自动化控制研究实用13篇

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自动化控制研究

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0引言

自动化控制技术已经在我们生活的方方面面得到了体现。目前,我国科学技术正在快速发展,各个行业也都在突飞猛进的发展,当然自动化行业也不例外。目前自动化行业不断得到创新,同时也在不断扩大自己的行业和领域,在不同的行业和领域已经被广泛的应用,自动化的应用无形中增强了在行业中的竞争力,起到了极其重要的作用。自动化控制技术的广泛应用极大地促进了企业的生产效率,也大大地缩减了企业的员工数量,减少员工工资开支,并且可以有效地改善员工的工作环境,降低由于人为操作所造成的一些错误,潜在提升了自身产品的质量,获取消费者更大信任。本文结合作者查阅有关的文献资料和自身的阅历积累,首先阐述了自动化可以应用的领域,并且提出了一些自动化在应用中存在的问题,并给出了一些具体的解决问题的措施,希望能进一步推动自动化控制技术的发展。

1 自动化控制技术应用的领域

1.1 电力系统

目前,我国电力系统在科学技术不断创新的带动下也有了突飞猛进的发展,尤其是将自动化控制技术应用到电力系统中,极大地促进了电力系统的发展。归纳起来,自动化控制技术在电力系统中的应用主要集中在电力调度和电力营销两个方面,下面简单介绍下自动化控制技术在这两个方面的应用。

我们知道,在电力系统中电力调度和控制主要目的就是在生产相同质量的电能的同时,最大程度上节约成本,获取更大的经济效益,但是传统的电力调度依靠的是人为地去采集数据和处理数据,这样的工作模式就势必会带来一定的工作延迟,不能及时地将数据信息反馈到电力调度上,具有一定的滞后性。尤其是当发生重大事故或者突况时,这样的数据就会更加的滞后,严重的甚至还会带来巨大的危险。目前将自动化控制技术应用到电力系统调度上,主要是通过计算机控制中心对整个电力系统的检测和控制,其具体的流程是首先利用计算机的自动化数据采集系统将采集的数据通过联网传送给服务器,然后经过服务器的程序处理,将处理筛选过的信息传达给控制中心的显示屏上,然后显示屏前的工程师会根据显示的数据及时地做出判断,并有针对性地做出应对措施,确保整个电网的安全运行。

与此同时,自动化控制技术也被应用到电力营销中去,电力系统通过引进自动化控制技术,运行管理成本大大减少,工作人员的工作强度也有一定程度上的减轻,电力系统的事故率也大大减少。通过以上的概述可以知道,自动化控制技术在我国的电力系统的应用已经十分成熟,大大促进了电力系统的发展。

1.2 化工领域

我国的化工行业随着社会的发展而发展,在化工行业的生产过程中逐步实现了自动化。人们逐步通过使用自动化装置来进行管理生产,因此,就必须将自动化装置与工艺设备充分地结合为一个整体,在这方面,可编程控制系统是应用最为广泛的。

1.3 现代建筑

随着人们生活条件的改善,人们对居住环境的要求也越来越高,对各种快捷方便的服务的需求越来越迫切。因此,越来越多的自动化系统应用于现代建筑中。首先,自动化控制技术在现代建筑中的应用主要包括以下几个方面:

①自动化控制技术与电力接地系统;

②自动化控制技术与电气保护系统;

③自动化控制技术与安全系统;

④自动化控制技术与暖通空调设备。

这几部分是现在应用于建筑中最普遍也是最成熟的。其中最具有代表性的是建筑的安全系统。现代建筑的安全系统包括门锁报警系统、消防自动报警系统、空气质量监督报警系统以及紧急报警系统等,它们的设计都离不开自动化控制技术,他们都是以自动化控制技术为基础,采用自动化原理和反馈原理,结合实际的需求研究出来的,自动化报警系统反应灵敏,可以大大降低事故的发生率,减少损失。总之,自动化控制技术在现代建筑中的应用是未来建筑的发展趋势,是建设智能建筑的基础。

2 自动化控制技术应用存在的问题

2.1 业务流程不规范

尽管自动化控制技术已经被广泛的应用,但自动化控制技术的模型开发往往是相互独立的,模型与模型之间和数据之间的交换都十分的不规范,不规范的业务将会导致模型之间的衔接不是很顺畅,严重阻碍了自动化控制技术的进一步发展,同时也增加了一定的成本,导致盈利降低。同时,由于自动化控制技术存在一些不规范的地方,这也直接导致在一些地方,自动化控制技术不能被应用,制约着自动化控制技术的发展。

2.2 模型通用性较差

自动化控制技术的制约条件还有我国产品工艺的多样性,由于我国的各个领域的产品种类繁多,样式各异,并且各个工厂的生产工艺和流程也存在较大的差异等等,这些因素严重增加了自动化控制技术的成本,也将直接制约着自动化控制技术的普遍性和通用性。

3 提高自动化控制技术应用的策略

3.1 规范业务流程,提高模型通用性

自动化控制技术已经被广泛的应用,但自动化控制技术的模型开发往往是相互独立的,模型与模型之间和数据之间的交换都十分的不规范,不规范的业务将会导致模型之间的衔接不是很顺畅,严重阻碍了自动化控制技术的进一步的发展,同时也增加了一定的成本,导致盈利降低。这就需要企业与企业之间建立一种规范,各企业之间严格按照这个规则去生产,可以很大程度上改善自动化控制技术的通用性。比如,企业之间建立一个产品的基本模型,然后企业之间的生产都严格以这个模型作为基本的规范去生产和扩展,这样就可以有效地改善自动化控制技术的通用性。

3.2 增强技术产品化能力

企业应该增加对自动化控制技术投入的资金和人力,合理配置技术人才,增强自动化控制技术的产品化能力,挖掘技术潜在的功能,更好地发挥自动化控制技术,提高企业的生产效率。

4 结论

目前,随着科学技术的快速发展,各个行业也都在突飞猛进的发展,当然自动化行业也不例外,目前自动化行业不断得到创新,同时也在不断扩大自己的行业和领域,在不同的行业和领域已经被广泛应用,自动化的应用无形中增强了在行业中的竞争力,起到了极其重要的作用。自动化控制技术的广泛应用极大地促进了企业的生产效率,也大大的缩减了企业的员工数量,减少员工工资开支,并且可以有效地改善员工的工作环境,降低由于人为操作所造成的一些错误,潜在地提升了自身产品的质量,获取消费者更大信任。本文结合作者查阅有关的文献资料和自身的阅历积累,首先阐述了自动化可以应用的领域,然后提出了自动化在应用中存在的一些问题,并给出了一些具体的解决措施,以期对自动化控制技术有一简单的探讨。

自动化控制技术不仅仅可以应用在电力系统,而且在化工领域以及建筑领域也都有着广泛的应用,从我们生活的方方面面影响着我们的生活,因此企业利用好自动化控制技术,也就能更好地为消费者服务,同时更好地提升自身的核心竞争力,获取更大的效益。

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引言

化工自动化控制指的是:在化工生产这方面,把自动化的设备引用到化工的生产当中,从而提高化工的生产效率,同时自动化设备的应用减少了人工资源的浪费,使化工生产能够自动化的进行和应用。在生产的过程中应用到了自动化的设备进行企业管理的相关的生产方法就叫做化工自动化。目前,这种化工自动化控制正在影响许多的领域范围,但是主要还是应用在化工生产的方面,除此之外,这种化工自动化控制在自动化控制方面的应用也比较多。化工自动化控制的发展可以大大提高化工方面的生产效率,同时这种自动化的应用在某种程度上还可以改善工厂的工作环境氛围。

一 、化工自动化控制的发展现状分析

从目前我国的发展现状来看,智能化控制是自动化控制的发展方向,同时,自动化控制在向智能化控制发展的过程中取得了很好的成果。进入二十一世纪之后,我国经济飞速的发展的同时我国的科学技术也取得了飞快的进步,化工自动化控制在传统的应用实施中是由检测部分和控制部分组成的,但是由于科学技术的发展应用,现在的实施过程中可以做到检测和控制作为两个独立的环节存在。现在发展后的化工生产过程主要是由化工分析,化工方面的自动化系统和化工的自动化实施组成的。

化工方面的自动化系统中应用的现场技术,同时这种自动化系统应用到了很多的领域的技术比如:仪表技术领域,理论的控制系统领域和计算机技术领域等等,这些领域的技术在化工的自动生产过程中,是通过自动化控制,自动化检测和自动化管理的作用进行的。随着我国经济的发展,化工自动化控制已经成为我国非常重要的一项科学研究技术,这项技术可以有效地解决我国发展中出现的很多难题。我国不断的对自动化控制进行研究和探讨,目前这种自动化控制不仅仅应用到了计算机领域,更多的应用在了化工生产领域方面,提高了化工生产的效率同时也提高了化工产品的质量,对我国化工生产起到了积极地促进作用。

二 化工自动化控制的特点分析

(一)具有信息反馈的特点

在化工自动化控制当中自动化控制是由信息之间的反馈完成的,具体的过程是:由化工自动化控制器采集信号,如果采集到控制系统想要的信号的话就把这种信号传递给控制器,再由控制器对这种信号进行比较处理,并对数据信息进行校正,以上这种信息的传递过程就称为信息的反馈过程。这种信息反馈过程可以提高化工控制系统的质量,在控制系统中,信息反馈的作用原理是通过对其信息规律和大小的改变来完成的,通过这种方式控制系统便能产生相应的控制效果。同时,控制系统可以改变信息规律和大小的同时,还可以在控制系统相对不是很稳定的情况下把这种不稳定的系统转变成最佳的信息控制系统,因而,信息反馈是自动化控制最重要的一个特点。

