控制系统论文

时间:2024-08-10 08:41:59 论文 我要投稿

控制系统论文

  在各领域中,大家都不可避免地要接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?以下是小编为大家整理的控制系统论文,欢迎阅读与收藏。

控制系统论文

控制系统论文1

  摘要:智能换热站的自动控制系统由监控中心、通信网络、本地监控站(现场控制层)3部分组成。本文重点介绍了智能换热站现场控制层的硬件设计,结合换热站的主要调节参数二次侧的供水温度、供回水压差和回水压力,给出了智能换热站主要控制策略。

  关键词:智能换热站;PLC;智能PID;变频器

  集中供热系统是城市重要的基础设施之一,也是城市现代化水平的重要标志[1]。换热站作为连接热源与用户的重要纽带,起着热量匹配、转换和输配的功能,其安全、可靠、稳定、经济节能运行直接影响热源效率及供热质量。鉴于此,智能换热站利用现代工业自控技术、计算机技术、通讯技术、物联网技术、现代信息处理技术,实施更科学、更规范的监控管理,实现由传统的人工操作模式向现代化、高度集成化、自动化、智能化的模式转变,最终达到提高供热质量,节约能源的目的。本文是以保定市老城区集中供热改造设计为例。

  1换热站工作原理

  换热站就是换热的场所,它连接一次网和二次网,就像一个变压器一样把一次网的.高温热量换热给二次网的热水再供给用户。换热站通过热源热水在一次网循环将热量传送给二次网中的循环水,经过换热站的一次网热水回到热源被加热后重复下一次循环;吸收了一次网热量的二次网循环水由换热站循环泵加压后送至各供热用户,流经用户散热后的二次网循环水返回吸收一次网热量,重复上一次循环周而复始。换热站通过流量计、温度传感器、压力传感器等传感器采集信号送至PLC,并上传数据信息;同时,PLC还可对循环水泵、补水泵等实现远程控制和自动控制,从而实现换热站的无人值守[2]。PLC是热量交换,热量分配及系统监控、调节的枢纽,在供热期间通过调整和保持热媒参数(温度、压力和流量等),进行分时、分区节能控制和气候补偿节能控制,满足按需供热,实现供热、用热全网热量平衡和节约能源。

  2智能换热站控制系统组成

  智能换热站的自动控制系统由监控中心、通信网络、本地监控站(现场控制层)3部分组成[3],见图2。监控中心硬件由服务器、工作站、集中显示系统、电源系统、打印机和相应的网络通信设备等组成。监控中心能够实现对供热系统监控运行、调度和能耗管理、故障诊断和报警处理、数据存储和统计及分析、集中显示等功能。本地监控站(现场控制层)由PLC、传感器、变送器、执行机构、网络通讯设备、人机界面等组成,能够实时采集各换热站一、二次网的压力、温度、流量、液位等参数,监视和调控设备运行。通信网络将监控中心、各个换热站、热源、管道监控节点等连接成一个整体,是热网监控系统的桥梁和纽带。

  3智能换热站现场控制层硬件设计

  换热站现场控制系统由PLC控制器、触摸屏、电动调节阀、变频器、压力、温度、流量变送器,通讯模块等以及视频摄像机、交换机等部件构成[4]。控制核心PLC采用德国西门子公司的S7-300系列,其模块化的结构、易于实现分布式的配置、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好,在供热领域应用广泛。中央处理单元采用CPU315-2DP,自身带有Profibus-DP主/从现场总线通信接口;温度测量模块采用SM331AI8×RTD8点输入热电阻专用模块;模拟量输入模块采用SM331AI8×(9~14)bit,输入精度9~14位可调;模拟量输出模块采用SM332AO8×12bit,输出的电流和电压可调整;数字量输入模块和输出模块分别采用16点24VDC的SM321和32点24VDC的SM322。变频器采用ABB公司的ACS510系列变频器,内置RFI滤波器和变感电抗器,具有PID闭环调节功能,变频器与PLC采用Profibus-DP方式通讯,由PLC控制改变变频器的输出频率,调节循环泵与补水泵转速,实现节能运行。采用西门子TP精智系列触摸屏作为PLC的人机界面,通过触摸屏按钮可调整和修改PID参数;显示现场压力、温度、流量、液位等信号,监测循环泵、补水泵、调节阀、变频器等设备工况;为了方便调节和控制整个工作过程,通过设置报警极限值可进行声、光报警。视频监控摄像机为网络摄像机,采用光纤以有线方式租用通信运行商链路实现换热站和监控中心之间运行数据和视频信号实时传送,并接受监控中心发送的指令。智能换热站数据采集见图3。

  4智能换热站主要控制策略

  影响用户供暖质量的因素主要是供热系统中水的温度、管道压力及流量,调整二次侧的供水温度、供回水压差和回水压力就能满足用户对供暖的要求,通过对一次网侧电动调节阀以及对二次网侧循环泵和补水泵的控制即可实现对以上各参数的调节[5]。

  4.1二次网供水温度的调节

  根据供热对象的特性和本地的气候条件,给出一条二次供水温度与自然时间及室外温度之间的对应曲线。按照当地热负荷(曲线可以进行偏差修正)、室外温度的变化及不利点温度,利用PLC的强大控制功能和丰富算法,结合一天中温度设定值的变化规律对控制算法进行修正,根据修正后的控制算法得出二次网侧供热温度的设定值,把设定值和实测供热温度比较后,送入控制器,执行智能PID闭环调节,改变一次网电动调节阀的开度,实现一次侧流量的量调节和二次侧供水温度的质调节,从而达到二次网供水温度的要求。

  4.2二次网供回水压差控制

  为了满足将热水供至管路末端用户,必须在换热站二次网设置循环泵。二次网供回水要保持一个恒定压差来保证供回水的流量,使热量传送给用户。因此,循环泵须采用变频控制。由压力传感器检测供回水压差信号并与设定值比较,通过变频器采用智能PID方式调节循环泵的转速,使得二次网供回水的压差保持恒定,在保证最不利点正常供暖的前提下,既实现了分时段变流量功能,又有效地节约了电能。压差设定值可根据经验参数或经验曲线进行设定。

  4.3二次网回水定压控制

  热水管网常会发生漏水现象,导致水压不稳定,为了维持管网恒压点压力,在二次管网回水处设置一台回水压力变送器,将回水压力信号输送至补水泵变频器,变频器根据回水压力设定值,通过内部PID控制调节补水泵的转速,保持二次热网的水压恒定。

  5结语

  通过采用电子信息技术、PLC控制技术和变频调速技术等,智能换热站控制系统实现了对温度、压力、流量等参数的自动控制,不仅提高了供热系统的自动化程度及控制精度,还节省了大量的人力和物力。通过远程通信网络,热力网监控系统实现了对换热站的远程遥测、远程遥信、远程遥控,利用视频系统还可实时监视换热站现场情况,最终达到无人值守,起到了减人增效的效果。

控制系统论文2

  【摘 要】在社会发展进步的过程中,自动化技术也进入了稳步发展的过程。电气自动化技术的发展历史比较长,并且支撑了我国当前工业技术的快速发展,对于国家的经济增长以及工业化的推进有着重大意义。广泛应用电气自动化技术能够显著提升工业生产的效率,并且避免大量人力资源的浪费,确保企业生产质量和效率的提升,能够提升相应的生产效益。从目前所掌握的情况来看,电气自动化工程控制系统是一类非常高科技的系统,在操作上非常简单,同时能够对很多的问题进行积极的预防,所以具有较大的应用意义。文章就此展开讨论,并提出合理化建议。

  关键词电气 自动化 工程 控制系统

  在当今社会之中,电气自动化已经成为了不可避免的趋势,纯人工的操作方法根本不适合长久的工作。特别是在进入到21世纪以后,各个地方的电力工作开展,都是依托强大的设备来完成的,如果缺乏了系统的有效支持,很容易在工作上出现恶性循环的状况,并且针对电力工作的拓展、修复、优化等,也将产生极大的不良影响。所以,电气自动化工程控制系统的发展现状,需要得到正确的总结,同时更加对今后的发展趋势进行深度的明确,运用科学的手段及方法,创造出更高的效益。

  1 电气自动化工程控制系统的现状

  简单来讲,电气自动化工程控制系统是一类比较智能化的系统,其固有的操作方法和运行方案是比较多的,各地方在引进该系统以后,则可以充分的结合地方需求和电力工作的标准,将工作方案做出良好的转变,进而为日常工作提供较多的支持。除此之外,电气自动化工程控制系统在应用的过程中,针对安全性、可靠性等方面,均实施了有效的提升,减少了各种矛盾操作和冲突的问题,确保电气工作能够顺利的开展,任务完成率得到了较高的提升。

  (1)电气自动化工程控制系统的信息集成化逐步明显。就系统本身而言,电气自动化工程控制系统在目前的操作中,能够满足工作上的需求。集成化的处理,主要在于纵向、衡量的良好干预,增添系统内容的同时,不会产生严重的负担现象[1]。除此之外,在研究电气自动化工程控制系统的过程中,发现很多的精密设备,都在朝着微小化的方向发展,各种芯片、零部件的合理加工、配合,造就了高效率的系统,操作内容上也不断的增加,基本上都通过各类软件来完成的,对未来工作而言,可以产生较大的积极帮助。

