shí)例來說，當(dāng)需要記錄機(jī)電控制裝備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度時，要利用控制器來測試。在目前很多機(jī)電企業(yè)都開始引進(jìn)新型自動控制技術(shù)，比如PLC，即可編程邏輯控制器[2]。

機(jī)電控制裝備中加入控制器，將生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)合成整體，工作人員在監(jiān)控生產(chǎn)過程時，能及時發(fā)現(xiàn)問題并解決，這樣不僅避免了企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，也優(yōu)化了產(chǎn)品質(zhì)量。在這個自動化過程中，控制器在一定程度上能代替人力作業(yè)，以精密的計(jì)算程序代替人腦，減少人工失誤。

2.2 自動控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電微型計(jì)算機(jī)

自動化控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電微型計(jì)算機(jī)，其利用控制裝備建立數(shù)學(xué)模型，同時在微型計(jì)算機(jī)的輔助下，控制相關(guān)生產(chǎn)程序，它具有三方面的優(yōu)勢，第一方面，從微型計(jì)算機(jī)生產(chǎn)價值來說，協(xié)調(diào)了自動控制和機(jī)電規(guī)律之間的關(guān)系，促進(jìn)了單元技術(shù)的融和，自動控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電領(lǐng)域以來，產(chǎn)生了巨大的生產(chǎn)價值，提升了產(chǎn)品科技含量，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期，同時延長了設(shè)備使用周期，減少了企業(yè)投入[3]，需要注意的是，在這個過程中，促使了工程師不斷研發(fā)新型機(jī)電模型，提高了工作能力；第二方面，從安全角度來說，微型計(jì)算機(jī)中加入自動化，能較知危險，比如機(jī)電生產(chǎn)線中某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞，自動控制裝備能立即停止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失；第三方面，從機(jī)電一體化的角度來說，自動化技術(shù)為機(jī)電一體化提供了技術(shù)基礎(chǔ)，比如傳感檢測等。

3 機(jī)電控制系統(tǒng)中一體化設(shè)計(jì)

機(jī)電一體化設(shè)計(jì)覆蓋的應(yīng)用領(lǐng)域較廣，主要有機(jī)械、電子等，掌握機(jī)電一體化加工技術(shù)，能完善機(jī)電控制系統(tǒng)，促進(jìn)機(jī)電行業(yè)智能化進(jìn)程。

機(jī)電一體化具有智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化等基本特征，其中需要注意的是模塊化特征，由于目前制造業(yè)龐大，種類繁多，在研究機(jī)電一體化產(chǎn)品時，難以將各廠家聯(lián)合起來，但是如果將機(jī)電一體化設(shè)計(jì)“模塊化”，制定產(chǎn)品各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)新型機(jī)電產(chǎn)品，小企業(yè)在這個過程中可以自主尋求合作廠家，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提升生產(chǎn)效率。微型化特征是網(wǎng)絡(luò)背景下所獨(dú)有的，它突破了時間、地域限制，提升了機(jī)電一體化的影響力，用先進(jìn)的微型技術(shù)改變了機(jī)電領(lǐng)域現(xiàn)狀。

3.1 機(jī)電線路中的一體化設(shè)計(jì)

機(jī)電線路中的一體化設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在電子線路上[4]，在傳統(tǒng)的機(jī)電控制中，電子線路與控制裝備隔離，使得在生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中無法及時了解產(chǎn)品情況，降低了設(shè)備使用率，機(jī)電一體化后，微型計(jì)算機(jī)和控制器應(yīng)用于機(jī)電控制系統(tǒng)，代替了原來的控制裝備，提升了工作效率，比如在汽車零部件生產(chǎn)工廠，建立了一體化機(jī)電線路后，能快速生產(chǎn)各類產(chǎn)品。

在機(jī)電線路中一體化設(shè)計(jì)優(yōu)化了產(chǎn)品質(zhì)量，簡化了工作程序和結(jié)構(gòu)，凸顯了“一體化”的優(yōu)勢，機(jī)電企業(yè)要大力引進(jìn)，淘汰傳統(tǒng)機(jī)電控制裝備，利用新科學(xué)技術(shù)，發(fā)展企業(yè)模塊經(jīng)濟(jì)。