(二)受到干扰时的动态过程

一般情况下,在化工自动化控制生产中,把不是一个类别的平衡状态看成是一个相对稳定的状态也是允许的,在化工自动化生产的过程中如果系统在将要接近稳定状态的时候,出现了干扰信息,那么自动化系统所控制的变量就会发生偏离的现象,出现偏离现象时利用控制系统中的自动化设备可以使已经偏离的变量重新回到稳定的状态。我们把受到干扰的变量在自动化控制系统下由偏离到稳定的过程称为动态过程。在控制系统的调整作用下,可以把偏离的变量调整到原来的初始状态同时也可以调整到稳定的状态。在现在的自动化控制的研究中,一般情况下控制系统都可以通过预测的作用把那些将要发生的偏离的动态进转变到稳定状态,但是控制系统并不能对所有的稳态进行这种设计。

三 、化工自动化控制应用中的问题分析

当前,生产化工产品中存在的问题主要有以下几点:其一:在进行生产模型的研究和科学技术的改良时,应该做到资源充沛同时资金充足,还有很重要的一点是要用雄厚的科研实力,具有这些优势的同时往往也缺少了在产品改良优化方面的措施和要求;其二:在进行工作安排的时候并没有根据每个人的实际实力进行安排和分配,而只是简单的认为学历高的人就应该安排在产品的开发中,这样做大大的降低了产品的生产效率同时也造成了大量人力资源的浪费。

在化工产品的生产过程中,我们应该做到花更多的时间和精力去研究开发新技术,使化工企业的生产效率提高,从而提高企业的经济效益。但同时,在生产过程当中,也应该多研究应用一些信息方面的技术,从而做到,使产品生产率提高的同时,产品也得到优化。

在化工企业生产模型的问题上,我国都是在一些相对比较大型的生产企业中进行模型的开发和研究,但是在化工产品的生产过程中,由于生产每个化工产品的生产流程都具有自身的特点,因而,生产出来的化工产品模型的通用性能就相对比较差,这样的话,这种模型就不能特别广发的运用到化工企业中。

在化工自动化产品的生产实施中,控制系统在科学技术方面仍然达不到相应的标准,因而,在化工自动化控制系统的研究和实施中我们要注重与现实情况的结合,不能出现两者脱节的现象。同时要知道理论是从实践中总结出来的,在现实中的实践要以理论为基础,不能出现实践与理论不相符的情况。

四 、应对化工自动化控制应用中问题的方法分析

一般情况下,控制系统的主显示器能够接收到需要控制的信息,同时主显示器还可以把这种数据信息绘制成图形,这样当控制系统发生故障的时候就可以及时的把问题反映给相关的工作人员进行处理和维修。这是控制系统中比较常见的一种管理模式,这种模式可以有效的管理控制系统的质量。在化工自动化控制系统中,所做的一切努力都是要提高化工产品的质量,只有产品的质量提高了,所生产出来的产品才是合格的产品,因此,在生产过程中要提高化工自动控制系统的质量,控制质量提高了产品的质量才有保证,提高控制质量会相应的使产品的生产成本提高,但是在提高控制质量基础上的产品质量的提高,同时又会使生产效益提高,这样的话,在某种意义上,实际上是降低了化工产品的生产成本。

在现在的化工自动化控制系统中一般采用的是自动化控制与自动化管理融为一体的系统模式,这种系统模式能使企业取得一定的经济效益,因此,这种模式得到广泛的实施和应用。但同时也应该对自动化系统的研究更加的深入和具体,把运筹方面的知识和一些智能方面的控制理论结合在一起,使我国的自动化控制更加的先进。

结语

进入二十一世纪之后我国经济飞速的发展,因而,化工自动化控制也得到了不断的进步。化工自动化系统的应用可以有效的提高企业的生产效率,从而使企业的经济效益提高,同时化工自动化系统的应用还可以使企业的工作环境得到改善,对企业的发展起到积极的促进作用。

参考文献

[1]王峰. 试论化工自动化控制的发展趋势[J]. 化学工程与装备,2011,08:138-139.

[2]庞浩军. 化工自动化控制及其应用[J]. 科技传播,2012,06:121.

[3]刘燕,杨光华,闫昭. 化工自动化控制及其应用[J]. 化学工程与装备,2010,10:137-138+136.

[4]罗小青. 浅谈化工企业危险工艺自动化控制及安全联锁改造[J]. 化工设计通讯,2010,04:49-51+64.

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1.1PLC技术

工业自动化水平是衡量国家经济生产力水平的关键性标准,在这个过程中,工业自动化模式的发展,有利于促进国民经济的健康、可持续运作。随着科学技术的不断创新及应用,电气自动化系统已经成为工业发展体系的关键构成部分,该系统实现了对计算机技术、网络技术等的应用,自动化控制器是该技术系统的核心部件。在实践工作中,PLC自动化控制系统实现了对处理器、电源、存储器等设备的结合性应用,通过对各个设备应用功能的结合,有利于提升自动化控制系统的运作效率。在这个过程中,电源设备是该系统正常运作的基础,一旦电源设备不能正常发挥其功能,就会导致控制系统停滞的状况。在控制系统运作环节中,处理器是该系统的核心构成要素,在工作场景中,其需要进行相关数据信息的处理及转化,其具备良好的处理功能,为了应对电气自动化的复杂性工作环境,必须实现功能系统、设备运作及管理系统、监督系统等的协调。

1.2自动化控制系统优化概念

为了提升PLC自动化控制系统的运作效率,必须进行相关优化设计原则的遵守,满足被控制对象的工作要求,针对控制系统的基本功能及环境应用状况,展开积极的调查及研究,满足该系统优化设计工作的要求。这需要进行系统相关运作数据资料的整理及分析,进行系统设计及应用方案的优化选择。为了提升系统的整体运作效率,进行系统设计方案的科学性、规范性、简约性设计是必要的,从而降低系统的整体运作成本,实现系统综合运作效益的提升,确保系统整体运作的安全性及可靠性。为了提升系统的生产效率,进行PLC自动化控制目标的制定是必要的,进行工作实际与系统运作状况的结合,实现PLC容量模块的合理配置。

2PLC自动化控制系统设计方案

2.1硬件设计模块

为了实现自动化控制系统的稳定性运作,必须为其创造一个良好的硬件设计环境,这就需要进行硬件设计方案的优化,实现其内部各个工作模块的协调,进行控制系统工作总目标的制定。

2.2输入电路设计模块

输入电源是PLC自动化控制系统正常运作的基础,控制系统的供电电源具备良好的工作适应范围。为了满足现阶段自动化控制系统的工作要求,需要进行电源抗干扰性的增强,降低环境对输入电源的工作影响,这就需要进行电源净化原件的安装,实现隔离变压器、电源滤波器等的使用。在隔离变压器工作模块中,进行双层隔离方案的应用是必要的,实现屏蔽层的构建,降低外部环境高低频脉冲的影响。在输入电路设计过程中,需要进行电源容量的控制,优化电源的短路防护工作,确保电源系统的稳定性、安全性运作,提升输入电源的整体容量,为了提升电路的整体安全性,需要专门安装相应型号的熔丝。

2.3输出电路设计模块

在输出电路设计过程中,需要遵循自动化控制系统的相关生产工作要求,进行电路设计准备体系的健全,在这个过程中,通过对晶体管等的利用,进行变频器调速信息、控制信息等的输出,实践证明,通过对晶体管的利用,可以实现PLC控制系统运作效率的增强。在频率较低的工作环境中,需要进行继电器设备的选择,将其作为输出电路设备,该工程流程比较简单,且具备较高的工程应用效益,有利于增强自动化控制系统的整体负载能力。在这个过程中,为了避免出现浪涌电流的冲击状况,需要在直流感性负载旁进行续流二极管的安装,进行浪涌电流的有效性吸收,实现PLC自动化控制系统的稳定性运作。

2.4抗干扰设计模块

为了降低外部环境对系统运作的干扰,可以进行隔离方法的使用,在这个过程中,通过对超隔离变压器的使用,进行系统高频干扰状况的隔离。这也可以进行屏蔽方法的使用,进行干扰源传播途径的阻断,提升控制系统的整体抗干扰性,在实际工作场景中,可以将PLC工作系统放于金属柜内,金属柜具备良好的磁场屏蔽及静电屏蔽功能。为了减少控制系统运作过程中的干扰状况,进行布线分散干扰模式的应用是必要的,确保弱点信号线、强电动力线路等的分开走线。

3结语

为了实现社会经济的稳定性发展,必须进行PLC自动化控制方案的优化,实现硬件设计模块、软件设计模块、抗干扰模块等的协调,提升控制系统的整体运作效益。

参考文献

[1]李怀智.试析PLC自动化控制系统的优化设计[J].中国新技术新产品,2011(11).

