控制系统论文15篇
在学习、工作中，许多人都写过论文吧，论文一般由题名、作者、摘要、关键词、正文、参考文献和附录等部分组成。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧，下面是小编收集整理的控制系统论文，仅供参考，希望能够帮助到大家。
控制系统论文1
[摘 要]电力事业在发展中，引进大量的先进技术和设备，能够有效提升电力生产水平，促使电力企业朝着现代化前进。建立在先进科学技术基础上的电气自动化工程对于企业持续发展和社会进步具有十分重要的促进作用，能够有效降低人工劳动强度和成本费用，进一步提高检测精准度，确保后续生产活动有序开展。此外，电气自动化工程可以为设备安全运行提供保障，尤其是在当前激烈的市场竞争背景下，电气自动化工程企业更好的迎合了时代的发展要求，提升市场竞争优势。由此看来，加强电气自动化工程控制系统研究是十分有必要的，对于后续理论研究和时间工作开展具有一定参考价值。
[关键词]电气自动化工程；控制系统；现状；发展趋势
中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（20xx）17-0060-01
1 电气自动化控制系统发展现状
1.1 电气自动化工程DCS系统
电气自动化工程DCS系统是指分布式控制系统，是一种相较于集中控制系统而言的先进计算机控制系统，两者之间存在密切联系。在传统集中式控制系统基础上，通过进一步的优化和创新演化而成，以其突出的实时性和可靠性，被广泛应用在自动化控制领域。伴随着DCS系统的不断完善和推广，能够更加深刻的感受到分布式控制系统中存在的缺陷和弊端，很容易受到混合体系制约和束缚，仍然采用传统型仪表设备，在一定程度上影响到控制系统的稳定性和可靠性，对于后续维修工作开展产生一定阻碍作用。
1.2 电气自动化控制系统的标准语言规范
电气自动化发展领域中，人机交互界面操作已经成为主流趋势，具有十分突出的集成化和灵活性控制特点。此外，电气自动化工程控制系统中应用的标准语言是Windows NT和IE标准语言，促使维护工作更加便利。
1.3 集中监控方式下自动控制系统
集中控制下的自动控制系统数据处理速度较慢，主要是由于所使用的控制方式是将所有功能集中在同一个处。此外，系统所有仪器和设备均在监控范围内，将导致监控数量过大，占据更多的主机空间，相配套电缆数量也在不断增加，进一步加剧成本费用，不利于控制系统的安全性和稳定性。由于集中监控的方式是采用硬接线，所以设备功能受到较大的局限和制约，加之系统反复的接线方式，加剧后续故障排查和维修难度，严重影响到电气自动化工程控制系统的安全、可靠性。
1.4 信息集成化的电气自动化控制系统
电气自动化控制系统中包含的信息技术更多的体现在管理层面上，企业内部的人力资源管理和财务核算涉及到的数据信息均需要借助特定浏览器进行操作，能够对操作过程有效的监控，更为及时的掌握新鲜资料；信息技术在电气自动化设施和系统中横向扩展，尤其是微电子技术水平的不断提高，原来的设备和技术逐渐落后，以及无法满足日益增长的技术需求，而结构软件和通讯能力则变得越来越重要。
2 电气自动化工程控制系统的发展趋势
2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术
自改革开放以来，我国各方面环境越来越开放，在这种环境下，电气自动化只有不断创新，以提高引入、消化、吸收再创新的能力。加大自主知识产权的产品研究是很有必要的，同时不断追求发展产品自身的技术创新，让电气自动化工程朝着国际先进水平发展。电气自动化工程控制系统创新主体应以企业为主导，政府适当的提供一些资金和技术的自持，同时还可以提供优厚的政策环境，支持企业电气自动化自主创新，这也能促进国家经济发展。
2.2 电气自动化工程系统的统一化
统一电气自动化工程系统有很多优越性，具体来说表现在能够实现电气自动化产品的测试与运行、周期性设计、维护与运行、开机与调试等等，这些好处所带来的直接影响就是能缩短设计到完工所需要的时间和资金。除了上述优点之外，还可以把开发系统彻底从运行系统中独立出来，从而满足客户的需求。电气自动化工程控制系统成功的将电气自动化系统通用化了。那么，在运行过程中，电气自动化网络构成必须得保证企业工程的管理体系的通讯数据、计算机的.监管体系、现场的设施政策运行，确保数据通畅。
2.3 电气自动化工程控制系统的标准化接口
这些年来，由于微软公司的技术的标准化，带来了很多好处，其中一个就是缩短了电气自动化工程的时间，同时还减少了成本，促成了电气子自动化系统和办公室系统资源数据的共享交换。电气自动化系统是十分重要的，因此在企业通相关的系统进行连接时，必须使用Windows XP系统。在办公室自动化控制和管理系统使用的是IP系统，两者间的连接中介是PC系统。这样就实现了电气自动化工程控制系统的标准化接口，为厂家之间进行数据交换提供了条件。
2.4 市场产业化中的电气自动化工程控制系统
企业咋看实行体制改革，进行产业结构优化升级时，更需要关注的是市场产业化形成带来的问题，而不仅仅是依据科学技术推动发展。电气自动化企业不光只重视技术和集成系统，还需重视零部件配套的生产。在生产零部件时，企业可以运用社会性质的协作和分工外包的形式，提高零部件生产的市场化。同时，逐渐提升自主装备创造的比例，有計划的进行大型装备技术的研究和开发。产业不断发展所带来的一个必然结构就是产业市场化，产业市场化不但能节省企业的时间和资金，还能有效的提升企业的工作效率，促进资源的优化配置。
2.5 电气自动化产品和工程的生产将更安全
现今，电气自动化企业十分重视安全防范技术的发展，为的就是提高产品的安全度，减少安全事故。现阶段电气自动化企业不是特别注意安全系统的控制，因此，将来电气自动化系统的亮点就在与电气自动化产品的系统安全。做好安全防控措施首先应从硬件设备延伸到软件设备，从安全级别需求高的领域逐步延伸到危险级别相对较低的领域，对电气自动化产品和工程的生产安全进行全面的研究与防范。
3 对电气自动化工程控制系统所提出的建议
电气自动化工程控制系统要加强风险的控制，控制系统研发单位要深入到企业使用方进行沟通和研究，多关注市场的动向，操作控制设备有一定的安全问题，所以要加强对使用者安全防范意识的培训和教育。及时的对设备运行情况进行实时记录，以便以后在设备维护和检修时能够准确的找到故障源加以维护。
4 结语
电气自动化工程控制系统的建设实现了我国生产和生活的系统化、专业化。通过本文对其现状和未来发展趋势的研究，将现代理论技术与实践应用相融合，在其未来发展过程中会更加趋向于技术创新化、系统统一化、系统标准化、市场产业化和生产安全化五方面发展。电气自动化工程系统控制的产生能够实现我国现代信息技术的长期发展，提高我国的综合国力，促进我国社会主义的长期建设。
参考文献
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[2] 丰伟，黄默.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势分析[J].电子技术与软件工程，20xx，06：181.
[3] 朱一凡.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].数字技术与应用，20xx，11（1）.
[4] 崔铁星.探析电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].中国管理信息化，20xx，9（3）.
控制系统论文2
摘要：随着时代的发展，计算机网络控制系统的应用越来越广泛，本文对计算机和网络控制系统的工作原理进行了详细介绍，并根据目前社会计算机控制技术的发展水平，分析了计算机控制技术的应用，着重对计算机控制系统发展趋势进行了论述。
关键词：计算机；网络控制系统；工作原理；发展趋势
计算机网络控制系统是计算机技术和自动控制技术二者的结合，是二者发展到一定阶段上的产物。人们为了方便工作，用计算机来控制自动控制系统中的功能，于是就形成了计算机控制系统。它以计算机作为控制主体，并通过一些辅助部件将被控对象与计算机相连接，从而达到具有一定控制目的的系统。这里的辅助部件主要包括：输入输出接口、检测装置和执行装置等。它与被控对象的连接和部件间的连接通常有两种方式：有线连接、无线连接。以达到使被控对象的状态、运动过程达到某种指定的要求，也可以是使目标达到最优化。
一、计算机网络控制系统的工作原理
我们常说的计算机控制系统主要由硬件组成和软件两部分组成。在计算机控制系统中，一般都有专门的数字--模拟转换设备和模拟--数字转换设备。由于一般都是对系统进行实时控制，所以有时候对计算机硬件配置的要求并不是很高，但对于计算机可靠性、反应速度有着一定的要求。计算机控制系统的工作原理大致可分为以下三个阶段：(1)实时数据采集：对被控制对象工作的瞬时数据进行检测分析，并由传感器传输给计算机。(2)实时决策：对采集到的实时数据进行分析并与被控制对象的系统状态进行分析，并按已有的控制规律，决定下一步的`控制过程。(3)实时控制：根据第二步的决策，适时地对执行部位发出信号，进而完成控制任务。这三个过程在一个控制系统中不断重复，使整个系统按照规定的标准进行工作，并对被控对象和设备本身的进行随时监控，一旦产生异常系统会及时作出处理。
二、计算机网络控制系统的应用
当今世界，要想提过一个国家的综合国力，就必须首先提高这个国家的科学技术上，尤其应该把重点放在提高产品的创新和开发能力上。在高科技信息技术应用方面，要充分将各种新技术、新材料、新能源相结合，并根据市场的需求来综合应用，力求工业设计与工程设计统筹兼顾的原则，使两者在实际应用中逐步融合，最终实现以为人服务为核心、控制一体化的智能控制体系。从目前工业发展的状况来看，随着CAD、人工智能、多媒体、虚拟现实等技术的逐渐发展和应用，使得人们对设计过程有了新的认识，对设计的思维有了更广阔的发挥空间。从产品的设计与制造过程来看，并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法引领了现代产品设计模式的发展方向。随着科技技术的不断发展，在信息化的推动下，产品设计模式必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的趋势发展。
三、计算机网络控制系统的发展趋势
（一）网络控制系统更加先进化
为了方便工业环境应用，人们设计出一种可编程序控制器(PLC)的微机系统。它利用可编程序的存储器来存储用户下达的指令，并将指令转化为数字形式，通过对数字进行分析来完成预定的逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能。近年来可编程序控制器大多都采用计算机作为主要控制器，且存储器采均采用集成电路的形式，因为集成电路具质量可靠可靠、功能稳定、价格便宜、体积比较小等优点，且人们对集成电路的应用技术较为成熟。近些年来由于智能的I/O模块的出现，使PLC除了具备原来的逻辑运算、逻辑判断等功能外，还具备数据自动处理、故障自行诊断、PID运算及网络等新功能，从而大大地扩大了可编程序控制器的应用范围。
（二）网络控制系统更加集成化
计算机控制系统的核心是中央处理器，就像人的大脑一样，指挥真个系统的运行。人们把处理器、数据通信系统、显示操作装置、输入/输出接口、模拟仪表等众多原件有机地集成在一起，就形成了计算机控制系统，它的出现为生产的自动化提供了可能。在实际生产中采用集成化的控制系统，会使生产成本更低、生产过程更加便利、产品质量更加可靠。因此，在新时期计算机集成系统会朝着更加集成化的方向发展。
（三）网络控制系统更加智能化
智能控制一直是人们追求的目标，是指不需要人的参与就能够自主地驱动智能机器实现预期的目标，是用机器代替人工的前提条件。智能控制由众多系统综合形成，包括：识别控制系统、分级控制系统、综合分析系统、控制系统和神经网络控制系统等。以计算机级基础，将智能控制技术和自动控制技术有机结合，可以实现工业生产系统的自动化的要求，这对推动科学技术进步有着重大意义。计算机技术的进步直接影响了智能控制系统的发展。虽然目前智能控制只能较为浅显的模拟人类大脑的思维判断过程，但是随着计算机技术的不断发展，未来控制系统会更加的智能化。
（四）网络控制系统更加网络化
当今时代，计算机网络技术的全面应用，催动着控制系统的变革，也加速了新的控制理论的产生。控制系统更为网络化，已经成为当前控制技术发展与创新的主要方向。网络技术的应用不仅能够实现数据资源的共享，它还可以应用于控制现场，并将控制与管理综合化、一体化。因特网的应用已经不仅仅局限于传统的信息浏览、查询、发布，人们现在可以利用因特网技术跨越地理因素，直接对现场设备进行远程监测与控制。现代我们所用到的控制系统是由网络构成信息和控制综合网络系统两部分组成。现场控制网络是将工作中的设备通过网络连接，形成分布式控制系统。通过因特网实现远端计算机对现场控制设备的远程监测与控制。在科技迅速发展的今天，网络控制系统的发展不仅仅局限于此，在未来会朝着更加网络化的方向发展。计算机网络控制系统正朝着智能化、集成化和网络化的趋势发展。更为先进集成电路的引用，提高了网络控制系统的可靠性和工作效率，使计算机网络控制系统在生产生活中的应用也越来越普及，在计算机技术高速发展的今天，网络控制技术的发展将会有更为美好的前景。
参考文献：
[1]于海生.微型计算机控制技术[M].清华大学出版社,1999.