  (2)分布式控制系统。与过往情况不同的是,当代的社会发展是非常快速的,很多工作内容都要得到较快的革新处理,一方面是为了满足工作上的需求,另一方面则是为了其他的工作進行有效的准备。在现阶段的工作当中,电气自动化工程控制系统具有多元化的特点,总控系统的子系统类型多样,分布式控制系统就是其中之一,并且带来了很大的积极作用。例如,分布式控制系统在操作上非常的简单,可直接按照主观上的需求来完成,各个工作任务之间表现出相互独立的特点,运作过程中不会产生干扰的情况。每一项工作任务完成后,都会集中到总体的系统内部,进行快速的总结处理,为电气运营的良性循环,做出了较强的保障。

  2 电气自动化工程控制系统的发展趋势

  2.1 创新技术的深入研究

  与一般的系统有所不同,电气自动化工程控制系统是通过众多技术支撑起来的,当下所获得的各项积极成果,都与相关的技术存在密切的联系。因此,未来的'发展趋势当中,仍然要将各类创新技术深入的研究,在获得阶段性成果以后,积极的投入使用,不断对系统做出优化处理,创造出更高的价值。

  (1)电气自动化工程控制系统的未来发展中,智能化创新技术将会占有主导性的地位。现下的几乎所有电气产品,都在不断的靠拢智能化,希望由此来带给消费者更好的体验[2]。电气自动化工程控制系统也是一样的,其在自身的智能化技术中不断的丰富以后,系统本身就可以对各类工作情况做出准确的判定,在处理问题过程中,直接按照最优的方式来处理,减少过往的不足和缺失。同时,在发现系统难以应对的问题时,将直接发出相应的报告,及时告知技术人员处理,将工作效率不断提升。

  (2)智能化技术在研究到一定程度后,将直接促使电气自动化工程控制系统整体,转变为高度智能的系统。从客观的角度来分析,智能系统意味着可以在某种程度上,脱离人工的操作,每天自动的运行、总结、分析、发出报告等等[3]。工作人员根据系统的提示来工作,并且按照良性循环的方法来操作,大大降低了工作出错的情况,很多方面的工作任务都可以在较短的时间内完成,基本上不会产生严重的问题。可是,智能系统还有很多的挑战需要完成,包括设备、系统、软件、硬件的有效结合等,这些都需要在日后专项研究。

  2.2 统一化的电气自动化工程系统

  电气自动化工程控制系统在今后的发展趋势当中,还会将“统一性”贯彻落实,由此来加强各方面的稳步控制,推动系统本身的价值提升。本文认为,统一电气自动化工程系统能够实现电气自动化产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等,这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理,关键能够达到客户的需求,也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说,是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时,不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网,需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。

  3 结语

  本文对电气自动化工程控制系统的现状、发展趋势展开讨论。在社会进步发展的过程里,先进科学技术的作用不可忽视。电气自动化工程控制系统就是在生产需求提升和科学技术进步的背景下发展起来的,只有持续的发展和创新电子自动化技术,才能够满足当前的生产要求,并且积累宝贵的实践经验。通过四年的学习,我的专业知识得到巩固和提高,在工作中遇到的技术难题的以解决,也让我深刻体会到电气自动化对人类工业发展的重要性。

  参考文献:

  [1]张礼崇,郜祥,王焱,李兴.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].技术与市场,20xx,01:127-128.

  [2]刘惠彦.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创新与应用,20xx,18:125.

  [3]蔡珊.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].化工管理,20xx,14:40+42.

控制系统论文3

  摘要:目前我国电正逐步朝着智能电网调度自动化方向发展,智能电网在实现自动控制过程中,需要做好系统的设计,确保智能电网调度的合理运行,促进我国电调度自动化的发展。

  关键词:智能电网;自动化控制;设计与应用

  随着电子信息技术的高速发展,智能电网得到了进一步普及,并且取得了成功。智能电网的普及提高了电力企业的劳动效率,并且实现了科学管理,对提高电网运行的经济效益和安全水平,因此电网设计自动变化对电力企业来说越来越重要。

  1选择系统硬件方案

  自动化控制系统在设计过程中需要做好硬件的选择,硬件是系统涉及到基础,硬件选择涉及到的具体内容如下:

  1.1配置两台服务器(SCADA)

  通过服务器完成对数据的监视、处理、控制。为了确保数据的及时传输,每台服务器都应当通过千兆以太网与主网连接。每一台服务器的技术要求如下:64位字长,操作系统可选用Unix系统,CPU的内存大小应当大与2GB(可过充),确保日后对系统进行修改的便捷性。

  1.2数据服务器

  数据服务器应当准备两台,相互作为备用服务器,其主要功能用户网络结构、数据库模型、理实数据的存储,以及资料报表的生成,避免数据丢失,对配电网的运行造成不良影响。

  1.3磁盘列阵

  在数据服务器中配备磁盘列阵实现对全部历史数据的存储,存储量的大小应当依据电网的存盘周期、电网要测量点数、保存周期进行。

  1.4计算机网络

  针对系统内网和外网的交互,应当配备4台网络交换机,内网连接ACADA中的各个分布点,外网与本地的连接则通过路由器完成。对内网在配置上采用冗余配置,并且使用的是双以太网,双网能够实现负载分流,每个网的工作都可以独立进行,并且可以相互作为对方的备用网络,确保了系统运行的可靠性。外部网路交换过程中,要配置防火墙,对以硬件设备进行安全隔离,同时要制定相应的安全防护策略,确保在对系统监控时,不会受到外部环境的干扰。在系统中使用的网络IP地址,必须要省里电力调度专用的网络IP地址规划。

  2软件配置

  软件配置应当从以下几个方面入手:

  2.1操作系统

  各个工作中和服务器操作系统的可靠性、稳定性、安全性都能满足要求,在实际应用环境中,操作系统和应用环境都必须是通用的。

  2.2商用数据库

  目前,商业上常用的'数据库有Oracle、Sybase等,该类型的数据性能稳定,安全性高。

  2.3应用软件

  SCADA应用软件在功能上可以满足主站调度在运行上的需求,在实际操作过程中,所使用的全部软件都必须能同一平台上使用,并且使用的在实际操作过程中应当具有统一的人机界面和数据库,并且可以实现对数据库和公共电力系统模型的共享。

  3系统设计

  调度自动系统的设计必须要先相关的规定与要求,遵守IEC、ISO、DL等标准,同时在系统设计过程中需要强调实用性、可靠性、开放性等原则,并且要以建设时间作为参考,系统的扩从能力应当能够满足当年之后8-10年的需求。

  3.1设计原则

  系统设计上需要满足实用性、开放性、可扩展性、安全性,在设计上要做确保经济较合理、确保技术的先进性。

  3.2系统规模与容量

  在设计上应当以设计当年的参数作为主要数据参考,要对未来8-10年的技术发展进行合理预测,系统规模设计要依据技术规范进行,确保系统处理数据的能力能够满足电网的发展需求。

  3.3SCADA设计

  SCADA调度自动化基本应用主要包括:数据的采集和数据处理、控制与调节、历史数据管理、趋势记录、电子值班、安全管理等多方面功能,实时信息发布和网路通信功能。

  3.4设计硬件配置

  硬件系统的设计需要满足水平年调度自动化系统功能需求。硬件设备需要以标准化通用设备,要具有开放性,需要符合SCADA系统原理,确保系统的安全性、可靠性和实时性。在系统中使用的关键设备冗余配置,要重视系统的重要性,结构上应当选用双网架构,服务器应当应用工作机组,基于UNIX服务器和RISC64bit技术。

  4结束语

  电网运行的核心是电网调度,开发和研究智能调度系统已经成为了必然,做好自动化控制系统,确保智能电网调度自动化控制系统的合理运行,使其能够更好的为人们服务。

  参考文献

  [1]解深海.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].山东工业技术,20xx,17:130.

  [2]林怀德.自动化控制技术在智能配网中的应用分析[J].自动化与仪器仪表,20xx,10:140-141.

  [3]闪鑫,戴则梅,张哲等.智能电网调度控制系统综合智能告警研究及应用[J].电力系统自动化,20xx,01:65-72.

控制系统论文4

  摘要:艺术表演离不开剧场的支撑,然而,在剧场中也不可缺少舞台机械。它空间位置变化丰富、速度快慢不一,形式变化多端,所以,如何的控制舞台效果,就需要从舞台机械控制系统入手,多电机同步控制系统能够很好的满足以上多样的舞台需求,所以,必须要引起重视。

  关键词:智能控制系统论文

  在控制舞台的时候,不但要依靠电机驱动装置,在舞台控制中,电机同步控制技术也是其中的核心技术之一,旋转台、防火幕、升降台等舞台设施都要由多台电机一同完成控制。一旦没有协调控制多台电机,对演出效果必将带来很大的影响。所以,文章通过对舞台机械控制系统多电机同步控制相关内容进行了分析。

  1多电机同步控制的相关阐述

  这种控制指的是在确保系统快速性与高精度的基础上,令多个电机一同工作。电控制与机械控制是两种主要的控制方式。初期的控制系统,经常对机械同步控制方式进行应用,对机械的传动装置进行应用,将各个运动部分连接到一块,进而完成多轴同步的目的,能够非常简单的完成这种同步操作,难度在电气系统设计中较少,所以,在设备相对固定且对控制精度要求低的场合得到了有效的应用。机械同步控制方法在上个设计所搭建的舞台机械控制系统中得到了大量的应用。然而,在科技不断发展的推动下,极大的提升了人们的生活质量,也将越来越高的精度要求抛向了同步控制,此外,随着电机控制技术的不断发展,从而能够同步完成多台电机的驱动,从而将同步控制精度和质量提升,这就是我们所讲的电控方式。应用一台电机驱动电控方式的各个轴,利用主控制器,确保每个轴的电机能够协调工作,进而同步运行。同机械控制方式进行比较,电控方式控制精度会更高,较大的同搭建灵活性,能够非常容易的改动设备,能够低成本的完成设备的维护。