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自动化控制技术是二十世纪发展最快、影响最大的技术之一,在二十一世纪的发展中占有举足轻重的地位,涉及到生产、生活、军事、管理和技术等各个领域。自动化控制技术大幅度提高了工作人员的工作效率,一个工作人员可以利用自动化控制技术控制多个机器进行生产活动,对人们的生产和生活产生了巨大的影响,促进了人们生产生活水平的提高。

1 自动化控制技术应用的领域

1.1 电力系统

自动化控制技术在电力系统中主要应用在电力营销和电力调度两个方面,电力公司利用自动化控制系统改善了电力营销的方法,降低了电力工作人员的工作强度,减少了工作人员发生事故的可能性。自动化控制技术在电力调度中的应用,可以收集处理电力系统运行的实时信息,工作人员可以根据实际情况进行全网指挥,确保电力调度不会出现问题,提高了电力系统的整体安全性。

1.2 化工领域

自动化控制技术重点可编程控制系统在化工领域应用最为广泛,可以将工艺设备和自动化装置进行有机结合,可以降低工作人员的工作难度,改善工作人员的工作环境。可编程系统可以适应化工领域较为恶劣的环境,可以确保化工行业机器设备的稳定性,保证设备工作的正确性,实现机器设备长期稳定地进行生产活动,提高了化工行业的生产效率。

1.3 现代建筑

随着人们生活水平的提高,人们对于自己的生活环境有了更高的要求,对于生活环境的舒适性提出了较高的要求,自动化控制技术在现在建筑中的应用满足了人们这一需求。自动化控制技术在现代建筑中得到了广泛的应用,在建筑消防自动警报系统、建筑安全系统、电力保护系统、暖通空调设备和照明设备等都应用了自动化控制技术。自动化控制技术在现代建筑中的应用降低了事故发生的可能性,实现了节能减排的需要,为人们的生活和工作带来了极大便利性和舒适性。

2 自动化控制技术应用存在的问题

2.1 不规范的业务流程

大部分自动化控制技术应用模型是独立开发,各模型和数据交换流程存在一定的混乱状况,不规范的业务流程阻碍了自动化控制技术的发展。自动化控制技术业务流程不规范,降低了自动化控制技术的竞争能力,控制技术需要其他技术来进行辅助,增加了控制技术的复杂性。不规范的业务流程影响了自动化控制技术的广泛应用,部分行业由于其业务流程而不使用自动化控制技术。

2.2 模型通用性较差

由于我国每个领域的生产工艺有着比较强的多样性,生产工艺流程繁琐复杂,造成自动化控制技术模型通用性较差,不能在各个领域进行推广,造成自动化控制技术应用成本比较高。在已有的生产活动中加入自动化控制技术存在一定的难度,较差的通用性造成企业不能直接引进自动化控制技术,需要投入大量的人力、物力和资金进行研究之后,才能投入生产使用。

2.3 自动化控制系统产品化能力差

我国企业使用的自动化控制系统大量采用了基本的操作系统,没有针对企业的实际情况进行系统设计,不能挖掘出系统的潜力,自动化控制系统产品化能力较差。企业没有对现有的自动化控制系统投入应有的资金和技术人员,没有对系统能力进行深入研究和开发,造成自动化控制系统应有的功能没有得到发挥,自动化控制技术没有得到很好的应用,没有明显提高企业的生产效率。

3 提高自动化控制技术应用的策略

3.1 规范业务流程,提高模型通用性

企业应该对自动化控制技术的业务流程进行规范,增强控制技术的市场竞争能力,提高自动化控制技术的工作效率,促进自动化技术可以在更广阔的领域得到应用。自动化控制技术相关企业可以建立一个技术基本模型,技术模型在大部分领域的应用都可以是在这个模型的基础上进行扩展的,提高技术模型的通用性,促进自动化控制技术进一步发展。

3.2 增强技术产品化能力

企业应该增加对自动化控制技术投入的资金和人力,合理配置技术人才,增强自动化控制技术的产品化能力,挖掘技术潜在的功能,更好地发挥自动化控制技术,提高企业的生产效率。企业可以聘请相关专业人才加入到自动化控制技术研究中,增强技术产品化效果,提高自动化控制技术的应用效率,降低自动化控制技术的成本,提高企业的经济效益。

4 结论

自动化控制技术在电力系统、化工领域和现代建筑等多个领域广泛应用,改善了人们生产和生活。但是在自动化控制技术应用中还存在不规范的业务流程、模型通用性较差和自动化控制系统产品化能力差等问题,需要企业改善自动化控制技术存在的问题,规范业务流程,提高模型通用性,增强技术产品化能力。

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本文主要介绍了自动化技术的产生、发展及发展趋势,所谓的自动化控制技术是指通过一定的控制功能对工业生产的全过程进行自动控制的系统,实现所要达到的控制目标,保证工业生产的有序化。自动化控制技术通过一定的控制功能对生产中的温度、压力和湿度等进行自动化控制,已成了工业生产中的重要控制手段。传统的人工控制与现代的自动化控制,无论是工作原理或者效果等有很大的区别,现代的工业生产中想要实现自动化控制,操作人员必须具备熟练的自动化技能技巧,还要制定合理的自动化控制方案。

1 自动化技术的产生和发展

在早期的控制理论中,用传递函数来描述系统的输入-输出关系,主要研究单输入-单输出的系统。控制论诞生初期,普通的科技人员没有计算机作为计算工具,控制系统的分析和设计主要依靠手工计算和一些图表的帮助。因而,在早期的控制理论中,人们设计了各种各样的图表和曲线,如伯德(Bode)图、奈奎斯特(Nyquist)图、尼柯尔斯(Nichols)图以及M圆等,用频域法作为控制系统的辅助分析方法。把这一时期的控制论称为经典控制理论。

20世纪60~70年代,由于计算机的飞速发展,推动了空间技术的发展,控制系统变得越来越复杂,单输入-单输出的传递函数已不能描述现在的复杂系统,这时出现了状态空间法。它采用状态空间描述取代了先前的传递函数那种外部输入输出描述,对系统的分析直接在时间域内进行,集中表现为用系统的内部研究代替了外部研究,从而大大地扩充了所能处理问题的范围。在状态空间法的基础上,提出了能控性、能观性的概念,从而形成了现代控制理论。

随着计算机的诞生和发展,涌现出一批新型的控制策略,这些控制策略结构复杂,不借助于计算机根本无法实现。这些控制策略有些已经成为自动控制理论的重要分支。例如,自适应控制、预测控制、智能控制、鲁棒控制、最优控制等。当使用这些控制策略对系统进行控制时,所面临的设计和校正的任务就是根据希望的系统性能指标,研究、设计这些控制策略的结构和参数了。把这一时期的控制理论称为超现代控制理论。

2 自动化控制的基本原理

自动化控制基本原理可通过前馈控制和反馈控制两个词来表现。前馈控制是建立在干扰量得基础之上的,控制量会由于干扰量得变化而发生变动,预先施加一个作用用以对干扰量加以抵消,使被控量保持恒定,不受干扰量的影响。反馈控制是建立在被控量偏差的基础之上的,当被控量发生改变时,控制器机构会接收到的反馈信号进行输出控制反应,对变化进行调整,也就是说只有控制量变化,才会有反馈控制的输出。但是无论是前馈控制还是反馈控制,目的都是一致的,都是为了被控量按照任务要求稳定输出。

3 自动化控制的发展趋势

科学技术的发展日新月异,自动化控制技术在已有的技术成果的基础上,也呈现出以下良好的发展趋势。

1)自动化控制系统的复杂化。随着社会经济的发展和科学技术的不断创新,为了跟随高新技术发展的步伐,满足各行业领域的需要,自动化控制系统必将朝着大规模化、复杂化得方向发展。自动化控制系统规模的不断扩大,其建模和仿真的工作任务也将面临越来越多的困难。系统的建模涉及范围广泛,模型的转换、分辨率、模型之间的融合集成都是亟待解决的问题。

2)控制系统结构和算法的优化。自动化控制系统在应用和发展中,控制系统的结构的优化方向朝着分布式分层递阶控制发展前进,随着系统结构的发展,控制算法也随之发展进化。

3)混杂控制系统的发展应用。最近几年,混杂控制系统迅速发展,很快受到行业的关注和重视,很多专家学者致力于该理论的研究。混杂控制系统的主要特点是通过一个框架结构的建立,将离散系统和连续系统加以综合,在框架内部进行集成分析,形成一个综合优化的系统。混杂控制系统综合数学、人工智能等多种学科技术,是自动化控制学科发展的里程碑。

4)非线性控制系统的发展应用。在控制领域总,非线性控制系统理论一直备受关注,发展迅速。在未来的技术发展中,非线性控制系统以清晰的模型为基础,朝着更简单化、更实用化、高性能化得方向发展。

5)智能化控制系统。现今智能化控制系统已经逐渐兴起,并且表现出其独特的优势。在未来自动化控制的发展中,智能化系统能够对复杂化得大规模的工业过程进行自动化、智能化的全程控制和决策。未来计算机技术、网络技术、智能技术等先进技术的发展,为智能化控制系统提供技术支持和保障。

参考文献:

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一、 电气自动化控制系统的功能分析

电气自动化控制系统在企业运营中,发挥重要的功能,是企业现代化运营的核心,为企业带来经济利益[1]。电气自动化控制系统的功能应用,促使其可应用到不同的行业中,强调了控制系统应用的广泛性,满足多类行业的需求。分析电气自动化控制系统的基本功能,如下:

集中监控功能。电气自动化控制系统的集中监控功能,为企业的运营提供了诸多便捷,设置监控室,再引入电气自动化控制系统,就能实现可靠的监控,也能在自动化的状态下,精准的监控企业运营,为企业营造高效率的运行环境。

高效率功能。企业引入电气自动化控制系统,目的是在保障安全生产的同时,提高企业的效率,维护企业生产的流畅性,缓解社会发展对企业生产造成的压力,进而发挥电气自动化控制系统的高效率功能。