[2]何克忠主编.计算机控制系统[M]．清华大学出版社,1998.
[3]熊静琪.计算机控制技术[M].电子工业出版社.
[4]潘新民,玉燕芳,微型计算机控制技术实用教程[M].电子工业出版社20xx年5月.
控制系统论文3
在通讯技术与网络技术的高速发展状态下，家庭生活环境更趋于现代化，各种新兴技术直接影响着人们的生活，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，智能家居系统成为技术手段更新换代的体现。智能家居系统利用计算机信息技术、布线技术与生活家居的子系统相关联，给予家居系统更多的智能选择，提高了家居环境的服务水平。
一、智能家居系统设计的流程
单片机系统是微机应用产品化的最佳机种之一，其系统本身具备很多优点。例如，较其他系统，单片系统的体积更小，成本更低，功能性更加强大，单片机所带来的系统已经在智能化产品工业制作中被广泛应用。并且随着技术水平的不断进步，逐渐完善的单片机系统能够满足设计过程中的各种要求。
在总体设计的流程中，外界信息经过感应器传导，其信号内容进行放大与整形，进一步传导单片机信号分析处理，再由单片机系统与外部信息结构进行指导交换，引导红外与光电装置，将信息内容传递于执行器件。在控制系统中，系统控制器会接收到远端传递过来的信号，并且对其解码，再传递给中央处理系统。在控制系统的设计中，我们要充分考虑用户使用的便捷性，在控制系统中添加语音提示操作系统，使用户能够在无人值守系统的情况下，更好地进行系统操作。
二、智能家居系统的应用设计
(一)传感器应用设计
传感器的应用设计，是家庭智能设计过程中的信号来源。在传感器设计上，应根据产品本身的特点添加各种感应装置。在智能家居系统中，火灾警报传感器是设计的第一项，火灾烟雾传感器的体积小、可靠性高，能够及时将烟雾信号转换为电信号，在智能家居的设计中，烟雾传感器可以固定在每个房间的天花板或者墙壁上，将家居系统与小区或消防警报系统相链接，充分利用智能家居系统的安全性。
其次，我们要设立可燃气体传感器，将感应器放置于厨房等气体容易泄露的地方，监视气体疏通管道的安全性，如果发生天然气泄露等情况，感应器会自动关闭天然气输送管道阀门，并且向外界发出信号，及时通知家庭以及小区物业，降低财产损失。在可燃气体感应器设置上，利用气体浓度来对天然气等装置进行监控。在智能家居生活中，防盗报警系统可以分为两部分，一部分是对家庭周围环境的'防护，例如周围环境的监视控制，门窗系统中的开关以及玻璃周围的感应系统等;另一部分是针对
家庭无人的情况，对于室内的感应防盗系统，利用红外感应装置，在他人进入房间且未关闭监控系统的情况下发出警报。在房间有人活动的时候，关闭室内防盗系统，开启室外防盗系统，在无人活动的情况下，室外系统与室内系统均开启，并且防盗系统的灵敏程度可以根据房屋周围环境而设定。
(二)通讯接口应用设计
智能家居的生活控制系统中，数据通信电路需要完成信息的接受与发送、与计算机的沟通、与软件的控制等几个方面。分析模块组成部分可以发现，GSM基带处理器相较于供电模块、闪存、天线接口等几个部分而言是TC35的核心，GSM主要负责处理终点内的语音与数据信号，并且在不需要额外增加电路支持的情况下，可以完成FR和EFR的编码工作。
在连接方式上，TC35与单片机需要采用串行异步通信接口，使用红外和通信电缆两种传输方式进行传输。在整体的传输设计过程中，红外接口的特点在于信号稳定，接口之间相互独立，使用方面抗干扰性强，不会对手机的通讯产生影响，缺点是传输的距离有限，传播的方向受到接口的限制。而电缆连接的通讯装置传输距离远，可靠性高，不过缺点在于传输接口的电气参数不兼容，设计过程中容易对手机的通讯产生影响。在接口的设计中，要分析家庭周围的环境，考虑接口信号对于家庭通讯设备的影响，选择合适的接口，应力求将红外接口与电缆接口进行结合，提高智能家居系统工作的效率。
(三)红外线应用设计
在系统设计的控制方面，可以加入更多的红外设计理念，在智能家居设计中，红外遥控器是被广泛应用的，但是在实际操作过程中，一个红外遥控器所针对的只是特定的品牌产品，遥控器之间的兼容性很差，在新型智能家居设计中，可以利用红外插座、红外开关等产品，将电器的操作信号与电信号进行混合，利用红外系统中的学习与记忆功能，使红外插座成为信号传递的枢纽，同时利用单片机对遥控器发射出信号的波形进行测量，然后对测量数据进行反馈，从而提高遥控器的效率，实现家庭智能控制系统的优化。
总之，在智能家居系统的设计中，首先要明确选择系统的性质，其次建立合理的设计流程。设计过程要符合信息技术的要求，并且最大化地提高用户的使用效率。在应用设计方面，分析传感器的种类并选择合适的连接端口，提高控制系统的灵敏度，并结合红外线感应技术，增强智能家居控制系统的完整性，使其能更好地提高人们生活质量。
控制系统论文4
分散控制系统，即以多个微处理器为核心的过程控制采集站。分散控制系统之所以能够广泛应用在我国的火电厂自动化控制中，主要得益于分散控制系统较为成熟的应用经验和运行业绩。人们对分散控制系统的特性有了越来越多的认识，并且逐渐接受和认可。火电厂对分散控制系统的应用，有利于火电厂的单元机组热工自动化水平的提高，能够适应如今电力需求连年增大的发展需要。
1分散控制系统的现状及发展
1）分散控制系统的起源。DSC应用试点最早出现在美国，1985年的时候，那时选用的是网厅电厂300MW机组，这就是分散系统控制的开端。经过20多年的不断发展，分散控制系统在不断地改进实践中积累了许多成熟经验，更是推陈出新，打破了DSC的应用只局限在锅炉和汽轮机的热工监视的局面，相关供应商掌握了愈加成熟和系统的经验和技术。经过充分的实践经验证明，分散控制系统是可行并且科学的。我国通过对DCS的不断改进，最终也达到了国际的DCS水平，在火电厂得到广泛应用。2）分散控制系统的应用。分散控制系统的实际运用价值比较高，功能相对分散、数据可共享、可靠性较高等优点让其在与其他控制技术相比之下有明显优势，被电厂和变电厂所广泛接受。我国火电厂使用过的DCS数以百计，至今，使用过的DCS可大概分成3类：多功能控制器型、可编程序控制器基础型、PC机总线基础型。我们也不排除今后可能产生其他分散控制系统，比如以现场总线为基础的控制系统，或者以电厂信息监控管理为基础的控制系统，这也将进一步扩大DCS应用的功能。3）分散控制系统的发展。分散控制系统目前有两个功能性的扩展，现场总线技术的出现，就是其在纵向扩展上面的体现。开放性、数字化、多借点是现场总线的几个显著特点。为避免只靠电缆单一传输的弊端，现场总线技术还可以帮助现场的设备实现在运行中的数字量信息交换，达到双方的共享和控制。现有的现场仪表模拟技术弊端日益凸显，主要是速度慢、精准度低、成本高，不仅不能准确监控，而且浪费大量的物资，得不偿失，在此时，现场总线技术的出现就自然而然了。并且现场仪表的模拟技术与计算机控制的数字技术不符，还可能会出现使用问题，而现场总线技术则能有效改善这方面的问题，但现场总线技术发展还不够稳定成熟，还需进一步的改进和推广。
2分散控制系统特点
1）高可靠性。分散控制系统是建立在分散结构的理念上的，这能够对系统的可靠性形成一个保障。分散结构不仅包含系统功能的分散，还包含地理位置的分散。采用分散结构的分散控制系统可以分散系统的危险性。如果一个设备的'某一个部分发生了故障，并不会对该设备的其他部分的正常运行造成影响。并且运用分散控制系统还可以对关键设备进行冗余配置，这也在一定程度上保障了系统的运行的可靠性。在DCS系统中，也不乏一些旧有的模块化、标准化的软件，也帮助系统的可靠性形成一道屏障。2）监视性能好。分散控制系统能够运用高智能操作站来监视和操作过程现场，并且分散控制系统的人际交互界面比较友好，操作员完全可以进行直观观测，监控性能较好。3）扩展性能好。分散控制系统在一般情况下都是采用递阶数据通信网络，可以实现通信的分层化。分散控制系统的系统构成灵活，硬件高度集成化，设备接口模块化、标准化，这都给分散控制系统提供了较好的扩展性能。4）编程容易。分散控制系统采用控制图形界面和功能码控制组态来编程的，这样可以自动生成执行文件。这种编程方法对用户的编程能力要求不高，用户只需要掌握填表、作图等进行组态的方法就能编程，并且这种编程应用程序的质量还是比较可靠地。5）系统维护方便。分散控制系统的微处理器具有自诊断功能，应用程序在执行的时候还可以同时运行自侦段程序，扫描硬件的运行状态。发现异常现象时可以及时发出警报，对出现异常的部位和异常性质作出提示，并且系统维护的时间比较短，模件是可带电插拔、接插结构，磨剑种类少，维护较简便。
3分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用分析
1）火电厂电气自动化的功能及特点。火电厂电气自动化是一种能够保持主控室机、炉、电的协调一致，并且便于集中的管理控制和信息数据共享的多方位系统，火电厂电气自动化能够有效提高火电厂的工作效率，当前面临的问题是，电气自动化的运行管理水平跟不上火电厂电气自动化技术的发展速度和电力市场的不断推进的速度。如何运用分散控制系统提高电气自动化的运行管理水平，是各方专家讨论研究的重点。监控和控制设备是火电厂电气自动化系统的主要功能，并且这个系统还能反馈信号在数据交换中的变化和提供部分特殊数据。这种系统的设备数量较多，布置也较为复杂。2）火电厂电气自动化的现状及趋势。火电厂电气自动化的发展也在跟随着科学技术的步伐不断向前。在数据的采集方面有了新的突破，火电厂的电气监控自动化开始纳入信息化管理。因为计算机技术和网络技术的发展，ESC系统开始取代传统操作系统，间隔层的保护和测量以及控制装置，电气自动化都能够实现独立化操作，整个系统的控制单元正在朝着一体化的方向发展。在未来，我们可以预见的是：电气自动化将不再只满足于这些基本功能，相互操作性和强大的扩展性、高度的可靠性是其新的发展方向和目标。这种突破，极有可能在商业和工业领域都得到极大规模的应用。3）分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用。火电厂的电气运营管理必须要走电气自动化的必由之路，电气自动化系统不仅提高了火电厂的自动化水平，促进火电厂的发展，并且在相关领域也有运用空间。而分散控制系统可以提供综合化自动技术，是自动化系统的一个典型代表。火电厂实现电气自动化扩展了分散系统的纵向延伸空间，将电厂所有过程和环节纳入管控之下。电力企业只有不断地补充DCS的内容才能帮助实现科学化管理，推动整个行业的生产管理与发展。
4结论
通过本文的研究探析，我们深入了解了分散控制系统，分散控制系统是一项发展日趋成熟的技术，将其与电厂的电气自动化的功能与特点有机结合，以实现二者的整合运用，能够推动电气自动化系统进一步改进升级，优化电厂的系统管理和经济发展。
作者：段雅璠 白寅凯 单位：呼和浩特市供电局 风力发电有限责任公司
控制系统论文5
摘要：对太古集中供热控制系统进行了介绍，归纳总结了太古集中供热控制系统的故障，并通过分析其故障产生的原因，从控制服务器故障处理、通讯故障处理、ＵＰＳ故障处理等方面，提出了针对性的解决措施，从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。
关键词：集中供热；自动控制；故障处理
１概述
