導語：如何才能寫好一篇自動化控制系統，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1鍍鋅生產線概述

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

2網絡結構分析

針對鍍鋅生產線所設置的自動化控制系統由兩級網絡構成，一級為生產控制工業以太網網絡，二級為生產管理以太網網絡。兩級網絡結構建立在TCP/IP協議基礎之上，可實現數據通信，并經過一級信號數據庫服務器與二級服務器連接。在鍍鋅生產線自動化控制系統網絡結構中，一級自動化系統中的PLC控制器以其所對應的操作終端、二級操作終端作為兩級以太網網絡的節點，并在不同的位置接入以太網內。現場遠程I/O接口在Genius網絡支持下與PLC終端連接，帶位置控制的設備裝有編碼器，按區域組成4個Profei-Bus網，分別接至入口、中間、出口PLC控制器Profei-Bus的主板，從而實現對位置的精確控制。鍍鋅生產線現場傳動設備基于IS-BUS與PLC終端連接。對于獨立設備，比如鍍鋅生產線上稱重設備、焊機和氣刀等，與系統的接口為以太網直接與PLC終端的連接。

3一級自動化控制系統的構成

3.1一級數據庫服務器

在一級自動化控制系統中，一級數據庫服務器的主要應用功能是對整個鍍鋅生產線的運行狀態進行全面監測和控制，分析網絡通訊的運行情況，收集生產控制所需的關鍵數據信息，根據運行狀態生成報警信息，遵循優先權分級標準對報警信息進行管理，并可提供鍍鋅生產線在各種狀態下的生產報告。

3.2操作終端

在一級自動化控制系統中，操作終端的主要價值是輔助對鍍鋅生產線運行狀態的檢測和控制，為各種生產控制功能的實現提供必需的畫面組態支持，并根據畫面對生產控制操作提出建議。在本文所構建的自動化控制系統中，可應用GE-Fanuc所提供的人機界面實現操作終端的功能。該人機交互界面的最大特點是實現客戶與服務器HMI系統的融合，實現全網絡化的監督控制和數據收集功能。其基本構成包括服務器和終端兩部分，前者負責采集、發送生產線的運行數據；后者負責連接服務器，并顯示和控制數據。

3.3PCL控制器終端

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

3.4傳動設備

本系統中的傳動設備為Toshiba公司的IGBTPWM變頻器。在一級自動化控制系統中，傳動設備的主要功能是實現對交流電動機的調速控制，根據其使用范圍可進一步劃分為無傳感器矢量控制和有傳感矢量控制兩部分。傳動柜直流電源有IGBT整流和二極管整流兩種，IGBT整流元件的整流柜用于開卷機、活套、張緊輥、夾送輥和卷取機等；二極管整流元件的整流柜主要用于風機、刷輥等。

4二級自動化控制系統構成

4.1過程自動化功能的實現

在本系統中，過程自動化功能的實現主要包括以下4部分：①接收一級自動化控制系統發送的處理命令，并通過PDI原始數據輸入的方式處理每個卷所對應的信息；②在對卷信息進行處理的過程中跟蹤卷動態，并生成與之相對應的調整設定點，顯示有關線、卷的修改參數信息；③通過操作員顯示屏幕對非正常運行狀態提出報警指令；④診斷各個卷的產出性能，并形成數據報告。

4.2生產控制模型

在整個鍍鋅生產線自動化控制系統中，共涉及2個生產控制模型，分別為有關鍍層重量的控制模型和有關加熱退火爐燃燒狀態的控制模型。模型機軟件系統采用日本新日鐵公司提供的技術。在模型的選用和構建過程中，可在二級自動化控制系統的以太網網絡掛設專用計算機，并通過網絡實現與二級服務器的信號交換。二級系統接受三級系統下發的鋼卷信息，并通過協議地址發送至模型機，模型機將符合該鋼種的控制數據在焊點到達退火爐和鍍層測厚儀時分別傳輸給它們，從而達到自動控制爐溫和鋅層厚度的目的。

4.3二級系統與廠級系統的接口部分

二級系統和三級系統之間的數據傳遞會經過ODBC數據庫。二級系統將建立一個與三級系統數據庫的ODBC連接，并直接從三級數據庫中讀取所需的數據。當卷數據處理完成后，二級系統將通過ODBC連接直接將所有的卷數據寫入三級系統數據庫。

5結束語

篇2

[關鍵詞]水廠；自動化控制系統；現場總線；以太網；PLC

水廠自動化控制系統是根據水廠的工藝要求和實際生產條件，設計由中央控制站、PLC可編程控制器和現場設備、現場總線組成的自動化控制系統，運用現場總線技術、以太網技術、冗余技術為支持，實現管理和控制一體的供水信息化智能化，保證系統效益的同時便于上級部門的監控和管理。