信息集成功能。我国部分企业对信息集成的要求非常高,充分利用电气自动化控制系统的信息集成功能,推进企业的发展与建设,同时改进企业的运行方式,优化企业的生产运行。

二、 电气自动化控制系统的实践应用

分析电气自动化控制系统的实践应用,主要在工业、服务业、交通以及农业方面的应用,具体如下:

1、 工业应用

电气自动化控制系统促进了工业的自动化发展,而且电气自动化控制系统也起到了重要的作用。我国大部分工厂已经实现了工业的自动化,积极引进电气自动化设备,完善控制系统的应用,进而提高工业运营的效益[2]。工业生产中,逐渐意识到电气自动化控制系统的价值,不断推进自动化的发展,满足现代工业对自动化的需求。

2、 服务业应用

服务业对电气自动化控制系统的应用,集中体现在电子产品的服务方面,推进了产品的自动化发展。自动化的电子产品,更新速度非常快,促使电气自动化控制系统面临着较大的压力。近几年,随着电气自动化控制系统的发展,服务业也表现出可观的自动化,例如:银行自动化、游乐设施自动化等,提高了人们的生活质量。例如:电子化的健身器材,其在电气自动化控制系统的作用下,可以根据人们自身的需要,提供参数设置的建议,也可以进行自定义设置,体现健身器材的灵活性。服务业与人们的日常生活存在直接的关系,基于电气自动化控制系统的应用,拓宽了服务业的发展领域,越来越多的服务性产品趋向于电气自动化。

3、 交通应用

交通行业对电气自动化控制系统的应用较为广泛,如:交通工具、交通信号灯等,均体现了自动化的优势。电气自动化控制系统在交通运行中,起到重要的作用[3]。以交通工具为例,分析电气自动化控制系统的应用。电气自动化主要体现在交通工具的元件制造方面,如:ABS、安全气囊,通过电气自动化控制,确保交通元件的准确性,保护驾乘人员的安全,为了配合交通系统的安全号召,交通行业拓宽了电气自动化系统的应用范围,设置电子警察、自动测速器等,提高交通运输的安全性。

4、 农业应用

农业是我国经济发展的一大支撑,为了提高农业生产的效率,农业研究人员将电气自动化应用到农业生产及设备改进中。例如:播种机、收割机等,均体现了电气自动化控制系统的应用价值,改变了农业生产的方式,一方面提高农业生产值,另一方面发挥电气自动化系统的应用优势。目前,电气自动化控制系统的推进,带动了农业的积极发展,不仅表现出电气自动化设备的优质性,更是为现代农业生产提供可用的设备,以免农业滞后。

三、 电气自动化控制系统的未来发展

电气自动化控制系统的发展前景很好,根据其在社会生产中的应用,分析未来的发展。

1、 标准统一化发展

电气自动化控制系统存在一定的差距,提出标准统一化的发展方式,采用修正、调试的方法,确保电气自动化控制技术能够达到统一的运行状态。电气自动化控制系统的标准统一化,在未来发展中发挥重要的作用,其可形成独立的运营平台,专门用于提供自动化控制技术,辅助用户开发,确保电气自动化控制系统在经济、效率上都能满足社会的需要。例如:电气自动化控制系统的标准统一化发展,可以在相同的标准状态下,完成产品开发到最终运行的过程,便于提高电气自动化的发展能力。电气自动化控制系统的标准统一化发展,可以降低系统设计的成本,其可适用于多个领域、产业,减少了设计更改的次数,由此可以有效控制设计成本的投入量。

2、 结构通用化发展

结构通用化一直是电气自动化控制系统的发展趋势,研究人员采取集中改造的方法,实现控制系统结构的通用化,确保电气自动化控制系统能够具备通用的特征,为现场设备提供准确的控制[4]。电气自动化控制系统中的结构通用化理念,在计算机行业中有明显的表现,因为计算机控制整个企业的运营,完成输入、输出等多项工作,如果电气自动化控制系统具备结构通用化的特点,就可以辅助计算机系统,统一操作,实现资源共享,企业的管理者可以通过计算机,实时控制企业的运营,而且电气自动化控制系统的通用化,还可降低管理的难度,利用计算机即可实现企业的现场控制,规范企业的运营,确保计算机输入、输出的及时性和有效性。

结束语:

电气自动化控制是企业未来的发展趋势,其在企业中的应用领域逐渐扩大。电气自动化控制系统的应用,改善了企业的运营方式,简化了企业中的操作,为生活、生产提供诸多便利,推进社会的自动化发展。电气自动化控制系统在应用的过程中,提出了统一化、通用化的发展要求,完善控制系统的应用模式。

参考文献:

[1] 游池清.浅论电气自动化控制系统[J].现代经济信息,2009,23:356.

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1 室内供暖自动化控制系统的基本结构

室内供暖的自动化控制系统的基本结构主要由三大模块组成:现场采集控制模块、远程传输控制模块、调度室监控模块。下面对三大模块分别加以介绍。

1.1 现场采集控制模块

现场采集控制模块的核心部分由一系列可编程操作的逻辑控制器组成,主要包括压力传感变送器、温度传感器变送器、流量计、加压变频器以及电动调节阀门等部件。其中,压力传感变送器和温度传感变送器负责对现场监控数据的采集分析,这些监控数据往往表现为电流信号的形式;流量计负责供暖量的记录,通常采用485串口的总线接口实现对多台流量计的连接。由此可见,现场采集控制模块主要负责对现场的温度、压力和流量等数据的搜集和统计,并且也对现场的加压泵和阀门进行控制。对现场信息数据进行采集并将其传递给调度室,可以实现调度室指令输出后对设备的管理和操作控制。由于室内供暖系统网络繁复,很难通过简单的一处数据采集实现对全系统的控制,所以为了实现对供暖系统的全面控制,数据采集往往会在线路的多个站点进行,并通过完善的采集控制系统,及时分析数据,实现对对系统执行调度命令的控制。

1.2 远程传输控制模块

远程传输模块主要负责完成调度室和现场站点之间的信息数据传输工作,通常由调制解调器组成的专线系统来进行信息传递。一般采用安全系数良好、可靠性较强,功能较完善、传输距离和传输能力都达到要求的调制解调器来控制。因为调制解调器系统自身具有良好的纠错和校检数据能力,避免了使用时的校检工作;而且调制解调器操作简单、运行单位和系统保持一致,节省了大量的操作时间。

1.3 调度室监控模块

调度室监控模块主要通过计算机控制,来接收各个监测站点传输的数据,并实现对这些数据的调度和分析。调度室监模块分主要由监控计算机和服务器构成,监控计算机的作用是对现场采集的数据进行分析处理并向站点发出控制命令,而服务器则主要负责对采集来的数据进行储存和统计,并对已建立起来的数据库进行管理。调度室监控为工作人员了解相关站点的信息和工作提供了便利,有利于后续工作的开展。

2 室内供暖自动化控制系统的工作原理

室内供暖系统是按照区域来划分的,每个供暖区域设置一个供热站点。供热站根据整个区域供暖系统的状态如温度等参数变化实现自动化控制系统的自动控制。自动化控制系统要实现对供暖系统中的数据监控,一般的数据监测控制系统由供热站处的参数监测、专用的数据传输线路、控制中心处理器三部分组成。其中,系统的运行参数主要依靠传感器等设备来实现监测,并将数据进行数模转换,由PLC送入传输线路传递到控制器端。控制器对接收数据进行分析和处理后,将控制信号传输回供热站处,由PLC接收到控制信号后,依照控制信号来控制各处开关的开闭情况,从而完成自动化控制过程。专用的数据传输线路采用GPRS无线传输模式,但是专有线路需要向相关部门申请才能使用。GPRS数据传输单元以TCP/IP协议为标准,将供热站与控制中心相连接。GPRS数据传输单元通过IP端口来识别传输终端,从而实现两端的点对点安全连接。连接时由数据传输单元向服务器提出连接申请,通过后方可建立连接进行数据传递。但是这个连接有时间限制,因此需要在数据里加入一个固定周期的数据作为标志,表明数据正在传输,保证传输线路的稳定性。

3 室内供暖自动化控制系统的具体功能

室内供暖自动化控制系统之所以能够在供暖系统中得到重视并逐渐推广应用,正是基于它在系统运行状态监控和管理中的重要作用功能。这些功能实现了室内供暖系统的安全稳定运行,具体功能主要体现在以下几个方向:

3.1 对采集的数据进行储存管理的功能

自动化控制系统中,监控中心可以通过对系统的运行状态数据参数(温度、压强等)的收集和分析,实现对供暖系统的实时监控。将搜集的数据进行储存,易建立运行状态数据库,便于对系统一些运行状况进行提前预定和尽早防范,避免一些大的系统故障发生。自动化控制系统可以实现供暖系统运行状态数据的自动存储,从而促进了未来数据分析的利用进程。分析供暖系统的状态对供暖效率的影响,分析供暖系统故障的产生等都是基于在状态数据库已建立的情况下进行的。

3.2 对供暖系统运行状态自动化控制的功能

通过自动化控制系统可以对各个供暖站点设备的控制和操作,并通过对相关参数的修改,实现设备的正常自动运行,此外,监控系统还可以通过远程计算机来实时控制。控制器根据设定的控制值对比当前的监测值,自动实现对供暖系统运行状态的控制,保证供暖的安全稳定。工作人员需要对控制器设置权限,从而防止误操作。

3.3 对故障可以进行及时的提示和诊断的功能

自动化控制系统可以将供暖系统的运行数据显示出来,便于供暖公司专业人员进行分析,及时发现系统运行中的隐藏忧患,并尽早加以清除,从而避免系统故障的出现。可以说,自动化控制系统实现了系统运行故障的实施诊断和分析,有利于系统的安全稳定运行。并且该系统中的报警装置,可以实现对故障的尽早报警和及时修复,避免了重大的损失。