  2具体的控制对策分析

  2.1主从式控制

  在跟随原理的串联运行方式的基础上发展起来了主从控制,简单而言,就是将下一台电机的速度输入用上一台电机的速度输出,就是主动电机的速度变化由从动单机进行跟踪,进而完成同步的目的。在此种控制方案中,从电机的转速参考值是由主电机的输出转速所提供出来的。通过分析能够发现,从动电机越是靠后,所用的.调节时间就会越长,才可以稳定下来。当存在较多的电机数目时,从动电机越是靠后,响应也就慢。在从动电机上会完全的反应出主电机上的负载扰动或者速度变化情况,然而,不会向主电机中反馈从动电机上的扰动,造成在突加干扰与启动的时候,会有很大的同步误差出现在其中。因为非常简单的就可以实现这种同步控制结构,所以,同步电机数目较少的工程或者电机之间主从关系明确的工程中应用的较多。

  2.2并行控制

  在相同给定电压并联运行方式基础上完成这种控制,这种同步方法相对而言最简单。将同一给定电压应用到调速系统中,在控制目标大致相同的情况下比较适合应用此种方法,速度稳定性在驱动器非常合理,进而能够更好完成系统控制。同步控制系统中应用并联运行方式,有着搭建简易的优越性,并且,停止阶段和启动阶段系统的同步性能都非常的优越。然而,因为相当于开环控制整个系统,协调反馈情况根本不会发生于电机之间。在运行的时候,当扰动某一台电机时,这样将会有偏差出现在电机之间的同步中,最后造成电机难以同步,总的来讲,就是有着较差的同步性能,主要是在电机运行或者简单扰动的场合中比较适合应用这种方法。

  2.3耦合交叉控制

  由Koren于1980年研究出的这种控制策略,能够将两轴控制系统的精度有效的提升上来,这种控制对策的基本特征为:合理的对比分析位置反馈信号、电机的速度,附加的反馈信号即为所得到的转速差,而且,跟踪信号就是由合这个附加的反馈信号进行表示的,分别补偿两台电机转速。这样确保任何一台电机的负荷变化情况都能够通过系统反映出来,进而将更高的控制精度展现出来。然而,将两轴电机的控制精度提升上来是此策略的最初目的,虽然能够同步控制两台电机,然而却很难确定是否,而已对三台以上的电机进行同步控制。为了简化控制公式,同步控制更多的电机,相邻耦合控制、环形耦合控制、偏差耦合控制等控制不断的被研究出来。不但多电机控制能够利用耦合控制给予完成,同时,将系统的稳定性、鲁棒性和控制精度也能够非常有效的提升上来。

  2.4偏差耦合策略

  将其他电机的转速与某一台电机的转速相应的做差,相加所得到的转速以后,将相应的补偿信号为该电机的速度提供出来,这样每个电机转动惯量的差异就可以用它进行补偿,对于种种测试控制的不足都能有效的予以克服,将更高的同步控制性能彰显出来,然而,计算量过于庞大是这种控制策略的不足所在。进而就将更高的要求抛向了整个系统的实现性与计算速度。

  2.5相邻耦合策略

  在最小相关轴数目的基础上发展起来的相邻耦合控制策略,其中同步误差控制与跟踪误差控制是其中两个重要方面,所以,有两个同步误差控制器及跟踪误差控制器存在于各台电机控制器当中。各个轴的控制转矩,都可以令此轴同邻近两轴及此轴的跟踪误差稳定的完成工作。对于相邻两个周的情况,各个轴的控制是一定要进行认真考虑的。对外部扰动能够非常迅速的进行收敛跟踪是相邻耦合控制的优点所在,动态性能在其中非常优越。然而,因为各个轴都应该监督控制相邻两个轴的具体运行情况,因此,在系统进行搭建的过程中,系统会更加的复杂,设备成本会更大。

  2.6环形耦合策略

  通过相邻耦合控制策略发展而来的环形耦合控制策略,在同一给定控制和耦合补偿原理基础上发展而来的,在对给定转速和各台电机转速之间误差进行充分考虑的基础上,同时,对于相邻一台电机和该电机转速之间的差异也需要认真的进行分析与考虑,只要干扰到了系统中任何一台电机,并且有变化出现当中,都会有反馈形成与相邻电机之间,最后就会影响到每一个电机,这样就会有相互耦合的问题出现在各个电机之间,进而出现耦合环。对这种方法进行应用,参数信号会被全部电机所跟随,确保了在启动或者停止系统时,同步性能都非常的优越。在耦合环的影响下,电机负载所带来的扰动能够快速收敛且同步误差不大,将系统的动态特性与抗干扰性能够明显的提升。

  3结束语

  综上所述,随着技术的不断成熟,一些先进的技术与设备不断的被应用到舞台当中,这样极大的提升了舞台的表演效果。但是,我们国家的舞台技术同西方一些发达国家对比还有很多地方需要学习与强化,其中舞台机械控制环境是确保打造高质量舞台效果的关键所在,是我们进行舞台效果强化的重点。所以,文章通过相关方面的进行了内容阐述,从而为有关技术人员在实际工作中提供一定的借鉴作用。

  参考文献

  [1]叶军.基于PROHBUS-DP的舞台台面设备控制系统的研究与开发[D].兰州理工大学,20xx.

  [2]李旭宁.大型舞台运动控制系统关键技术研究及软件设计[D].国防科学技术大学,20xx.

  [3]陈立君.PRCMBUS总线现场抗干扰问题剖析化[J].冶金动力,20xx(6):83-85.

  [4]茹祭,贾立新,薛钩义.ProfiBus协议的实时性能参数分析化[J].小型微型计算机系统,20xx(5):933-936.

  [5]曹玲芝,等.基于相邻交叉赖合的多感应电机滑模同步控制阴[J].电机与控制学报,20xx(5):586-592.

控制系统论文5

  1引言

  城市规模的不断扩大,机动车辆的急速增加,交通超负荷等一系列问题让道路一再出现拥堵状况,而我国大部分城市仍然采用平均定时分配方式控制交通灯,虽然缓解了交通矛盾,但道路并没有被高效利用。

  本系统通过对道路上车流量实时检测,合理安排各个方向通行时间,有效改善了车辆拥堵状况,提高了通行效率,解决了交通堵塞问题,另外对减少能源消耗,降低环境污染程度也有一定的积极作用。

  2系统总体设计

  本系统是基于对现有交通控制系统深入分析和了解的基础上,运用超声波传感器检测、实时调整通行时间,进行智能化控制,其中将传感器监测、调整实时车辆通行算法与单片机控制相结合,提出了基于单片机的交通控制系统设计方案。

  直行方向和转弯方向运用超声波检测模块检测车流量,传递相应信号给接收单片机。AT89C51单片机作为该系统的检测与控制显示的核心。4组红黄绿三色的发光二极管构成其信号指示灯,并且每组都有一个2位八段的数码管构成了东西南北四个方向倒计时显示模块。

  根据检测到的车流量,51单片机会做出检测结果的输送,并且对数码管显示模块和红绿灯显示模块做出控制,以实现充分合理地设置通行时间。

  3关键技术

  3.1超声波传感器检测

  车辆超声波传感器检测车辆是借助于超声脉冲回波渡越时间法来实现的。我们设超声波脉冲由传感器发出到接收所经历的时间为t,超声波在空气中的传播速度为c,则从传感器到目标物体的距离D可用下式求出:

  D=ct/2.

  在利用超声波传感器检测车辆时,实际是根据检测距离的时间差不同来判断有无车辆的',接收反射的超声波信号,并且计算接收频率和时间的变化参数以得出车辆的速度及长度,提供车数量、道路占有率、速度和车型等实时信息。

  为了检测出车道上车的数量,超声波束的发射方向上以2M为一个层面分展探测物体,超声波束在15度范围内投影形成一个分为32个十层面的椭圆形波束,(椭圆的宽度取决于仪器选择的工作方式),通过这种方式可检测出车量数具有两种基本的使用模式,分别是路边侧向模式和前方正向模式。

  路边侧向模式可以使用一台同时检测多至8条车道,并提供每条车道的交通信息。前方正向模式,用一台实时检测一条单一车道的交通情况。超声波传感器的检测精度高,且是一个全天候的车辆检测器。

  3.2红绿灯显示和倒计时显示

  3.2.1红绿灯显示

  颜色灯的显示是交通灯的最基本显示功能,每个路口都需要红、黄、绿色灯各一盏,东、西方向的两组同色灯是蝉联在一起,南、北方向的两组同色也是彼此互联。

  这6盏灯分别与单片机的P2.0-P2.2和P2.4-P2.6连接。D1、D2、D3代表东西方向的红、绿、黄灯;N1、N2、N3则代表南北方向的红、绿、黄灯。

  当东西方向显示为绿灯时,P2.1口输出为低电平,绿灯D2亮;同样,P2.5口也输出的是低电平,南北方向绿灯N2点亮。

  当东西方向显示为红灯时,P2.0口就会输出低电平,则红灯D1点亮;相对应,P2.5口也会输出低电平,南北方向的绿灯N2就点亮。

  而当东西方向为红灯最后5秒时,南北方向黄灯点亮,也是5秒倒计时,南北方向红灯最后5秒也类似,以此来提醒驾驶员注意红绿灯的转换。

  3.2.2倒计时显示

  电路LED(LightEmittingDiode)显示屏作为大型显示设备的一种,具有亮度高、价格低、寿命长、维护简便等优点。LED数码管的结构简单,分为七段和八段两种形式,也有共阳和共阴之分。

  以八段共阴管为例,它有8个发光二极管(比七段多一个发光二极管,用来显示sP,即点),每个发光二极管的阴极连在一起。

  这样,一个LED数码管就有I根位选线和8根段选线,要想显示一个数值,就要分别对它们的高低电平加以控制。

  在本系统中,倒计时显示的主要功能就是让红、黄、绿灯的延时进行倒计时显示,给驾驶员进行提示。

  使用数码管作为显示设备,在各个路口都能明显看到,方便通行。

  3.3核心程序

  车流量检测程序是检测部分的核心,也是实现智能交通的关键手段。

  该程序通过超声波传感器对距离的检测,判断出数量的情况,与预定的情形进行简单算法得出交通状况,送给第三块单片机去完成显示,使得各方向的车辆可以计时通过十字路口。

  我们设定的是车辆很多为35s,车辆一般为25s,车辆较少为15s.