随着社会经济的发展和科技的进步，自动化控制设备在集中供热系统的应用更加广泛，集中供热系统的自控运行管理也趋于完善。通过自控系统的深入实施和热网的集中管理，使得热网资源的利用率得到持续提高。本文以太古集中供热系统为例，介绍了太古供热的自动控制系统以及总结运行以来常见故障以及处理方法［１］。太古集中供热系统涉及热源、热网、换热站和热用户，随着供热规模的扩大，供热系统复杂程度不断提高，原有的人工调整方式严重制约城市大热网的精细化控制。必须借助先进的自动化控制技术和设施设备来实现集中控制。集中供热系统热网自动化控制是在各个热网换热站、关键管线节点上安装自动控制设备，建设自动化控制总站，并对热网传递上来的数据信息进行综合分析研判，并执行相应的调整。太古集中供热自动控制系统包括机电设备层、就地仪表层、现场控制层、通信网络层、中央监控层、信息管理层（见图１），自动控制能够实现热网运行系统的自动精细控制，使得城市集中供热系统的热量实现均衡输出，减少了资源、能源的消耗，提升了供热服务质量［２］。
２太古集中供热控制系统
太古集中供热自动化控制系统包括高温网系统和一级网系统，一般涉及电动阀门的开度控制、变频器的频率调整等内容［３］。
２.１太古一级网系统
太古集中供热一级网系统通过全网平衡控制系统进行控制，以温度和热量为控制目标，通过调节阀门开度和分布式回水加压泵的频率进行流量控制，实现温度和热量的控制。在系统运行的过程中，现场ＰＬＣ采集并计算二次循环水的温度变化，并上传计算结果，服务器对比目标参数与现场参数差异，下达阀门开度要求到对应的现场控制器上，现场根据接收到的指令信息来完成对电动阀门开度的调整。常规换热站自控设备设置见图２［４］。
２.２高温网系统
太古集中供热高温网系统主要包括三个中继泵站（１号、２号、３号）、事故补水站及中继能源站。高温网下位控制系统通过ＰＬＣ柜控制变频器和风机运行、阀门开关以及自动补水系统。以２号泵站为例来介绍单个泵站的自控实现方法。２号泵站车间有２个系统，每个系统有供回水泵各４台，共计１６台水泵，供回水进出口主阀及旁通阀１６个。控制系统包括，控制运行计算机２台、主ＰＬＣ集控柜１台，与水泵１∶１匹配水泵就地ＰＬＣ柜１６台。水泵及阀门控制系统有远程、就地２种控制模式。系统主要的控制流程如下：太古集中供热高温网自控系统计算机上位系统采用的是西门子的ＷｉｎＣＣＯＡ系统，现场ＰＬＣ下位系统采用ｌｏｇｉｘ５０００（如图３所示）。调度中心通过服务器的ＷｉｎＣＣＯＡ程序下发指令通过ｌｏｇｉｘ５０００程序至主ＰＬＣ集控柜的ＣＰＵ。ＣＰＵ系统收集到指令，将收集整理的数据信息进行汇总分析，之后将其数据信息传送到现场水泵就地ＰＬＣ柜及阀门。就地ＰＬＣ会根据处理结果发出指令，变频器根据指令的要求去控制循环水泵启停及运行频率，通过固定的数据，变频器能够在二次循环中进行定压、定流量处理，从而使得热网能够保证有序、合理的运转状态。阀门本体与主ＰＬＣ集控柜之间是由控制线直连的，包括控制信号与反馈信号。阀门在收到主ＰＬＣ集控柜的ＣＰＵ的信息后，会根据指令执行开阀、关阀、停止的信号。阀门会将开度、开关到位、故障信号等反馈到调度中心控制电脑［５］。
３太古集中供热控制系统的故障
太古集中供热控制系统已经安全平稳运行５个采暖季。对投运以来的故障进行统计分类，归纳如下。
３.１通讯故障
各泵站与调度中心之间的数据和操控指令传输通过电信城域网的通讯方式进行传输（如图４所示），通讯系统是整个系统的“传输神经”，如果在运行时期调度中心机房服务器与泵站发生通讯故障，调度中心人员无法实时监测生产数据，相当于失去了“眼睛”，不能做出及时准确的判断，并且操作指令无法下发，长时间通讯终端还会影响其他关联工作站、操作控制系统的运行。通过多年的运行观察，导致通讯出现故障的原因一般是交换机、路由器故障及通讯光缆中断。
３.２ＵＰＳ故障
电是控制系统的动力之源。控制系统除了接入市电外，自控系统ＰＬＣ柜、计算机、服务器和通信设备等均需要接入ＵＰＳ，在市电发生故障时，电源无扰切换至ＵＰＳ电源供电，确保系统可以继续稳定运行，不会骤然停车，保证有足够时间执行紧急停运和处理故障，ＵＰＳ的常见故障有：１）ＵＰＳ电池使用时间严重超过服役年限。２）ＵＰＳ电池长期未进行充放电测试。３）误将ＵＰＳ的极性接反，从而会导致逆变器的损毁。４）连接好电池后没有将电池的开关打开。５）线路维修更改了原本的相序，导致ＵＰＳ电源不能正常启动。
３.３ＰＬＣ模块故障
ＰＬＣ模块是控制系统的“功能器官”，ＰＬＣ模块故障是一种常规故障，一般ＰＬＣ显示屏可显示模块故障代码。ＰＬＣ模块常见故障有：１）外围电路元器件故障。自动控制系统的ＰＬＣ模块控制一旦出现元器件损伤，整个控制柜系统就会停止工作。同时，ＰＬＣ控制柜输出端子带负载能力是有限的，一旦超过了规定的最大数值，就需要及时对外接继电器或接触器才能够重新恢复工作。２）输入端烧毁或输入卡损坏。现场仪器或传感器送来ＰＬＣ的模拟输入信号在显示屏上的数据不正常，用标准信号发生器替换模拟输入信号数据也显示不正常。３）输出卡出现故障。ＰＬＣ或控制器的模拟输出有问题，利用显示屏的数据输入功能给该模拟输出端输出一个固定的模拟信号，如果还是有问题，即可初步判定该输出卡有故障。
３.４接线端子接触不良
接线端子是连接器的一种，是连接自控设备和导线的专用设备，外部的电压、电流、信号传递到与之匹配的连接器接触件上。因此，要求接触件具备优良的结构。但是由于接触件结构设计不合理、材料选用错误、模具不稳定、加工尺寸、表面粗糙等都会引发端子接线的接触不良。端子接线接触不良一般会在工作一段时间后显示出来。具体表现机理是控制柜配线出现缺陷或者使用中震动加剧会引发接触不良的问题。
３.５传感器故障
传感器是控制系统的“感知器官”。集中供热系统中常见的传感器有压力、温度、流量、液位传感器，这些设备是热网运行的重要数据来源，在系统运行过程中常会出现的故障如下：１）传感器不显示数值。可能的原因为电源线路断路、电源故障、ＰＬＣ模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏。２）数值误差大。可能的原因为量程设定、取源位置、ＰＬＣ模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏，同时这些仪表要定期进行校准。
３.６电动调节阀故障
电动调节阀在系统运行过程中常会出现的故障有指令给定开度和阀门实际开度不一致、阀门反馈信号错误。故障原因可以从以下几方面进行判定：给定通道模拟量输出是否正常、反馈通道模拟量输入是否正常、阀体是否有异物卡住、重新上电复位阀门或者手动校准阀门、查看执行器与阀体是否匹配、阀门本体有没有进水、控制线缆有没有中断等。
４自动控制系统故障的解决对策
自动控制系统的正常稳定运行对太古集中供热系统尤其是太古高温网系统至关重要，因此在自控系统出现故障时，根据故障现象分析故障原因，快速找到故障办法，保证供热系统的正常运行。当出现因自控系统故障而导致系统停止，需要维保人员快速查找原因，采取相应的解决对策。结合近几年采暖季发生的故障，总结了以下几点故障处理措施［６－７］。
４.１控制服务器故障处理
控制服务器为整个供热自控系统的核心大脑，当发生故障时，不能正常反映现场的'运行参数，操作指令无法下发。为防止故障的发生，控制系统服务器设置两台服务器互为冗余，当主服务器发生故障时，系统会自动切换至备用冗余服务器，待自控人员处理完故障时，再将服务器切换至主服务器，期间对控制系统不会产生任何影响。并且，在日常运行过程中，定期对服务器进行点检，检查服务器硬盘容量，保证服务器正常运行；定期对两台服务器进行手动切换，确保备用服务器一直处于工作状态，在主服务器故障时无缝衔接。
４.２通讯故障处理
当调度中心与各泵站发生通讯故障时，各泵站数据在调度中心丢失，但泵站本地控制计算机数据正常。此时，要求各泵站将权限切至泵站本地控制，并且报告调度中心目前的运行情况。维保人员检查相关设备，如果属于通讯设备故障或损坏，及时更换备品备件，如果经分析是运营商通讯故障，通知运营商进行处理。故障处理后，再将各泵站操作权限切至调度中心控制。
４.３ＵＰＳ故障处理
ＵＰＳ电池是易耗物品，按照规定每三年更换一次电池，以确保电池电量能够维持市电故障时的应急时间。为了保证ＵＰＳ电池的使用寿命，电池保养必不可少。根据供暖行业的时间特殊性，每年的停暖之后和供暖前期都会彻底对ＵＰＳ电池进行充放电，保持电池的有效利用率。在供暖期间，定期对ＵＰＳ进行检查，如果发现ＵＰＳ故障，将ＵＰＳ的供电无扰切换到市电，根据面板上的故障信息进行对应的处理，处理完毕后将供电方式切换ＵＰＳ供电，此操作对系统无影响。
４.４ＰＬＣ柜及模块故障处理
根据５ａ的运行经验，ＰＬＣ柜发生的故障大多数是柜内的模块与接线端子故障，当调度中心显示车间某台水泵就地ＰＬＣ柜故障时，需将这台水泵的控制权限切换到变频器控制，然后根据报的故障情况进行ＰＬＣ柜的维修，更换模块、尾纤或者紧固端子线。待处理完故障后，再将水泵权限切到调度中心控制。
４.５现场仪表与阀门故障处理
现场仪表主要包括压力、温度、热量表、液位计等。当调度中心显示某一仪表故障时，维保人员排查现场仪表的接线，与ＰＬＣ柜的通讯，如仪表本身故障，需要及时更换备品备件。电动阀门故障处理需要先将阀门控制切到阀门本体控制，这样保证在阀门故障的情况下，阀门不会自动执行开关动作，然后对阀门控制器进行检查维修。
４.６及时更换备用件
自控系统的主要功能原件都是电子原件，工作环境中温度、湿度以及灰尘等都会影响电子原件的寿命。因此在发现故障的原因之后要及时替换备用件。需要注意的是，在更换备用件的时候要始终保持设备处于断电的状态，并在更换电子原件的时候及时记录和检查原件的开关状态，如果是需要区分正负极的供电设备，安装时要注意，避免电极反接损坏设备。
５结语
太古集中供热系统的自控系统能够实现调度中心与热源和各个热力站运行参数的一致性调节，实现了按需供热的精细化调整。为了能够更好的促进集中供热系统的稳定运行，自控维保要结合实际加强对集中供热自动控制系统运行故障的分析，快速判断故障原因，采取有针对的解决对策，从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。
控制系统论文6
SS8型电力机车是采用微机控制的准高速客运电力机车，整个微机控制系统由微机控制柜和彩色液晶显示屏两部分组成，除传统的牵引制动控制和防空转滑行控制外，还具有故障诊断和故障数据记录功能。微机控制柜中的信息显示插件是微机控制柜与彩屏的接口。机车正常运行时，彩屏显示机车工况及运行参数，发生故障时显示故障种类、故障参数等并提示司机应采取何种措施。
一、硬件特点
微机控制柜以插件箱为基本控制单元，每个插件箱独立控制1个转向架，即第一层插件箱(RACK1)控制I端转向架，第二层插件箱(RACK2)控制II端转向架，第一层与第二层插件箱布线稍有不同。第一、二层插件箱中对应位置的插件相同，插件可以互换，但同一插件箱中的数字入/出A、B插件由于内部跨接矩阵不同而不能互换。
1.模拟输入信号:司机控制器的指令信号、电压/电流传感器的反馈信号、速度传感器反馈信号、制动缸压力传感器反馈信号等，分别经相应信号调整处理电路，送A/D采样。
2.模拟输出信号:计算机输出的数字控制量，经D/A转换输出8路模拟信号。
3.外部数字信号:经带过压吸收的光电隔离的数字信号输入电路后，送CPU的内部数据总线。
4.内部数字信号:通过无隔离的通用数字输入/输出通道(GP线)用于插件箱内部各插件间的连接。这种GP线既可以用作输入，又叫以用作输出，根据不同的应用通过跨接矩阵灵活设置，大大增强了数字入/出的通用性。
5.数字输出信号:经继电器隔离输出数字控制信号，如过载跳主断等。