4 总结语

供暖系统在我国尤其是北方地区受到的重视越来越高,其能否正常发挥作用直接影响着人们的生活质量。室内供暖系统中应用自动化控制系统不仅能够使室内供暖更加安全稳定,而且在一定程度上也节省了人力物力,并且实现了对供暖问题的及时发现与尽早解决。当前,自动化控制系统已经在室内供暖系统中得到了广泛应用,也取得了显著效果,本文对该系统的研究探索,使得自动化控制系统在室内供暖系统中的应用机理及功能表现更加清晰,有利于后续室内供暖系统中节能、减排、降耗等研究工作的展开。

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1自动化控制与信息技术分析

工业自动化控制技术对工业发展,社会进步都起到了重要作用,成为重要的推动力。分析整个工业发展进程可知,我国的传统制造业自动化水平较低,对于技术的应用和融合不足,在现代化工业进程中发展较为缓慢;在社会发展变化的影响之下,我国工业也开始运用自动化控制技术,逐步实现了自动化进程。自动化控制技术在国民经济发展方面做出了较大贡献,尤其是信号制式改进技术,促进了现代化控制技术和信息化技术的进一步运用。有统计数据表明,工业自动化技术主要应用于现代化的工业设备预测诊断,设备资产管理和操作技术等方面,还具有广阔的发展空间,需要进一步完善自动化技术的深广应用。自动化仪表的阐释,将自动化技术的应用推到了一个新的高度,目前的发展应用水平还较低,需要进一步加强应用[3]。PLC技术是较为常用的工业自动化控制技术之一,通过编订程序的方式实现对于电子系统的控制和操作,让整个工业生产的过程都能够处于自动化控制当中。这一技术的运作流程是,在编程存储器内进行逻辑运算,以此实现对用户进行计数,定时或者计算等方面的操作指令,而操作指令采用的是数字模拟来进行输入和输出的,进而实现现代工业控制操作。另外,还运用到了DCS技术,也可以称之为集散控制系统,采用网络通信技术进行过程全面管控,促进现代化控制技术的升级运用。还应当注意的是,这些技术的运用还需要其他现代化高新技术的配合运用,综合发挥作用才能够确保自动化控制技术的有效运用,确保工业自动化控制能够高效、开放运行,实现工业生产的分散控制,集中操作和分级管理以及灵活配置的功能。例如:工业PC,这是一种分布式的系统基础技术,比原有的PLC,DCS系统更加先进,具有很强的替代性。具体来说,工业PC能够实现私人定制,提供更具有针对性的服务器模式,兼容客户机,服务器机,以通信网络为基础从而实现管控融合的自动化控制操作。这些技术的推广应用,促进了现代化工业水平的提升,实现了工业企业内部的资源共享和信息交流,使得信息的作用得到了有效发挥[4]。信息技术对于工业发展具有重要的推动作用,在现代化社会当中,更是必不可少的技术手段。但是,传统工业也具有自身的优势,在某些方面是自动化技术所不能取代的。国家的发展,尤其是工业的发展,代表着一个国家经济发展的水平,在信息化时代,要充分运用信息化技术的手段来促进工业发展,提升工业的质量和水平,促进传统工业与现代化技术的融合运用。

2自动化控制与信息技术的有效结合应用研究

2.1自动化控制与信息技术的有效结合在工程机械应用分析

(1)高精度GPS系统的应用。这一系统的技术优势在于高精度,可以精细化到厘米级别,其技术应用基础是GPS差分技术,并与其他多种技术相结合使用,包括全站仪,多传感技术,激光以及超声波等技术,同时,系统中的虚拟仪表又可以帮助实现对于施工工地的信息模拟功能,能够在施工前提供工地的三维图形,机器三维坐标等内容。因此,施工工地应用这一系统能够提高施工效率和精准度,在大型施工现场中的多种机器同时作业过程中成效显著。这也就带来了施工管理方面的提升,促进了施工效率的有效提高[5]。(2)闭路监视系统以及超声波后障碍探测系统应用。这主要应用于大型工程机械中的系统,主要功能是:保证司机的安全高效作业,其工作原理是:随时为司机提供音频和视频信号,与此同时,微机监控和自动报警集中系统这两大系统,对于机器的故障处理方面具有明显效果,主要表现在:缩短维修程序,提高效率。(3)自动化控制的应用。中央微处理机是进行自动化控制的枢纽,其重要功能主要表现在:一方面,接收司机室中的所有操纵装置的相关指令信息,这些信息的传递是通过电位计以电流的形式来传送给中央微处理机的;另一方面,微处理机将所接收到的信号又进行了转发,转给各自对应的阀,从而利用这些信号来开启阀。微处理机的功能实现依赖的是既定程序的芯片,通过芯片程序的启动可以保证泵能够具有足够的功率。

2.2自动化控制与信息技术的有效结合在电气工程应用

(1)地球数字化技术。地球数字化技术是一种综合运用的技术类型,表现为电气自动化工程和信息技术两大技术的结合,其功能实现途径是:基于电气自动化技术,可以实现将地球所有的数据信息都能够以坐标的形式来呈现,这些信息的精准度非常高,这是基于信息技术来实现海量精准信息的动态多维呈现,最终使得地球通过技术形式转化为电气自动化数字的形式。这些信息在集中之后存储进计算机网络当中,那么,通过信息的调取和系统运行就可以获取任何人的精准地理坐标,从而获取详细的数据信息内容。(2)现场总线技术。这一技术的产生背景是,现场总线和以太网主导的计算机网络技术是电气自动化工程控制系统基础应用,在不断地应用处理过程中,促进了电气设备的自动化和智能化发展趋势,从而进一步产生了现场总线技术。因此,这一系统属于经验积累性的应用,相当于连接了企业基层设施的通信互联,促进了上下沟通实现。

2.3自动化控制与信息技术的有效结合在工业生产控制应用

(1)信息化技术呈现出过程检测仪表和执行器往数字化,智能化和柔性智能化以及网络化的发展趋势。该技术的发展依托于人工智能理论和方法,通过拟人智能功能向固态传感器以及智能传送器发出信号,促进其精准化操作。智能阀门定位器由于是由微控制器所控制的,而这种控制器的精准度极高,可以实现的功能有:组态控制参数,线性分程控制和等百分比等特性修正,表现出极强的智能化操作特性。(2)有很多控制软件和控制系统都在进一步的完善和强化之中,主要包括:生产执行系统(MEC),供应链管理系统(SCM),企业资源计划系统(ERP),CAD、CAM、CAP等,这些系统和技术的升级都不是单独进行的,而是与其他系统相连同步升级的。

3结语

自动化控制与信息技术的有效结合对于工业技术发展有着重要的促进作用,是现代工业发展的必要条件。在未来自动化控制与信息技术的有效结合需要进一步智能化水平,借助大数据和云网络,提升信息控制能力,从而让工业自动化获得新发展。

参考文献

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[3]王晓光,王厉,厉励.石油化学工业信息化和自动化控制技术的现状及发展[J].河南化工,2004(3):1-4.

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一、电气自动化的应用现状

电气自动化技术在我国投入使用以来,已经取得较好成绩,无论是技术研发的成熟性,还是技术应用的广泛性,与发达国家之间的差距有了明显的缩减。我国应继续加大电气自动化控制技术的研发力度,发挥自身的优势,抢占更多的行业市场。

(一)分布式控制系统(DCS系统)。分布式控制系统,即DCS系统,在我国电气自动化控制系统中占据主导地位。DCS系统的发展基础是集中式控制系统,该技术具有实时性、可靠性和可扩展性等多种优良性能,因此在生产领域及生活领域得到广泛应用。当然,DCS系统并非是一种完美的自动化控制系统,采用的模拟传统型仪表,限制了整个系统的可靠性,给后续的养护及维修带来困难;另外,DCS控制系统生产标准缺乏统一性,各个厂家的生产标准不一,设备的共享性较差;DCS系统价格成本较高,限制了该系统的普及率。

(二)集中监控方式。电气自动化控制系统主要采用集中控制方式,将系统中所有设备的功能都集中在一个处理器中,延缓了处理器的运行速度,降低了整个系统的工作效率;另外监控方面也采用集中管理方式,系统所有设备的运行状况都集中在一个监控器之中,监控数量过大,占据主机空间内存过多,影响了监控器的运行效率;另外,不同设备与监控设备之间通过电缆连接,电缆数量的增加,不仅影响成本,还由于长距离传输影响数据的传输速度及准确性。监控设备采用的联锁以及隔离器中采用的闭锁都是硬接线,该接线方式在功能扩展方面具有局限性,同时还由于反复接线,增加了设备故障的检修及排查,从而影响整个电气自动化控制系统的可靠性和灵活性。

(三)信息集成化技术。随着信息技术的不断升级,其应用领域也不断扩展。电气自动化控制系统在很大程度上是依赖于信息化技术的发展及应用。信息技术可应用于企业的管理方面,企业中的人力资源管理、财务管理等内容均可利用信息技术的存储功能、计算功能、传输功能、共享功能,提高管理效率,减少人工的误差;另一方面,信息技术还可用于企业的生产领域,对生产的各个环节进行动态的、形象的监督控制,提高企业生产的安全管理。信息技术除以上几方面的纵向延伸外,还可在各个部门或者设备之间进行横向延伸。随着微电子技术的不断发展,设备功能的界限逐渐趋于模糊化,结构软件、通讯能力等不同功能的集成化,将在组态环境下得到越来越多的重视。