一、水廠自動化控制系統的基本狀況

1、水廠的常規處理工藝流程

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

2、水廠自動控制系統的構成

2.1設計思想。水廠自動化控制系統由控制單元對生產工藝過程進行實時運行工況的控制，包括監控實時生產數據、設備實時運行工控、設備故障、設備保護等，通過中央控制系統的液晶顯示屏展示，方便操作人員對生產全過程的控制和管理。2.2系統的結構。按水廠的工藝流程將系統構成分為四層控制結構，第一層是信息化管理層，位于中心機房，由智能化控制中心系統、中央數據庫、水廠生產執行系統組成；第二層是管理控制層，由工程師站、中控室操作員站、監控站、工業光纖環網組成；第三層是控制網絡層，由進水流量調度子系統、加藥控制子系統、泵房監控總系統、配電監測子系統的的PLC及現場人機界面組成；第四層是設備層，包括現場總線、各類現場設備、儀表等組成。2.3自動控制系統的功能。①數據采集和控制功能：各控制系統的子系統完成現場生產數據的采集、分析和處理，實時傳送至中央控制系統，中央控制系統根據數據的解析結果對PLC設計指令實現工藝的控制，實現操作員的遠程控制并根據參數的變動進行在線修改；②信息處理功能：中央控制系統設計工藝流程動態圖及變配電系統實時圖，將工藝流程節點的數據實時傳輸和存儲，實現歷史數據及趨勢曲線、故障等顯示，生成生產管理報表及圖表。③通信功能：現場總線技術的應用實現了水廠全部系統的實時通信，并通過以太網技術與外網連接，實現多系統的雙向通訊。④自我診斷報警功能、智能故障分析處理功能及故障預測規避功能等。

二、水廠自動化控制系統的應用

1、系統控制功能模塊的劃分

1.1進水流量調度子系統

操作人員根據生產工藝的需要在中央控制室完成進水流量的目標值給定設置，通過現場總線將控制指令傳送到進水流量控制的PLC控制其中，完成程序的編制，監控系統對給定流量進行跟蹤調節，完成準確的流量控制。

1.2加藥控制子系統

操作人員對PLC設置必要的參數，包括藥液原液的濃度、欲配溶液的目標濃度及配藥過程中液位的高度等，數據設置完畢后啟動控制器，控制其根據參數自動進行溶液池使用的切換，并根據參數的變化調節進水電磁閥，保證溶液的目標比完成。

1.3配電監測子系統

配電系統按照設備的特點選擇適合功率的配電保護裝置的安置，配電系統加設智能化綜合數字保護繼電器，通過現場總線技術實現配電系統與繼電保護器接入控制系統，系統運行后，智能繼電器根據設備的運行狀況及功率運轉情況調節電流和電壓，實現對設備的運轉功率調整，保護設備和儀器，并將監測數據實時傳回控制中心，信息采集的準確可靠，對事故的發生有重要的預測作用，實時調控繼電器的運行規避故障的發生，或對故障進行迅速處理。

1.4泵房監控子系統

該系統主要是對取水泵房、提升泵房、出水泵房的機組實現遠程聯動開停控制及運行的監測。系統通過監測功能將電機組的功率、電壓電流數據、泵房真空系統運行狀態等數據記錄并傳輸至中央控制系統，PLC根據中央控制指令調節控制數據，并實現對機組的統一調度，該系統的功能還包括記錄運行機組跳閘故障保護信息及實時報警信息等。

1.5濾池監控子系統

濾池控制系統主要功能是控制過濾和反沖洗過程。高程濾池采用恒定水位控制原理實現濾池的自動反沖洗，當實際液位超出系統預設的數值時，控制系統對閥門進行關閉指令；低程濾池采用流量控制與恒定水位結合的控制方式，流量或水位超出設定值系統進行報警并關閉閥門。

2、水廠自動化控制系統的主要特點

2.1系統的先進性

現場總線技術實現了控制中心及各子系統、PLC的連接并形成高性能的控制平臺，實現過程控制、順序控制、傳動控制、運動控制的任意組合控制，模塊化的設計對子系統的編程具有現場意義，節省了工程實施費用和人員培訓費用，對工人的技術要求專業化細致化，有利于充分保證水質。

2.2系統的可靠性

工業以太環網和冗余控制網的嵌入保證了網絡的無擾動切換，對數據交換及存貯不產生影響，具有的短線自我診斷及恢復技術，保證了編輯操作、對等通訊、控制器實時互鎖等數據的發送具有穩定性和安全性。

2.3系統的兼容性和擴展性

現場總線技術及PLC控制器、中心控制臺的架構設計保證了系統的兼容性和擴展性，平臺的多接口及處理方式允許架構多種處理器及網絡，增加或減少控制器及通訊模塊的數量，保證數據的傳輸和系統的控制。

結束語

水廠自動化控制系統的優化設計可以為居民的生活用水、企業的生產用水提供符合標準的水質，提升水廠的經濟效益，自動化控制系統的自動調配降低了生產中的不合理損耗和電能耗用，并實現生產過程的可控性、信息化，為水質監控及上級調度提供了技術基礎，實現了現代化企業的生產要求。

參考文獻

[1]岳小翔.水廠自動化控制系統設計的論述[J].應用能源技術，2014，11：30-33.

[2]王國鋒，于學鵬.水廠自動化控制系統中的PLC控制[J].現代制造，2007，16：66-70.

[3]蔣益祥.談水廠自動化控制系統的功能設計與管理[J].城鎮供水，2000，01：12-15.