3.2 機(jī)械裝置中的一體化設(shè)計(jì)

機(jī)電控制是一個完整的系統(tǒng)，統(tǒng)籌機(jī)械裝備、自動化控制裝備、生產(chǎn)裝備三者之間的關(guān)系，能促進(jìn)一體化設(shè)計(jì)，這對機(jī)電工程師提出了更高的要求，工程師要找到三者之間的平衡點(diǎn)，加入一體化設(shè)計(jì)，優(yōu)化機(jī)電裝置整體性質(zhì)。

機(jī)電工程師要敢于打破常規(guī)，運(yùn)用創(chuàng)造性思維，多學(xué)習(xí)和探討機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。同時機(jī)電企業(yè)要加大人員培養(yǎng)力度，多引進(jìn)高素質(zhì)人才，開展多種一體化實(shí)踐活動，讓工作人員在團(tuán)結(jié)協(xié)作的氛圍里創(chuàng)新一體化設(shè)計(jì)，用高科技改變機(jī)電一體化模式，提升企業(yè)綜合實(shí)力。

3.3 機(jī)電功能模塊中的一體化設(shè)計(jì)

功能模塊中的一體化設(shè)計(jì)主要是指統(tǒng)籌整個機(jī)電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)，將每個部分最優(yōu)的機(jī)電裝備組合在一起，用控制器協(xié)調(diào)各部分之間的關(guān)系。

模塊一體化設(shè)計(jì)需要貫徹“整體”的理念，不能單純地考慮某一個控制裝備或者控制器，這樣不僅不能把一體化設(shè)計(jì)優(yōu)勢發(fā)揮出來，甚至有可能增加企業(yè)成本投資，比如機(jī)電企業(yè)引進(jìn)最先進(jìn)機(jī)電裝置，卻沒有更換控制器，這樣也無法提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，所以機(jī)電企業(yè)只有根據(jù)實(shí)際發(fā)展情況，選擇最優(yōu)的機(jī)電組合，才能追求最大經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

綜上所述，機(jī)電一體化是機(jī)電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它能協(xié)調(diào)企業(yè)投資和收益之間的關(guān)系，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，推進(jìn)智能化進(jìn)程。企業(yè)要順應(yīng)時展潮流，大力開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品，用信息化、自動化帶動企業(yè)經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)型，從粗獷型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型經(jīng)濟(jì)，節(jié)約生產(chǎn)成本，提升工作人員素質(zhì)，培養(yǎng)機(jī)電一體化人才，制定機(jī)電一體化整體營銷戰(zhàn)略，打造企業(yè)良好品牌。

參考文獻(xiàn)

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篇9

關(guān)鍵詞 火電廠自動控制系統(tǒng)；重要性；優(yōu)化對策；探討分析

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）021-122-01

1 自動控制系統(tǒng)基本概念

自動控制系統(tǒng)是指在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)條件下機(jī)械設(shè)備不需要人員參與即可進(jìn)行生產(chǎn)，在這種控制過程中所有的生產(chǎn)程序都能夠嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)律及標(biāo)準(zhǔn)完成任務(wù)，自動控制系統(tǒng)不僅是我國科技水平得到顯著提升的主要表現(xiàn)形式，同時也是火電行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化的重要手段。

2 應(yīng)用自動控制系統(tǒng)的重要性

我國工業(yè)鍋爐每年的耗煤量都是非常巨大的，而且在以往人工作業(yè)方式下，煤的燃燒效率普遍偏低，能源沒有獲得充分利用，還對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。自動控制系統(tǒng)包括對機(jī)組主機(jī)、熱工系統(tǒng)、公用系統(tǒng)、輔助設(shè)備、燃燒系統(tǒng)等所有方面進(jìn)行科學(xué)管理控制，確保所有生產(chǎn)工序都能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，從而獲得最佳社會經(jīng)濟(jì)效益。自動控制系統(tǒng)的使用能夠減少人工操作，提升設(shè)備控制水平，降低環(huán)境污染，是一種科學(xué)有效的生產(chǎn)管理控制方式。

3 優(yōu)化燃燒自動控制系統(tǒng)的有效對策

火電廠所有生產(chǎn)程序構(gòu)成一個復(fù)雜的控制管理系統(tǒng)，在實(shí)際操作中機(jī)組隨時可能呈現(xiàn)負(fù)荷運(yùn)行或出現(xiàn) 其他一些影響因素，因此僅靠人工控制很難使整個生產(chǎn)程序維持最佳狀態(tài)?；痣姀S鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化對策必須基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料，契合實(shí)際情況才能確保實(shí)現(xiàn)預(yù)期優(yōu)化目標(biāo)，機(jī)組必須處于正常運(yùn)行狀態(tài)，才能順利提升鍋爐燃燒效率?；痣姀S中主要的成本費(fèi)用就是燃料支付，而生產(chǎn)過程中伴隨著的煙氣排放則是主要污染問題，也是火電廠燃燒優(yōu)化控制的重要環(huán)節(jié)。伴隨著我國電力領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，提升機(jī)組社會經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)逐漸成為火電企業(yè)重要的工作內(nèi)容，節(jié)能降耗更是列為核心發(fā)展目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，企業(yè)應(yīng)該積極引進(jìn)自動化控制系統(tǒng)，在裝置設(shè)備協(xié)助下監(jiān)控管理機(jī)組參數(shù)、狀態(tài)，并及時進(jìn)行故障排除。

控制燃料量是火電廠鍋爐操作中最基本的一個作業(yè)環(huán)節(jié)，同時也是整個生產(chǎn)過程的核心環(huán)節(jié)。燃料量多少不僅對主汽壓力產(chǎn)生影響，同時還會影響到蒸汽蒸發(fā)量、送引風(fēng)量、汽溫等各項(xiàng)參數(shù)，由此可知控制燃料量與鍋爐整體運(yùn)行效益之間存在密切聯(lián)系?？刂迫剂狭繒r會設(shè)置專門子系統(tǒng)，其主要目就是結(jié)合子系統(tǒng)控制作用來消除或減少燃料側(cè)內(nèi)區(qū)域中存在的自發(fā)擾動，以此提升系統(tǒng)整體調(diào)節(jié)水平及質(zhì)量。另外，因?yàn)榇笮湾仩t機(jī)組容量大，各區(qū)域結(jié)構(gòu)聯(lián)系緊密，應(yīng)給予構(gòu)件之間相互影響足夠重視。在控制鍋爐燃料量時一般掌握主電路設(shè)計(jì)和三相控制任務(wù)就基本可以滿足優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化效果最為理想且避免環(huán)境受到污染。主電路設(shè)計(jì)包括DZ—III型電動壓力變送、觸發(fā)器、晶體管、閥門、執(zhí)行器、全刻度指示調(diào)節(jié)器等幾個內(nèi)容，三相控制則指送水量、送風(fēng)量及蒸汽量。在實(shí)際操作中只要選擇最佳設(shè)備器件，確保鍋爐作業(yè)具備良好的送水量、送風(fēng)量及蒸汽量，這樣就能夠促進(jìn)燃料徹底燃燒，不斷提升火電廠的總發(fā)電量。

當(dāng)發(fā)生事故時，自動采取措施，以防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大或保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備使之不受破壞。如汽機(jī)的超速保護(hù)和鍋爐的超壓保護(hù)等。自動保護(hù)、自動調(diào)節(jié)、自動地適應(yīng)外界條件變化，使生產(chǎn)過程維持在規(guī)定的工況下進(jìn)行，主要是鍋爐水位調(diào)節(jié)、汽溫調(diào)節(jié)、燃燒調(diào)節(jié)、輔助設(shè)備調(diào)節(jié)等。有時自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)本身也發(fā)生故障，這就要求有自身保護(hù)[5]。自動控制主要有以下作用：提高機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性}提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；提高勞動生產(chǎn)率。自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，由于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和功能的擴(kuò)大，正發(fā)生巨大的變化。小型計(jì)算機(jī)的引入，在傳統(tǒng)概念的自動化系統(tǒng)4個組成部分上疊加了上微機(jī)。微機(jī)分布系統(tǒng)的功能已能代替儀表顯示和調(diào)節(jié)控制。傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)已由一體化的微機(jī)系統(tǒng)所取代，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將作為自動控制系統(tǒng)的主要部分與發(fā)電機(jī)組同步投產(chǎn)。

4 結(jié)束語

火電廠自動控制系統(tǒng)的使用能夠?qū)φ麄€電廠的生產(chǎn)效益產(chǎn)生重要影響，其自動化控制措施能夠避免生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的一些浪費(fèi)，進(jìn)而提升發(fā)電量增加社會經(jīng)濟(jì)效益。另外在自動控制系統(tǒng)施行環(huán)境下，人員及設(shè)備都處于最佳配置狀態(tài)，滿足了最大化價值效益標(biāo)準(zhǔn)。例如在控制鍋爐燃燒方面，自動控制系統(tǒng)不僅可以避免空氣受到污染，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)燃燒目標(biāo)，而且能夠根據(jù)燃料量變選擇使用適宜的送風(fēng)量，這樣可以在節(jié)省資源的同時獲取理想發(fā)電量?？偠灾?，自動控制系統(tǒng)是火電廠未來重要的研究方向及領(lǐng)域，該系統(tǒng)具備諸多優(yōu)點(diǎn)能夠迅速推動火電行業(yè)迅速走上可持續(xù)發(fā)展道路，因此相關(guān)領(lǐng)域工作者應(yīng)該給予足夠重視并積極推廣使用。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：在線儀表；水廠自動控制系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號：TU991.62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0050-01

水S的運(yùn)行需要大量設(shè)備作為支撐，設(shè)備在不斷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)故障不可避免。自動化控制系統(tǒng)即通過對計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，自動的對水廠各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況加以控制，以及時發(fā)現(xiàn)異常，并及時處理的一種控制措施，對于水廠設(shè)備故障率的降低，及水廠經(jīng)濟(jì)效益的提高具有重要意義。

1 在線儀表

1.1 簡述

在線儀表是指安裝在工藝現(xiàn)場，提供24小時連續(xù)測量的現(xiàn)場分析儀表。[1]在線儀表最核心的部分便是傳感器。傳感器是由敏感元件組成的，可以將被測量對象轉(zhuǎn)換成一定規(guī)律的電信號。

1.2 水廠常用的在線儀表及傳感器類型分析

在制水工藝中，在線儀表用來監(jiān)測工藝參數(shù)。例如用來測量水質(zhì)的濁度儀，使用的是光敏傳感器；測量水中游離氯的余氯儀，常用的有使用電極傳感器，還有使用電化學(xué)傳感器等；用來測量水位的液位計(jì)，常用的有超聲波傳感器，還有機(jī)械壓力傳感器等；用來測量流速的流量計(jì)有使用超聲波傳感器，還有使用電磁傳感器等；用來測量壓力的壓力變送器則一般是機(jī)械壓力傳感器。

2 在線儀表在水廠自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

自動控制系統(tǒng)應(yīng)用在現(xiàn)代制水過程中，使復(fù)雜的制水工藝變得簡單有序。各個制水環(huán)節(jié)可以獨(dú)立運(yùn)行，并通過網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理。值班人員只需在監(jiān)控站內(nèi)觀察在線數(shù)據(jù)便能掌握各個系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

水廠自動控制系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)構(gòu)成。因?yàn)楦鱾€控制系統(tǒng)要求不同，所以控制方式也區(qū)別。本文要介紹的是前饋的開環(huán)式控制系統(tǒng)和反饋的閉環(huán)式控制系統(tǒng)。在線儀表作為自動控制系統(tǒng)的感官部分，在各個系統(tǒng)中得到不同的應(yīng)用。

2.1 濁度儀、流量計(jì)在自動加礬系統(tǒng)中的應(yīng)用

礬全稱為聚合氯化鋁，是一種無機(jī)高分子絮凝劑，起凈化水質(zhì)作用。自動加礬系統(tǒng)，根據(jù)原水流量、原水濁度及沉淀池出口濁度數(shù)據(jù)來建立數(shù)學(xué)模型，編寫程序，存于控制器中。當(dāng)原水流量計(jì)、原水濁度儀數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，控制器讀取在線數(shù)據(jù)，實(shí)時控制加礬計(jì)量泵沖程、頻率這兩個參數(shù)，來控制加礬量，使沉淀池出口濁度保持在合理范圍內(nèi)。此自動控制系統(tǒng)為開環(huán)控制系統(tǒng)，控制較為簡單，但對在線數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度要求較高。

2.2 余氯儀、流量計(jì)在加氯系統(tǒng)中的應(yīng)用

在制水工藝中，加氯的主要作用是消毒。加氯系統(tǒng)分為前加氯系統(tǒng)和后加氯系統(tǒng)兩個部分。

2.2.1 流量計(jì)在自動前加氯系統(tǒng)的應(yīng)用

前加氯系統(tǒng)主要作用是殺死水中的有機(jī)物和微生物，投加點(diǎn)位于沉淀池前。自動前加氯系統(tǒng)是一般根據(jù)原水流量比來投加的，即通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算出流量滿量程時所需的加氯量，列出比例方程式。原水流量計(jì)輸出4-20mA信號至控制器，控制器根據(jù)信號大小來控制加氯機(jī)閥門開度。

2.2.2 余氯儀自動后加氯系統(tǒng)的應(yīng)用

后加氯系統(tǒng)主要作用是殺死殘留細(xì)菌，并使出廠水中保證一定量的余量，抑制管網(wǎng)中細(xì)菌繁殖。水廠常用的控制方式為PID控制，通過對數(shù)學(xué)模型比例、積分、微分環(huán)節(jié)的設(shè)定，使系統(tǒng)快速趨于穩(wěn)定，并減小靜態(tài)誤差。通過PID控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，受外界其他因素的影響較小，確保出廠水余氯控制在合理范圍內(nèi)。由于后加氯點(diǎn)至取樣點(diǎn)之間管網(wǎng)較長，因此系統(tǒng)存在一定的延時，在設(shè)定PID參數(shù)時，可適當(dāng)增加微分環(huán)節(jié)的比例。

2.3 液位計(jì)在濾池恒液位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在水廠制水工藝中，原水在經(jīng)過沉淀池的絮凝沉淀后，水中大顆粒雜質(zhì)及大部分有機(jī)物都被去除了。要保證出水廠濁度合格，濾池的過濾作用非常重要。本文要介紹的就是濾池的恒液位控制系統(tǒng)。水廠常用基于PID控制的恒液位控制系統(tǒng)?？刂圃頌椋阂何挥?jì)測量濾池液位，并傳輸至控制器，通過和控制器中的設(shè)定值進(jìn)行比較，來控制清水調(diào)節(jié)閥門。恒液位控制系統(tǒng)要求系統(tǒng)穩(wěn)定后，水位不出現(xiàn)大的波動，在設(shè)定PID參數(shù)時可以考慮適當(dāng)增加積分環(huán)節(jié)比例。

2.4 壓力變送器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

用戶的用水量是動態(tài)的，恒壓供水就是為了保證用戶能用到足夠壓力的自來水。恒壓供水系統(tǒng)屬于自動控制系統(tǒng)的一部分，由控制器、送水泵、變頻器等部分組成，屬一種閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)水廠要求，可設(shè)定具體壓力值，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，壓力變送器會將當(dāng)前水的壓力值轉(zhuǎn)換為電信號，傳統(tǒng)到控制系統(tǒng)中，通過PID控制，計(jì)算出送水泵變頻器的頻率數(shù)值，頻率調(diào)整后，水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生相應(yīng)變化，始終保持出廠水壓力在設(shè)定值范圍內(nèi)。

3 應(yīng)用注意事項(xiàng)

（1）加礬系統(tǒng)、前加氯系統(tǒng)為開環(huán)控制系統(tǒng)，應(yīng)保證原水流量計(jì)的準(zhǔn)確度，定期進(jìn)行校準(zhǔn)。（2）涉及PID控制系統(tǒng)，在設(shè)定參數(shù)時，應(yīng)考慮不同制水工藝對系統(tǒng)控制的不同要求。（3）需科學(xué)使用在線儀表，做好維護(hù)，降低故障發(fā)生幾率。

4 結(jié)語

在線儀表在水廠自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可有效提高水廠運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免受液位過高、水壓不穩(wěn)定等的影響，對進(jìn)出水量的控制及水質(zhì)的提高造成阻礙，對水廠經(jīng)濟(jì)效益的提高具有重要意義。