二、电气自动化控制的发展

统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、维护都有重要意义。统一的电气自动化工程系统能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。在满足产业统一之后,就需要深化制造部门的体制改革,关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势,这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。

在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化控制系统的创新能力。并且企业不断吸收国内外创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,此外加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。

在电气自动化发展阶段,企业可以首先利用企业自建的信息交互平台在移动互联网构筑完善的营销体系,充分利用信息交互平台跨时空信息传播的优势,实现企业移动营销。同时,为企业的产品销售开辟了新的渠道。与移动互联网的融合发展,随着移动互联网对传统实体企业发展的影响不断深入,越来越多的电气自动化企业将产品营销和销售的触角伸到了移动互联网领域,成功突破了传统销售模式受时间和空间限制的弊端,走上了移动互联网发展的道路。

电气自动化行业与移动互联网展开跨界合作发展,不仅有助于提升行业整体的信息化水平、扩大行业整体经济规模,更重要的是为我国电气自动化行业的发展带来了新的经济增长点,推动了我国电气自动化行业新的发展。

综上所述,电气自动化控制技术的发展是新时期背景下的电力企业顺应时展的主要方向,企业要提升电厂硬件设备,引进先进理念与技术,并不断进行创新发展,提高自身在市场竞争中的地位。

参考文献:

[1]于淼. 浅析电气自动化的发展[J]. 科技信息,2011,02:394.

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1 楼宇自动化控制系统的发展历程

1.1 楼宇自动化系统的发展历程

楼宇自动化控制系统紧握科学信息技术的发展潮流,在三四十余年时间里一共经历了四个阶段的发展历程。第一阶段是始于1970年代的CCMS中央监控系统。其原理为通过设置信息采集站于建筑物各处,然后将总线与中央站连接起来,创建CCMS中央监控系统。系统的枢纽是中央计算机,通过接收处理信息采集站的信息,做出相应的决策并发出命令,调节楼宇内设备的各项参数。第二阶段是1980年代的DCS集散控制系统。其实年代的信息采集器进化成了80年代的科技产物:数字控制器。通过为每一个数字控制器配置集散式控制系统计算机,每一个独立的数字控制器都可以显示、处理采集到的信息,只需要在其上布设一个起到监视作用的中央电脑,就可以实现分站完全自主处理信息的功能。第三阶段是1990年代的开放式集散系统。通过应用ON现场总线,布设三层结构的BAS控制网络系统,形成中央站、DDC分站、现场网络层的输入输出结构,这就使得整个系统更加具有开放性,对于系统的配置和管理也更加灵活。第四阶段是进入21世纪之后的网络集成系统。网络系统中具有一个中央主控站,将子系统进行优化组合,诸如消防、安全、照明、温度等,然后统一集成管理,更加方便快捷。

在跨越四十年的发展历程中,楼宇自动控制系统最大的变化就是现场总线控制系统(FCS)取代了分布式控制系统(DCS)。虽然DCS拥有较好的模拟、操作和管理性能,但是费用高、可靠性差、系统开放性差是制约其发展的瓶颈。而现场总线控制系统随着科学技术的发展而兴起,其上烙印了典型的现代科技,具有更高更强的可控性和科学性。它最大的优点就是简单了系统布线方法,提高了操作性和维护性,优化了实时性,并且降低了成本。

1.2 以太网开始进入楼宇自控领域

以太网一直都是局域网构建中的核心技术网络,而随着科技的进一步发展,以太网中的站点完成了单独收发数据信息的进化,这就减少了物理层数据的碰撞、拥塞和缓存,为楼宇自动化系统的开发设计提供了独特的思路。而在IEEE802.3af标准颁布之后,基于以太网的工业交换机产品大幅增加,基于现场总线的开放式以太网标准也纷纷涌现。比如ODVA、CI、HSE、Profinet等。以太网和现场总线控制系统的结合,弥补了各方的缺点,使得工业自控系统的设计逐渐成形,而其在工业控制领域的成功应用直接促成了其在楼宇控制系统中的快速发展,从最初的信息层道控制层,以太网被越来越多的应用。

太网的优点很明显,那就是实现了从信息网到控制层的完美过渡,实现了各层统一,对这样系统的开发和管理也就更加便捷,也实现了和智能楼宇中其他系统的快速完美融合。但是同时需要认识到时,以太网技术和现场总线控制系统的集成研究还处于起步阶段,因为科研成本较高,产品较少,就会导致用户选择不多同时推广性也会受到阻碍,还有就是以太网的维护性、实时性还需要时间的考证。

2 楼宇自动化系统的组成与基本功能

2.1 楼宇自动化系统的组成

楼宇自动化控制系统通常包括空调、消防、供电、电梯、安全管理、给排水等子系统。可以通过以太网技术,建立通讯网络,集成现场总线控制系统,建立控制层、管理层和设备层,实现操作站和网络控制单元之间的连接。采用传送控制协议/协议,建立用户数据协议,构建OPC服务器,既集中完成控制端对所有设备的管理,也可以实现用户对客户端的自由访问,而避免了亲自查看设备的繁冗过程。通过增加网络控制单元可以实现楼宇内每一个子系统的监控、共享和管理,通过相应的多种统计计算功能,可以在一定的情况下可以代替操作站功能,完成手提式应急信息处理和指令控制。

2.2 楼宇自动化系统的功能

楼宇自动化控制系统的基本功能有以下几点:

(1)实现对众多子系统启动和停止的控制、设备运行状态的监控。

(2)收集设备运行的历史数据,完成设备一生运行的技术性数据分析;

(3)根据外界环境的变化,自动调整设备运行参数;

(4)监视楼宇各系统运行中可能出现的故障及突发事件,并配置一整套处理方案;

(5)实现对水电、煤气等科学管理,节能高效自动;

(6)针对各子系统中的设备,保存一份包含运行档案、历史、维修情况的设备管理报表,以供参阅。

3 楼宇自动化控制网络系统设计方案

3.1 自动化控制系统设计总则

楼宇自动化系统的最主要功能还是实现对楼宇内各个子系统的监控,采集运行数据,对比分析运算,保证在任何情况下设备都能正常运行,并且实现快捷简单的远程监控。最显著的优点就是大大减少了事故发生的概率,也就相应地延长了设备的使用寿命。通过这样集约化的控制和管理,实现对各子系统统一而有序的管理,使其健康运行,充分发挥各个系统的功能,为智能楼宇的建设打下坚实基础。这里以最具有代表性的高层、现代化智能大楼作为设计对象,就自动化控制网络系统的创设关键技术作简要阐述。

如同前文所述,楼宇自动化控制系统必须要首先保证子系统的高效运行,实现子系统有序运转和灵活自动运转,从而减轻人员管理,节约劳动力资源和资金成本。这里设计的系统主要是基于一般业主的要求和极高的性价比,采用最优化的方案设计出一套可以同时实现集中管理和分散管理的自控系统。比如著名的BACTalk楼宇管理系统,它是一种基于BMS的自控系统,可以将消防系统、保安系统、照明系统、电梯等集中在一个平台上进行控制,并且具有先进的现场控制器以及和其他系统设备的开放性接口。根据现代高层大楼的特点,设计一下需要主要监控的子系统:电梯系统、中央空调系统、照明共点系统、给排水系统等。

3.2 楼宇自动化控制网络系统设计的原则和依据

在设计一个楼宇自动系统时,必须遵循以下的原则。首先是可靠性。可靠性是检验一个自控系统是否合格的第一标准,优先采用分布式的控制系统,将自动控制的任务交给很多现场处理器完成,这样可以避免因为单独的处理器出现故障而影响整个系统健康运行的情况。可靠性的另一个表现就是系统数据采集和记录的准确性,不能误报,也不能有故障而不报,所以对于系统硬件和软件的要求极为严格。其次是灵活扩展性。楼宇自动系统和其他的网络系统一样,都会伴随着科学技术的发展而进行进化和升级。我们在建立了初始系统之后,应该考虑到伴随着科学信息技术的发展,原始系统势必要进行优化和升级,所以这对系统的可扩展性提出了一个新的要求。当然灵活性也很重要,主要表现在现场控制器的增减不能影响整个系统的性能,系统的组成和功能应用都必须具备灵活性,便于随着外界环境的改变而改变系统。第三是实用性。设计的系统总归是要应用的,这要求设计人员从高深的科学信息技术中提取出便于应用的普通知识,系统可以根据楼宇的多功能性实现不同需求的给予和完成。是否方便快捷是实用性是否合格的另一个标志。管理方式是否合理简约是检验一个系统是否成熟的重要标志,一个好的楼宇控制系统可以实现楼宇各子系统资料内容的完美综合,并且统一呈现在中央层,减小了管理难度。最后是经济性。我们要求系统的设计采取最为精准和尖端的技术,但是也要考虑到实际需求高度。采用现场处理器应该可以满足相当长时间之内的系统运转,所以要合理规划,切不可盲目投资。

楼宇自动化控制系统的设计首先要以相应的电气图纸和标准规范作为基础,然后需要满足国家及其他国际标准。比如建设设计防火系统、照明设计标准、电梯设计标准、空调安装及采风设计标准、工民建供电系统设计标准等等,对于需要设计的每一个子系统都应该按照国家相应的规范指导系统设计。

3.3 系统功能设计

设计的系统方案以以太网技术为基础,以此来实现各总线的集成。包含网络层、控制层和设备层三层结构。其中设备层网络技术依托CAN总线和Lonworks等,用以太网技术来实现管理层和控制层之间的通信。