篇3

關鍵詞：機械 自動化 控制系統

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

當前我國的科學技術已經有了很大程度的發展，一些先進的技術已經在生產生活中得到了廣泛的應用。科技的發展使得新技術不斷涌現，機械自動化控制系統在實際中所起到的作用愈來愈大，由于工業自動化的水平是對國家生產發展的重要衡量標準，所以加強機械自動化控制系統的理論研究，使其更好的指導實踐就有著重要意義。

1 機械自動化控制系統及主要特征分析

1.1 機械自動化控制系統分析

現階段我國的機械自動化控制系統已經有了較為廣泛的應用，自動化控制是近些年科學技術應用的突破，其主要是無人操作基礎上通過控制器進行對機械設備自動控制，并使其能夠嚴格的按照預定規律變化的現象。機械自動化控制系統的主要對象就是機械，從實際的情況來看能夠將這一控制系統分為幾個重要的類型，依照信號類型加以劃分在信號均是時間連續函數就是連續控制系統，如果信號是離散的就是離散控制系統，而在控制變量額劃分基礎上系統的輸入輸出變量都為單個則是單變量控制系統。倘若是按照控制系統有無反饋進行劃分，檢測系統檢測輸出量將檢測結果反饋到前面參加控制運算這一系統就是閉環控制系統。

1.2 機械自動化控制系統主要特征分析

機械自動化控制系統自身有著較為鮮明的特征，主要體現在有著安全可靠性，不管是自動化設備或者是在控制系統當中，都有著專門自動報警以及自動停止診斷功能。這樣就對機械自動化當中的事故發生可能性得到了有效降低，從而加強了實際生產的安全性。不僅如此由于自動化控制系統中采用了電子器件，而這一器件自身不會發生磨損，故此在穩定性方面就得到了有效保證。另外在機械自動化控制系統的應用上有著廣泛性特征，不只是能夠在機械制造業得到應用，同時也能夠在農業以及建筑領域得到實際的應用。

機械自動化控制系統的特征還體現在工作質量高以及生產能力高方面，機械自動化控制系統的實際運行中使用的是高精度及高靈敏度的機械自動化設備，是在控制程序基礎上實施的控制，這樣就對人為失誤造成的事故得到了有效避免。從而將生產管理人員的工作效率得到有效提升，并減輕了自身的負擔，通過自動化的控制系統能夠對工作狀況進行實時的監控，從而保障了工作質量。除此之外還對能源消耗得到了有效節約，對行業的勞動形式得到了改變，形成了更高層次的技術性工作方式，在機械自動化控制系統作業下的有關產品也在向著技術集約型的方向進行發展邁進。

2 機械自動化控制系統構建及應用

2.1 機械自動化控制系統的構建探究

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

而后進行取質塊為分離體，然后通過達朗貝爾原理畫出相關平衡示意圖，這樣就能夠得到數學系統運動的微積分方程式。

Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t）

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

2.2 機械自動化控制系統的應用

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

3 結語

總而言之，機械自動化控制系統的不斷發展優化，對我國的各領域產業的發展都有著重要的推動作用，這也是對我國的經濟社會進行促進的重要動力。處在當前的發展背景下，將機械自動化控制系統進行創新也是使其得到長久發展的保障，所以這在今后的發展中還需得到充分重視。由于該文篇幅限制不能進一步深化探究，希望此次努力能起到拋磚引玉的作用。

參考文獻

篇4

關鍵詞： 電氣儀表；自動化；控制系統

我國有很多企業的電氣儀表控制系統都比較老舊，不能滿足實際工作時的需求。然而，隨著現代科學技術的不斷發展，自動化技術逐漸應用到電氣儀表的控制系統當中，使企業的生產更加智能化，節約了人力資源，使生產效率和生產精度得到了顯著的提升，給企業帶來了巨大的經濟效益。隨著PLC技術應用到電氣儀表系統中，自動化控制逐漸向著集成化的方向發展，使電氣與儀表的管理更加精細化。

一、電氣與儀表自動化控制系統的功能

（一）智能監控

自動化控制系統可以實現電氣和儀表周邊運行環境智能監控的功能，它可以對設備的周邊的環境信息進行自動采集，實現對設備運行狀況的監控。自動化控制的智能監控功能需要利用傳感器來完成監控工作，傳感器通過專門的收發模塊對采集到的信息進行傳輸，傳感器主要由發射端與接受端組成，在信號的傳遞過程中，如果工作環境產生了異常，接受端的信號便會被接收，使單片機或智能芯片的工作中斷，實現智能監控的效果。

（二）數據測量和整合功能

企業在生產某種部件或者是進行工業建設時都需要進行數據的測量。測量設備上的信號顯示只能反映出設備運行的狀態，不能對實際的數據做出反饋，所以需要利用自動化控制系統對數據進行整合和測量，自動化控制系統可以反映出測量物的具體參數數據，而且所有的測量整合步驟全部可以在電腦上完成，方便測量人員及時對數據進行修改，可以為生產管理決策提供必要的數據支持。

（三）自動化控制系統的保護功能

企業對電氣和儀表的保護非常重要，普通的電氣設備的儀表設備在控制時需要通過人工操作開關來進行，但是往往一般設備的開關電壓和體積都比較大，人工操作往往會因為不及時而導致設備損壞。自動化控制系統中的保護功能可以通過計算機技術和各種自動裝置完成對控制系統的優化，實現自我保護的功能，有危害設備安全的情況發生時，自動化控制系統會發現系統運行的異常，對電壓開關等進行自動切斷并發出警報，保護系統的安全。

二、我國電氣自動化控制系統的現狀

（一）信息集成化控制系統

自動化控制系統中應用的信息技術越來越多，呈現出橫向發展的狀態，各種微電子技術的應用使自動化控制系統的界面變的模糊。系統內的軟件結構和通訊系統對于自動化控制越來越重要，自動化控制系統的管理人員要加強對自動化技術的學習，保證自動化控制系統動態監控作用的有效實施，使生產資料能夠更明顯的體現出來。

三、電氣自動化控制系統的組成模塊

（一）控制模塊

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

（二）通訊模塊

該模塊的功能是將采集到的數據信息集中存儲，并利用網絡協議進行傳輸，現在我國應用的電氣自動化控制系統中的通信協議大多是TCP/IP協議，利用局域網絡進行數據的傳輸可以保證數據傳輸的穩定性，確保數據傳輸在中途不會受到網絡阻礙。光纖網絡進行通信模塊的數據傳輸可以加快傳輸的速度，降低數據錯誤的發生，而且利用網絡光纖支持通信模塊可以讓數據在網絡上共享，即使到了其他的地方，也能夠讀取和利用信息數據。

（三）中央控制系統

中央控制系統的所有功能全部由連接在控制系統上的電腦來操作，與傳統的人工操作方式對比，計算機的操作能夠確保自動化控制系統運行的準確性，而且計算機也能夠對傳輸數據進行實時處理，對操作系統進行實時監控，避免人工操作的延時，減少了生產過程中的人力資源，使企業的生產成本降低了。

四、電氣與儀表自動化控制系統的設計思想和工作過程

（一）設計思想

在電氣自動化控制系統進行設計時，遠程監控系統可以節省電纜的使用量，降低安裝費用，提高了系統運行的可靠性，使所有的組件設備都能夠靈活的運轉。遠程監控主要依靠網絡環境下的傳感器，保證傳感器的獨立性，避免電磁信號和強噪環境干擾到傳感器的振動節點，利用無線傳感器形成獨立的無線信號傳輸網絡，保證監控信號可以順利的通過振動節點，使監控數據得到實時傳輸。

（二）工作過程

在進行生產操作時，電氣自動化設備接收到計算機傳輸的工作信號，然后按照存儲設備中存儲的程序進行自動操作，計算機可以對每個不同的自動化操作系統傳遞相對應的操作信號。信號在網絡中進行傳輸方便了監控人員對設備的監控。

RTU是指遠程終端控制系統，它可以對信號和設備實現監測和控制，也是自動化控制系統的核心模塊。在工作時可以通過遠程控制實現對現場信息的采集，最終通過AID轉換器把相關的控制信息傳輸到控制模塊，中央控制系統對數據信息進行綜合處理，最終實現自動化的操作。

結束語：

電氣與儀表自動化控制系統可以有效的提高生產效率，但是我國的自動化操作系統中還存在著一定的問題，需要不斷的對其完善和改進，并推出對于各個工業領域具有針對性的自動化操作系統，加強自動化操作系統的自我診斷能力，使操作系統的穩定性得到有效的提高，使我國的工業生產質量得到有效的提升。

參考文獻：

[1]禹宏雷，薛成群，韓旭. 淺談電氣與儀表自動化控制系統[J]. 科技創新與應用，2014，15：116.

[2]許志峰. 電氣自動化控制系統的應用及其發展趨勢探究[J]. 電子技術與軟件工程，2014，18：263.

[3]陳明艷. 電氣自動化儀表與自動化控制技術分析[J]. 企業技術開發，2015，11：21+46.

篇5

【關鍵詞】化工生產；自動化控制系統；控制

隨著國內化工行業飛速向高科技、新技術方向發展，大量先進的化工裝置、設備相繼投入運行，同時部分傳統落后的化工企業不斷進行技術改造及應用新技術，其中就包括了自動控制系統的應用。化工生產過程的自動化控制的實現，可縮小我國化工行業和發達國家的差距，從而推動我國化工生產的發展。下面，就化工生產過程自動化控制系統應用進行了探討。

1.單回路控制

單回路過程控制系統一般是指針對一個被控過程（調節對象），采用一個測量變送器檢測被控過程，采用一個控制（調節）器來保持一個被控參數恒定（或在很小范圍內變化），其輸出也只控制一個執行機構（調節閥）。從圖1所示可知，該系統只有一個閉環回路。

該系統結構簡單，投資少，易于調整和投入，能滿足不少化工工業生產過程的控制要求，因此在我國化工生產中應用十分廣泛，尤其適用于被控過程的純滯后、慣性小以及負荷和擾動變化比較平緩，或者對被控質量要求不高的場合。

2.串級控制

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

串級控制系統是改善控制質量的有效方法之一，在過程控制中得到了廣泛的應用。與其余單回路控制系統相比有一個顯著的區別，即在結構上多了一個副回路，形成了兩個閉環——雙閉環。其主回路（外環）是一個單回路控制系統，而副回路（內環）則為一個隨動系統。

與單回路控制系統相比，串級控制系統多用了一個測量變送器與一個控制器（調節器），增加的投資并不多，但控制效果卻有顯著的提高。使系統改善了被控過程的動態特性，提高了系統的工作效率，同時提高了對一、二次擾動的克服能力和對回路參數變化的適應能力。串級控制系統結構框圖如圖2所示。

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

3.前饋控制

單回路控制和串級控制都是當系統被控過程受到擾動后，必須等到被控參數出現偏差時，控制器才動作，以補償擾動對被控參數的影響。前饋控制就是在系統擾動出現時就進行控制（圖3），而不是等到偏差發生后再進行控制。其特點主要有：