  下面是检测程序的核心部分:

  voidConut(unsignedcharj){time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;S=(long)(time*0.17);//算出来是CMif((S>=400)||flag==1)//超出测量范围显示“ERR0”

  {flag=0;disbuff[j]=1;}

  else{if(S<5)disbuff[j]=0;elsedisbuff[j]=1;}

  }

  经过以上算法之后,得到道路上车辆的具体情况,可以此来分配绿灯点亮的时间,且不会太长,避免了让红灯车道上的车辆等待太长时间,行人检测只要送一个中断处理即可。

  4结语

  通过实验,本系统能够根据道路上车流量的多少和行人的有无,合理安排各个方向通行时间,能够有效地改善道路车辆拥堵状况,解决交通堵塞等一系列问题。提高了道路通行效率,也减少了能源的消耗,降低了对环境的污染。同时本系统具有易操作、高效化、经济性等优点,市场应用前景广大。

控制系统论文6

  摘 要:电气自动化工程控制系统在企业中的应用能大幅提高其信息传输水平和检测水平,同时大大降低工作人员的劳动强度。通过分析电气自动化工程控制系统的现状,探索了电气自动化工程控制系统的发展趋势。

  关键词:电气自动化工程;控制系统;技术创新;信息技术

  中图分类号:TM76 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.20xx.23.033

  随着社会的发展和科技的进步,社会生产生活的各个领域都大量引进了先进的科学技术,而企业自动化和智能化的实现都以电气化的有效配合为基础。改革开放以来,我国的电气自动化技术得到了快速发展,但与西方发达国家相比,我国的电气自动化技术水平仍然较低。在经济全球化不断推进的过程中,国内电气自动化企业不得不面对更多来自外国大型企业的竞争压力,这就要求企业通过科技创新不断提升产品竞争优势,实现健康、稳定发展。

  1 电气自动化工程控制系统的现状

  1.1 信息集成化

  信息技术在电气自动化工程控制系统中的应用主要包括以下几个方面:①管理层面上纵深方向的延伸。在企业中,管理部门对财务核算、人力资源等数据信息的存取需通过特定的浏览器实现,且对生产过程动态形式画面的监控也有赖于此。②电气自动化设置、系统、机器中信息技术的横向拓展。近年来,微电子处理器技术在实践中的应用越来越多,这逐渐模糊了原来明确规定的界面。

  1.2 Windows NT和IE的标准语言规范

  人机界面是电气自动化工程领域的主要发展方向。由于PC系统具有控制灵活和易于集成的优势,因此被越来越多的用户所认可。在应用标准系统语言的情况下,电气自动化工程控制系统的维护、处理更加简便。

  1.3 电气自动化工程分布式控制系统

  近几年,DCS系统的缺点逐渐在企业的实际应用中暴露出来。该系统具有模拟数字混合系统的特点,且仍然沿用传统型仪表,因此其可靠性无法满足要求,进一步增加了维修的难度。同时,生产商家之间还没有全面建立起统一标准,维修、使用的互换性难以实现。另外,由于当前电子自动化工程系统的不断创新,控制系统更新周期逐渐缩短,相应投入大幅增加。

  1.4 利用集中监控方法的控制系统

  通过一个处理器实现所有功能是集中控制方式系统控制的特点,这在很大程度上降低了运行速度。在监控中放入所有的'电子自动化设备不仅减少了主机空间,使电缆数量大幅增加,还提高了相应的成本,降低了整个控制系统的可靠性。在集中监控的联锁与隔离刀闸的闭锁使用硬线的情况下,设备将无法继续操作。此外,在这种情况下反复接线会大幅增加维护工作的难度,并极易引起误操作,从而影响整个电气自动化工程控制系统的操作。

  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

  当前,我国已经将电气自动化工程纳入了长期发展规划中,通过不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力,促进我国电气自动化系统的跨越式发展。对此,相关企业应当加大产品的创新力度,着力于构建自身的电气自动化产品知识产权,进而形成电气自动化工程自主创新的有利局面。同时,相关部门还应当明确电气自动化企业在技术创新中的主导地位,利用优厚的政策和科学、完善的机制推动国家重大科技研究项目的实行。

  2.2 构建统一的电气自动化工程系统

  电气自动化产品的维护运行、开机调试、测试实行和周期性设计的实现需以统一、完善的电气自动化工程系统为基础,同时,从产品设计到完工之间的资金和时间也能在此条件下实现最大限度的压缩。实现电气自动化系统的统一化管理,不仅能满足客户的要求,还能将开发系统从运行系统中真正独立出来。这就要求电气自动化工程的网络构成能够实现控制现场设施、计算机监管体系、企业工程管理体系中的一般通讯数据传输。在具体的网络体系计划实施中,在使用通讯系统以太网和现场总线时,需要对控制元件级到办公室环境之间整体的自动化通讯进行有效控制。

  2.3 工程控制系统的标准化接口

  通过微软公司标准技术的实施,工程的时间和成本被大幅压缩,办公室系统和电气自动化系统资源数据的共享交换也得以实现。由于电气自动化系统策划方案非常重要,因此企业需要在window 8系统环境下连接相关系统,这就需要通过PC系统建立自动化控制与管理系统两者之间的重建接口。厂家之间的软硬件数据交换问题可通过程序标准化接口得到有效解决,为通讯的顺畅性提供了保证。

  2.4 市场产业化中的工程控制系统

  在经济全球化进程不断推进的过程中,企业应充分重视结构产业化的发展,通过实施体制改革,有效利用科学技术促进经济的发展,并充分关注市场产业化形成带来的问题,不断提升企业的适应能力。在企业过度关注集成系统和技术开发时,可将零部件的配套生产通过外包或社会分工的方式转移出去,从而将有限资源用于研究大型装备技术,实现提升自主装备制造比例的目的。

  2.5 电气自动化工程和产品生产的安全性

  安全防范技术的集成系统是当前电气自动化工程控制系统发展的主要方向,而安全和非安全系统控制的一体化集成则是实现该系统的重要基础。在非安全系统控制的情况下,用户安全方案的制订通常使用成本最低的方式,这一点需要慎重考虑。电气自动化产品的系统安全是未来电气自动化系统发展的亮点,并从安全级别需求最高的领域向其他危险级别相对较低的领域逐步延伸。电气自动化工程控制系统的安全与防范设计应当遵循“由工厂设施层到网络层、从硬件设备到软件设备”的顺序。

  2.6 系统发展的专业技术人才需求

  对设备控制人员的职业培训是电气自动化工程系统安装和设计中的重要内容,但很多厂商和系统工程单位对设备操作人员和维修人员的岗位培训是在电气自动化系统开始运行后进行的。对此,系统工程单位应提前组织电气自动化设备的操作人员参与到系统安全工作中,使他们全面了解自动化系统;同时,将相应的专业知识培训穿插于系统安装过程中,让相关操作人员熟悉相关设备的安装原理和运行原理。另外,设备操控人员还应掌握相关设备产生故障的原因、维修措施和保养措施等。

  3 结束语

  电气自动化是现代工业发展中的重要技术,电气自动化工程控制系统的建设对国民经济的发展具有举足轻重的作用。相关部门和企业应提高科技研发和生产创新能力,进而实现电气自动化工程控制系统的跨越式发展。本文分析了当前电气自动化工程系统的发展现状,并据此探索了电气自动化工程控制系统的未来发展趋势。

  参考文献

  [1]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(2):129-130.

  [2]张礼崇,郜祥,王焱,等.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].技术与市场,20xx(1):127-128.

控制系统论文7

  一、职校电气控制中自动控制系统的软件和硬件的教学特点分析

  计算机控制的自动控制系统主要由工业生产对象和计算机控制系统两个大部分构成,通过计算机将被控端的相关数据和参数进行采样分析,通过输入通道将模拟量转化成数字数据,对被控对象进行数字化的控制,并通过计算机进行监控,通过计算机完成控制、运算、判断、比较等各项功能,计算机通过实时的数据采集进行实时决策和控制,适时的向执行机构发出控制指令。通过上述过程的不断重复执行,使整个系统按照静态和动态指令进行控制和执行。通过计算机控制的自动控制系统包括被控对象和计算机两大部分构成,其中硬件包括控制主计算机、外围设备和接口电路等构成,通过各传感器将信号采集,经过计算机将数据进行处理和分析,对被控对象进行反馈控制,软件系统包括通用软件和开发软件,开发软件具有各种数字语言处理程序、编辑程序、仿真程序等。自动控制的计算机系统根据控制对象的不同,所采用的控制系统也不同。应用最多的是操作指导控制,它的.特点是可以将生产过程中的数据进行收集和加工处理,操作者根据这些参数进行必要的操作和控制,这个系统最大的优点是操作简单、稳定可靠,常用于数据检测和数字模型的处理和新程序的调试等。另一类分级控制系统的应用也是比较多的,它是由几台大中小型的计算机组成,分别执行各种功能,分为指挥计算机控制系统和控制级计算机系统,可以根据管理的范围和企业规模的大小分为公司级、工厂级和车间级等。在自动控制系统中,单片机的应用也是非常广泛的,单片机具有可靠性高、功能强、体积小的优势,具有扩展性强的功能,可以实现多级和分布式控制。

  二、职校教学中单片机控制的开发及应用分析

  在职校教学中,单片机应用的开发过程有别于一般的电子产品的开发,除了硬件设计的合理和接线准确外,还要进行软件的编辑,要考虑软件和硬件的兼容性。对于单片机控制系统的开发一般是要根据应用系统的功能确定总体的设计方案、进行硬件和软件开发、在设备上开展仿真测试和实验、进行设备的安装和调试、最后是产品化的生产和推广应用。硬件的开发要在系统总体设计的框架下完成,软件的开发具有实时性、可靠性和灵活性的特点,采用模块化开发的方法,进行主程序开发、子程序开发、中断服务程序的开发等,在各个模块内还可以细化顺序结构、循环结构、分支结构等。在安装调试时要确认软件和硬件的设计合理和准确,符合要求后再进行正式的安装和调试,根据控制的效果和要求对系统的稳定性进行测试和验证,满足设计方案的目标和要求。

  三、结语

  总而言之,电气自动控制技术的应用大大提高了现代工业生产的效率,降低了人工成本,但在实际应用时还是会出现一些自动化设备无法完全代替人工的情况,相信在自动化技术不断完善的今天,这些情况会得到改善和进步,人工智能的应用会越来越稳定和成熟。

控制系统论文8

  摘要 :在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水

  关键词:污水处理论文

  引言

  近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。

  1自动控制系统的组成以及特点

  1.1自动控制系统的组成

  自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。

  1.2自动控制系统的优点

  从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。

  2自动控制系统在污水处理中的应用现状

  随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。

  2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想

  我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。

  2.2污水的排放标准太低

  一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。

  2.3设备维护不到位

  我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的.工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。

  2.4缺少相关的专业性人才

  从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。

  3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向

  3.1自动控制系统的改进措施

  由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。

  3.2自动控制系统的发展方向

  目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。

  4结语

  自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。

  参考文献:

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  [7]管秋,王万良,徐新黎等.基于神经网络的污水处理指标软测量研究[J].环境污染与防治,20xx,28(02):156-158.

控制系统论文9

  【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。

  【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理

  1前言

  建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。

  2自动控制系统的发展历程

  随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。

  3自动控制系统的发展趋势

  智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。

  4自动控制系统在建筑工程中的应用

  4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的.能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。

  5结语

  建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。

  参考文献:

  [1]李颖.浅谈智能建筑楼宇自动控制系统[J].中国科技信息,20xx,04:142~143,145.

控制系统论文10

  摘要:电气工程是国家经济发展的一个重要基础,同时也是确保人们正常生活的基础条件之一。本文介绍了PLC和变频器,分析了PLC和变频器在控制系统中的应用价值,总结PLC和变频器在控制系统中的应用。

  关键词:变频器论文

  引言

  PLC是一种可编程逻辑控制器,它和变频器都是在信息化技术与网络技术发展下生成的产物。PLC技术能够实现顺序控制、开关质量控制、闭环控制等,其应用作用是提升电气自动化控制工作效率,促使电气工程逐步实现自动化。在信息化时代的发展下,工业生产技术在不断地更新与改革。在此背景下,电气工程也在深化改革过程中,改革的主要方向是信息自动化,而PLC和变频器是能推动这种改革进程的技术,所以有必要对它们开展研究。

  1PLC与变频器概述

  1.1PLC与变频器概念

  PLC即可编程逻辑控制器,能依照用户的制定需求开展工作,其中涵盖了逻辑运算、顺序控制、数学运算等。PLC所应用的是可编程的存储器,在存储器内部运行逻辑运算等一系列指令,再由数字信号以及模拟信号的转变进行输入与输出,以此控制整个生产过程[1]。变频器是指使用变频技术以及微电子技术,通过调整电机工作电源的频率达到控制交流电动机目的的一种电力控制设备。变频器主要经由整流、滤波、逆变等构成,依照电机的切实需求提供适合的电源电压,从而实现节能、调速的效果,同时变频器也具备着多种保护功能,如过流、过压保护等。

  1.2PLC特点

  第一,由于PLC所应用的是已被定义好的各种辅助继电气的节点来实现变位操作,因此整个工作中的运行状态具有一定的简单性特点[2]。第二,PLC的一个显著特点是程序运行简单,操作比较便捷,在工作过程中能减少工作人员的工作量,提升整体工作效率,减少人力资源浪费。第三,PLC的功能性较为完善,同时也具有较高的实用性,适合应用在各种环境中,充分显示出PLC硬件的完整性。第四,PLC在运行期间具有抵抗外界环境与其他相关因素干扰的功能,在任何复杂的工业生产过程中都能够发挥良好的作用,这就展示出PLC的可靠性。

  2PLC和变频器在控制系统中的应用价值

  2.1有助于加大电气设备产品存储量

  PLC系统属于一种计算机应用技术,其特点在于具有一个独立的存储器结构,系统程序存储器中所存放的内容便是系统软件。用户程序中存储器所应该存放的内容同样是应用软件,而此种结构的存储器能够提供较大的存储空间[3]。另外,此系统设计过程中能够依据实际需求完整保存相关设备中的历史数据,保存下来的资料能为后期检查故障等工作提供可靠依据。

  2.2有助于强化电气设备产品的智能化

  电气自动化控制系统应用PLC技术与变频器的主要作用是提升电气设备的反应速度以及整体运行效率,同时也有助于提升电气设备的智能化水平。具体体现在PLC技术由系统软件完成对整个系统的控制,以确保整个工作流程能严格遵循一定的程序进行。PLC技术中CPU对系统中的数据进行分析与处理,同时对整个系统的运行情况做出评估,实时、可靠地传输数据。变频器起到的作用是在整个系统运行过程中,提供实际需求的电源电压,调节与控制各环节的电压,以确保系统稳定运行。

  3PLC在控制系统中的具体应用

  3.1在顺序控制系统中的应用

  PLC技术被作为一种顺序控制器应用,这是当前社会大多数企业在应用PLC时的一个统一观点。PLC技术在此种模式下的电气工程自动化控制中应用,呈现出三个方面的具体应用。第一,远程控制和监督电气工程自动化系统,以此来确保电气工程工作人员的安全,同时也减少了人力资源的应用;第二,在电气工程自动化系统中进行现场传感,以确保电气工程自动化的控制水平;第三,对电气工程自动化系统的主站层给予局部控制。

  3.2在开关量控制中的.应用

  PLC应用初级阶段,仅能合理地应用在开关量的逻辑控制中,后期在相关技术的进一步完善下,PLC技术得到了更为广泛的应用,在开关量控制的水平以及应用价值上也有显著提升。PLC应用实际上是将定义的虚拟机电器转变为机械继电气器,即忽略了虚拟继电气的反应时间,体现了PLC在开关量方面的应用价值。例如,PLC在断路器控制中的应用,传统电路器利用继电器实现控制,其问题是反应速度较慢,而PLC技术的应用有效提升了反应速度与灵敏度。

  3.3在闭环控制中的应用

  应用在闭环控制中的主要作用是测量转速,同时合理控制调节器,具体是应用转速测量、电子调节、电液执行实现闭环控制。具体的控制方法是在打开动力泵后,PLC细致地分析动力泵运行时间,同时选择一个最为适宜的主用泵与备用泵,在后期实际操作过程中仅需要将开关挡转变为手动挡即可,便能有效提高运行效率,同时也进一步体现了系统的可持续性。PLC与传统的控制技术相互融合方式能互补两者的不足之处,从而极大地提升了电力系统控制效率以及质量。

  3.4在数控系统中的应用

  数控系统较为复杂,不只存在直线型,同时还包括连续型与点位型。在生产过程中,点位型数控系统多应用在孔洞机床中,原因是全方位与灵活性。系统控制功能主要有单板机模式与全功能型两种数控装置,在系统控制功能中使用PLC能够确保系统功能的完善性。在数控系统中全功能型数控装置的功能性更为完善,但需要承担的成本也相对较高,与单板机模式相比,全功能型装置的应用存在一定的局限性。

  4结语

  全文分析了PLC和变频器在电气工程自动化控制系统中的具体应用,其应用推动了系统的自动化发展进程。PLC技术在电气工程自动化系统中的应用主要包括数控系统、闭环控制、开关量等方面,而变频器设备主要应用在电源电压的调控方面,以确保系统运行稳定性。

  参考文献

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  [2]赖添华.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].企业技术开发,20xx,35(7):94-96.

  [3]么坤.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].山东工业技术,20xx,6(6):20.

  [4]徐凯.PLC在电气自动化控制中的应用价值[J].山东工业技术,20xx,(6):189.

控制系统论文11

  【摘要】单片机加上适当的外围器件和应用程序,构成的应用系统成为最小系统。文章对变频控制系统单片机外围电路的设计进行了探讨。

  【关键词】变频控制;单片机;外围电路

  本次设计采用选择PHILIPS半导体公司带手动复位功能的产品MAX708。MAX708还可以监视第二个电源信号,为处理器提供电压跌落的预警功能,利用此功能,系统可在电源跌落时到复位前执行某些安全操作,保存参数,发送警报信号或切换后备电池等。

  另外,系统还扩展了可编程外围芯片PSD303。由于系统的 I/O口数量与实际所需数量还有很大的差距,故系统又扩展了两片8255A,一片用于接键盘和显示电路,一片用于接触发信号、紧急停车信号等。

  一、键盘与显示电路

  在本次设计中,设置了一个9按键的操作电路,以代替实际现场的操作按钮。6位的LED显示电路用于显示转速、电流、以及调试时的相关项的显示。

  另外,为了便于现场工作之便,设置了5×4的矩阵式键盘,用于当系统软件等出现错误,而又不便直接对程序进行修改时的调试之用。

  二、变频系统设计

  现代变频技术中主要有两种变频技术:交-直-交变频技术和交-交变频技术。交-直-交变频技术为交-直-交变频调速系统提供变频电源。交-直-交变频的组成电路有整流电路和逆变电路两部分,整流电路将工频交流电整流成直流电,逆变电路再将直流电逆变为频率可调的交流电。根据变频电源的性质可分为电压型和电流型变频。

  本次设计用交-交变频电路是不通过中间直流环节,而把电网固定频率的交流电直接变换成不同频率的交流电的变频电路。这种变频电路广泛应用于大功率交流电动机调速传动系统,实际使用的主要是三相输出交-交变频电路。这种电路的特点:(1)因为是直接变换,没有中间环节,所以比一般的变频器效率要高;(2)有与其交流输出电压是直接由交流输入电压波的某些部分包络所构成,因而其输出频率比输入交流电源的频率低,输出波形也好;(3)因受电网频率限制,通常输出电压的频率较低,为电网频率的三分之一左右;(4)功率因数较低,特别是在低速运行时更低,需要适当补偿。

  三相变频电路就较单相复杂,其电路接线方式主要有公共交流母线进线方式和输出型联结方式。具体说来,其主电路型式有:3脉波零式电路、6脉波分离负载桥式电路、6脉波非分离负载桥式电路、12脉波桥式电路、3脉波带中点三角形负载电路、3脉波环形电路。

  本次设计选用较为简单的一种—3脉波零式电路。

  三、同步电路设计

  同步电路的功能是,在对应的晶闸管承受正向阳极电压的初始点(即控制角α的起算点)发出一个CPU能识别是哪一相同步信号的中断脉冲Utpi和要求的α角进行延时控制,输出相应的触发脉冲。三相同步电压信号经同步变压器、滤波、稳压、放大和光电隔离后分别接至单片机的P2.5、P2.6和P2.7管脚。另外,由于此处直流电源和触发电路中所用的电源不能共用,且光电耦合器输入输出端的地端亦不能共用,为了以示区别,它们的符号均有不同。

  Ua、Ub、Uc 与可控硅组件的三相交流电压同相位。Ua、Ub、Uc经R3,C3滤波电路波形变换光耦隔离整形电路后输出三相方波电压,记为 KA、KB、KC,三相方波分别送给 80C196单片机的P2口的 P2.5、P2.6、P2.7端。CPU根据KA、KB、KC的值判断三相交流电源的.相位。

  四、触发电路

  在设计中,三相电路中每相均有正反两组晶闸管,每组均采用三相半波式接法,即每组用三个管子,所以一共有18个晶闸管,这样,触发脉冲也应有18路。三极管V为输出级功率放大晶体管;电容C为加速电容,与R构成微分电路,可提高脉冲前沿的陡度;为兼顾抗干扰能力和脉冲前沿陡度,一般取C为0.1μF。为保护脉冲变压器,在脉冲变压器两端并联电阻R和二极管D的串联电路,一般R阻值取为1K。电阻R为假性电阻负载。另外,为了隔离输入输出信号,加入了光电耦合器,考虑到应有足够的脉冲强度使晶闸管导通,输出极电压设为15V。在出发电路中,为了得到足够的脉冲宽度,而且使脉冲前沿尽量陡,后沿下降快,故采用了脉冲变压器T~T。另外,为了达到电气隔离作用,亦加入了光电偶合器。再者,为便于单片机对触发电路的控制,在同步变压器1~18的输入端,分别引入了紧急封锁信号(由HSO.0 引入)和 555 定时器构成的多谐振荡器信号,而多谐振荡器的控制信号则由单片机的HSO.1 控制。这样,当电机输入紧急停车信号时,单片机通过其 HSO.0 输出高电平,这样就使得触发电路输入端口的或非门被封锁,也即封锁了变频装置的触发脉冲,使电机快速停车。

  五、保护电路设计

  为了提高控制系统的可靠性和安全性,在交流电力系统的设计和运行中,都必须考虑到有发生故障和不正常工作情况的可能性。在三相交流电力系统中,最常见和最危险的故障是各种形式的短路,其中包括三相短路、两相短路、一相接地短路以及电机和变压器一相绕组上的匝间短路,当然也有其它形式的保护措施。具体保护形式有:电流型保护,电压型保护等。为简单起见,这里仅采用电流型保护中的短路保护和过电流保护,并在每个电机的定子输入端均接入了正反向交流接触器。另外,为防止意外情况的发生,引入了紧急停车信号,当按下紧急停车按键时单片机通过中间继电器关断接触器 KM2-KM8。

  六、反馈环节设计

  本系统中引入了电流反馈。电流反馈采用三相交流互感器,经三相桥式整流电路及滤波电路,最后经限流、滤波及限幅电路反馈回单片机的 P0.1口。

  【参考文献】

  [1]方荣惠,邓先明,上官璇峰.电机原理及拖动基础[M].中国矿业大学出版社,20xx.

  [2]余发山,郑征,王清灵,李辉,王玉中.自动控制系统[M].中国矿业大学出版社,20xx.

  [3]余发山.单片机原理及应用技术[M].中国矿业大学出版社,20xx.

  [4]王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术[M].机械工业出版社,20xx.

  [5]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].机械工业出版社,20xx.

控制系统论文12

  摘要:计算机网络自动检测控制系统的设计首先应该对其总体方案进行规划,搭建好硬件平台,选择C/S的通信模式,再设计出系统工作的流程,并根据流程对系统功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块,以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块。最后再对计算机网络自动控制系统软件程度的数据库、组件之间的通信、服务器和客户端程序分别进行设计。

  关键词:自动检测控制系统;软件开发;C/S模型

  中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(20xx)26-0034-02

  计算机网络自动检测控制系统是计算机网络通信技术与虚拟仪器技术发展的必然趋势,因此有必要对其开发设计,特别是系统软件的开发设计进行深入研究。

  1 计算机网络自动检测控制系统的总体方案

  1.1 总体结构

  计算机网络自动检测控制系统软件开发,首先需要对其总体方案的进行规划设计。在此,其总体结构采用图一的组网方式,通过就不同地区的检测设备用户端采集其所在的单元对象的相关数据,相关数据通过计算机网络传递给服务器,再由服务器对用户数据信息进行分析处理后传递给相关用户。

  系统在自动检测的过程中,需要整个自动检测控制系统协同工作,设备用户端负责用户接口处理,同时控制对应检测单元;系统实现检测功能的关键环节就是检测单元,它通过相关接口与被检测单元先连,以此来采集输入信号,并输出激励信号;检测控制系统的核心是服务器端,它需要对用户端收集到的客户信息进行分析处理,并将结果返回给客户端;连接客户端与服务器端的是计算机网络通信,这就需要二者支持同一网络协议,确保在整个网络中能进行通信;计算机网络自动检测控制系统中还有一个重要的组成部分就是数据库,它用户储存用户信息、设备信息及检测记录等,由服务器来进行相关数据的读写工作。

  1.2 硬件平台

  设计好整个系统结构之后,就要搭建相应的硬件平台。根据上述的结构及性能要求,硬件平台包括五个部分:开关系统、检测控制器、检测总线、检测仪器资源和信号接口装置。当前,基于PXI和VXI的总线检测系统的检测范围和检测能力都得到了很大的拓展。因此,在硬件选择上通常采用基于PXI总线的NI模块集成的机箱检测设备作为主体平台,再基于该主体平台设计出对应的公共接口装置、接口适配器、测试探笔和探针、UUT即可。

  1.3 通信模式

  在通信模式的选择上,选择当前最为常见的C/S模式。在C/S通信模式当中,不同的计算机可以执行不同的功能,实现不同的用户与服务器角色,从而通过服务器为客户端的虚拟仪器应用进程提供服务。

  2 系统软工作流程及其功能模块分析

  2.1 系统软件工作流程的分析

  计算机网络自动检测控制系统对软件设计的基本要求是安全、可靠、有效、开放、实时和可维护。其软件的具体工作流程为:第一步,客户端用户登录测试体系统;第二步用户验证后启动并请求連接远程服务器;第三步,远程服务器连接成功后,用户即登录成功;第四步,用户完成被测试对象与测试设备的对应接口连接;第五步,用户配置检测激励信号控制系统执行相关的检测操作;第六步,系统自动将检测数据通过已经连接的网络通道传送给远程服务器;第七步,远程服务器调用检测诊断程序对检测数据进行分析处理;第八步,远程服务器向客户端返回已经做好的数据处理结果;最后,客户端显示出检测的诊断结果。该工作流程涉及的主要部分为远程服务器、检测用户端和检测设备,其所需的功能模块包括服务器的运算模块、客户端的检测模块和实现客户端与服务器之间的网络通信模块。

  2.2 系统软件功能模块分析

  根据计算机网络自动检测控制系统的功能需求情况,可以将软件功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块,以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块几个部分。

  1) 系统管理模块

  系统管理模块包括设备管理、操作管理、操作人员管理、检测任务管理和检测诊断程序管理五个部分。设备管理的功能为对设备用户端的配置状况进行记录,当变更和删除废除客户端信息;操作管理的具体功能为接收、分析和诊断用户的远程登录请求命令,并调用相关的程序执行对应的请求命令;操作人员管理的功能是管理系统操作人员的相关信息;检测任务管理的功能是对每项分析诊断结果和检测记录进行管理,同时完成相关信息在数据库中的保存;检测诊断程序管理的功能为对检测分析诊断程序进行管理。

  2) 分析诊断模块

  分析诊断模块的主要功能是对客户端存在的故障提供在线支持诊断服务,帮助实现检测控制系统的故障定位与隔离,还可以提供对应的专家系统支持功能。

  3) 网络通信模块

  网络通信模块包括网络通信的连接和数据的发送与接收三个部分。通信连接服务器与客户端之间数据传送提供通信通道。数据分析与接收除了要具备数据传输的作用,还要建立缓冲区,数据接收时将用户端传送的数据放入对应的缓冲区以等待分析处理;数据发送时,则将缓冲区中的数据发送到用户端中。

  4) 检测资源模块

  检测资源模块通过适配器的模块文件来储存适配器的描述和信息。用户能够对配置模型文件、适配器文件和器件配置文件进行修改,同时处理适配器模型文件,综合适配器模型中的文件信息,连接数据库,从而完成计算机网络自动检测控制系统的校验与检测工作。

  5) 检测执行模块

  检测执行模块包括检测控制和激励信号配置两个部分。检测控制负责各检测系统及其资源的控制,借助于输入的激励信号采集的输出响应信号来完成相关检测任务。激励信号配置的功能则是在软件平台当中根据检测任务对配置检测设备的激励信号。endprint

  3 计算机网络自动检测控制系统的软件设计

  3.1 数据库设计

  计算机网络自动检测控制系统中一个重要组成部分就是数据库,因此对检测控制系统设计中数据库设计是非常重要的。对此可以采用数据库VItest管理检测控制信息。当中包括的信息表格包括设备信息表、用户信息表和服务程序列表。如用户信息表应该包含用户标识ID、用户名、密码、注册时间、真实姓名和用户类型六个字段。系统需要维护用户登录退出和增减用户等信息。

  3.2 组件之间的通信实现设计

  系统组件之间的通信可以采用DSTP协议来完成,它支持多种数据传输协议,因此可以根据不同的URL来按段不同的协议。数据收发通信是相互独立,因此可以只分析某一个数据项的设计。

  3.3 服务器设计

  服务器程序的设计包括多线程的设计与实现。在计算机网络自动检测控制系统中可能面临同时处理多个用户的请求,因此需要采用并发处理的方式来解决多任务的工作方式,并发处理比循环处理的执行效率更高,响应速度更快。VI服务器利用并发处理方式可以同时实现设备管理和用户管理等功能,其主要的线程包括处理用户请求线程、服务程序管理线程、设备管理线程、连接用户客户端、初始化VI服务器。线程之间通过内存交换参数来完成通讯,多线程间的同步工作则由事件触发来控制实现。

  多线程的实现需要完成四个功能:初始化系统;建立通信连接,等待登录;验证用户身份;根据请求分配对应的.处理线程。

  3.4 客户端设计

  根据检测控制系统的功能特点及需求情况,客户的程序采用多线程技术的方式来进行设计。它能够确保不同的激励信号的同时输入、采集及完成数据通信。客户端程序的工作流程为:用户登录→身份验证→系统控制界面→选择对应的程序(包括用户管理、远程连接、信号采集、模拟输入、模拟输出、信号配置和结果发布)。在面板设计上,可以利用多面板的人机界面,这样可以确保操作界面的简洁方便。同时各功能VI的动态载入则采用LabVIEW的SubPanel方法節点,这样可以降低系统的内存占用,从而提高整个系统的运行效率。

  客户端程序主要包括激励信号配置VI模块、响应信号采集VI模块、用户登录VI模块和用户管理VI模块四个模块设计。激励信号配置VI模块采用条件结构和事件结构的程度设计,用户能够通过系统的信号配置面板来修改激励信号的相关参数;响应信号采集VI模块通过电流电压测量程序、模拟信号测量程序、动态数据采集程序和信号采集程度五个模块分别对静态数据进行采集,这五个模块程序之间相互独立;用户登录VI模块是独立功能的一个模块,它将信息储存在数据库当中,只要访问用户信息数据库就能完成对用户身份的验证,如果验证值为真,则可以登录启动系统;用户管理VI模块采用的条件结构的程序设计,主要用于增加用户、删除用户、密码修改等用户信息的管理。

  4 结束语

  计算机网络自动检测控制系统的设计首先应该对其总体方案进行规划,搭建好硬件平台,选择C/S的通信模式,再设计出系统工作的流程,并根据流程对系统功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块,以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块。最后再对计算机网络自动控制系统软件程度的数据库、组件之间的通信、服务器和客户端程序分别进行设计,检测控制系统在设计完成后还需要对其进行测量,通常可以采用波形文件的测量方式来进行。

  参考文献:

  [1] 沙晓光, 陈国顺, 王格芳. 基于C/S与B/S混合结构的测试诊断网络研究[J].计算机测量与控制, 20xx, 13(5):401-402.

  [2] 李勇, 吕永卫. 基于网络远程测试诊断系统的研究[J].计算机测量与控制, 20xx, 13(10):1040-1043.

控制系统论文13

  摘 要 电气自动化工程控制系统是现代化工业的一个重要方向标,它是推动社会全面发展和进步的重要力量。从这些方面来看,加强对电气自动化工程控制系统的理论研究就有着实际性意义。本文则主要就是电气自动化工程控制系统的发展现状进行详细分析,并结合实际探索其发展的趋势,希望能够通过此次的理论研究对实际发展有所裨益。

  关键词电气自动化 现状 发展趋势

  随着我国的科学技术有了蓬勃的发展,其中对电气自动化也有着重要的推动作用,而电气自动化工程控制系统是将来电网管理的核心系统。针对电气自动化工程企业而言,电气自动化技术能够有效的将人力劳动的强度最大化的降低,同时也能够提高工作的效率以及检测的精确度,在安全事故方面也能够得到有效降低。

  1 电气自动化工程控制系统理论分析

  1.1 分布式控制系统理论分析

  电气自动化工程控制系统主要是建立在先进科技基础上发展而来的,它对企业的发展所起到的作用愈来愈重要。我国经过多年的发展,已经在电气自动化技术领域有了很迅速的进步,在这一技术方面的竞争也日益的激烈,从现阶段电气自动化工程控制系统的发展现状来看分布式控制系统还占据着关键地位。这一系统主要是对于集中式控制系统而言的新型控制系统,是从集中式控制系统基础上演变而来,有着可靠性以及实时性的`特征。这一系统自身也存在着一些缺陷,主要就是受到混合体系制约在可靠性方面还有待加强,并在维修方面也显得相对有难度,在这一系统生产的厂家来说没有统一标准,这些方面都需要进行改革创新。

  1.2 系统的信息集成化理论分析

  电气自动化工程控制系统在发展的过程中逐渐向着更高的方向迈进,主要就是在控制技术上得到了延伸扩展,并在管理水平方面得到了扩大。前者主要涵盖着电气工程自动化将控制设备和对其研究开发进行相关改善。而后再则是对企业各种资金以及人力进行的合理分配。这样在技术的延伸作用下,一些新兴的微电子处理技术也逐渐的进入到自动化工程控制技术并和其相关的软件组合的发展队伍中来。

  1.3 集中监控方式控制系统理论分析

  电气自动化工程控制系统中的集中监控方式主要是设计师将控制功能集中到同一处理器上,这样就导致了实际处理的速度发生偏慢,倘若是对所有能够控制的设备进行控制,监控数量就会过多,这样就导致了主机空间被大量占据。与此同时,在通信线路信息传送能力上也会有着更高的要求,这样就增加了生产成本以及维护的费用,在维修难度上也会增加。

  2 电气自动化工程控制系统发展前景分析

  2.1 安全性趋势分析

  我国的科学技术不断发展进步过程中,电气自动化工程控制系统的发展将会朝着更加安全的过程进行发展,安全防范技术的集成化是重要的发展方向,重点来说就是怎样能够保证人和环境以及机器这几个方面的安全实现。倘若是在不安全的情况下应当怎样选择用最低的资金实现安全方案制定问题,从实际情况老看,我国将主要会从安全级别较高领域开始,从硬件向着软件领域逐步得到强化,对电气自动化工程控制系统的安全问题进行全面性的研究研讨。

  2.2 创新技术趋势分析

  随着我国自动化水平的发展不断提升,针对电气自动化工程系统控制在现阶段的水平将得不到实际需求,那么在创新技术上的强化将会是将来的重要发展趋势。尤其是在目前市场化环境不稳定情况下,竞争的日益激烈也会促使创新技术的不断涌现,从而使得电气自动化工程控制系统在这一技术的支持下不断的进步发展。电气自动化企业对自身的创新能力要得到不断提升,为这一领域的发展研究打开更开阔的发展空间,政府在其中也有着主导性作用,所以在政策上扶持以及在相关机制体系上哦完善建立也会逐渐实现。这些都为电气自动化工程控制系统的创新提供了发展条件。

  2.3 标准化接口发展趋势分析

  控制系统的标准化是提高自动化水平的保障,从微软的发展经验来看,其之所以有着快速进行和发展正是因为技术上的同时使然,这才对公司内部的通信问题得到有效的避免,这从另一方面来说在工程的时间方面也得到了最大化的节省。所以这对电气自动化工程控制系统的发展有着很好的经验作用,在这一方面完全可以吸收有效的经验,促进自身的发展。在电气自动化工程控制系统数据共享的作用下,管理人员可通过PC系统对电气自动化工程控制系统实施实时监控并对所出现的情况采取快速管理,这样就对企业间的通讯困难问题得到了有效解决。

  2.4 市场化趋势分析

  当前的市场竞争已经愈来愈激烈,所以加强产品的市场化程度是获取竞争优势的重要手段。产品想要得到长久的发展,那么就需要对制造部门的体制改革进一步的深化,同时也要能够对市场化的变化和影响进行充分关注。这样才能够保证产品能够对市场的发展需求得到满足,而电气自动化工程控制系统的发展正是如此,不仅仅是依靠技术上的大力投入,还要在零配件的生产市场化以及专业化等方面得到加强。这样就对资源的配置率能够起到显著的促进作用,对电气自动化工程控制系统的整体发展也有着推动效果,这也将是未来发展的一个重要趋势。

  3 结语

  总而言之,当前的市场化经济逐步形成,所以对电气自动化工程控制系统的发展也会带来相应的影响,在这一严峻的发展背景下,电气自动化工程控制系统要想取得革命性的发展,就必须要将创新精神在实际当中得到融入。同时还要对市场变化进行深入了解,对发展中出现的问题也要能够及时的发展并有效解决,从多方面进行考虑问题,只有如此才能够最大限度的推动电气自动化工程控制系统的长久发展。

  参考文献

  [1]姚明.电气工程及其自动化技术的应用[J].黑龙江科学,20xx(10).

  [2]米哈拉依·卡哈尔江.电气自动化工程控制系统现状及发展趋势分析[J].科技经济市场,20xx(10).

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  [4]考丽.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].电子技术与软件工程,20xx(18).

控制系统论文14

  一、工业以太网技术的特点

  以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显:

  (一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。

  (二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。

  (三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。

  (四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。

  (五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的`生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。

  二、工业以太网在控制领域应用现状

  工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。

  (一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构

  这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。

  (二)专用工业以太控制网络

  如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。

  (三)基于Web的网络监控平台

  嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的发布和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。

  三、以太网交换技术的发展趋势

  以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面:

  (一)工业以太网与现场总线相结合

  工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。

  (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋

  随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。

  论文关键词:工业以太网;特点;趋势;全开放网络

  论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。

控制系统论文15

  摘 要:电气自动化工程控制系统在现代先进科学技术领域中是核心部分,也是现代化工业的重要目标。推动社会的全面发展和进步是未来电气自动化工程发展的目标,而先进的科学技术对电气自动化工程的发展有着非常重要的作用。本文对目前电气自动化工程控制系统的现状和它未来的发展动向进行了详细分析。

  关键词:自动化工程控制系统;现状;发展趋势

  目前我国经济的迅速发展,使社会经济的各个方面都有很大的提高。我国是一个工业为主导的社会,所以加强工业发展是促进我国经济迅速发展的重要前提。电气自动化工程在我国工业经济的发展之路中有着非常大的作用,比如帮助企业提高检测的精确度和减少经济成本等。电气自动化工程控制系统还可以有效的减少事故的产生,给电气自动化工程创造一个安全的环境。也为整个电气自动化工程的顺利运行作了保障。电气自动化工程控制系统的发展是我国工业发展的重要基础,它的发展也在现代化工业发展中有着不可代替的重要作用。它能有效的控制成本,也能增强工程的安全性和检测的精准性。它不仅对企业有很大的作用,对于社会也有不可估量的价值。

  1 电气自动化工程控制系统的现状

  虽然我国经济的迅速发展也使电气自动化技术有了很大的改善,但若是与国外的发达国家根本没有可比性。电气自动化技术在国际经济市场中的竞争越来越激烈,若想在市场中处于不败之地,我国的电气自动化技术制造和研发的机构必须根据自身的情况彻底发挥出自身的优势。

  1.1 运用的控制系统

  我国大部分电气自动化工程使用的系统都是分布式系统,也就是DCS。它是一种参考了旧系统集中式控制系统的所有设置而变化出来的新式计算机控制系统,不仅可靠性较强,扩充性也比较强。这些特点使得分布式控制系统广泛的运用在生活、生产的领域。随着分布式控制系统在电气自动化工程中的运用越来越多,它的缺陷也慢慢被人们所知,例如它采用模拟的传统型仪表,这让系统不太可靠,并增加了维修的难度。所有的分布式控制系统生产厂家之间没有同样的标准限制,不能在厂家之间进行维修互换;而分布式控制系统的价格也非常的昂贵[1]。

  1.2 控制系统的信息集成化

  在企业管理方面,若管理人员需要企业中的财务核算、人力资源等数据,需要用规定的浏览器操作,这样不仅能够第一时间掌握企业生产活动的信息数据,保护信息数据的安全,还能有效的控制监督生产过程中的动态画面。在电气自动化系统设施等方面,微电子技术已经渐渐渗入了人们的日常生活中,原本规定的那些设备已经很少投入使用,这种环境下,设备统一的通讯能力和一些结构软件也变得十分重要。综上所述就是电气自动化控制系统中主要的信息技术。

  1.3 运用集中监控方式控制系统

  集中控制方式是指利用一个处理器将所有功能控制起来,但由于数量过多,处理的速度也非常慢,从而导致整个机器的运行速度都十分缓慢。如果所有的电子自动化设备都要进行监控,主机的空间会越来越少,而需要监控的设备却非常多,这就导致电缆的数量大量增加,提高了投资的整体成本费用,电缆的数量过多会使传输的距离较长,对整个控制系统的可靠性产生巨大的影响。由于隔离刀闸中的闭锁和集中进行监控的连锁都是用硬接线,设备是无法继续进行功能扩容操作工作的,也会增加错误的指令,使电气自动化工程的可靠性大大降低[2]。而且反复的接线是一个比较繁琐的工作,查线和维修工作也会因此增加难度,容易因为这个问题产生错误的操作,导致整个电气自动化工程控制系统不能正常积极的进行操作。

  2 电气自动化工程控制系统的发展趋势

  2.1 统一性发展

  若电气自动化工程控制系统能够统一的发展,可以明显提高现在的技术水准,也可以实现相关产品的周期性设计与规划,节省对产品的精准测试、调试和运行、维护等工作的检查时间。电气自动化工程控制系统的统一性发展不仅能将电气工程的开发从实行系统的固定模式中得以解脱,还能够满足发展的实际需求。接口的问题对于电气自动化工程也是十分关键的。若能实现标准化接口,就可以直接在办公室内远程操作策划方案,实现标准化接口也是保证数据能够顺利转化的`重要前提。

  2.2 智能运行的开展

  在电气自动化项目的创新技术研发中,首先就是智能化运行的开展。如今智能机型的发展已经十分火热,智能建筑系统的模式就是分布式集成和液体化集成。思维能力、感知能力和行为能力是人类智能拥有的特殊性能力,它的发展潜力非常大,人工智能是指由人类制造出来的“机器”所表现的智能。人工智能可以带动电气自动化控制领域的革新,也能在自动化控制的领域完全发挥自身的优势[3]。人工智能能有效的促进自动化控制的发展,也推进了智能理论在控制技术中的应用,解决了原先难以解决的问题。

  2.3 更加安全的电气自动化工程生产

  将安全防范技术完整的集成化是工程控制系统中的发展方向之一,如何实现人、机、环境三者的安全是安全防范技术的重要目标。用户该怎样利用最低的费用实现安全方案的制定,我们可以按照等级来落实,首先在安全等级最高的领域实施,再慢慢扩散到安全等级较低的领域。在公共设施层、网络层、硬件设备、软件设备等方面对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。

  3 结语

  随着时代的发展,对于电气自动化发展的要求也越来越高,电气自动化的未来的发展前景十分可观,我国社会的持续进展也让人们意识到电气自动化工程控制系统在社会经济发展中有非常重要的地位,因时代的需求,对电气自动化发展的要求也越来越高。电气自动化的发展前景十分的可观,人们越来越能意识到电气自动化的重要作用,对它的应用也越来越多,只有不断的创新和研究,促进电气自动化的发展,才能研制出更好的产品满足时代的需求。我国的电气自动化产业可以参考结合国内外的生产技术,发挥自身的潜力,给国人带来更高水准的体验。

  参考文献:

  [1]武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与技(上旬刊),20xx(04).

  [2]祖国建,刘桂兰.高职电气自动化技术专业“六个融合”人才培养方案的研究与实践[J].学理论,20xx(08).

  [3]徐畅,毕莉红.基于现场总线的电气自动化设备.管理系统研究[J].中国军转民,20xx(Z1).

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