依据前文所述,现场总线控制系统(FCS)更加开放、集散,同时便于维护、成本低,所以更加适合楼宇自动化控制系统的设计,辅以以太网技术,实现楼宇自动化控制。详细设计图见图1。

图1 以太网构成的楼宇自动化控制系统简图

3.3.1 自控系统的网络结构

设计的系统主要包括管理层、控制层和设备层。现场控制器之间的点对点通信构成的智能监控区域层就是控制层,CAN总线、Lonworks总线上都布设有监控节点;管理层则包括中央主控机和分系统的计算机系统,以太网技术构建管理层,管理层中的操作站可以控制中央计算机,对各子系统进行集成统一指令管理,并对系统中所有的数据进行分析和处理;设备层就是楼宇内的各机电设备,在控制层的管理下按照预设程序运转。

3.3.2 自控系统集成技术

OPC技术可以标准化控制层和管理层之间的设备数据信息交换,并且加快数据传输速度和可靠性,同时降低成本。在楼宇自动系统中选择OPC,需要根据不同的子系统以及需要实现的功能来开发相应的OPC服务器,完成设备层的独立数据采集。

一个完整的OPC服务器包括标准接口和用于通讯的接口两部分。利用2005对两个接口进行开发,也就实现了OPC服务器的开发。标准接口的开发因为数据库而变得简单,用于通讯的接口开发需要特定的通信协议和数据采集模式来编写特定的动态链接库。以此来构建的OPC服务器结构如图2。

图2 OPC服务器总体结构简图

通过该结构调用API函数,记录、注销服务器数据信息,并且按照特定的接口模块,读写交换数据,随即封装读写的信息来满足客户端的需求。该设计的关键是函数的调用来建立动态链接库,通过2005的DLL调用来构建API函数原型。常用的通信协议一般为TCP/IP协议,通过通信接口来读写封装的信息可以实现计算机端和客户端的数据共同访问,操作者在进行数据管理控制的时候不需要到每一个硬件设备中进行采集,只需要查看子系统相应的OPC服务器就可以实现数据的自主收集。有了这些数据也就有了自控各子系统的基础资料,通过一定的分析和处理,就可以实现子系统运行数据和运行状态的统一呈现,极大方便了后续的自动化控制管理。这就是一个完整的楼宇自动控制过程。

4 结论

智能建筑正在成为未来建筑的发展方向,实现楼宇设备系统的集中有序管理是实现社会节能理念和劳动力节约的关键环节。科学信息技术的发展为设计一个可靠实时成本低的楼宇自动控制系统提供了可能。利用现场总线控制系统、以太网技术可以实现系统设计,本着可靠灵活使用的目标,以以太网技术为基础,集成CAN和Lonworks总线技术,利用OPC技术创设服务器,可以快速且准确的实现诸如消防、照明、电梯、空调、温度、供电等系统的信息数据集成,同时也可以集散控制楼宇中的子系统,实时监控设备运行状态,及时调整故障,减少人员管理成本,保证楼宇健康安全高效运行。在建筑面积越来越大、高度越来越高的现代社会,自动化控制网络系统必定可以大大完善楼宇内部功能,提供安全舒适的生活工作环境。

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一、工业自动化控制系统的发展趋势

自动化系统以微处理器为核心,其发展过程大体经历了从简单PLC(可编程序逻辑控制器)到今天的PLC系统,从仅代替模拟调节系统的DCS发展到今天融合PLC、DCS及计算机功能于一体的三电一体化DCS系统。简言之,未来工业自动化的发展趋势为:(1)工业过程自动化,主要包括集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和以工业计算机为基础的开放式控制系统等。(2)先进控制与优化软件开发与产业化。(3)智能仪表、执行器与变送器、成套专用控制装置和优化系统的开发与产业化。具体而言,主要包括以下几个方面:

(一)控制系统的多元化

控制系统的智能化、分散化、网络化是工业自动化控制的主要趋势,其典型代表是现场总线的崛起。并采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系纽带,把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络,并按公开规范的通信协议,实现现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间的数据传输与信息交换,以满足实际需要,实现网络化。在现场总线控制系统(FCS)环境下,系统的自治性和可靠性大大提高。但长期以来的标准之争导致现场总线技术发展缓慢,为促进技术的进一步发展,倡导Ethernet,即用以太网作为高速现场总线框架的主传,将现场总线技术和计算机网络主流技术有机结合。

(二)控制管理系统

随着计算机技术和网络技术的发展,这种多层次计算机系统在数据采集共享、硬软件资源共享、数据通信、软件开发等逐渐暴露出一些弊端,在设备控制、过程控制、生产控制中表现尤为突出,因此有专业人士提出有必要实现管理控制一体化。管控一体化就是建立一个全集成、开放、全厂综合自动化的信息平台,通过对经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理,建立一个综合管理系统。企业信息网络是管控一体化的前提,现场总线则为构建管控一体化网络提供了技术支持,现场总线网络将现场总线接口与过程监控层相连,或现场总线直接担当监控层,可顺利实现监控、报警、维护及人机交互等功能。企业管理层由各种服务器和客户机等组成,目的在于实现企业的各种信息的集成,并与Internet相连接,完成管理、决策和商务应用的各种功能。通过OPC、ODBC等技术可实现不同系统间的数据交换,将实时控制、可视化操作、信息分析、系统诊断等功能集成到一个紧凑的软件包中,硬件灵活性大大提高,多种管理软件实现连通,从而有效解决管控系统间的连接。

(三)PLC和DCS开发工具软件

近年来,计算机技术特别是芯片技术发展迅速,但自动化系统设备的更新不能满足计算机技术的发展需要。而目前各种PLC和DCS的开发工具软件与硬件系统设备联系密切,如果更换新的第三方PLC和DCS时,就得重新进行人员培训,既费时又浪费人力资源,同时也使新开发的工具软件销售受到影响。鉴于这种现状,基于开发式工业计算机系统的逐渐成熟,PLC和DCS制造商提出“软PLC”和“软DCS”设想,使工具软件与系统硬件设备分离,可在各种开发式工业计算机系统的硬软件平台上应用,以解除硬件设备对制造商软件销售的不利影响,凸显PLC和DCS开发工具软件的技术优势和潜力,并提高其市场竞争力。

(四)生产过程控制和管理软件的融合

在上述发展趋势的推动下,集生产过程自动化和信息管理集成化的软件也逐渐被开发和应用,Wonderware公司的套装化软件Factory Suite 2000就是其中的典型代表,其在基于Windows NT操作系统的硬件平台上实现生产过程自动化和生产信息管理系统功能的结合。

二、自动化控制系统的发展策略

(一)采用统一的系统开发平台,其可支持一个自动化项目的设计和使用,并实现开发平立于最终的运行平台。

(二)网络结构的架设应切实保障现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统间的信息交流和数据传递,企业上级管理可利用Internet/Intranet对现场设备运行加以监督。所用的网络结构应涵盖办公自动化环境、控制级、元件级的整个系统范围内的通讯,并包含数据编辑、系统安全等方面,从而提高全集成化。

(三)依托现代Microsoft标准和技术,运用计算机技术的平台自动化实现企业MES系统、ERP系统连接,促进办公环境的标准化,计算机可以在管理和系统平台之间建立标准化的程序接口,以保证不同程序间的通讯问题。

普及工业自动化控制是推进产业结构优化升级,以信息技术改造传统产业,推进两化融合的基础工作。因此,应大力促进工业自动化控制技术的创新,规范我国自动化控制技术方面的标准,在不影响硬件系统设备更改的情况下,提高生产过程自动化和生产信息管理的应用水平,从而为我国工业生产奠定更加坚实的技术基础。

参考文献:

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1 中央泵房自动化控制系统概述

本文以我国某矿中央泵房为例,该泵房有5台D280-65×5 水泵,15络阀门,水仓包括两部分:一是外水仓;二是内水仓,排水管路为3根钢管,直径为325mm,抽真空设备为真空泵和水射流,该矿井日平均用水量约为715立方米。在此泵房系统中,数据自动采集功能是通过PLC完成的,模块会收到PLC模拟量,而后利用传感器检测水仓水位,并将相应信号传输到计算机上,从而可以获得井下水的一些情况,如水位、涌水量等,以实现对排水泵工作情况的控制。此外,还可通过泵房系统中相关物理量(如电机电流、电机温度等)来监测电机等设备的运行情况。

2 煤矿井下中央泵房自动化控制的功能实现

在这一系统中,控制柜包括一集中操作台,它可以达到对水泵自动控制的目的。控制箱设置在水泵附近,以实现对每台水泵的控制以及就地或集控转换。该系统具有操作简单等特点,可直接由井上调度中心实现对全部水泵的监控。

(1)操作方法。在泵房系统中,其操作方式有两种:一是遥控操作;二是手动操作,其中遥控操作是主要操作方式。遥控方式可通过井上控制器实现对井下各个设备的监控,以实时了解井下设备的运行情况和各参数变化情况。如有问题,系统可自动停止工作并发出报警信号。而手动方式主要是处理设备故障。(2)液位控制。液位控制的装置为液位传感器,它主要是对水池液位进行实时监控。液位较高时,水泵会在自动轮换的原则下启动;如液位不断升高,多台水泵会同时工作;液位较低时,所有水泵终止工作。此外,应在水仓保护装置中安装液位计,在水仓壁合作安装水位刻度尺,以实现对水位的监测。(3)通讯功能。这一系统中安装有光纤以太网交换机等设备,它主要是记录水泵机组的运行情况、参数等,而后传到井上控制室,最后将其在企业局域网中,有关工作人员可以通过计算机登录方式,从局域网中获得系统的运行情况。(4)水泵设置。每台水泵都可以设置成以下四种工作方式:一是远控;二是自动;三是手动;四是检修,本机或主机均可设置这些工作方式。如果水位较高,水泵会自动启动;如果水位较低时,水泵会自行停止工作;如果水位超过上限水位时,多台水泵同时启动。