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

b.前饋控制屬于開環控制，所以只要系統中各環節是穩定的，則控制系統必然穩定；

c.前饋控制只適合克服可測而不可控的擾動，而對系統中的其他擾動無抑制作用，因此，該控制具有指定性補償的局限性；

d.前饋控制器的控制規律取決于被控對象的特性，因此控制規律往往比較復雜。

4.比值控制

在現代化工工業生產過程中，許多情況下會要求兩種或多種物料流量成一定比例關系，一旦比例失調，就會影響生產的正常運行，影響產品質量，甚至發生生產事故。比值控制系統可以保證兩個或多個參數自動維持一定的比值關系。比值控制系統方案眾多，但都類似，下面以變比值為例，其控制框圖如圖4所示。

5.分程與選擇性控制

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

分程與選擇性控制可用于節能控制、擴大調節閥的可調范圍、保證生產過程的安全以及穩定和不同工況下的控制。下面以選擇器位于調節器之前的系統為例，其系統如圖5所示。

6.結束語

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

參考文獻：

篇6

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

2電氣自動化控制系統的設計思路

2.1集中監控方式

這種控制方式最大的有點就是操作起來簡便，而且進行防護設計方面也相對比較簡單。不過這種控制方法必須把所有設備的所有功能都集中到一個處理器中，這就容易造成處理器任務過重，而且一旦處理器發生故障，那么將會直接影響整個控制系統的正常運行，進而影響生產效率。而且設備中隔離道閘的操作特別容易受到輔助接點的影響，導致無法正常操作，這樣就會增加維修費用，給企業帶來更多的生產成本。所以我們應該加強對這種控制技術的了解，在使用的時候也需要進行科學衡量才能夠保證生產順利。

2.2遠程監控方式

這種控制技術具有很多優點，例如，節約生產成本、可靠性能高、操作比較靈活等等，所以在系統控制方面能夠被廣泛使用。但是這種技術受到通訊速度的影響，所以在使用這種技術時，應該確定操作設備能否滿足該技術通訊速度的要求，而且這種監控方式只適合在小型設備中使用，不能夠用在大型電氣設備中，這也是我們應該注意的問題。

2.3現場總線監控方式

這種方式是當前電氣自動化控制系統中最為常用的控制技術，在實踐中的應用效果十分好，取得了很多成功的經驗，為智能電氣設備的發展提供了重要借鑒。相比其他控制技術來說，這種方式的適用性更強，能夠根據不同的需要選擇最合適的控制系統設計，給生產帶來更多的便利。由于這種技術本身就存在監控功能，所以不需要很多的使用設備，只要根據需要直接安裝相關的智能設備，實現與監控系統的連接，就能夠實現遠程監控，極大地減少電纜的使用數量，提高了生產效率。此外，這種控制方法中的設備都是獨立才做的，通過計算機把各個設備之間相互諒解，不僅能夠很靈活的進行組合，還能夠提高系統運行的可靠性，而且其中任何一個設備發生故障都不會對整個系統產生影響，保證生產的正常運行。這種技術也是未來電氣技術發展的主要方向，我們應該對此深入研究。

3電氣自動化控制系統的發展趨勢

隨著科學技術的快速發展，計算機應用技術的普及，電氣自動化控制技術在各行各業中被廣泛應用，特別是隨著OPC技術的誕生，進一步促進了電氣自動化控制技術和計算機的結合。未來電氣技術和計算機技術的融合將更加緊密，這也是當前以及未來電子商務的目標。不論從電氣技術發展角度來說，還是從計算機技術發展角度來看，電氣自動化控制系統必然會隨著時代的進步而進步，同時能夠在不同領域發揮重要的作用，使生產率得到很大提升，進一步促進我國經濟的發展，提高我國電氣技術在國際上的地位。

4結束語

篇7

關鍵詞：冷軋；酸洗基組；自動化控制

1 前言

冷軋酸洗機組自動化控制系統通常使用標準四級控制：現場級0級，基礎自動化級1級，過程自動化控制級2級，生產執行控制級3級，控制系統包括一套單獨的HMI系統以及傳感器儀表和數字傳動，而基礎自動化級的主要控制功能包括入口段、帶鋼張力、帶鋼速度、帶鋼跟蹤以及工藝段與出口段的控制，下文分別進行研究。

2 控制系統硬件組成

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

3 自動化系統控制方法

3.1 入口段控制

（1）運輸鋼卷：控制由NO.1及NO.2鋼卷小車至入套的順序。

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

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

3.2 帶鋼張力控制

（1）控制額定或操作張力：為確保帶鋼繃緊和運送順利，需要在入口段設定足夠的帶鋼張力來，并通過HMI將張力預設定值傳輸到開卷機傳動系統。為確保帶鋼的正常運行，工藝段帶鋼張力的控制應該在過程計算機中依照帶鋼材質、板型和橫斷面由操作工利用HMI或者獨立數據表格來設置拉矯機張力和彎曲輥、矯直輥的壓入深度值，而由過程計算機來設置其他的僅取決于帶鋼材質和橫斷面的張力值，張力輥和活套傳動系統的控制則由帶鋼跟蹤系統與設定輸出結合起來完成。

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

（3）控制臨時停車張力：控制系統在機組臨時停車延時后自動給出臨時停車張力，其張力值大約為額定張力的30%（與帶鋼進入張力值相似），務必依照帶鋼張力自動功能投入臨時停車張力且在傳動系統穩定的時候執行。

3.3 控制帶鋼速度

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

（2）設定酸洗工藝段速度：傳動轉向輥、拉矯機及NO.4糾偏輥壓輥為同一速度基準，而整個酸洗機組和工藝段在正常運行的速度基準是拉矯機的NO.3張力輥速度。

（3）設置酸洗出口段速度：機組中具有相同速度基準的是圓盤剪段NO.4張力輥和碎邊剪，同時出口段正常運行的速度基準是NO.4張力輥速度。

3.4 帶鋼跟蹤控制

（1）控制活套：監視和控制活套位置，依照出入口帶鋼速度及加速度算出活套位置的預定值，然后除以帶鋼股數得到實際位置值，從而實現帶鋼定位功能。

（2）跟蹤焊縫：焊縫跟蹤依次到月牙剪位置、圓盤剪位置、軋機入口。

（3）跟蹤鋼卷：處理帶鋼鋼卷號、寬度、厚度、延伸率等數據。

3.5 控制工藝段和出口段

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

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

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

4 結語

自從在冷軋酸洗機組中應用本文所介紹的自動化控制系統之后，機組性能在帶鋼的張力、速度控制，入口段帶鋼的自動定位，和活套的位置控制中都很穩定，很適合生產工藝指標和操作要求。因此，此控制系統的設計研究經實踐證明是很成功的。

參考文獻：

篇8

【關鍵詞】自動化控制系統；抗干擾

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

一、自動化控制系統的電源抗干擾

不論是進口的還是國產的控制系統，對電源的要求都非常嚴格，控制系統實現對現場信號的實時監測，對現場進行實時控制，因此要求系統的電源能夠保證連續不間斷供電。故大多數控制系統采用雙路冗余電源，在一路電源故障時能夠實現無擾切換。

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

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

縮短零線長度，增大零線截面積。根據零線電壓公式，當減小L，增大S，隨之減小，零地電壓也隨之降低。這種方法效果明顯，但是受現場的實際情況限制，需在設計構想之初認真研究，不然就難以再次進行改變。

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

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

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

二、自動化控制系統的接地抗干擾

要想了解接地抗干擾技術，首先要了解“地”“接地”的概念

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

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

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

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

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

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

邏輯地：也叫主機電源地，是控制系統中計算機內部的邏輯電平負端公共地，它同時也是系統內部電信號和電路運算的基準參考電平。需接入公共接地極。

系統地：系統基準地，通常也是系統電源地（24V、5V負端），為控制系統信號及內部電路提供的一個基準地（零電位），也要接入公共接地極。

信號回路接地：各變送器的負端接地、開關量信號的負端接地等，是控制系統對外界信號輸入\輸出的信號基準參考電平。

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

控制系統中的模擬通道和數字通道應當采用各通道接地線并聯后再接地，并聯接地中各電路的地電位只與其自身的地線阻抗和地電流有關，互相之間不會造成耦合干擾。在我們的工業現場，多路模擬信號采用屏蔽雙絞線接至控制系統，所有模擬信號源都浮置，模擬輸入信號采用一點接地，接地點選在控制系統的模擬地GA上。屏蔽層采用并聯一點接地接到模擬地上，這種方法靠雙絞線抑制磁場耦合干擾，屏蔽層屏蔽電場干擾，不會引入其他噪聲，可靠性好。所有模擬電路的地線并聯于GA點，用一根具有絕緣皮的低阻抗導線，將模擬地接到專為控制系統埋設的獨立接地體上；控制系統的數字地也應并聯與一點GD，用一根具有絕緣皮的低阻抗導線，將數字地接到專為控制系統埋設的獨立接地體上；控制系統的外設地線也應并聯于該獨立接地體上。我們要求埋設專門的獨立安全保護地，并把設備和系統的保護地并聯接獨立安全保護地。按照國家標準，控制系統的安全保護地線接地電阻要

篇9

關鍵詞：泵站自動化控制系統特點功能

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

Keywords: pumping station automation control system features

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

一、泵站綜合自動化系統的特點：

1、高度的可靠性：系統采用成熟的全開放式分層、分布式系統結構，上下控制層采用現場總線通訊模式，大大提高了系統設備間的數據交換速度和系統通訊工作的穩定性。

2、高度的實時性：系統能適應泵站現場環境的要求，實時性好，抗干擾能力強。

3、良好的開放性和擴充性：專用現場總線通訊網絡結構的采用使系統設備可方便靈活的進行擴充。所有的硬件均為模塊化，構成一個通用、開放的結構體系；應用軟件采用OPC技術，使得系統應用軟件構成一個開放式的接口環境。

4、完備的安全性：系統對每一功能操作提供檢查和校核，操作有誤時，被禁止并報警：在人機通信中設置操作口令，按控制層次實現操作閉鎖；系統采用冗余和模塊化技術，使系統的局部故障不影響系統整體的正常運行。

5、完備操作性：系統采用全漢化界面，使運行人員可方便直觀的進行遠方實時控制和操作。

6、可維護性：系統采用模塊化結構模式，設備的模塊化使技術人員在方便的對必要的設備進行更換和維修，保證系統可靠運行。

7、良好的友善性：采用全漢化界面，操作方便，人機接口功能強，符合泵站運行人員的操作習慣。

8、設計的合理性：嚴格按照系統的電氣主接線圖進行設計，并充分考慮用戶的實際情況及要求，使系統布局合理，美觀實用。

二、泵站系統主控級的主要功能：

系統主控級的主要功能包括：1．數據采集與處理；2．安全運行監視；3．實時控制與調整；4．監視、記錄、報告；5．事件順序記錄；6．事故追憶和相關量記錄：7．正常操作指導和事故處理操作指導；8．數據通訊；9．屏幕顯示；l0．泵站設備運行維護管理；lI．系統診斷。各主要功能闡述如下：

1.主控級自動采集和處理泵站設備的運行參數．主要采集的數據及處理功能為：

主控級收集由現地控制單元采集的電氣量；各現地控制單元將采集到的電度量上送主控級進行處理：主控級自動從各現地控制單元采集非電量：對實時數據和歷史數據進行分類篩選及整理．去除無用的數據后，將“壓縮”了的數據存人數據庫。

2.安全運行監視包括全站運行實時監視及參數在線修改、狀態監視、越限檢查、過程監視、趨勢分析和監控系統異常監視：

(1)安全運行實時監視及參數在線修改：值班人員可對全站各主設備及輔助設備的運行狀態進行實時監視控制和在線修改。對系統中的所有設備．只有具有一定操作權限的值班人員才能在線修改相應權限的運行參數。

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

(3)越限檢查：能夠檢查設備越限狀態并發出報警，越限狀態信號在CRT上顯示并記錄。

(4)過程監視功能：監視水泵各種運行工況的轉換過程所經歷的各主要操作步驟。

(5)趨勢分析功能：分析水泵運行參數的變化，及時發現故障征兆，提高水泵運行的安全性。

(6)輔助設備的運行監視和分析功能：監視水泵及泵站各間歇運行的輔助設備(如排水泵、空壓機等)起動次數、運行時間和間歇時間。通過數據變化情況，分析其對應的設備是否異常。

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

3.實時控制與調整：

(1)操作員可通過操作員站的顯示器、鍵盤等，對監控對象進行水泵的啟停、定值和限值的設定、報警復歸等控制與調節。

(2)自動功率因數控制：按照電力系統的要求。自動投切電容器。

4.監控和事件記錄：

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

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

5.記錄、報告的主要內容：

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

6.故追憶和相關量記錄：

記錄在事故發生前5s和后20s時間里重要實時參數的變化情況。

7.正常操作指導和事故處理操作指導：

(1)正常操作：能根據當前的運行狀態判斷設備是否允許操作并給出相關的標志。

(2)事故處理：在出現故障征兆或發生事故時，由監控系統提出事故處理和恢復運行的指導性意見。

8.數據通信：

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

(2)可實現與MIS系統、工業電視系統等接口通信。

(3)可實現與現場各控制單元間的相互通信。

9.屏幕顯示：

畫面顯示是計算機監控系統的主要功能之一，畫面調用將允許以自動或召喚方式實現。畫面種類包括各種系統圖、棒形圖、曲線、表格、提示語句等。畫面清晰穩定、構圖合理、刷新速度快且操作簡單。

10.泵站設備運行維護管理：

積累泵站運行數據，為提高泵站運行、維護水平提供依據。

11.系統診斷：

(1)系統設備硬件故障診斷包括對各工作站計算機及設備、通訊接口、通道等的運行情況進行在線和離線診斷，故障點能診斷到模塊。

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

三、泵站綜合自動化系統的建設

泵站實現自動化，不僅可以避免誤操作，防止運行事故，減少運行人員； 并可以提高設備和工程利用率、延長設備壽命、實現優化運行。泵站自動化應是泵站運行管理發展趨向。

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

（2）半自動化方式：對于經濟條件較差，資金投入不足的泵站，可以采取比較筒單的半自動化計算機監控方案。這種方式可根據經濟條件適當地減少傳感設備采用開環控制。即無執行元件，通過計算機軟件計算出的監控數據可以通過手工方法進行控制或調節。對于泵站技術改造，可以采用計算機輔助監控系統。泵站控制操作仍由常規裝置來完成，計算機監控系統的功能主要是數據采集、數據處理、優化計算、事故記錄、打印制表等。其優點是在運行中即使監控系統本身發生故障，泵站機組仍能維持正常運行。但系統能力較低，對自動化水平的提高或升級有一定的限制等是其主要缺點。不過該方案對系統性能要求不高．因而投資較少．比較容易實現。

三、結束語：

通過這幾年的實踐，泵站自動化系統多優勢已經顯現，通過簡化電氣設備來減少廠房面積，節省土建投資；改善工作環境，減輕勞動強度，做到安全和文明生產。要根據設計規范，借鑒一些泵站自動化的成功經驗，選擇合適的生產廠家，在自動化系統創新改造中少走彎路，節約資金，使泵站系統更加科學、合理、長期穩定運行。希望與廣大讀者共同研討，增強對該系統的認識和應用。隨著城市飲水工程和排澇工程的不斷增多，該系統將在市場中得到更多的應用。它的功能將不斷得到完善和提高。

參考文獻：

篇10

關鍵詞：智能樓宇；自動化控制系統；應用；發展趨勢

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

進入 21 世紀，智能化樓宇的概念逐漸清晰，并正在建筑領域中產生著越來越大的影響。樓宇自控系統以它優越的條件在智能建筑中得到了廣泛的應用。因此研究樓宇自動化控制系統是十分必要的。智能建筑通過樓宇自動化系統實現建筑物（群）內設備與建筑環境的全面監控與管理，為建筑的使用者營造一個舒適、安全、經濟、高效、便捷的工作生活環境，并通過優化設備運行與管理，降低運營費用。

1 智能樓宇的發展

什么樣的建筑才算是智能樓宇？智能樓宇是現代建筑技術與當代信息技術、計算機技術和自動控制技術等有機結合的產物。

從1984年在美國康涅狄格州哈特福德市中世界上第一個智能樓宇的產生，隨著中國上個世紀90年代房地產市場的繁榮，智能樓宇開始進入中國市場。從二十一世紀初發展至今，這十幾年是房地產業的黃金十幾年，也是智能樓宇飛速發展的十幾年。十幾年間，規劃更合理，建筑更智能，城市更宜居。行業發生了翻天覆地的變化，實現了立足建筑、面向城市，立足國內、面向國際的跨越式發展。

2 樓宇自控系統的概念與特點

樓宇自控系統綜合運用計算機網絡技術、傳感器技術和自動控制等多種技術對建筑中的機電設備如空調、通風、照明、供配電、給排水以及電梯等設備進行有效的自動化控制，最終達到建筑設施更有利于人們居住的要求。

樓宇自控系統的特點：①節省能源。現代建筑物消耗能源非常大，建筑物的能耗占整個能耗的三分之一以上。樓宇自控系統充分利用了先進的焓值最佳控制、自動照度控制、最優設備啟停控制等有效節能措施后，極大地減少了建筑物的能耗。②節省運營成本。樓宇自控系統是通過計算機集中控制的，可以大大減少操作人員和設備維護人員數量，節省了大量的人力。通過一些節能管理方案，在滿足建筑環境舒適性的條件下，還可以進一步降低日常營運支出，節約建筑的運行成本，提高效益。③延長設備的使用壽命。樓宇自控系統可實時監測建筑設備的運行狀況，通過程序控制實現機電設備的使用時間，及時發現設備故障和定期提示維護、保養，從而延長設備的使用壽命，降低維護費用，進一步提高投資回報效果。

2 樓宇自動化系統應用的優勢

樓宇自動化系統將各個控制子系統集成為一個綜合系統，其核心是集散控制系統，它是由計算機技術、自控技術、通信網絡技術和人際接口技術相互發展滲透而產生的。集散控制系統的核心是中央監控與管理計算機，它通過信息通信網與各個子系統的控制器相連，組成分散控制、集中監控和管理的功能模式，各子系統間也能通過通信網絡相互進行信息交換和聯動，實現優化控制管理，最終形成統一的由建筑自動化運作的整體。

采用視頻通話應用系統，通過衛星電視、有線數字電視、天線、閉合電路、電纜調試調解器對視頻信號進行同步調節，確保同種電纜的視頻信號傳遞效果。采用語音數據用戶服務插座控制系統，通過ISDN、VDSL技術將其連接到互聯網上，通過通信網絡的數據漫游，提高無線通訊的實施信息載體。

設置火災報警系統，使其完成自身所具有的防災和滅火的功能。通過建筑物內不同位置的煙火控制裝置提供的信息進行確認后報警，同時啟動火災聯動系統，包括關閉空調、開啟排煙裝置、啟動消防專用梯并且啟動消防系統運作、緊急廣播疏散人群，從而使得盡可能地減少生命、財產損失。

智能化自動化局部配線系統，選用電子設備提供完善的家庭工作環境，實現用戶即插即用的方便效果。支持多種接入方式，例如電話、網絡數據同步、傳真、寬帶、Internet接入網等等。采用有效的多方位數據家庭娛樂技術，提高有線電視、視屏點播技術、網絡購物、遠程教學等等多種音頻視頻設備的使用效果，避免出現反復投資的問題，及時通過視頻系統完成對老幼的遠程監護，同時監控住宅內外的情況，確保樓宇的安全。

3 我國樓宇自動化系統發展的方向及建議

節能是樓宇自動化系統發展的主要功能及目的，也是未來發展的主要方向。在各類智能建筑設備能耗比例中，照明和空調設備占據了主要位置，因此做好照明和空調設備的節能設計是提高樓宇自控系統節能效果的關鍵。

1）照明系統

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

2）空調系統

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

3）樓宇自控系統IP化

樓宇自動化系統未來發展的另一個重點是BA系統的IP化。一直以來，以太網都是信息網絡的主流技術，BA系統采用以太網作為現場設備之間的通信網絡平臺，可以實現從管理層到控制層的“一網到底”，使 BA 系統的網絡結構得到

實質性的簡化，也能解決目前 BA 系統中控制網絡多種現場總線技術并存、彼此兼容性差的問題。使用透明以太網，可使 BA 系統非常方便地以有線或無線方式介入 Internet。雖然Lonworks網、MS/TP 總線等控制網絡也能實現與 Internet互聯，但必須經過第三方網關或中間部件才能實現，實現過程也復雜得多。未來 BA 系統可采用基于 Web 的 BS 架構，通過 Internet 對分布在現場的 I/O 進行訪問，實現對遠程設備的檢測和控制。參考當下新興的智能家居市場發展方向，未來的 BA 系統也必將是可以通過移動智能設備來監控的新型樓宇自動化系統，可以說誰最先擁有完善的 BA 系統 IP 化技術，解決使用 Internet 網絡所存在的安全、可靠及實時性問題，誰就能在未來的樓宇自動化市場中占導。

4 結束語

近年來，智能樓宇已經從寫字樓發展到了智能社區，隨著中國智能樓宇市場的競爭格局的打開，跨行業的合作更加廣泛，一批批新技術新產品進入建筑智能化領域，無線技術，數字化技術產品被廣泛采用，使智能建筑的實用價值得到了廣泛提升，樓宇自動化系統也將朝著網絡化、數字化、集成化、生態化方向發展。

參考文獻：

[1] 汪海杰.樓宇自動化控制系統的應用和設計[D].電子科技大學，2012.