6.脉冲输出信号:脉冲控制及根据SBC送来的移相控制信号(UE1、UE4)控制晶闸管的触发时刻和触发位置，实现牵引/制动的调速控制。
二、微机控制系统功能概述
1.牵引控制功能
2.制动控制功能
3.防空转/滑行保护功能
防空转、防滑行控制使机车运行在尽可能大的粘者附近，可以保证机车在任何轨面条件下启动、加速、制动不擦伤轮轨，不发生牵引电机超速。
4.故障转换功能
SS8机车微机控制装置不设A、B组，采用转向架独立控制，即每个插件控制一个转向架。故障转换开关在微机柜左上部，三个位(Ⅰ位、Ⅱ位、正常位)的含义与模拟车不同:Ⅰ、Ⅱ位作故障位，平时应放在正常位。
5.交叉保护功能
6.自检功能
7.列车供电控制功能
列车供电系统的功能是将供电绕组的交流电压整流滤波成为直流600V向列车供电，以满足客车车厢空调、采暖、照明等用电需要。
8.自动过分相
所谓自动过分相就是免去手动操作，由机车上自动分合主断路器来通过电网分相区，目前仅广深线SS8机车运用自动过分相功能。在分相区前后若干距离处各埋设地面无源信号设备，平时不工作。在机车的前后左右四个方位距轨面正上方10厘米左右装有地感器。在机车运行时，地感器不断发射高频信号，地面信号装置受高频信号感应而得能量，并发射一定频率的信号，机车上的地感器检测到这一信号，给微机柜送一110V数字过分相信号(PHASE)。在此应注意，无论在过分相前分主断还是在过分相后合主断，微机柜所接到的信息是一样的过分相信号。
三、常见故障分析及处理方法
1.无流
无流分正常无流及故障无流两种情况。正常无流主要是由于手柄位置不当或安全系统(如列车运行监控装置)要求产生的卸载无流。故障无流的原因如下:
(1)线路接触器未闭合，主电路未构成。
(2)预备、零位、牵引、制动等状态信号不对。最常见的是预备不好，引起微机柜封锁脉冲。
(3)微机柜未收到司机给定指令，如司机控制器电位器无电源、无输出或传输线不良。
(4)微机柜未收到牵引响应或制动响应信号。这可能是牵引主电路或制动主电路未构成，也可能是线路接触器和励磁接触器的联锁接点接触不良。
(5)运行中正常位时突然某架无电流，有可能是电源自身保护造成的。这可用分合电子控制自动开关的方法，使电源重新起动来解决。
(6)微机柜封锁脉冲。一般应首先考虑没有同步电压或插件未插到位，此外外部复位的复位继电器不释放，带插座的芯片接触不良等也可能造成无流。
2.电流不平衡
(1)由传感器引起的电流不平衡。重点检查电流传感器、电压传感器是否有正偏或负偏的现象，速度传感器松脱或故障，传感器正负偏较大或其它故障时必须更换。
(2)由硅元件损坏引起的电流不平衡。此故障表现为:在主桥没有全开放以前，电流不平衡不明显，因为系统为闭环控制，当主桥满开放或已达到电机限压时，电机电流不平衡现象加剧。回库后应对硅元件和快熔进行检套，发现损坏进行更换。
(3)由于轮径设定不当引起的电流不平衡。
(4)由于微机本身故障、接插元器件松动引起的电流不平衡。
(5)由于二次削磁引起的电流不平衡。
3.过载
当电流传感器故障无电流反馈时、电压传感器故障失去限压功能时及变流器触发极故障时，都可能引起过载，主断路器跳闸。应更换相关故障元器件。
4.窜车
所谓窜车指手柄一离开零位就有较大的电枢电流，使机车存在冲动的现象。造成此现象的'原因有:
(1)司控器线接错，或电位器不良，使司控器输出的电压异常，微机接收到错误的手柄位后产生错误的控制输出。
(2)脉冲控制板或脉冲放大板故障，造成可控硅开放角错误。
(3)同步变压器接线错误，使其极性产生变化，从而导致脉冲控制板产生错误的控制脉冲。
5.彩色显示屏全黑
彩色显示屏全黑的原因有:
(1)多功能接口板保险烧坏。经常是因为X103上110V电源接反。
(2)多功能接口板电源模块烧坏。可用万用表测板上X2的奇偶脚之间是否有+5V电压。
(3)背光电源逆变器坏。可用万用表量X7、X8的1、2脚，正常时应有交流电压200～1000V。注意1脚要接表的正端。
(4)多功能接口板X7、X8是否与显示屏连接好。
(5)显示屏损坏(灯管坏)。
6.显示屏全白无字符显示
通常情况为显示线松动，显示屏与显示卡未正常连接。
7.微机屏显示一、二架故障
造成微机屏故障灯亮的原因，一是微机电源故障，二是微机与显示屏通信故障，三是两个司机室电钥匙全合上后，造成通信冲突。先易后难，首先检查两个司机室电钥匙状态，如全合上，应将另一端司机室的电钥匙断开。
8.微机显示正常，提手柄发现二架无压无流。
处理:首先更换二架的脉冲放大和脉冲控制插件，故障现象仍然存在。再更换单板机，故障还是未能消除。后更换同步变压器，正常。
分析:对于机车无压无流的现象，原因一是工况电路异常，如预备、零位、牵引、制动等状态信号不对，引起微机脉冲封锁;原因二是微机接收不到手柄位给定指令，如司机控制器无电源，电位器无输出或传输线不良;原因三是微机柜插件不良;原因四是无同步同压。
9.先一架故障，后二架也故障，复位不成功。
处理:检查发现为两架微机电源均保护，可以确定为微机板存在短路或微机外部电路存在短路现象，甩开N101插头后正常，可以断定为外部传感器短路，更换一轴传感器后正常。
分析:SS8型微机电源板有短路保护功能，一旦存在过流现象时，电源板就会自动关闭。电源板除给微机柜的各个插件供电后，还为司控器、电压电流传感器、速度传感器供电以及产生触发脉冲，以上各个环节存在短路现象时，均会使微机电源保护。因为外部短路的原因，广铁集团所属机务段已经发生几起机破事件。目前，株洲电力机车研究所正在研究解决方案。发生此类故障时，可以通过以下办法进行应急处理:司机停车后关闭微机电源，打开微机柜盖板，取下先故障的那一架微机的转换控制板，一二架转换开关置正常位，利用良好的一架的电机运行回段处理。
控制系统论文7
0 引言
传统有轨电车在二十世纪前三十年得到了快速的发展，但随着汽车工业的崛起，传统有轨电车因其噪音、灵活性和效率等诸多劣势逐步退出历史舞台。现代有轨电车采用电力驱动、低地板列车和自动控制等新技术，以较大的载运量、绿色环保、城市景观效果好及投资规模小等综合优势得以快速发展，近30 年仅在法国有超过十个城市近30 条现代有轨电车线路投入运营，近年来也逐步进入中国，在上海张江开发区、天津滨海新区和沈阳浑南新区建成投运，也有很多城市在规划建设中。
1 现代有轨电车信号系统
信号系统是现代有轨电车的运行指挥系统，有轨电车由司机驾驶，遵照信号灯及操作控制道岔设备信号的指示，按照行车运行计划和规则行驶。信号系统为了保证基本行车安全和尽可能高的行车效率，采用各种技术实现列车的定位、车地通信、信号设备的自动控制和调度的信息化。信号系统主要解决的几个问题:
( 1) 运营调度，在控制中心进行行车计划的编制和下发，对实际列车运行情况跟踪监督。( 2) 车地之间，车上司机对地面道岔进行遥控从而实现走行方向的选择，道岔响应司机的操作指令并且进行线路占用条件的判断，符合安全逻辑的条件下转动到位并且联动控制地面信号灯指示，反馈车上司机运行许可信号。( 3) 列车与控制中心之间，控制中心需要掌握所有列车运行的位置，控制中心需要将运行计划下发至列车。( 4) 控制中心与地面信号之间，控制中心需要地面设备的实际状态信息和故障报警信息以便快速做出反应，控制中心也可以根据运行计划和列车运行位置远程控制道岔设备的动作从而提高运行效率。现代有轨电车信号系统的运营制式并非完全一致，根据具体线路和路权的设计存在差异性。
2 正线道岔控制系统
总体分析，现代有轨电车信号控制系统分为正线道岔控制系统和运营调度两大子系统。正线道岔控制系统是信号系统中唯一涉及安全的子系统，并且作为主要的地面控制设备与道岔转辙机、信号机、计轴等信号设备直接连接，还需通过无线和有线通信接口与车载设备、控制中心进行通信数据交互。正线道岔控制系统的核心设备是在每个有轨电车车站安装轨旁的道岔控制柜。
道岔控制柜中配置核心逻辑运算单元，运算单元通过通信总线与其他控制接口设备交互，接收控制命令，采集地面信号设备状态，进行联锁逻辑运算，向控制接口板发送指令控制地面信号设备动作，同时向车载和控制中心发送信号设备实时状态信息。基于安全性的考虑，核心运算单元在硬件上应该采用二取二制式。
驱动控制设备有道岔控制单元和信号机控制单元。道岔控制单元要能够驱动转辙机动作并采集转辙机的'表示状态。在传统的铁路信号控制领域，转辙机驱采控制采用的是重力式继电器组合，触点控制方式，控制设备规模较大并且设备连接需要进行焊线，轨旁控制柜根本无法容纳如此笨重的控制设备，所以道岔控制采用电子化、模块化和无触点的控制板卡设备是必然的选择。电子化道岔控制设备可以采用电力电子开关技术、二取二控制校核方法、闭环检测方法、冗余通信总线技术来保证其安全性和可靠性。一个道岔控制单元控制一台转辙机，电气特性方面目前国内有轨电车转辙机多采用AC380V 和AC220V 驱动两种制式。有轨电车信号机一组有三个灯位显示，分别是红色禁止灯光，绿色直行指示灯光，黄色转向指示灯光，一个信号机控制单元可设计为驱动一组或两组信号机，信号机采用LED 信号灯，控制单元输出AC220V 驱动电源与信号点灯变压器连接。道岔控制单元和信号控制单元设计要遵循基本的“故障—安全”原则，比如信号机控制单元在通信中断的情况自动点亮红灯，道岔控制单元操动道岔启动后无论任何条件变化都要持续驱动到位。接口设备有通信接口单元和轨道状态检测单元。通信接口单元又分为车地通信接口单元，控制中心通信接口单元，接口单元负责将核心运算单元的通信数据转换为其他有线或无线方式的通信数据传输至车载和控制中心。
核心运算单元与道岔控制单元、信号机控制单元、通信接口单元、轨道状态检测单元之间采用通信总线方式连接，CAN 总线最为常用，也可采用串行或CPCI 总线等。
3 道岔控制逻辑
道岔路口的行车规则、道岔控制逻辑与有轨电车具体线路的路权设计、运营规划有关系，这里设计一种兼顾安全与效率的方案。
1#、2#、3#为路口号，对应位置设计为车地通信有效进入范围。A、B、C 点设计为区段占用检测点，用作检测列车占用或通过。进路处理逻辑如下:
( 1) 初始状态下，即在系统上电复位后，进路区段即道岔区段处于占用状态，信号灯XI、XII、XIII 处于红灯状态，道岔区段占用状态通过在车载设备或现地操作盘上进行确认复位后恢复正常即出清状态。
( 2) 列车行至1#路口时，司机根据信号灯XI 显示行车，信号灯显示红灯、进路区段出清、未排列进路，此种情况下，司机根据行车需要通过车载设备排列直行或右行进路，道岔转动到位后信号灯开放，直行开放绿灯，右行开放黄灯，道岔锁闭，以XI 为始端的进路排列成功。
( 3) 信号开放后列车驶入道岔区段，A 点检测到区段占用后信号关闭，进路状态改变为进路占用，列车驶过道岔区段后原进路信号自动开放，道岔保持锁闭状态，后续同向列车不需要再排列进路，根据信号开放显示行车。
( 4) 进路开行方向与计划行车方向不一致的时候，司机需要取消已排进路后再根据需要排列新的进路。
( 5) 已排列了以XI 信号机为始端的进路时，如果列车行至2#路口即XII 信号机前方并计划由2#路口行至1#路口，或者计划实施直行折返作业行至3#路口方向，计划行进方向与已排进路方向相反，此时确认道岔区段无车后通过取消进路操作后再排列需要的进路，已排进路取消后XI 信号机随即关闭转向红灯。
( 6) 三个路口的信号灯在同一时间最多只能有一个信号机处于开放状态。
该设计方法中，引入进路和信号灯防护的概念，相比完全由司机人工判断行车大幅提高了安全性; 列车驶入，信号关闭，列车驶出，信号自动开放，后续列车无需操作连续行进，保证了较高的效率。
4 车地通信技术
目前的信号系统方案中，车地通信采用了多种技术实现方式，主要有802. 11 无线网络WLAN 通信加电子标签定位方式、感应式通信环线技术、RFD 射频识别技术。更为先进的发展方向是采用4 G 移动通信LTE 技术，通过采用基于LTE 技术的超大带宽的传输平台，建立无线通信专用网络系统，不仅可用于车地双向通信，还可为其他如旅客引导系统、视频监控系统提供网络传输平台。
道岔控制柜与控制中心通信多采用光网有线通信方式，为了提高可靠性，也可采用工业环网设计。
4. 1 无线网络加电子标签方式
道岔控制柜作为WLAN 通信的局部中心端，车载设备配置有无线AP，列车进入WLAN 信号范围后通过验证自动接入，接入后就可以收到地面控制单元发送的呼叫信息从而实现与地面的通信。但是为了防止非法用户接入和前后多趟列车同时接入后对道岔的无序操作，需要确认先到达列车和对列车的操作授权，此时需要使用电子标签。无源电子标签可以存储道岔标识号、路口号和相关的位置信息，电子标签埋置于轨间，并且在岔前、岔后和弯股三个接近道岔区段的位置设置，列车接近道岔区段，可以从电子标签读入该道岔的识别信息，将该识别信息和该列车的车次号组合编码，通过WLAN 通信发送给道岔控制柜进行校验，说明该列车是最先接近道岔区段的，核心运算单元接收到该信息后校验道岔识别号正确并且道岔区段处于完全空闲状态，即可给该车次号列车授权进行道岔控制，可以响应该列车的道岔操动指令，该授权的有限期一直延续到列车压入道岔区段并且全列通过后道岔区段恢复空闲终止，在此期限内不再向其他进入道岔控制范围的列车进行授权和响应其操作指令。
4. 2 感应式通信环线方式
感应环线数据通信方式是采用环形布置的电缆作为发射天线的一种无线数据传输方式。感应环线通信系统包括轨间环线电缆、车载天线和地面车载的数据收发设备三部分。道岔控制柜中，核心运算单元通过感应环线通信接口板主动发送呼叫信息数据，数据经过接口板调制为FSK 信号，发送到轨间的环线电缆，列车驶入信号机前方接近区段的通信环线铺设范围，依据电磁感应原理，通过车载天线感应到来自地面的呼叫信号，此信号被送入车载设备的环线通信接口板，经过谐振、放大、滤波和解调，最终还原为有效的数据信息，接口板将信息转送给车载控制单元处理，车载控制单元收到呼叫信息意味着进入道岔控制区域范围，并且从呼叫信息中获知路口号、前方进路信息和道岔位置信息，此时车载单元要回传包含路口号的应答信息给地面道岔控制柜，道岔操作指令也包含在应答信息中，应答信息传输过程与呼叫信息传输过程正好相反，地面控制单元收到应答信息后校验路口号回传一致并读取该趟列车车次号，解析道岔控制命令进行运算执行。在该趟列车未完全驶过该路口的情况下不再响应其他应答信息，防止列车连续跟进造成道岔误动作。
感应通信环线实现车地之间的双向通信，采用微距通信和专用频率，相对开放式的WLAN 通信方式，具有安全性高、数据无延迟、通信对象唯一、准确和快速的优势。
5 列车定位技术
传统铁路中多采用的轨道电路列车定位技术，在开放式和嵌入地面的有轨电车线路上是不适用的，现代有轨电车多采用计轴、重力感应环、感应通信环线、GPS 定位等方式进行列车的定位追踪。正线道岔控制子系统中，分为接近区段、道岔区段和离去区段轨道占用情况检测，需要配置符合“故障—安全”原则的定位设备，一般采用组合技术实现，比如车地通信中介绍的感应通信环线也可作为检测列车接近和离去的手段，信标加WLAN 通信的方式也可以作为另一种接近和离去区段占用检测手段，道岔区段一般采用安全性较高的计轴设备，或者也可以采用基于安全设计加至少两点检查安全逻辑判断的重力感应环设备，计轴和重力感应环设备布置点类似。
6 结束语
正线道岔控制系统作为现代有轨电车信号系统中唯一涉及安全的子系统，目前国内开通线路多采用国外技术集成设备，比如西门子的全套系统。但就一套可靠高效的信号系统的各项集成技术目前在国内都有成熟的国产化的应用实例，比如全电子化道岔及信号控制技术、计轴设备实现列车定位、二取二的安全计算平台都通过了欧标SIL4 级认证并在国铁和地铁应用，感应式通信环线实现车地通信也已应用于高铁线路。基于国内传统铁路复杂联锁关系的研究应用经验，联锁安全方面也是国际领先的。所以在有轨电车信号系统方面，应该坚持走完全国产化的道路，降低成本，推动现代有轨电车系统的推广应用。
控制系统论文8
摘 要：在日常生活经常需要连续恒温控制，这对于温度控制提出了新的要求。这里专门为其设计了一套恒温控制系统。系统以单片机为核心配以控制简单、运行可靠的双向二极管、双向可控硅、固态继电器作为驱动部件。并采用新型的接近开关和温度传感器作为系统的检测部件，检测精度高，为系统提供准确的反馈信号。人机对话采用简易的小键盘、单色数码管和蜂鸣器让系统的操作方便、人性化。
关键词：单片机;恒温;控制
在现代中医治疗过程中，经常采用中药熏蒸疗法，对骨关节的治疗起到很好的辅助治疗作用。由于熏蒸的特殊性，要求温度控制系统必须提供定时和恒温。其工作过程是：
1、 将配制好的中药液体放在容器中。
2、 开启电源，通过面板的小键盘设定好定时值和定温值。
3、 病人平躺在熏蒸床上，调节行走车对准需要熏蒸部位。
4、 系统进入正常工作。
一、 系统功能介绍
根据病人的实际需求，通过键盘设定好时间和温度，系统按照设定值开始工作，对患病部位进行定时、定温巡回熏蒸，当行走车走到最左端时，由左限传感器发出信号，单片机控制行走车向右行走。当行走车走到最右端时，由右限传感器发出信号，单片机控制行走车向左行走。时间显示采用倒计时方法，当所定时间减至0时，停止加温、行走车回到起点位置。蜂鸣器和光二极管发出结束的声、光提示信号。
二、 系统工作原理
要实现上面介绍的功能，科学地设计系统硬件是系统可靠运行的保证。本着设计合理、运行可靠、易于实施和价格低廉的原则对硬件系统进行了通盘考虑。经过反复实验后被确定下来。硬件系统工作原理图如下图所示。
其中：S1作为修改增加键、S2作为修改减少键、S4作为修改定时/定温选择键、一旦确定是修改定时还是修改定温后，由S1或S2键完成增减。S3作为行走和定位选择键。
当按键压下时，单片机通过P1.1、P1.2、P1.4或P2.7接收“0”信号。采用“0”作为有效信号主要是出于这样的考虑：当小键盘接触不良时，避免系统产生误动作而造成对病人的伤害。因为键盘接触不良必然导致“浮空”现象，从单片机的接收角度看，有可能将“浮空”当成“1”信号。所以选择“0”有效是必要的。
若P2.7=0时：P1.0=0为定时时间增1、P1.1=0为定时时间减1
若P2.7=1时：若P1.0=0为定温值增1、P1.1=0时定温值减1
若P1.4=0时，查看P1.5和P1.6的状态，如果二者均为0，将P1.5和P1.6中的1位置
1，行走车巡回；如果二者的逻辑“或”不为0，将P1.5和P1.6均清0，行走车停（即定位）。
左、右转的驱动由型号为C9013三极管和型号为DAI4002D固态继电器组成。由于控制巡回的过程实质是控制电机，而拖动行走车的电机的功率比较大，所以这里的电机属于强电范畴。DAI4002D固态继电器的最大优势是隔离作用，他能有效地将强电与单片机的逻辑弱信号隔开，使驱动变得简单而且可靠。
当P1.5或P1.6为1时，C9013导通，固态继电器导通，送出左右转信号。反之，固态继电器断开，不送左右转信号。即行走车停实现定位。
左限与右限的信号输入是将左限和右限的位置信号由接近开关检测后送到单片机的INT0和INT1，在单片机内将二者设置成中断方式，上升延有效。当INT0或INT1有效时，通过单片机的中断系统快速作出反应，由中断服务子程序将相应端口置1或清0改变行走车的运行方向，到达巡回的目的。通过D2和D3可以直观地在系统面板上看出行走车是在向左还是向右行走或者是定位。
温度检测输入是将温度传感器18B20通过P2.6接入单片机，在程序的入口处对18B20进行初始化后就可以适时读出当前实际温度并送温度显示输出显示。
温度控制输出由R1(压敏电阻)、R2、RW1（电位器）、C1、D1（双向二极管）、SCR1（双向可控硅）组成，旋转RW1（电位器）改变C1的充放电时间通过D1（双向二极管）改变SCR1（双向可控硅）的导通角达到改变加热部件的电压，从而达到调节温度的'目的。RW1（电位器）电阻有效值大，输出电压低；反之输出电压高。将单片机的控制信号经过积分器的输出控制RW1（电位器）的旋转角度来决定输出电压的高与低。这样一来，虽然加热元件端是强电，单片机提供的控制信号是弱电，但二者之间的耦合体是机械，杜绝了强电起、停时对单片机造成的工作不稳定的威胁。
通过以上对于系统原理的分析可以看出该系统有如下特点：
1、 系统硬件结构非常简单、合理、实用。
2、 操作方便、简单、明了。
3、 由于系统中采用了有效的隔离措施，使系统运行非常可靠。
4、 硬件价格低廉。
5、 该系统可以引入如果需要定时和恒温控制的场合使用。
控制系统论文9
摘要：机械制造的数控机床电气控制技术的应用范围越来越广泛，该技术的应用有效提高了企业产业化的生产效率和质量，但是技术控制系统运行过程中会出现系统故障问题而影响企业日常的生产效率，因此，技术人员对系统故障诊断与维修工作非常重要。
关键词：数控机床电气控制系统；故障诊断；系统维护
1电气系统保证数控机床正常运行的基本要素
1.1保证系统的耐磨性。保证系统的耐磨性就是要提高电气系统整体的使用寿命，加强系统零部件的质量，数控机床在日常的生产当中会连续不间断的进行运作，系统中零件会有相应的消耗，因此要选用质量好、耐磨性强的零件，这样一方面提高电气系统的功能品质，使数控机床的生产质量得到提升，另一方面提高电气系统的耐磨性可以延长系统使用的寿命期限，降低系统出现故障的概率。
1.2及时更新系统技术。现阶段数字信息技术的发展速度非常快，数控机床电气控制系统也在不断地研发和更新，更新后的技术运行效果会有很大提高，可以大幅度提升数控机床的生产效率和质量，因此企业要及时更新电气系统的技术，保证企业的生产效果，提高企业的核心竞争力。
1.3保证电气控制系统运行的稳定性。保证数控机床正常运行最关键的就是电气控制系统的稳定性，数控机床运行的过程中会受到外界的各种干扰，例如在生产过程中有可能会出现供电系统异常，导致电子控制系统受到噪音干扰，如果系统不能自行对干扰元素进行调整就会使数控机床的生产出现问题，因此保证电气系统的`稳定性是非常必要的。
2数控机床电气系统故障诊断措施分析
2.1系统故障直观诊断法。系统故障直观诊断法就是根据系统运行当中直接表现出的故障现象来判断系统的故障原因。在系统运行的过程中如果出现故障一定会有相应的异常现象出现，比如系统灯光、设备运转的声音变化以及器械电路或其它部位发热产生烧焦气味等。故障诊断人员根据这些表征现象就可以大致判断故障出现的位置，然后对该范围进行系统的排查找出故障的具体原因。直观诊断法一般是诊断技术人员最初排查故障的方法，可以有效帮助技术诊断人员缩小系统故障的范围。
2.2参数特征检查诊断法。参数特征检查诊断法是利用机电测得的相关特征参数，分析参数进而分析、判断故障可能存在的位置。数控系统发生故障而无报警时应及时核对系统参数，通常这些数值不允许修改。数控机床电气系统一旦由于外界干扰或电池电量不足，会使个别参数丢失或变化而引起混乱现象，使机床无法正常工作，通过核对修正参数，就能排除故障。
2.3系统自动故障诊断法。随着现代数字信息技术的发展，数控机床的运行都是采用电子数字化的管理方式，在系统运行过程中一旦出现故障，系统就会自动发出警报，同时在显示器中的相应故障部位发出红色报警的标志，诊断人员根据警报显示就可以确定故障发生的部位或原因。在数控机床的各个部位零件的运行当中都会设有相应的指示灯和数码显示设备，当零件出现故障时相应的指示灯也会有变化，根据指示灯的变化也可以及时的诊断系统故障的零件部位，并根据数码设备显示的状态分析出故障原因。在系统故障时检测设备会根据故障情况自动停止数控机床的运行，故障的原因分为两种：一种是系统软件故障，另一种是系统硬件故障，在进行诊断排查时要根据系统自动诊断功能的显示来确定是软件还是硬件故障，软件故障一般都是由于操作不当形成的，硬件故障则需要对零件进行拆卸进一步确定故障原因。
3数控机床电气控制系统维护措施分析
3.1提高操作维修人员的专业技术。大多数的数控机床系统故障都是由于人为操作不当而发生的，因此为了避免这种情况的发生，相关负责人员要重视系统操作人员和维修人员专业技术提高的工作。按照系统操作说明手册进行学习，严格按照规范要求进行操作，保证数控机床电器控制系统的正常运行。同时系统维护修理人员也要充分掌握系统的使用操作流程，定期对系统进行检查维护。
3.2定期对系统硬件进行清理。外部的灰尘、杂物等进入系统硬件内部也会引起系统故障，维护人员要定期对系统的零件进行清洁工作。其中系统阅读机的使用是系统进入污染物的主要来源，要注重阅读机的清理工作，首先要增加阅读机的检查维护次数，一周进行一次清洁和维护，其次用酒精进行清洁阅读机表面及输入部位，并及时添满润滑油。3.3维护数控设备的通风散热装置。定期清理数控装置的散热通风系统，经常检查数控装置上各冷却风扇工作是否正常。根据车间环境状况，一个季度应检查清扫一次，具体方法：拧下螺钉，拆下空气过滤器；在轻微振动过滤器的同时，用压缩空气由里向外吹掉空气过滤器内的灰尘；如果太脏，可用中性清洁剂冲洗后置于阴凉处晾干。
参考文献
[1]郭丽娜.分析数控机床电气控制系统的故障诊断与维护[J].电子技术与软件工程，20xx（15）：232.
[2]孙中芹.浅析数控机床电气控制系统的故障诊断与维护[J].电子测试，20xx（4）：201.
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摘 要：
数控机床的核心就是CNC系统（简称数控系统），从自动控制的角度看，数控系统就是一种轨迹控制系统，即其本质上是以多执行部件（各运动轴）的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统，是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。
关键词：
数字控制系统 发展 CNC
1、数控系统的发展史
自从20世纪50代世界上第一台数控机床问世至今已经历50余年。数控机床经过了2个阶段和6代的发展历程。
第2阶段是软件数控（CNC）：第4代1970年的小型计算机，中小规模集成电路;第5代1974年的微处理器，大规模集成电路。
常见的电子管是真空式电子管：不管是二极，三极还是更多电极的真空式电子管，它们都具有一个共同结构就是由抽成接近真空的玻璃（或金属，陶瓷）外壳及封装在壳里的灯丝，阴极和阳极组成。直热式电子管的灯丝就是阴极，三极以上的多极管还有各种栅极。以电子管收音机为例，这种收音机普遍使用五六个电子管，输出功率只有1瓦左右，而耗电却要四五十瓦，功能也很有限。打开电源开关，要等1分多钟才会慢慢地响起来。如果用于数控机床可想而知其耗电量、控制速度。
晶体管是用来控制电路中的电流的重要元件。1956年，晶体管是由贝尔实验室发明的，荣获诺贝尔物理学奖，创造了企业研发机构有史以来因技术发明而获诺贝尔奖的先例，晶体管的发明对今后的技术革命和创新具有重要的启示意义。晶体管的发明，终于使由玻璃封装的、易碎的真空管有了替代物。同真空管相同的是，晶体管能放大微弱的电子信号;不同的是，它廉价、耐久、耗能小，并且几乎能够被制成无限小。
晶体管是现代科技史上最重要的发明之一，究其原因有三个方面。第一，它取代了电子管，成为电子技术的最基本元件，原因是性能好、体积小、可靠性大和寿命长。第二，它是微电子技术革命的发动者，而信息时代至今的发展就是由微电子技术、光子技术和网络技术三次技术革命组成的，所以它的出现成为报晓信息时代的使者。第三，晶体管是集成电路和芯片的组成单元， 也是光电器件和集成光路的基本组成单元，更是网络技术的基础，只不过光电子晶体管是微电子晶体管的演变或发展罢了。由于这三方面的原因，晶体管的发明在信息科技的迅速发展中起了决定性的重要作用，它的意义远远超出了一种元器件的发明范围，而成为揭开现代技术新领域和变革几乎各种技术基础的关键。所以晶体管发明过程中的突出特点，对于其他科技的产生和发展有重要的参考和启示意义。
小规模集成电路：晶体管诞生后，首先在电话设备和助听器中使用。逐渐地，它在任何有插座或电池的东西中都能发挥作用了。将微型晶体管蚀刻在硅片上制成的集成电路，在20世纪50年代发展起来后，以芯片为主的电脑很快就进入了人们的办公室和家庭。
2、计算机数控（CNC）阶段（1970年~现在）
到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算机前面应有的"通用"两个字省略了）。
到1971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件——运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。
到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。
到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的.要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。最常用的形式：CNC嵌入PC型，在PC内部插入专用的CNC控制卡。
CNC与NC相比有许多优点，最重要的是：CNC的许多功能是由软件实现的，可以通过软件的变化来满足被控机械设备的不同要求，从而实现数控功能的更改或扩展，为机床制造厂和数控用户带来了极大的方便。
3、结语
总之，计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代——小型计算机;1974年的第五代——微处理器和1990年的第六代——基于PC（国外称为 PC—BASED）。基于PC的运动控制器，目前最流行的是PMAC。（PMAC（Program Multiple Axises Controller）是美国delta tau 公司生产制造的多轴运动控制卡）。
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【摘 要】文章首先探讨了电气自动化控制系统，就电力系统等多领域发挥的重要作用进行的阐述，具体说明了电气自动化系统的实际应用。
【关键词】电气自动化;电网调度;应用分析
引言
随着全球经济的快速发展，高科技产业如雨后春笋，蓬勃发展。电气自动化系统作为高新技术产业的主导力量，已经逐渐成为各个尖端产业、领域不可缺少的技术支持。电气自动化系统已经被成功应用于国防、远程监控、机械行业加工、电网系统中，大力提升了这些领域的生产效率，同时也带来了非常大的经济收益。目前，电气自动化系统正在向着开放、信息化的方向发展，在经济发展中起着越来越重要的作用。所以，科学、合理的利用电气自动化系统是一项非常重要的任务，具有重大现实意义。
1.电气自动化及电网调度自动化
电气自动化(Electrical automation)，专业名称是电气工程及其自动化，其应用非常广泛，设计到诸多领域，从航空航天到一个非常不起眼的儿童玩具，随处可见他的身影。
随着大规模集成电路、数字化技术和网格技术的发展，电网调度系统的自动化程度也显著提高。电网调度自动化主要是指变电站的自动化。变电站作为电力系统中的关键结构，其自动化的实现直接影响着整个电网调度的自动化程度，将电网调度与电网自动化完美的结合，以保证通过电气设备终端将电能成功的输出。电网调度自动化对于整个电网运行情况的监控具有重要的意义，实现电网调度的自动化运行可以帮助调度人员及时、准确的了解电力系统运行情况，有效提升了电网运行过程中的安全性和可靠性，保证电网系统经济运行。
现在，许多高校开设该专业，意在培养集计算机技术、电控技术、管理技术为以一体的高科技人才。电气自动化系统主要包括自动控制、信息处理、电子技术、试验技术、以及电子与计算机技术等诸多技术。一直以来，电网调度自动化的高水平人才需求量非常大。虽然，我国一直非常重视该领域人才的培养，但随着国际性大企业入驻我国，该领域的人才仍然紧缺。电网调度自动化控制系统是国家的经济发展的攻坚力量，是引领未来经济长期繁荣发展的决定性因素，并与人们的生活息息相关，现在其发展已相对成熟。目前，电气自动化已成为高新技术产业核心力量，在国防、农业、工业中被广泛使用，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
2.电网调度自动化的实际应用
现在，我们对电网调度自动化在电网系统中的应用进行研究，分析一下电网调度自动化控制系统在该领域的重要作用。
2.1电气自动化系统在数据操作系统中的应用
随着信息化产业步伐加快，计算技术已经被成功应用与诸多领域，数据处理实现了质的飞跃，这其中离不开电气自动化系统发挥的重要作用。计算机由五部分组成，输入设备、存储设备、运算器、控制器和输出设备，是数据处理的硬件基础。比如，在电厂中的数据处理中，以电气自动化为技术支持的处理机可以处理所有的参数、报表打印、记录、输入显示、性能计算等数据，也就是所，电气自动化系统承当了电厂中所有数据处理工作，大大减轻了人员的负担，并提高了数据处理的速度和精确度。
变压器是电厂重要的设备，变压器一旦发生故障，对其故障检修是非常困难的。这时，如能够有效利用以电气自动化为依托的色谱分析方法，通过对故障时所产生的气体进行分析，并通过计算气体的含量比值，从而判断出故障的位置。当变压器内部出现故障时，其内部材料中会产生一氧化碳气体，在这种情况下。我们同样可以利用光谱分析方式进行检测，局部一氧化碳含量高的地方就很可能是故障产生的地方。所以说，电气自动化系统为多种数据处理方式提供了有力的硬件系统保障，不仅仅是电力供电系统中。现在之所以被称为是信息时代，就是说我们生活在一个充满数据的时代，而数据的处理都必须依靠电气自动化系统来实现，可见，电气自动化系统的重要性不可代替。
2.2电器自动化系统在汽机旁路系统中的'应用
汽机旁路系统的主要功能主要是是保证散热过多，解决锅炉最低负荷，协调汽轮机空载流量，这也是汽机旁路系统最初的设计目的。该系统由高压和低压两部分组成，在各个旁路上安装有截止阀，这些截止阀的控制系统就是电气自动化系统，电气自动化系统自动分析旁路系统中速度的大小和运行过程中所产生的力矩，来确定阀门的开度。
2.3电气自动化系统在液压调节中的应用
随着科学技术的不断进步，电液调节系统已经渐渐被液压调节系统所控制，成为当前工业诸多领域中使用的重要技术。随着电器自动化系统的成功应用于液压调节系统中，电解液的转换速率有了明显提高，元器件的可靠性进一步得到了保证，稳定性也在逐步增强。电气自动化系统，成功的调节了汽机配套设备之间的协同关系。在电厂发电系统中，电气自动化系统有效调节了设备内的液压系统，实现了电网系统一次调频，改变了电网系统的负荷量，对整个设备的监控系统起着决定性作用。可见，电气自动化系统的应用，不仅保证了机组安全运行，并对延长机组寿命和系统经济运行具有重大的现实意义。
2.4参数控制
目前，汽轮机的发电容量在不断提高，仪表的量程在不断增大，精确度也在日益提升，在这种情况下，保证系统的安全运转是一件非常困难的事情。这就需要在机组中设立专门的参数控制中心，以确保机组在正常运行过程中，各参数保持在合理值范围内，利用电气自动化设备合理有效的监控和处理异常情况。目前，随着监控系统功能的强大，所要控制的参数也在日益增多，系统对参数的准确度的要求也越来越高。机组所有的功能都是由参数所控制的，而参数又是由电气自动化控制系统所调节的，所以说电气自动化系统是整个机组正常运行的关键，相关人员，必须加强对该系统的检修和维护，切不可掉以轻心，而酿成不可收场的严重后果。
2.5协调系统的电气自动化
在整个发电系统之中，锅炉和汽轮机作为整个机组的关键设备，其两者间的协调工作是非常重要的，这直接关系到机组能量的有效利用，对储能和蓄能具有总要的意义。一般来讲，电厂都会应用电气自动化的调节系统对二者的有序工作进行科学有效的控制和协调，合理存储输入能量，对能量输出严格控制，保证机组的有效工作。
3.结束语
做好电器自动化控制系统的应用工作，符合信息化、智能化是未来工业的发展方向，是是企业能够在未来的竞争激烈的市场中赢得发展先机的重要法宝。普及电气自动化控制系统在各个领域的应用，将被列为政府相关职能部门工作的重点，这也是加快地区工业快速发展，实现经济飞跃的重要途径。电气自动化控制系统虽然已经得到非常充分的发展，但是其发展潜力和前景是非常广阔的。其发展过程中必然存在一些问题，相信随着科技的进步和相关产业的飞速发展，电气自动化控制系统会不断得到完善，并为各领域的发展提供强有力的技术支撑和保障。
参考文献：
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[3]宫汉峰，蒋晓才.现代电气自动化控制系统的工艺设计研究分析[J].科技与企业，20xx(06)：49-60
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一、加强管理创新,推行阶段性目标管理
在毕业设计(论文)管理模式上,一是实行校、院(系、部)两级管理体制,二是采取过程管理和目标管理相结合的管理模式。教务处作为学校毕业设计(论文)的主管职能部门,着重于毕业设计(论文)的宏观管理和目标管理,院(系、部)主要负责本单位毕业设计(论文)的日常管理和过程管理。一方面,严把毕业设计(论文)“出口”关,对达不到要求的毕业设计(论文),绝不允许通过。毕业设计(论文)评阅采取全封闭式进行,且每位评阅教师评阅完后,应提出两个与设计(论文)内容有关,难度适中,且能反映学生真实水平的问题,在答辩时作为必答问题提出。毕业设计(论文)答辩采取小组答辩、院系集中进行的优秀毕业设计(论文)选拔答辩、不合格毕业设计(论文)二次答辩相结合的方式进行。为检验毕业设计(论文)质量,还要实行毕业设计(论文)抽检外审制度。另一方面,加强对毕业设计(论文)的阶段性检查和验收,推行阶段性目标管理。所谓阶段性目标管理,是基于毕业设计(论文)质量是由毕业设计(论文)每一阶段工作的质量所决定的观点,把整个毕业设计(论文)工作划分为几个阶段,每个阶段都有其明确目标,然后分阶段进行检查验收。这样可以及时发现问题并及时纠正,以防学生毕业时发现重大问题而来不及纠正的情况发生。阶段性目标管理是我校毕业设计(论文)管理的.重要创新,其核心是阶段性检查验收制度。第一阶段为学生选题与开题的检查验收;第二阶段为论文分析,图件、论文草稿及设计草图的检查验收;第三阶段为论文和设计图件的形式审查及答辩资格审查。通过这三个阶段的检查验收,对保证毕业设计(论文)的质量达到标准发挥了重要作用。
二、注重思路培养,实行开题报告制度
开题报告是做好毕业设计(论文)的重要保证,它着重解决学生毕业设计(论文)中“为什么、做什么、怎么做”三方面的问题,有助于大学生文献检索能力、知识综述能力以及科研素养的培养;有助于大学生了解课题相关领域的国内外研究状况,帮助理清设计或研究思路,合理安排工作进程。学校和各院系要对开题报告进行严格的审查。审查通过后,方可进入毕业设计(论文)正式工作阶段。开题报告未通过的,不得进入下一环节。有条件的院系,可举行开题报告会。
三、加强两风建设,确保教师和学生精力投入
毕业设计(论文)实行指导教师负责制,毕业设计(论文)质量的高低,不仅是对学生大学学习情况的考察,更是对指导教师工作态度、投入精力和教学水平的考验。鉴于此,加强对毕业设计(论文)指导教师的管理工作,明确指导教师职责,增强责任意识,要求指导教师有足够时间与学生交流。毕业设计(论文)过程中,指导教师辅导实行签名制,要求每周至少辅导3次,否则扣减本周指导工作量。对不能按学校要求认真做好毕业设计(论文)工作的管理人员及教师,一经查处按教学事故处理。为减少就业、考研等对学生毕业设计(论文)精力投入的干扰,要将毕业设计(论文)中指导老师确定、毕业设计(论文)题目遴选、外文翻译、资料的收集及相关调研等部分工作提前至第7学期及寒假完成,从而排除了学生在第8学期找工作对毕业设计(论文)的影响。为保证学生在3月中下旬后能够全力投入毕业设计(论文)工作,对学生出勤情况抽查,凡抽查累计三次不到者,毕业设计(论文)成绩降一级,五次者降两级,七次者取消答辩资格。对毕业设计(论文)中原创性或在某研究领域有新见解的学生予以奖励;对那些在毕业设计(论文)中东拼西凑、甚至抄袭他人成果者,根据其严重程度,给予批评教育、二次答辩、取消答辩资格的处理。
四、引入竞争机制,启动二次答辩制度
为严把毕业设计(论文)质量关,在毕业设计(论文)答辩中启动了二次答辩制度。对毕业设计(论文)达不到基本质量要求(不符合规范要求、存在严重错误),成绩不及格者,必须在进一步修改完善的基础上进行第二次答辩,对于二次答辩还未通过的学生,将随下一级进行毕业设计(论文)重修。另外,采取末位淘汰制办法,控制一定比例学生进行二次答辩,从而形成了你追我赶的竞争局面,避免了学生蒙混过关现象的发生。
五、建立激励机制,开展毕业设计(论文)工作验收与评比
为不断发扬成绩,改进不足,推动毕业设计(论文)工作上台阶、上水平,学校制定了科学合理的毕业设计(论文)工作验收与评比指标体系,届时对各院系毕业设计(论文)工作进行验收和评比,然后在全校进行表彰和奖励。对校级优秀毕业论文(设计),汇编成册,供全校师生学习。毕业设计(论文)工作验收评价指标体系(表1)共4个一级指标,12个二级指标(8个为重要指标),33个观测点。二级指标评价等级分为A、B、C、D四级,评价标准给出A、C二级,介于A、C级之间的为B级,低于C级的为D级。评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种,其标准如下:优秀:A≥9(其中重要指标A≥6,C≤1),D=0;良好:A+B≥9(其中重要指标A+B≥6,D=0),D≤1;合格:D≤2(其中重要指标D≤1)。毕业设计(论文)验收评比工作共分为三个阶段:第一阶段为自评阶段,要求各二级教学单位根据《西安科技大学毕业设计(论文)工作验收评价指标体系(试行)》写出简要自评总结报告,并整理必要支撑材料;第二阶段为专家组实地考察阶段,包括听汇报(15分钟,超时即停)、查看相关资料、反馈意见;第三阶段为教学指导委员会表决通过,表彰奖励。这些质量控制措施的实施,保证了毕业设计(论文)工作的良好秩序,使学生理论联系实际能力、综合运用知识能力、分析和解决实际问题能力得到较大提高,培养了学生严谨求实的学习习惯,促进学生科研素养和创新意识的养成。
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摘要：近些年，我国的科技水平发展十分迅速，电气自动化控制系统也被广泛的应用在人们的日常生活中。本文笔者将深入分析电气自动化控制系统的应用现状，并结合实际情况，探讨电气自动化控制系统的发展趋势，以供读者参考。
【关键词】电气自动化；控制系统；应用及发展
由于我国计算机技术与信息技术的快速提高与进步，使电气自动化控制系统技术也随着提高，就当前社会中的形式而言，电气自动化控制系统已被广泛的应用在各个领域中，逐渐与人们生活与工作的关系变得更加密切，加快了电气自动化控制系统的发展速度。因此，在不远的将来，电气自动化控制系统定会被更广泛的应用在人们的日常生活与工作中。
1目前电气自动化控制系统的发展状况
当前社会中，电气自动化控制系统中的电力线是一种入户率高、近乎天然的物理网络。但是现当下电力线的功能只是传送电能，因此，如何加强利用网络资源来实现宽带与窄带通信，使其成为一种新型通讯网，是国内外自动化控制系统科研人员的一个最新目标。若将电力网开发成一种新型的通信网，只有通过使用载波通信手段才能实现。电力网作为电力载波通信的主要通道，不仅具有信息交换的功能，还有数据传递的功能。由于电源线路是当今社会中应用最为广泛的一种物理媒介，覆盖率远远超出了电话线路与电视网络，同时具有数字通信功能，将建设通讯网的费用减少许多。因此，利用电源线路开发数据通信是当前电气自动化控制系统的主要发展前景。
2目前电气自动化控制系统的应用情况
2.1计算机系统在电气自动化处理系统中，将计算机系统合理融合在其中，是计算机可以实现将所有收集到的信息及时进行接受、反馈、处理。在计算机系统中融入电气自动化处理系统的主要作用有以下几点：紧急事故报警、追踪数据、智能计算、自动输入相关参数。2.2汽机电液系统传统的汽轮机自动化控制系统，主要是利用液压系统来实现汽轮机的控制的。之后由于社会科技的快速发展，电子原件与控制设备也变得更加可靠，因此，衍生出了高压抗燃油机构，使电气自动化控制系统被应用在汽车领域中，实现了天界级别压力与电功率、转速的三回路自动化控制，从而实现了汽车的启动功能。另外，用来控制汽轮机组的盘车也逐步提升了并网、转动的速度。这样使电网调频的负荷改变与电网调度的负荷改变会更加准确，延长了汽轮机组的使用年限，还能够保障机组的运行安全，提升汽轮电液系统的经济性。2.3汽车旁路系统对于汽车旁路系统来说，其中主要包括了高压旁路调节系统、温度调节系统、低压旁路调节系统、低温调节系统，能够按照汽车的运作力矩自动调节汽车的运行速度。2.4炉、机协调系统在电厂生产电能时炉、机协调控制系统具有关键性作用，能够有效控制电能输入与电能输出间的.电能平衡。并且能够将其在运行过程中干扰因素全面消除，达到电网对机组负荷的要求，确保机组能够稳定运行。2.5集中化监控方式电气自动化系统的出现，将集中监控的设计方法变得更加简单化达到方便维护的要求。其主要特点就是将所有系统的功能都汇集在一个处理器上。然而，这样会有十分明显的缺点，在全部设备都正式投入运行时，会出现主机压力增加、投资力度增加，最终会导致电缆超出安全距离从而影响系统的可靠性。因此，这种方式并不理想。2.6实现现场监控与远程监控实现远程监控的重要前提是现场线路的信息传递速度要符合相关要求，这样会有效减少电缆与电缆的安装费用，还同时具备灵活性与可靠性，但是只适合应用在少数区域内。与其完全相反的是构建自动化系统一般会采取总线监控的方式，并且会随着总线与以太网的发展，提升电气自动化系统的智能水平。另外，现场监控的数据传输总线是通过自动化系统与智能设备串行连接来达到数据双向传输的目的，这根串行电缆将监控软件、中央PC、CPU进行有效连接，并且来连接了远程仪表、低压压路器、远程变频器、马达启动器等设备。这样一来，中央控制器就能够采集到大量信息，并且效果良好。
3电气自动化控制系统发展趋势
自从IEC61131发布以后便逐渐成为电气自动化控制系统的国际性标准，使计算机在电气自动化控制系统的发展过程中具有主要作用，计算机技术的飞速发展使电气自动化系统更上一层楼，所以市场逐渐将电气自动化与IT技术进行融合，从而便加快了电子商务的发展。例如，在一个企业中，管理者可以选择合适的企业软件来进行人力资源、财务管理等重要信息的分析，还可以选择以此来进行企业的实时监控。另外视频处理技术与自动技术的广泛应用对自动化系统的发展趋势有着重要影响，比如：保护系统设计与开机界面的设计等。软件的主要功能逐渐从单一设备转移到集成设备，这是自动化系统的重要发展趋势。在一趋势下，逐渐对软件发展空间、结构合理性、接受能力等有了更高的要求，所以这些因素也变得更加重要。另外，在这样的前提下，电气自动化系统定会得到不断完善与提高，从而被应用在更多领域中。除此之外，还不能忘记对自动化系统创新，不断将其生产成本降低，以及提高其生产效率，从而提升产品对市场的适应能力并且保证产品质量减少消耗，尽量满足社会各方面对电气自动化控制系统的需求，从而推进电气自动化系统的发展。
4结语
总而言之，由于现代科技发展速度，以前的电气化自动系统已经很难适应目前社会发展，电气化自动系统应向创新化、智能化、统一化的方向发展。因此，根据我国电气自动化系统的发展状况与应用现状，加强研究电气自动化控制系统的发展趋势是目前社会发展的主要要求。
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1功能
电气自动化控制系统在今天的社会中被广泛应用于各个领域，是随处可见的社会单元，而这一现象的实现与它自身的功能是密不可分的。一个事物的社会普遍化的背后一定潜藏着更深层次的原因。电气自动化控制系统的核心也是主要功能在于它的自动控制、保护功能。以实时监测为基础实现设备各个部件之间的联动，实现整体功能的开关、制动等功能，这就是所谓的自动控制的实现，这也是电气自动化的最为重要的功能。我们可以举一个简单的例子:在特定的触发机制下，实现整个系统的自动化操作，简单来说就是自动开启与关闭。一定的电气设备被我们通过各种各样的模拟信号、磁场信息、电流等外在刺激形成关联，当这些外在刺激达到一定程度后，会触发相应电气设备机制，从而带动设备完成既定的机械运动，这就是电气设备功能。而机械装置在整个运行的过程之中遇到问题，产生故障，进而导致整体的崩溃，这时装置能够自行检测出问题所在，进而发出警报信号然后完成对于装置整体的临时应对，是为保护。我们需要注意的是，上述的一切行为机制完成的前提是监视监测机制的健全无误。上述功能的实现是电气自动化控制系统得以正常运行的前提，正是凭借着这些功能，电气自动化控制系统才能够在借助动力控制系统和网络之后，实现与整个社会生产之间的链接，进而生成控制网，这种控制网是多种多样的'。
2电气自动化控制系统的发展现状概述
我国近年来，随着改革开放程度的进一步推进，以及与国际接轨的日益加深，我国的经济发展水平不断攀升，经济是科学技术进步的源动力，在经济发展的刺激下，我国的电气自动化水平得到了长足的发展。但这只是纵向的比较，只是与我国过去的比较，同世界发达国家进行横向比较时，我们能够清晰的发现我国电气自动化水平的稚嫩。经济在发展，社会在进步，随之而来的是我国电气自动化技术的不断完善，但是我们同样能够清晰的感受到的是在这一领域竞争压力的扩大化。因此，我们在研究电气自动化控制系统是必须立足于实际生活，不可脱离实际，空谈理论，一切理论只有付之于实践才有意义。2.1分布式自动化控制系统首先我们要认识一个名词DCS，这是一种分布式的电气自动化控制系统。它具有良好的实时性，并且结构可靠。但是也具有致命的缺陷，那就是维护难度高，而且企业生产标准难以达到要求。2.2集中式自动化控制系统这一系统与分布式自动控制系统等其他控制系统相比，解决问题速度慢，这一缺陷归根是控制方式的问题，这一缺陷会影响整个控制系统的运行速度。
3电气自动化控制系统在日常生活中的应用
（1）交通领域的应用。电气自动化在交通领域应用很多，汽车自动化开关、安全气囊等都是这一技术的应用。（2）服务行业的应用。典型的应用就是POS机的推广应用，保障了资金安全、提高了交易效率。
4电气自动化的未来发展趋势
（1）标准的统一化。信息、制作规格等各个方面标准的统一化能够降低工程成本以及能够进一步促进电气自动化的发展。（2）智能化。全面提升电气自动化控制系统的智能化水平，使之能够更加便捷的接受外界的信号刺激，进而快速做出反应。
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摘要:随着时代的进步,社会开始普及机器人产品,产品性能直接影响社会发展水平,需要及时改造和创新机器人技术。航空航天、工业生产等行业中已经广泛应用工业机器人,因此，未来发展研究六自由度工业机器人运动控制系统尤为重要。
关键词:六自由度；工业机器人；运动控制系统
自动化工业系统中工业机器人是一种不可或缺的设备,为人类社会进步和历史发展奠定基础。随着社会生产力的全面提升,越来越多的劳动力被需要,这就使得逐渐凸显出重复劳动力的问题,为了有效解决上述问题,机器人是一种良好措施。虽然工业机器人研究方面具备一定成绩,但是相比国外发达国家来说,还是具备一定差距,为此需要进一步研究六自由度工业机器人,集中阐述运动控制系统。
1设计运动控制系统基本方案
基于六自由度工业机器人基本系统的基础上来构建控制系统,六自由度工业机器人运动控制系统主要包括两个部分：软件和硬件。软件主要就是用来完成机器人轨迹规划、译码和解析程序、插补运算,机器人运动学正逆解,驱动机器人末端以及所有关节的动作,属于系统的核心部位。硬件主要就是为构建运动控制系统提供物质保障[1]。
2设计硬件控制系统
在六自由度工业机器人的前提下,利用ARM工控机来设计系统方案。下位机模块是DMC-2163控制卡。通过以太网工控机能够为DMC-2163提供相应的命令,依据命令DMC-2163执行程序,并且能够发出控制信号。利用伺服放大器对系统进行放大以后,驱动设备的所有电机进行运转,保障所有环节都能够进行动作。工业机器人通过DMC-2163输送电机编码器的位置信号,然后利用以太网来进行反馈,确保能够实时监控和显示机器人的实际情况。第一,DMC-2163控制卡,设计系统硬件的时候,使用Galil生产的DMC控制器,保障能够切实满足设计的性能和精度需求,选择DMC-2163控制器来设计六自由度工业机器人,依据系统API来二次开发工控机。第二,嵌入式ARM工控机。实际操作中为了满足系统高性能、可靠、稳定的需求,使用嵌入式FreescaleIMx6工控机,存在1.2GHz主频率。Cortex-A9作为CPU，拥有丰富的硬件资源,能够全面满足设计六自由度机器人的需求[2]。
3设计和实现控制系统软件
3.1实现NURBS插补依据系统给定的控制顶点、节点矢量、权因子来对NURBS曲线进行确定,插补NURBS曲线的关键实际上就是利用插补周期范围内存在的步长折线段来对NURBS曲线进行逼近,因此,想要实现NURBS插补就需要切实解决密化参数和轨迹计算两方面内容。第一,密化参数。实际上就是依据空间轨迹中给定的补偿来对参数空间进行映射,利用给定步长来计算新点坐标和参数增量。第二,轨迹计算。实际上就是在具体体现空间回轨迹的时候合理应用参数空间坐标进行反向映射,以便于能够得到对应的映射点,也就是插补轨迹新点坐标。为了有效提升插补实时性以及速度,需要进行预处理,确保可以降低计算量。通过阿当姆斯算法,有机结合前、后向差分来进行计算,保障能够防止计算隐式、复杂的方程。为了确保可以有效地进行插补计算,设计过程中通过Matlab平台进行仿真处理[3]。3.2实现ARM工控机基于ARM工控机来展现六自由度工业机器人运动控制系统的软件,实际操作中开发软件环境是首要问题,把Linux系统安装在FreescaleIMx6中,构成ubuntu版本的控制系统,并且系统中移入嵌入式Qt,并且在ubuntu中移入DMC控制器中的Linux库[4]。利用图形用户界面来设计软件,构件主体框架的时候合理应用QMainWindows,为了能够全面实现系统所有模块的基本功能,需要合理应用QDialog、QWidget类,通过Qt信号、配置文件、事件管理、全局变量等来展现模块的信息交流功能。控制软件系统包括以下几方面内容：第一,文档管理模块。文档管理模块能够保存文件、重新构建文件,是一种可以被DMC-2163解析的文档二字符指令集,以便于能够简单控制代码测试机器人的轴[5]。第二,与下位机通讯模块,这部分实际上就是通过DMCComandOM()函数来对编码器数值进行关节转角数据的获取,计算运动轨迹的'时候应用正逆运动学,同时利用DMCdownloadFile()函数,在控制器中下载运动指令。第三,人机界面模块。这种模块主要就是用来更新和显示机器人运动状态的,此外也能够设置用户输入的数据,保障能够实时监控和控制机器人的基本情况。第四,运动学分析模块,在已经获取末端连杆姿态和位置的基础上,来对机器人转角进行计算的方式就是逆解。在已经计算出关节转动角度的基础上,来对空间中机器人姿态和位置进行求解的方式就是运动学正解。机器人想要正确运行的前提就是运动学分析模块,并且对机器人目标点是否符合实际情况进行分析,保障能够及时更改错误。第五,轨迹规划模块。这种模块可以为完成基本运动作业提供依据,不仅可以完成圆弧运动和直线运动,也能够进行NURBS插补,保障能够自由地进行曲线运动。第六,机器人在完成十分复杂的再现和示教操作的时候,利用再现模式界面来对示教动作进行自动操作。第七,设置系统。设计的过程中应该对系统进行合理设置,如限制运动权限、进入系统的密码、机器人系统参数等。在设置系统参数的时候,能够在六自由度工业机器人中来实现控制系统软件的基本作用,以此来保障控制软件系统设计的通用性。第八,状态显示模块。这种模块可以具体显示完成作业的进度、机器人安装的姿态和位置、控制器I/O。第九,设置机器人参数,一般来说主要包括伺服驱动倍频比/分频比、运动学DH参数,六自由度工业机器人设计结构取决于DH参数;机器人DMC控制卡输送单个脉冲过程中的关节转动角度取决于倍频比/分频比[6]。3.3运行系统软件软件控制系统设计中成功测试各模块以后,在程序主框架中进行合理应用,以便于设计实现机器人系统。成功测试系统软件以后具备运动控制系统的基本功能。
4结语
综上,在基于目前已经存在的六自由度机器人系统上来设计运动控制系统,嵌入式ARM工控机和DMC-2163控制卡是硬件系统设计的关键。在Ubuntu的基础上构建Qt平台,此时合理科学地设计软件系统。此外把NUBRS插补计算方式融入到控制系统中,保障在轨迹空间中机器人末端能够形成自由曲线轨迹。运动控制系统为机器人提供图形界面,能够为系统运行提供比较好的扩展性、高通用性,并且操作也十分方便,因此这种运动控制系统应用具备广阔的前景。
参考文献
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[3]倪受东,丁德健,张敏，等.视觉功能六自由度工业机器人的研制[J].制造业自动化,20xx,34(24):1-4,9.
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