3 煤矿井下中央泵房自动化控制的工作环节

(1)自动注水。要想使水泵保持一定的真空度,保证排水顺利进行,叶轮应完全浸没在水中。泵内产生空气的原因一般为其真空度不足,以至于水泵不能正常工作。所以,可在水泵工作之前,采取自动注水的措施。也可通过喷射泵或底阀抽真空,而后通过真空传感器实现对真空的监测。(2)闸阀的操作。在操作水泵时,可使用离心泵,此时应把出水闸关闭,以减小设备的启动功率。在水泵停止工作时,可关闭相应闸阀,以使水流速度慢慢变小,从而防止水锤事故发生。架设泵充满水,其操作为:第一,启动电动机,并打开电动阀;第二,关闭电动阀,关掉电动机。(3)参数的传输。操作台模拟屏上包括一系列故障参数,如仓水位、水泵流量等。井下PLC将这些参数传输到井上计算机,这些参数经处理后显示在屏幕上,以供相关工作人员参考,并向井下发出控制指令。(4)故障的保护。因为水泵具有电机容量大 、耗电量高等特点,所以,必须使这一系统满足安全性高、可靠性高的要求。该系统主要有以下两种保护形式:第一,流量保护,水泵处于工作状态时,如流量不达标,流量保护装置会使得这一水泵停止工作,而启动其他水泵;第二,电动机故障,PLC能够监测到短路等故障,而后由高压柜上面的装置实现对故障的控制。

4 结语

总之,中央泵房自动化控制系统自投入应用以来,工作状况良好。煤矿企业井下中央水泵房采用自动化控制系统,可以实现水位深度,水泵流量、压力,电机电流、电压及温度的监测,并能完成射流泵、电动闸阀的接入,并能实现地面控制。煤矿企业井下中央水泵集中控制系统可以现实地面远距离水泵监控,大大提高了安全性和可靠性,再加上井下工业电视的应用实现了宏观调控。总起来说自动化控制系统的投入大大提高了矿井生产和安全管理的能力,并实现了无人现场操作远程监测监控。中央泵房的自动化控制系统操作简单易行,一方面符合矿井排水要求,另一方面有利于提高矿井自动化管理水平,同时,也大大改善了煤矿井下的安全作业环境,为煤矿企业的带来了良好的经济效益。自动化控制系统在水泵排水系统的应用真正实现了自动化,而且系统也能够安全可靠,节能高效、经济合理的优化运行。井下排水自动化是实现全矿井数字化、智能化的基础和安全保障,具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]陈子春,刘向昕.井下中央泵房水泵自动化控制系统的研究与应用[J].工矿自动化,2007,(2).

[2]熊树.煤矿井下排水泵机组无人值守自动化系统的设计[J].煤炭工程,2007,(11).

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1 泵站自动化控制系统的原则

泵站一般可分为三种类型,一是半自动化泵站,这种泵站机组工作需要人为启动和停止;二是全自动化泵站,这种泵站主要是通过压力继电器控制,继电器一般设置在进出管道上,机组采用闭环控制的方式;三是综合自动化泵站,这种泵站目前较为流行,主要是分层分布式系统。

目前自动化泵站在进行设计的时候都追求效益的最大化和性能可靠性,并要求设计应用要符合具体的工作环境。自动化泵站安装运用要也要从资金、技术、人力等实际情况出发。在进行自动化设计时,要注意正确处理泵站测量系统、保护系统和控制系统的关系。目前自动化控制系统都与测量系统有机融合,泵站中的继电保护器不仅对非电量进行测量,而且对设备运行时的电量进行测量,减少了设备构成与成本,加强了对保护回路的监控。泵站自动化控制的层次要清晰,合理而明确地区分顺序控制与若干独立闭路循环。为了降低风险,要避免把所有的控制任务交给一个控制设备。泵站的辅机系统要采取独立封闭循环控制。泵站的自动控制系统要具备一定的兼容性,能够根据工作需要和技术进步进行有效扩展。

2 泵站自动化控制系统的基本构成

计算机监控系统、保护系统、视频成像系统、通讯系统是组成泵站自动化控制系统的重要部分。这些部分负责完成对泵站机组、闸门、供电和配电系统、仪表系统、液压系统等泵站重要设备的参数监测和控制,并且能够根据需要传送或者接收重要数据、图像和指令。自动化控制要完成对现场设备的控制,对现场环境的监控以及对辅助设备的监测,并在一定范围内进行通讯。其中,对开启关闭煤炭输送泵站,对机电的保护,以及对各种设备的检测是自动化控制最关键的程序,而且要尽量完成由设备动作、所处环境、系统状态相结合的联动。

在整个自动化控制系统中,其设备根据自动化的程度可以分为三个级别,分别为就地、自动和遥控。就地,是指需要手动完成的操作,如开关机等。自动,是指按照控制箱内的PLC进行自动操作,实际上是半自动。遥控,是指对设备进行远程控制,又可以分为远程手动和远程自动。如果开关是远程自动的状态,PLC以及中控室可以手动操控设备,如果开关是远程自动的,PLC可以按照工作环境和条件进行自动操作。自动化控制系统除了配备一个控制中心以外,还有四个子控制室,子控制室通过网络与控制中心进行通话和数据传输,完成监测与控制的任务。

控制室中安装着上位机,设两台监控数据服务器,以及一台通讯用的服务器和一台视频数据服务器。控制服务器之间是互相备用的关系,以防有一台服务器发生故障时数据不会丢失。通讯服务器主要任务是实现监控通讯,对远方设备和系统进行集中化控制。子控制室泵组子系统LCU1的控制对象是多台电泵,一旦主机泵站发生事故或故障导致跳闸的时候,要对主机泵站闸门进行关闭。公用子系统LCU2中配备PLC柜,对10KV电压开关柜和0.4KV低压开关柜、变压器、直流柜、清污机、传送机等设备进行监控,任何故障信号都难以逃过它的监控。节制闸子系统LCU3配置PLC柜,在节制闸开关平台上安装,对闸门开度、限位开关等进行数据的采集和处理,并按照控制室的命令对闸门开关进行有效控制,对设备和系统进行深层次的故障检测。闸门液压子系统LUC4一般安装在油泵房之内,对多面工作闸门的液压信号进行采集,对故障进行报警。一旦主泵发生事故或应急停机时,关闭主泵的闸门。

3 泵站自动化控制系统的功能

泵站自动化系统应该具备数据采集、数据处理、设备运行监控、故障报警、系统控制调节、数据信息通讯等功能。

泵站自动控制系统的子系统下属设备拥有各种复杂的运行参数,这些运行参数连同设备运行的状态会通过I/O通道传输或者现场采集到LCU,通过一定的数据处理之后,各类供系统和操作者参考的数据就形成了。其中,对于电泵和闸门开启的高度、电器系统等设备或数据,会进行周期性采集,按照一定的格式进行集中处理,形成可以保存的实时数据。对于故障信号等数据,自动控制系统能够迅速自动做出反应,通过一定操作解除故障。对这些信号进行定期扫查,并对数据的合理性和有效性进行判断。这些数据经过一定的格式化程序处理也存入实时数据库。对于脉冲量,自动化系统会对数据合理性进行判定、检错处理、标度变换等处理,并经过格式化后存入数据库。系统在输出各种操作的指令之前会进行检验判断,确定没有误差后才传送给执行系统。

泵站自动化控制系统控制的设备除了主机机组、辅助设备之外,还包括各种变压器、电容器、励磁设备、闸门系统等。操作人员通过泵站自动控制系统可以在屏幕上看到各种设备的运行状态和运行参数。这种实时监控大大提高了设备运行效率。控制系统对特定的参数进行监控,一旦参数超出了早先预定的合理范围,就会发出报警,并自动记录和打印。一些很重要的数据会被保存下来并进行相关技术分析。设备故障发生的顺序也会被记录下来,并完成对整个事故的排序记录和打印工作。控制中心的操作人员利用主控站的人机接口对设备进行有效监控,可以自动开关机,自动使泵闸开启或关闭,操作各种辅助设备,设定各种限值,处理各种信号,对泵组的开关顺序进行控制。一旦闸门在运行过程中发生故障或遇到意外情况,监控主机能够及时发出命令叫停操作。

此外,自动化控制系统具备语音提示的功能,系统运作时能够发出语音提示,如果有故障发生也能通过通信系统向人员进行报警。主控制室能够通过网络通讯与上级部门和各个子系统实现通讯,使数据和命令上传下达。系统主机与各设备之间也能够进行快速安全的数据通信,使整个泵站高效运行。

4 结语

泵站自动化控制是一种不断发展的技术,也是一个自动化程度不断提高的过程。虽然泵站自动化的设计和程序运行是一个比较复杂的系统性工程,但是其设计理念以及设计的目标都应从系统的使用性、安全性、高效性出发,既追求了最大效益,又能够合理的统筹安排,运用资金和技术,达到经济和社会效益的最大化。现在随着煤炭科学技术和机械技术的不断发展,越来越多的自动化设备和管理技术应运而生,相信必将给泵站自动化控制技术带来新机遇。

参考文献: