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篇(1)

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)控制；系統(tǒng)功能；發(fā)展趨勢(shì)

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用給我們的生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，在人類的發(fā)展進(jìn)程中，對(duì)機(jī)器的控制以及使用是人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)可以說已經(jīng)在很大程度上使人力得到了解放，但是在未來的發(fā)展過程中，我們還要開發(fā)出更加高級(jí)的程序語言，使我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際平均水平，不斷促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的有利發(fā)展。

1 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的概述

1.1 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念

電氣自動(dòng)控制就是為了達(dá)到特定的控制目的，在沒有人直接參與的情況下，使用檢測(cè)儀表和其他的控制設(shè)備裝置對(duì)機(jī)器或者某一過程進(jìn)行控制。一個(gè)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)可以分為控制器和控制對(duì)象這兩部分，其中控制器是指控制機(jī)器或者過程的整套自動(dòng)化的設(shè)備和儀表；控制對(duì)象則是指被控制的機(jī)器設(shè)備或過程。在控制過程中需要各種相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)作為控制用的參考數(shù)據(jù)，或者叫做被控參數(shù)。控制器和控制對(duì)象之間具有對(duì)應(yīng)的變化規(guī)律，可稱為系統(tǒng)的輸入和系統(tǒng)的輸出。

1.2 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求

對(duì)于電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能，大致可以概括為以下兩個(gè)方面：一是跟隨輸入，即電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸出參量應(yīng)該跟隨著系統(tǒng)的輸入?yún)⒘慷兓热缁『笝C(jī)器人末端跟蹤焊縫軌跡的控制系統(tǒng)，就要求控制器的輸出可以做到跟蹤輸入軌跡來變化。但這其中也有一些例外的情況，比如有些控制系統(tǒng)中的輸入?yún)⒘渴遣桓S時(shí)間變化的，這就要求輸出參量也不跟隨時(shí)間變化。不管輸出參量是否隨著時(shí)間變化與否，但它都是符合跟隨輸入的原則的。另一個(gè)性能要求就是抗干擾，在進(jìn)行電氣自動(dòng)控制過程中，難免會(huì)受到外界因素的影響，導(dǎo)致控制系統(tǒng)的輸出參量產(chǎn)生一些偏差。所以為了保證控制系統(tǒng)能夠正確無誤地輸出數(shù)據(jù)，就要保證其具有一定的抗干擾能力。

1.3 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類

按照控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分類，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和復(fù)合式控制系統(tǒng)；若是按照電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的任務(wù)分類，則可以分成調(diào)節(jié)系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)；按照電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分類，則可以分為線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)，其中又包含時(shí)變和非時(shí)變的系統(tǒng)；按照電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行分類，則可以分為連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)。除此之外，還可以根據(jù)系統(tǒng)的變量、規(guī)模、系統(tǒng)智能化程度等進(jìn)行分類。

2 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語言規(guī)范是WindowsNT 和IE。在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展領(lǐng)域，由于人機(jī)界面能夠靈活地控制并且容易集成，目前為止已經(jīng)成為了一種主流的發(fā)展方向，受到越來越多的用戶青睞。并且，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)使用的WindowsNT 和IE 語言使其更加容易維護(hù)。隨著自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提升，企業(yè)中自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用顯得更加重要，并且正在逐步成為電氣系統(tǒng)良好運(yùn)行的重要支持因素。從大的方面來說，對(duì)于電氣設(shè)備，自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能就是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備和過程的自動(dòng)化操作，從而降低人工操作的難度，并且大幅度地提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率。這種設(shè)備主要有以下功能。

2.1 自動(dòng)控制功能

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，需要電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)自動(dòng)切斷電路，來保證整個(gè)系統(tǒng)的安全。這也是自動(dòng)控制系統(tǒng)成為電氣操作設(shè)備中必要設(shè)備的重要原因。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的控制回路能夠保證線路安全穩(wěn)定的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)控制功能。

2.2 保護(hù)功能

電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)時(shí)常發(fā)生不可預(yù)知的故障，電壓或電流以及功率等會(huì)超過設(shè)備與線路允許工作的范圍與限度，這就需要一套能夠檢測(cè)這些故障信號(hào)并對(duì)設(shè)備和線路進(jìn)行自動(dòng)處理的保護(hù)設(shè)備。

2.3 監(jiān)控功能

當(dāng)前的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)都配備了相應(yīng)的監(jiān)控功能。這是由于控制系統(tǒng)中的自變量是電，而電是不能被肉眼所看見的，從外表看一臺(tái)機(jī)器設(shè)備，是不能夠判斷它是否帶電。所以這就需要借助各種功能的傳感器的，設(shè)置各種視聽信號(hào)，利用傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的變化。在自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到異常狀況時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，對(duì)工作人員進(jìn)行提醒，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的人機(jī)一體化。其中監(jiān)控方式又可以分為集中監(jiān)控方式、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式和遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。首先，集中監(jiān)控方式方便運(yùn)行維護(hù)，并且對(duì)控制站的防護(hù)要求較低，系統(tǒng)設(shè)計(jì)也相對(duì)簡(jiǎn)單，但集中式的處理器的任務(wù)較為繁重，處理速度也因此較慢。而且電纜數(shù)量的增加、長(zhǎng)距離的電纜也會(huì)引入的較多的干擾，也會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性。需要二次接線，但是二次接線復(fù)雜，查線不方便，很大程度上增加了系統(tǒng)維護(hù)的工作量。對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控方式說來，它適合于小型系統(tǒng)的監(jiān)控，不適合全廠的系統(tǒng)構(gòu)建，因?yàn)樗耐ㄓ嵥俣容^低。但它也具有一定的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省材料和安裝費(fèi)用、可靠性高，并且組態(tài)靈活。現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式加強(qiáng)了系統(tǒng)的針對(duì)性，它不僅具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的所有優(yōu)點(diǎn)，還可以減少大量的隔離設(shè)備。它通過通信線進(jìn)行連接，節(jié)省大量電纜，從而大大降低了建設(shè)和維護(hù)成本。

2.4 測(cè)量功能

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠測(cè)定線路的各種參數(shù)，在人類自身能夠接收到的視聽信號(hào)只能定性地表征設(shè)備的工作狀態(tài)，要進(jìn)行對(duì)設(shè)備的電壓、電流、功率等詳細(xì)參數(shù)的測(cè)定，還是需要使用具體的電氣設(shè)備。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)本身具有自動(dòng)測(cè)量這些數(shù)據(jù)的功能，這就給設(shè)備的控制帶來了很大的便利。

2.5 智能化功能

電氣自動(dòng)控制設(shè)備智能化模式成為了企業(yè)發(fā)展的新方向。目前，對(duì)于以太網(wǎng)在自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，智能化的電氣設(shè)備也有了很快的發(fā)展。由于智能化技術(shù)具有良好的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，就使其能完全擺脫人工操作，只通過計(jì)算機(jī)即可達(dá)到良好的控制效果。

3 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

在當(dāng)前情況下，軟件的重要性得到了很大程度的提高，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。這可以反映在如下方面：市場(chǎng)的需求促使自動(dòng)化與IT平臺(tái)進(jìn)行融合，尤其是電子商務(wù)的普及更將加速這一過程。在自動(dòng)化領(lǐng)域中，IT技術(shù)和多媒體技術(shù)擁有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景：管理層不僅可以利用瀏覽器存取財(cái)務(wù)、人事等數(shù)據(jù)，也可以實(shí)時(shí)地對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行監(jiān)控，這樣就能夠?qū)崟r(shí)、全面、準(zhǔn)確地了解詳細(xì)的生產(chǎn)信息。可以說虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)，將直接對(duì)未來的自動(dòng)化產(chǎn)品產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。與此同時(shí)，軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力、組態(tài)環(huán)境變得更加重要了。隨著當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、以太網(wǎng)和技術(shù)的飛速發(fā)展，在未來的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，電氣技術(shù)的與計(jì)算機(jī)和Internet 結(jié)合將會(huì)變得越來越緊密，計(jì)算機(jī)將會(huì)在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮不可替代的作用。

總之，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，企業(yè)在控制電氣設(shè)備過程中要采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行可提高設(shè)備操控的效率，降低操作人員從事生產(chǎn)的難度。為了讓自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠高效運(yùn)行，企業(yè)必須制定針對(duì)性的技術(shù)方案保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

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篇(2)

關(guān)鍵詞： 電氣自動(dòng)；控制系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

0 引言

工程技術(shù)通過理解并控制自然而造福于人類，控制系統(tǒng)工程師通過理解和控制我們環(huán)境的一部分，即所謂的系統(tǒng)，為社會(huì)提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的產(chǎn)品。為了達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的控制目的就要理解系統(tǒng)，但是，控制工程也常常對(duì)尚未充分理解的系統(tǒng)實(shí)施控制，例如對(duì)化工過程的控制。控制工程最顯著的特點(diǎn)就是對(duì)各類機(jī)器、工業(yè)生產(chǎn)過程及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過程實(shí)施控制，以造福于社會(huì)。除了在航空航天、導(dǎo)彈制導(dǎo)、機(jī)器人技術(shù)等領(lǐng)域中，自動(dòng)控制系統(tǒng)具有特別重要的作用之外，在現(xiàn)代機(jī)器制造業(yè)、化工過程、交通管制系統(tǒng)等實(shí)用工業(yè)自動(dòng)化和復(fù)雜的現(xiàn)代系統(tǒng)中都是不可缺少的組成部分。

1自動(dòng)控制簡(jiǎn)述

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中，自動(dòng)控制技術(shù)扮演了十分重要的角色。在飛行器制導(dǎo)、機(jī)器人控制、現(xiàn)代機(jī)器制造業(yè)生產(chǎn)流水線和工業(yè)過程控制方面，到處能看到自動(dòng)控制的影子。沒有自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用就沒有現(xiàn)代工業(yè)的成果。日常生活中也有許多自動(dòng)控制的應(yīng)用實(shí)例，如市場(chǎng)上常見的高壓鍋上的安全閥就是一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，當(dāng)鍋內(nèi)因過熱導(dǎo)致壓力過高時(shí)，安全閥會(huì)自動(dòng)打開從而減壓。即使是一個(gè)生物體，我們也能看到自動(dòng)控制的實(shí)例，當(dāng)我們感到熱的時(shí)候，我們就會(huì)出汗，當(dāng)體溫下降后，汗腺又會(huì)自動(dòng)收縮，這是身體的控制器官、感知器官、執(zhí)行器官協(xié)調(diào)工作的結(jié)果，它們形成了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)有多種多樣的結(jié)構(gòu)，閉環(huán)控制系統(tǒng)是其中重要的一種。

2 閉環(huán)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)

2.1 閉環(huán)控制系統(tǒng)

凡是系統(tǒng)輸出信號(hào)對(duì)控制作用能有直接影響的系統(tǒng)，都叫做閉環(huán)系統(tǒng)。閉環(huán)系統(tǒng)也就是反饋控制系統(tǒng)。輸入信號(hào)和反饋信號(hào)(反饋信號(hào)可以是輸出信號(hào)本身，也可以是輸出信號(hào)的函數(shù)或?qū)?shù))之差，稱為誤差信號(hào)。誤差信號(hào)加到控制器上，以減小系統(tǒng)的誤差，并使系統(tǒng)的輸出量趨于所希望的值。換句話說，“閉環(huán)”的涵義就是應(yīng)用反饋?zhàn)饔脕頊p小系統(tǒng)的誤差。

在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，廣泛應(yīng)用著閉環(huán)控制系統(tǒng)。例如：位移跟蹤系統(tǒng)(又稱隨動(dòng)系統(tǒng))、大多數(shù)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、冷藏設(shè)備、熱水器、空調(diào)器等，都是閉環(huán)系統(tǒng)。

2.2 開環(huán)控制系統(tǒng)

如果系統(tǒng)的輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制作用沒有影響，則叫做開環(huán)控制系統(tǒng)。在開環(huán)控制系統(tǒng)中，既不需要對(duì)輸出量進(jìn)行測(cè)量，也不需要將輸出量反饋到輸入端與輸入量進(jìn)行比較。目前的洗衣機(jī)就是開環(huán)系統(tǒng)的例子。洗滌、漂洗、脫水過程，依次進(jìn)行，無需對(duì)其輸出信號(hào)，即衣服的清潔程度進(jìn)行測(cè)量。類似的開環(huán)系統(tǒng)例子還有采用時(shí)基信號(hào)控制的交通管制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)并不測(cè)量車的實(shí)際流量，完全由時(shí)間來控制。

開環(huán)控制系統(tǒng)

在任何開環(huán)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)的輸出量都不被用來與參考輸入進(jìn)行比較。因此，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)參考輸入量，都有一個(gè)相應(yīng)的固定工作狀態(tài)與之對(duì)應(yīng)。這樣，系統(tǒng)的精度便決定于校準(zhǔn)的精度。為了滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，開環(huán)控制系統(tǒng)必須事先精確校準(zhǔn)，并且在工作過程中保持這種校準(zhǔn)值不發(fā)生變化。

當(dāng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，開環(huán)控制系統(tǒng)就不能完成既定的任務(wù)了。因此，只有輸入量與輸出量之間的關(guān)系已知，并且不存在內(nèi)擾與外擾的情況下，才可以采用開環(huán)控制。應(yīng)當(dāng)指出，沿時(shí)間坐標(biāo)軸單向運(yùn)行的任何系統(tǒng)，都是開環(huán)系統(tǒng)。

3 自動(dòng)控制系統(tǒng)舉例

3.1 汽車駕駛控制系統(tǒng)

汽車的行駛路線由方向盤控制，駕車人控制方向盤。駕車人通過眼睛觀查汽車是否偏離預(yù)計(jì)的路線，當(dāng)汽車偏離路線，即產(chǎn)生誤差信號(hào)時(shí)，駕車人調(diào)整方向盤，減小誤差，直到回歸正確路線，這是人工閉環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)用自動(dòng)駕駛儀替代駕車人，由導(dǎo)航儀根據(jù)事先確定的路線驅(qū)動(dòng)汽車行駛，則這樣的控制系統(tǒng)就是自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)了，當(dāng)然，對(duì)于汽車來說，除了方向控制之外還有其他控制系統(tǒng)。

3.2 汽輪發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)

為了對(duì)能耗進(jìn)行有效的自動(dòng)化管理，發(fā)電廠采用計(jì)算機(jī)對(duì)發(fā)電過程進(jìn)行自動(dòng)化管理，使耗能負(fù)荷平穩(wěn)均勻，以便節(jié)省燃料消耗。在這個(gè)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)是控制器，它將預(yù)期的氧氣含量、溫度、壓力、發(fā)電量與實(shí)際測(cè)定的值進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制信號(hào)，以控制鍋爐的給水、燃料、空氣閥門的開度，使之達(dá)到預(yù)期的性能指標(biāo)。

3.3機(jī)器人

機(jī)器人是一種與自動(dòng)化技術(shù)密切相關(guān)、由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器。工業(yè)機(jī)器人是自動(dòng)化的一個(gè)特定分支，它是指專門用于替代人工勞動(dòng)的自動(dòng)化機(jī)器，因而具有某些擬人化特征。機(jī)械手是常見的機(jī)器人，它能在一定程度上模擬人的手臂和手腕，協(xié)助人類完成一些特定的工作。

3.4 控制工程實(shí)踐

工業(yè)過程(加工、制造等)中若采用自動(dòng)控制而非人工控制，常稱之為自動(dòng)化。在化工、造紙、電力、汽車、鋼鐵等工業(yè)行業(yè)中，自動(dòng)化已經(jīng)非常普遍。自動(dòng)化成了工業(yè)社會(huì)的主旋律，工廠普遍應(yīng)用自動(dòng)化機(jī)器設(shè)備來提高生產(chǎn)產(chǎn)量，以便彌補(bǔ)由于工人加薪和通貨膨脹所帶來的成本增加。

此外，現(xiàn)代工業(yè)還致力于提供越來越精密、可靠和性能好的產(chǎn)品。例如，精密可靠的控制在過去的幾十年中顯著地提高了汽車性能。自動(dòng)化最早在汽車工業(yè)中得到普及。傳送帶與自動(dòng)化機(jī)床相結(jié)合，形成了很長(zhǎng)的自動(dòng)化生產(chǎn)線，可以在幾乎沒有操作人員干預(yù)的情況下，生產(chǎn)汽缸之類的引擎零部件。在車身生產(chǎn)中，使用自動(dòng)給料機(jī)和高速?zèng)_壓機(jī)，可提高板材成型的效率。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)都相對(duì)成熟的其他領(lǐng)域，如汽車水箱生產(chǎn)中，自動(dòng)化生產(chǎn)線已經(jīng)完全取代了人工操作。

在現(xiàn)代應(yīng)用中，自動(dòng)化可以定義為利用程控指令對(duì)指定對(duì)象進(jìn)行操縱，并通過信息反饋確認(rèn)指令是否被正確執(zhí)行的一項(xiàng)工程技術(shù)。自動(dòng)化通常應(yīng)用于過去由人工操作的場(chǎng)合，一旦實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，系統(tǒng)就可以不要人工干預(yù)或協(xié)助，而且還能比人工操作運(yùn)行得更準(zhǔn)確、更快捷。一個(gè)半自動(dòng)化的系統(tǒng)則同時(shí)需要人工操作和機(jī)器操作。例如，許多汽車自動(dòng)裝配線需要操作人員與機(jī)器人的密切配合。

冶金工業(yè)是另一個(gè)在自動(dòng)控制方面取得相當(dāng)成就的行業(yè)。事實(shí)上，在很多場(chǎng)合，控制應(yīng)用甚至超前于控制理論，如熱軋廠對(duì)溫度、板材的寬度、厚度和產(chǎn)品質(zhì)量等都實(shí)施了控制。

飛速增長(zhǎng)的能源消耗和所面臨的能源枯竭的威脅促使人們努力采取新的節(jié)能措施，對(duì)能源進(jìn)行有效的自動(dòng)化管理。工業(yè)部門采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行能源管理，統(tǒng)籌安排生產(chǎn)，以減少能源消耗。近來，在自動(dòng)倉儲(chǔ)和庫存管理中，也采用了反饋控制的概念，而且農(nóng)業(yè)對(duì)自動(dòng)控制的需求也日益高漲，人們開發(fā)了自動(dòng)控制的保鮮飼料室和自動(dòng)拖拉機(jī)，此外，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能取暖和制冷裝置、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的自動(dòng)控制也都是重要的現(xiàn)代控制系統(tǒng)實(shí)例。

控制系統(tǒng)理論還在生物醫(yī)學(xué)試驗(yàn)、病理診斷、康復(fù)醫(yī)學(xué)和生物控制系統(tǒng)中有了眾多應(yīng)用，所研究的控制系統(tǒng)從細(xì)胞層次直到中樞神經(jīng)系統(tǒng)，涉及溫度調(diào)節(jié)和神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等。大多數(shù)生物控制系統(tǒng)都是閉環(huán)系統(tǒng)，但控制回路中并不只有單個(gè)控制器，而是包含著另外的控制回路，從而形成了一種多層次的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

反饋控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛。一些實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)線上還使用機(jī)器人，這些機(jī)器人能提起重達(dá)幾百磅的重物，并能以極高的精度將重物放置在指定的位置，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。

4 控制系統(tǒng)展望

控制系統(tǒng)不懈努力的目標(biāo)是使系統(tǒng)具有更好的柔性和更高的自主性。柔性和自主性這兩個(gè)系統(tǒng)概念和特性從不同的途徑要求系統(tǒng)趨向同一個(gè)目標(biāo)。現(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人已具備了相當(dāng)大的自主性，一旦確定了控制程序，機(jī)器人通常不需要人的進(jìn)一步干預(yù)。但由于傳感技術(shù)的局限，機(jī)器人適應(yīng)工作環(huán)境變化的柔性卻十分有限，這也是開展計(jì)算機(jī)視覺研究的原因之一。一般意義下的控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，但它依賴于人的及時(shí)指導(dǎo)。展望未來，先進(jìn)的機(jī)器人系統(tǒng)將通過改進(jìn)傳感反饋機(jī)制，變得具有更強(qiáng)的任務(wù)自適應(yīng)能力；有關(guān)人工智能、傳感器集成、計(jì)算機(jī)視覺和離線CAD／CAM編程等技術(shù)的研究，將使機(jī)器人系統(tǒng)變得更加通用和更加經(jīng)濟(jì)；一般意義下的控制系統(tǒng)將朝著增強(qiáng)自主運(yùn)行能力的方向發(fā)展，成為人工控制的延伸；在監(jiān)督控制、人機(jī)交互等方面的研究將減輕操作手的負(fù)擔(dān)；計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理也將提高操作手的工作效率。此外，還有許多研究工作，如通信方法的改進(jìn)和高級(jí)編程語言的開發(fā)等，對(duì)機(jī)器人和控制系統(tǒng)的發(fā)展同樣起著推動(dòng)作用，并且有利于降低工程實(shí)現(xiàn)的費(fèi)用和擴(kuò)展控制工程的應(yīng)用領(lǐng)域。

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篇(3)

關(guān)鍵詞：污水處理廠;電氣工程;自動(dòng)控制

引言

我國(guó)城市地區(qū)的人口數(shù)量每年都在增加，管網(wǎng)配套設(shè)施也在逐步完善，污水系統(tǒng)儲(chǔ)存了大量的污水，尤其是在夏季，如果污水超過了標(biāo)準(zhǔn)，這些污水就沒有辦法處理，只能直接排出，污染了城市周邊的環(huán)境。因此，解決城市污水處理系統(tǒng)的負(fù)荷問題很重要。不同地區(qū)的污水廠進(jìn)水量是不一樣的，有的污水廠可以處理很多污水，但是該地區(qū)卻沒有那么多污水，相反有的地區(qū)污水產(chǎn)量很多，但是污水廠處理能力較差，造成了能耗和水量不匹配的現(xiàn)象，二沉池負(fù)荷如果很高，就會(huì)引起偏流，污水處理工作就更復(fù)雜和困難，無法實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)節(jié)。高負(fù)荷的二沉池很容易發(fā)生翻泥問題，出水的質(zhì)量也會(huì)受到不同程度的影響。現(xiàn)在的污水處理方法還有待完善，需要分析實(shí)際情況之制定針對(duì)性的解決辦法，有利于我國(guó)城市污水處理工作有序進(jìn)行。

1污水處理廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就在于可以收集和整理信息，并對(duì)后臺(tái)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，有效的控制各元素、控制對(duì)象和進(jìn)行控量等，有利于污水處理廠的設(shè)備和工作能夠順利運(yùn)行。我國(guó)城市污水處理廠的效率需要提高，才能滿足社會(huì)需求。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化控制體系有至關(guān)重要的作用，能夠有效地對(duì)控制量進(jìn)行分析和管控，從而達(dá)到電氣自動(dòng)化控制，提高城市污水處理廠的工作效率。對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來說，污水處理過程量每一項(xiàng)數(shù)據(jù)都需要記錄，對(duì)比有關(guān)參數(shù)完成對(duì)城市污水處理工作的分析和控制。所以，整個(gè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，需要以PLC程序設(shè)計(jì)和VB程序設(shè)計(jì)為建設(shè)基礎(chǔ)。而PLC程序設(shè)計(jì)可以自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)功能，VB程序設(shè)計(jì)確保PLC和PC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，及時(shí)得到采集數(shù)據(jù)的反饋。所以，自動(dòng)化控制體系建設(shè)工作，需要以污水處理廠控制數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并根據(jù)實(shí)際情況建立系統(tǒng)，達(dá)到人機(jī)一體化的目的。

2自控系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1PLC控制站設(shè)計(jì)

污水廠在處理污水的時(shí)候，會(huì)因?yàn)樘幚砑夹g(shù)不穩(wěn)定影響到污水的處理效果。如果能將PLC技術(shù)應(yīng)用到污水處理當(dāng)中，就可以提高污水處理工作的質(zhì)量。PLC控制站的可以讓工作人員了解生活污水等污水排放完以后所滯留的時(shí)間，并掌握污水處理過程中產(chǎn)生的一系列化學(xué)反應(yīng)，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的微生物代謝情況，選擇合適的處理方式清除微生物上面附著的細(xì)菌，避免水資源再次被污染，也可以加快水分子的氧化和分解速度。根據(jù)污水處理廠的污水處理技術(shù)來看，成功安裝PLC控制站、檢測(cè)儀器、把污水處理控制中心建立在地面，電氣工程自動(dòng)控制系統(tǒng)可以通過PLC控制系統(tǒng)掌握各項(xiàng)污水?dāng)?shù)據(jù)信息，這種控制模式相比于傳統(tǒng)的控制模式更為先進(jìn)，而且應(yīng)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。在調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)配置的過程中，不同的污水處理環(huán)節(jié)要選擇相應(yīng)的處理技術(shù)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候，一定要根據(jù)分層設(shè)計(jì)原則進(jìn)行。電氣工程自動(dòng)控制系統(tǒng)一共有兩層，包括現(xiàn)場(chǎng)控制單元和中控室層，通過PLC模塊可以確保設(shè)備的監(jiān)管工作順利進(jìn)行。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控部門可以接收到中控室層的所有信息，并把這些信息傳送到中控室層，整個(gè)自控系統(tǒng)的內(nèi)部是存在一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)PLC模塊實(shí)際的工作情況，設(shè)計(jì)人員可以單獨(dú)完成對(duì)污水處理廠內(nèi)部設(shè)備的監(jiān)管工作。

2.2自控儀表的設(shè)計(jì)

為了能夠提高污水廠處理污水的工作質(zhì)量，準(zhǔn)確的檢測(cè)相關(guān)參數(shù)，并及時(shí)分析污水處理過程，可以在污水自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)部安裝一個(gè)檢測(cè)儀表，整個(gè)安裝過程需要結(jié)合實(shí)際情況完成。檢測(cè)儀表的主要作用就是對(duì)污水處理流程、現(xiàn)場(chǎng)施工情況、數(shù)據(jù)參數(shù)等進(jìn)行采集，并把這些數(shù)據(jù)信息發(fā)送給PLC控制站。之后，PLC控制站再發(fā)送給中央管理層，讓工作人員可以及時(shí)控制這些信息。設(shè)計(jì)儀表系統(tǒng)時(shí)，要把儀表安裝在一個(gè)合理的地方，有利于儀表對(duì)液體、壓力、流量和pH等測(cè)量的有效性，降低數(shù)據(jù)信息的誤差，提高污水處理質(zhì)量和效率。

2.3完善控制體系，實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)

污水處理廠自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)確保中控室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完好，污水廠所有地方都需要安裝。（1）電氣和自控的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)需要更高的功率才能達(dá)到污水處理要求。在選擇計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的時(shí)候，合適的組態(tài)軟件的使用有利于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，確保自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能完善。（2）全自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求比較嚴(yán)格，以大局觀設(shè)計(jì)系統(tǒng)，確保每一個(gè)流程都可以被覆蓋到，并不斷地完善程序設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)高效的控制。（3）計(jì)算機(jī)控制體系結(jié)構(gòu)對(duì)污水處理工作很關(guān)鍵，尤其是自控體系建設(shè)時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)污水處理廠的監(jiān)控，提高自動(dòng)控制的質(zhì)量和效率。

2.4檢測(cè)及控制

對(duì)于電氣自控系統(tǒng)，粗、細(xì)格柵具有很好的過濾作用，因?yàn)槲鬯锝?jīng)常會(huì)有比較大的垃圾，格柵會(huì)把這些大型垃圾分離出去。粗格柵前后都安裝了超聲波液位差計(jì)，起到控制粗格柵開關(guān)的作用。進(jìn)水泵控制可以采用變頻控制，水泵設(shè)計(jì)成固定的水位，自控系統(tǒng)根據(jù)水位的高低，就會(huì)自動(dòng)控制水泵工作狀態(tài)，從而提高污水處理質(zhì)量。細(xì)格柵和粗格柵的技術(shù)手段一樣。經(jīng)過上面的一系列分析，了解了自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)污水處理工作的作用，而自動(dòng)化技術(shù)可以讓污水處理變得更加高效。

3提升電氣自控系統(tǒng)的污水處理效果

污水處理系統(tǒng)中，電氣系統(tǒng)的消耗量和污水處理效率都很重要，也是當(dāng)前我國(guó)污水處理廠主要面對(duì)的問題。降低能源損耗，提高污水處理設(shè)備的效率，有利于污水處理系統(tǒng)的工作效率。因此，可以在污水處理系統(tǒng)中應(yīng)用PLC模塊，達(dá)到分層管理，減少信息之間的傳輸，簡(jiǎn)單化污水處理系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高各個(gè)系統(tǒng)的西能，整合數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)污水處理系統(tǒng)的監(jiān)控，也是污水處理系統(tǒng)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)。為確保電氣工程自控系統(tǒng)能夠有效地應(yīng)用在污水處理系統(tǒng)中，工作人員需要分析整體的污水處理情況，加強(qiáng)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，中央處理器適合分散的管理方式，可以降低污水處理系統(tǒng)所受到的異常干擾，提高整個(gè)系統(tǒng)的靈活性，整個(gè)電氣工程自控系統(tǒng)都會(huì)影響到污水處理的效果，工作人員要確保污水處理系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確無誤，并符合標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，以提高污水處理的質(zhì)量和效率。

篇(4)

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；電氣自動(dòng)控制；應(yīng)用

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電氣的要求更加嚴(yán)格，傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)無法適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，為了達(dá)到當(dāng)今社會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求，相關(guān)部門引進(jìn)了PLC技術(shù)。PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的工作效率，并降低了系統(tǒng)安裝、調(diào)試、保養(yǎng)以及維護(hù)等工作的資金投入，從而幫助企業(yè)獲取了更多的經(jīng)濟(jì)效益。可以這樣說，PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中具有重大的意義，值得大力推廣。

一.對(duì)PLC技術(shù)的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析

近些年來，我國(guó)電氣自動(dòng)控制技術(shù)有了明顯的提高，此技術(shù)的提高推動(dòng)了PLC技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，逐漸完善的PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中有效應(yīng)用，并取得了顯著的成果，因此兩者之間具有不可分割的聯(lián)系。PLC技術(shù)在發(fā)展的過程中，融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)，兩種技術(shù)的結(jié)合，提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度，擴(kuò)大了存儲(chǔ)空間并且智能化功能愈發(fā)成熟。PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為電氣設(shè)備生產(chǎn)出更多新產(chǎn)品提供了機(jī)會(huì)，與此同時(shí)，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品規(guī)格也越來越符合當(dāng)前社會(huì)的實(shí)際需求，從而制造出了更加優(yōu)質(zhì)的通訊設(shè)備。PLC技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)是制造并使用大型的PLC電氣設(shè)備控制系統(tǒng)[1]。

二.PLC技術(shù)所具備的特點(diǎn)

（一）具有較高的可靠性

在傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，一般使用的是繼電器，因此電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)常常會(huì)出現(xiàn)故障，比較常見的問題是接線接觸不良。在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以有效的解決傳統(tǒng)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中存在的問題。PLC技術(shù)是依靠軟件來進(jìn)行模塊連接的，這樣就可以解決接線接觸不良的問題，而且還可以提高系統(tǒng)所具備的抗干擾能力，具有較高的可靠性。

（二）靈活性較強(qiáng)

PLC技術(shù)的主要組成部分是模塊，這種模塊極其符合標(biāo)準(zhǔn)，將不同的模塊組合在一起并與系統(tǒng)進(jìn)行配置，進(jìn)而組成不同規(guī)模而且功能有所差異的系統(tǒng)，這種模塊可以很快的適應(yīng)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，其靈活性比較強(qiáng)[2]。

（三）使用非常的方便

PLC系統(tǒng)的使用是非常方便的，可以通過使用計(jì)算機(jī)來開展模擬實(shí)驗(yàn)，這樣就在很大程度上減少了工作量，而且設(shè)計(jì)、安裝以及調(diào)試等工作都不需要大量的人工，從而節(jié)約了人力資源。另外，PLC系統(tǒng)還具備自診斷功能，可以隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，通過檢測(cè)工作發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的模塊，然后及時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修，從而確保電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

三.PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用分析

（一）交通領(lǐng)域

電氣自動(dòng)控制在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，主要是通過控制交通信號(hào)燈來體現(xiàn)其作用的。針對(duì)交通領(lǐng)域內(nèi)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)來說，應(yīng)用PLC技術(shù)具有積極的作用。融入了PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以對(duì)交通信號(hào)燈的線路進(jìn)行更加精準(zhǔn)的控制，在PLC技術(shù)的支持下，電氣控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交通總線進(jìn)行控制的目標(biāo)[3]。PLC技術(shù)可以對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行控制主要依據(jù)的是編程和邏輯控制方式。比如說：當(dāng)交通出現(xiàn)堵塞情況的時(shí)候，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)就會(huì)通過路面監(jiān)控設(shè)備自動(dòng)收集相關(guān)的路面信息，然后將這些信息匯總整理之后反饋給相關(guān)部門，讓相關(guān)部門根據(jù)這些信息解決交通堵塞問題。在信息收集和傳輸?shù)倪^程中，PLC技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。PLC技術(shù)具有連接監(jiān)控系統(tǒng)并且傳輸整理好數(shù)據(jù)的功能，而且以上操作并不需要工作人員直接開展，工作人員只需發(fā)出指令即可，余下的工作PLC技術(shù)可以自動(dòng)完成[4]。因此，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，不僅可以降低交通事故發(fā)生的幾率，還可以對(duì)路面進(jìn)行全面的監(jiān)控，從而確保道路通暢。

（二）數(shù)控領(lǐng)域

當(dāng)前電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)數(shù)控領(lǐng)域更好地發(fā)展有著重要的影響。融合了PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以通過利用PLC技術(shù)所具有的編程優(yōu)勢(shì)來提高數(shù)控的精準(zhǔn)度。比如說：PLC的編程方式可以應(yīng)用到數(shù)控領(lǐng)域的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，這樣系統(tǒng)就可以嚴(yán)格的控制數(shù)控工藝參數(shù)，進(jìn)而保障數(shù)控機(jī)床可以按照規(guī)范的流程完成各項(xiàng)工作。因此，在數(shù)控電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)是非常有必要的，可以有效的降低系統(tǒng)的運(yùn)行誤差，避免因誤差影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況出現(xiàn)，與此同時(shí)，還可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，從而使其更好地開展工作。當(dāng)前PLC自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)在數(shù)控領(lǐng)域中發(fā)揮一定的作用，通過發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，不僅為整體的數(shù)控領(lǐng)域提供了系統(tǒng)控制程序，還提供了有效的編輯方式，進(jìn)而推動(dòng)了數(shù)控領(lǐng)域電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展[5]。因此，當(dāng)前很多企業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用具有PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)的有效應(yīng)用，為數(shù)控領(lǐng)域提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量起到了積極的作用。

（三）空調(diào)領(lǐng)域

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)想要在空調(diào)領(lǐng)域發(fā)揮控制作用具有一定的難度。而PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用，降低了這一工作難度，充分地發(fā)揮了控制作用，進(jìn)而提高了控制效率。有很多的辦法可以對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，但應(yīng)用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)開展工作可以取得更好的效果。PLC技術(shù)可以在一定程度上杜絕外界因素對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響，可以在合理的程序下開展控制工作，從而確保空調(diào)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。比如說：在中央空調(diào)的調(diào)控系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整體空調(diào)的控制，并且還可以提高空調(diào)整體的運(yùn)行效率[6]。中央空調(diào)系統(tǒng)在開展控制工作時(shí)，是按照用戶具體需求來進(jìn)行操作的。應(yīng)用PLC技術(shù)的空調(diào)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)可以延長(zhǎng)其維護(hù)周期，進(jìn)而提高系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率，滿足用戶的基本需求。

結(jié)束語：

綜上所述，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，不僅可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還可以促使其更好地發(fā)展，因此，PLC技術(shù)的應(yīng)用具有積極的意義。PLC技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，為保養(yǎng)和維護(hù)工作提供便利，還可以減輕工作人員的負(fù)擔(dān)。與此同時(shí)，可以提高系統(tǒng)的安全性以及可靠性，從而滿足社會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的需求。因此，在電氣自動(dòng)系統(tǒng)不斷發(fā)展的過程中，應(yīng)該廣泛的應(yīng)用PLC技術(shù)，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并在應(yīng)用PLC電氣自動(dòng)系統(tǒng)的過程中，對(duì)其進(jìn)行完善，從而進(jìn)一步提高其穩(wěn)定性，使其可以更加靈活、簡(jiǎn)便，最終為電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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篇(5)

關(guān)鍵詞：熱力站；自動(dòng)控制系統(tǒng)；電磁干擾；屏蔽技術(shù)

隨著社會(huì)的進(jìn)步和工業(yè)技術(shù)的提高，生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化控制程度越來越高，大部分企業(yè)都基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制。熱力站也實(shí)現(xiàn)了電氣化自動(dòng)控制，在熱力站內(nèi)，循環(huán)泵、補(bǔ)水泵等動(dòng)力設(shè)備不斷地啟停運(yùn)行，自控設(shè)備和電氣動(dòng)力設(shè)備相互交叉，使得現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境非常復(fù)雜，干擾嚴(yán)重，從而導(dǎo)致測(cè)量的數(shù)值誤差較大或控制指令、通訊異常等影響自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)作。因此，加強(qiáng)對(duì)其工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)的研究就顯得十分重要了。結(jié)合自身的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中就要考慮如何避免和減少電磁干擾，并在施工調(diào)試的過程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求合理布線，可靠接地，盡量減少強(qiáng)弱電的交叉耦合，減少設(shè)備之間的電磁干擾。

1熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)受電磁干擾的影響

1.1熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單介紹

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)主要設(shè)備有現(xiàn)場(chǎng)PLC控制器、現(xiàn)場(chǎng)總線、通訊設(shè)備、溫度傳感器、壓力傳感器、流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電子遠(yuǎn)程水表、循環(huán)泵和補(bǔ)水泵的變頻控制柜等設(shè)備，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)受電磁干擾的主要影響

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)受電磁干擾的主要影響有：傳感器采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大偏差，數(shù)據(jù)傳輸過程引起數(shù)值的波動(dòng)，PLC控制器受電磁干擾不能穩(wěn)定工作發(fā)出錯(cuò)誤指令，通訊不暢不能正常傳輸數(shù)據(jù)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)閥、變頻器、電氣控制柜）異常動(dòng)作等。當(dāng)熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)受到電磁干擾引起上述現(xiàn)象時(shí)，整個(gè)熱力站將受到干擾不能正常工作，從而影響到供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以在現(xiàn)實(shí)控制中，如何減少和避免電磁干擾顯得尤為重要。

2如何減少或避免電磁干擾

要想減少或避免電磁干擾，就得弄清楚電磁干擾是如何產(chǎn)生的。從電磁干擾原理得知，構(gòu)成電磁干擾必須有干擾源、干擾耦合的途徑和受干擾設(shè)備三要素，減少或避免電磁干擾的技術(shù)就是圍繞這三要素所采取的各種措施。只有弄清了電磁干擾是怎樣產(chǎn)生的，主要的干擾源又是什么，哪些設(shè)備容易受到電磁干擾的影響，如何減少電磁干擾進(jìn)入系統(tǒng)的途徑，才能針對(duì)不同電磁干擾問題采取不同的處理措施，從而有效地減少或避免電磁干擾問題。

2.1熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要電磁干擾

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要電磁干擾有強(qiáng)電設(shè)備循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、變頻器的啟停、調(diào)速產(chǎn)生的電磁干擾對(duì)弱電設(shè)備傳感器、PLC控制器、通訊設(shè)備、傳輸線路的輻射干擾，以及各種傳感器、控制器等弱電設(shè)備之間的電磁相互傳導(dǎo)干擾等。主要干擾源有電機(jī)、變頻器、電動(dòng)閥、傳感器、PLC控制器等。

2.2減少或避免電磁干擾的方法和措施

2.2.1合理的空間布置及布線根據(jù)熱力站的空間布局，合理安排設(shè)備的安裝位置，綜合考慮器件或設(shè)備的布置及布線，將強(qiáng)電設(shè)備間和弱電設(shè)備間分開布置在房間的兩側(cè)，強(qiáng)電電纜入地走地溝，弱電電纜架空走橋架，各自控設(shè)備間保持適當(dāng)?shù)木嚯x，綜合考慮場(chǎng)地空間大小和大型設(shè)備的布局，合理安排布置各設(shè)備的位置，盡可能地增大干擾源與受擾電路之間的距離。增大空間距離能有效地減弱電磁輻射干擾的傳播，從而降低了設(shè)備受干擾的概率，降低整個(gè)系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)。2.2.2屏蔽技術(shù)給主要的干擾源及受擾設(shè)備都安裝屏蔽保護(hù)外殼。屏蔽外殼通常是由導(dǎo)電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽殼等，將被保護(hù)的設(shè)備電路放置在其中。將變頻器放置在變頻柜中，PLC控制器放置在自控柜中，其他設(shè)備都有金屬保護(hù)外殼，這樣既可以使屏蔽罩、屏蔽殼內(nèi)的設(shè)備不受外部電磁干擾，又不讓其電磁干擾外泄。系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)線、信號(hào)線必須采用屏蔽電纜線，這樣能避免數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸時(shí)受到電磁干擾。屏蔽線的屏蔽層必須可靠接地，并與主電路線及控制線完全分離。屏蔽一般分為靜電屏蔽、低頻磁場(chǎng)屏蔽和電磁屏蔽。2.2.3接地技術(shù)接地有保證安全和抑制干擾2個(gè)作用。正確的接地方式是保證人身和設(shè)備安全及抑制干擾的一種有效方法。設(shè)備的金屬外殼接地是安全保護(hù)接地，是為了防止人身觸電和保證設(shè)備安全；系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)線、信號(hào)線的屏蔽層接地是屏蔽接地，干擾電壓對(duì)地形成低阻通路，干擾電流通過接地線導(dǎo)流入地，以防止干擾其他電子設(shè)備。自動(dòng)化控制系統(tǒng)是由多臺(tái)自動(dòng)化電氣設(shè)備和各類傳感器構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)必須只能在一處接地，如多點(diǎn)接地，就會(huì)在電路中會(huì)形成多個(gè)接地回路，當(dāng)?shù)皖l信號(hào)或脈沖磁場(chǎng)經(jīng)過這些回路時(shí)，就會(huì)引起電磁感應(yīng)噪聲，形成電磁干擾。2.2.4隔離措施隔離的作用是破壞電磁干擾傳播的途徑、切斷電磁耦合的通道，從而達(dá)到抑制電磁干擾的目的，包括變壓器隔離、光電耦合器隔離、繼電器隔離等。在熱力站變頻柜和自控柜中都使用了單獨(dú)的24V電源開關(guān)將強(qiáng)電信號(hào)和弱電信號(hào)隔離開來，減少了相互之間的干擾；在控制回路中使用了大量的繼電器將控制回路得電氣連接阻斷，切斷了電磁干擾的傳播途徑；在變頻器和控制器接收傳輸信號(hào)端加裝光電耦合器隔離，保證了輸入回路和輸出回路的電氣隔離，能很好地解決不同電位、不同邏輯電路之間的信號(hào)傳輸和電氣隔離，從而減少了電磁干擾。2.2.5濾波技術(shù)濾波技術(shù)就是將相應(yīng)頻帶的濾波器接入信號(hào)傳輸通道中濾除或盡可能衰減干擾信號(hào)，使信號(hào)傳輸過程中不受外部電磁干擾的影響，以達(dá)到提高信噪比、抑制干擾的目的。在變頻器的輸入電流端安裝交流電源濾波器和電抗器，能有效地抑制外來的高頻干擾和電源的低頻諧波電流干擾對(duì)變頻器控制信號(hào)及其他電子設(shè)備的電磁干擾。在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，傳感器的直流電源是共用的一個(gè)開關(guān)電源，為了避免在同一電源內(nèi)造成幾個(gè)電路之間的相互干擾問題，應(yīng)在每個(gè)傳感器電路中加上RC或LC退耦濾波器。

3總結(jié)

篇(6)

【關(guān)鍵詞】智能建筑；建筑電氣技術(shù)；弱電技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)

一、建筑電氣技術(shù)與智能建筑的概念

1.1系統(tǒng)集成

指以搭建建筑主體內(nèi)的建筑智能化管理系統(tǒng)為目的，利用綜合布線技術(shù)、樓宇自控技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、多媒體應(yīng)用技術(shù)、安全防范技術(shù)等將相關(guān)設(shè)備、軟件進(jìn)行集成設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、界面定制開發(fā)和應(yīng)用支持。

1.2智能建筑

智能建筑系統(tǒng)集成實(shí)施的子系統(tǒng)的包括綜合布線、樓宇自控、電話交換機(jī)、機(jī)房工程、監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警、公共廣播、門禁系統(tǒng)、樓宇對(duì)講、一卡通、停車管理、消防系統(tǒng)、多媒體顯示系統(tǒng)、遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)。對(duì)于功能近似、統(tǒng)一管理的多幢住宅樓的智能建筑系統(tǒng)集成，又稱為智能小區(qū)系統(tǒng)集成。

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（bas）對(duì)整個(gè)建筑的所有公用機(jī)電設(shè)備，包括建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)，進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和遙控來提高建筑的管理水平，降低設(shè)備故障率，減少維護(hù)及營(yíng)運(yùn)成本。

1.3系統(tǒng)集成功能

對(duì)弱電子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)、控制和管理――集成系統(tǒng)將分散的、相互獨(dú)立的弱電子系統(tǒng)，用相同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，相同的軟件界面進(jìn)行集中監(jiān)視。

實(shí)現(xiàn)跨子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，提高大廈的控制流程自動(dòng)化――弱電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成以后，原本各自獨(dú)立的子系統(tǒng)在集成平臺(tái)的角度來看，就如同一個(gè)系統(tǒng)一樣，無論信息點(diǎn)和受控點(diǎn)是否在一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)都可以建立聯(lián)動(dòng)關(guān)系。

提供開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，共享信息資源――隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度發(fā)展，信息環(huán)境的建立及形成已不是一件困難的事。 提高工作效率，降低運(yùn)行成本 ――集成系統(tǒng)的建立充分發(fā)揮了各弱電子系統(tǒng)的功能。

二、優(yōu)勢(shì)

2.1傳統(tǒng)的自動(dòng)控制是建立在確定的模型基礎(chǔ)上的，而智能控制的研究對(duì)象則存在模型嚴(yán)重的不確定性，即模型未知或知之甚少者模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)在很大的范圍內(nèi)變動(dòng)，比如工業(yè)過程的病態(tài)結(jié)構(gòu)問題、某些干擾的無法預(yù)測(cè)，致使無法建立其模型，這些問題對(duì)基于模型的傳統(tǒng)自動(dòng)控制來說很難解決.

2.2傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入或輸出設(shè)備與人及外界環(huán)境的信息交換很不方便，希望制造出能接受印刷體、圖形甚至手寫體和口頭命令等形式的信息輸入裝置，能夠更加深入而靈活地和系統(tǒng)進(jìn)行信息交流，同時(shí)還要擴(kuò)大輸出裝置的能力，能夠用文字、圖紙、立體形象、語言等形式輸出信息. 另外，通常的自動(dòng)裝置不能接受、分析和感知各種看得見、聽得著的形象、聲音的組合以及外界其它的情況. 為擴(kuò)大信息通道，就必須給自動(dòng)裝置安上能夠以機(jī)械方式模擬各種感覺的精確的送音器，即文字、聲音、物體識(shí)別裝置. 可喜的是，近幾年計(jì)算機(jī)及多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，為智能控制在這一方面的發(fā)展提供了物質(zhì)上的準(zhǔn)備，使智能控制變成了多方位“立體”的控制系統(tǒng).

2.3 傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)控制任務(wù)的要求要么使輸出量為定值（調(diào)節(jié)系統(tǒng)） ，要么使輸出量跟隨期望的運(yùn)動(dòng)軌跡（跟隨系統(tǒng)） ，因此具有控制任務(wù)單一性的特點(diǎn)，而智能控制系統(tǒng)的控制任務(wù)可比較復(fù)雜，例如在智能機(jī)器人系統(tǒng)中，它要求系統(tǒng)對(duì)一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)具有自動(dòng)規(guī)劃和決策的能力，有自動(dòng)躲避障礙物運(yùn)動(dòng)到某一預(yù)期目標(biāo)位置的能力等. 對(duì)于這些具有復(fù)雜的任務(wù)要求的系統(tǒng)，采用智能控制的方式便可以滿足.

2.4 傳統(tǒng)的控制理論對(duì)線性問題有較成熟的理論，而對(duì)高度非線性的控制對(duì)象雖然有一些非線性方法可以利用，但不盡人意. 而智能控制為解決這類復(fù)雜的非線性問題找到了一個(gè)出路，成為解決這類問題行之有效的途徑. 工業(yè)過程智能控制系統(tǒng)除具有上述幾個(gè)特點(diǎn)外，又有另外一些特點(diǎn)，如被控對(duì)象往往是動(dòng)態(tài)的，而且控制系統(tǒng)在線運(yùn)動(dòng)，一般要求有較高的實(shí)時(shí)響應(yīng)速度等，恰恰是這些特點(diǎn)又決定了它與其它智能控制系統(tǒng)如智能機(jī)器人系統(tǒng)、航空航天控制系統(tǒng)、交通運(yùn)輸控制系統(tǒng)等的區(qū)別，決定了它的控制方法以及形式的獨(dú)特之處.

2.5與傳統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對(duì)象及環(huán)境的有關(guān)知識(shí)以及運(yùn)用這些知識(shí)的能力。

2.6 與傳統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)能以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)表示的混合控制過程，采用開閉環(huán)控制和定性及定量控制結(jié)合的多模態(tài)控制方式.

2.7 與傳統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能總體自尋優(yōu)，具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力.

2.8與傳統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)有補(bǔ)償及自修復(fù)能力和判斷決策能力.

三、建筑電氣技術(shù)在智能建筑設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

3.1經(jīng)濟(jì)方面

建筑電氣技術(shù)在智能建筑的設(shè)計(jì)中要遵循經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，做到經(jīng)濟(jì)節(jié)約、技術(shù)可靠、質(zhì)量過關(guān)。在實(shí)際的工程中，建筑電氣設(shè)計(jì)的方案應(yīng)符合智能建筑的發(fā)展趨勢(shì)，合理選用新技術(shù)，保證技術(shù)的安全可靠，選用經(jīng)過檢驗(yàn)的合格產(chǎn)品，利用新型的技術(shù)來簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而減低工程造價(jià)，保證經(jīng)濟(jì)上的合理，降低投資的成本。

3.2設(shè)計(jì)方面

在對(duì)智能建筑進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該做到腳踏實(shí)地、實(shí)事求是，不能盲目追求不可能達(dá)到的目標(biāo)。智能建筑的功能全面、設(shè)施復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)和管理的要求較高，不同設(shè)備均有自身的缺點(diǎn)和局限性，功能和性能上也有著一定的差別，想要盲目追求最新和最全是不切實(shí)際的。若片面的追求設(shè)備的先進(jìn)和功能的齊全，不僅在設(shè)計(jì)上會(huì)存在意想不到的難題，還會(huì)加大項(xiàng)目實(shí)施的難度，并抬高投資成本，增大運(yùn)行所需的費(fèi)用，造成了資源的浪費(fèi)，卻難以達(dá)到預(yù)想中的效果。合理的建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)該從每個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)出發(fā)，選取適合的設(shè)備和系統(tǒng)，采用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)，保證設(shè)備和系統(tǒng)的功能得以充分發(fā)揮，不僅能夠滿足智能建筑的設(shè)計(jì)要求，也降低了運(yùn)行管理的難度。

3.3質(zhì)量方面

首先，在工程的每一個(gè)階段都應(yīng)認(rèn)真審閱和校對(duì)設(shè)計(jì)圖，確保工程的每一個(gè)細(xì)節(jié)都準(zhǔn)確無誤。其次，操作的過程要嚴(yán)格遵循電氣施工質(zhì)量規(guī)范，采用合格的材料和設(shè)備，嚴(yán)禁使用偽劣產(chǎn)品，保證工程的安全可靠。

篇(7)

(1)聯(lián)動(dòng)性的提高。電氣自動(dòng)化技術(shù),將建設(shè)配電,照明,消防,空調(diào)等系統(tǒng)連為一體,大大提高了解決電梯系統(tǒng)根據(jù)用戶流量來實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)調(diào)整速度,以及其聯(lián)動(dòng)的有效性,在緊急情況下(火災(zāi),突發(fā)等),系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別,判斷和及時(shí)的應(yīng)急處理,實(shí)現(xiàn)了預(yù)先設(shè)定的程序,打開應(yīng)急照明系統(tǒng),調(diào)整壓力或打開噴水滅火系統(tǒng)等,以實(shí)現(xiàn)配置和子系統(tǒng)之間的相互作用。

(2)安全性強(qiáng)。由于在電力系統(tǒng)固有的風(fēng)險(xiǎn),設(shè)備故障,操作錯(cuò)誤,環(huán)境變化等因素可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的異常情況,有利于及時(shí)響應(yīng),可減少故障模式的遠(yuǎn)程維護(hù)和管理人員立即危害的風(fēng)險(xiǎn)。

(3)數(shù)據(jù)完整,計(jì)算精確。自動(dòng)化系統(tǒng)可集成到其操作程序,故障排除和其他數(shù)據(jù),建立一個(gè)清晰而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)庫,以優(yōu)化后期決策提供信息支持。

2兩個(gè)現(xiàn)代智能樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)組件和功能的實(shí)現(xiàn)

自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理分為以下三個(gè)步驟:(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。傳輸指責(zé)的測(cè)試和輸入量的瞬時(shí)值從測(cè)量裝置。(2)實(shí)時(shí)控制決策。所收集的量被充電以一定量的加法運(yùn)算,其運(yùn)算結(jié)果中的控制器的輸入的方向和幅度,需要進(jìn)行調(diào)整。(3)實(shí)時(shí)控制輸出。根據(jù)控制決策的執(zhí)行機(jī)構(gòu),及時(shí)發(fā)出控制信號(hào)控制任務(wù)。系統(tǒng)包括自我控制空調(diào)機(jī)組,自動(dòng)控制和排水系統(tǒng),燈光控制系統(tǒng),電源和配電系統(tǒng),消防安全系統(tǒng)和綜合布線系統(tǒng)的組件。空調(diào)控制系統(tǒng)一般包括空氣加熱設(shè)備,空氣除濕冷卻設(shè)備,空氣加濕設(shè)備。DDC控制系統(tǒng)經(jīng)常被使用,將被安裝在的返回管道溫度傳感器檢測(cè)的溫度設(shè)定點(diǎn)的溫度發(fā)送到控制器和比較,以及安裝在回水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作的控制,使回風(fēng)溫度被保持在要求的范圍內(nèi)。排水系統(tǒng)通常包括國(guó)內(nèi)供水子系統(tǒng),子系統(tǒng)生活排水及消防子系統(tǒng)。進(jìn)水控制子系統(tǒng)的方式來使用越來越高水箱,水泵直接的方式,高壓水方式等,通過監(jiān)控高層水池,水泵運(yùn)行,超載報(bào)警,高位報(bào)警,手動(dòng)/自動(dòng)控制開停,并實(shí)現(xiàn)故障復(fù)位。智能大廈的電力和照明控制系統(tǒng),包括配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)側(cè)的建筑用電量自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和管理,維修和保養(yǎng)各種電器設(shè)備,照明系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè),應(yīng)急照明啟動(dòng)和停止控制。火控系統(tǒng)由火災(zāi)探測(cè)器,火災(zāi)報(bào)警控制器,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),消防控制系統(tǒng),消防專用電話系統(tǒng)組成。安全控制系統(tǒng)包括防盜報(bào)警系統(tǒng),閉路電視監(jiān)控系統(tǒng),門禁系統(tǒng),對(duì)講系統(tǒng)。此外,在應(yīng)對(duì)不同的需求,不同功能的建設(shè),應(yīng)當(dāng)與建筑自然結(jié)合,如停車場(chǎng)管理系統(tǒng),資產(chǎn)定位管理系統(tǒng),智能家居服務(wù)系統(tǒng),一卡通系統(tǒng),物業(yè)管理應(yīng)用系統(tǒng),自動(dòng)設(shè)置一些特殊的子系統(tǒng)個(gè)性化管理。

在實(shí)踐中,要充分認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)豐富的功能,應(yīng)先建立一個(gè)完整的數(shù)字控制系統(tǒng),它是基于控制技術(shù)的應(yīng)用,通過對(duì)KVM、CATS和其他方式,實(shí)現(xiàn)和控制機(jī)房設(shè)備鏈接,同時(shí)建立了遠(yuǎn)程管理中心,本地控制臺(tái)結(jié)合雙層經(jīng)營(yíng)管理模式,提高數(shù)控系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性。其次,要建立科學(xué)的分配制度,使用三個(gè)或多個(gè)級(jí)別的分布,盡可能優(yōu)化配置。再次,應(yīng)參考不同類型的建筑結(jié)構(gòu),功能布局,以及電氣設(shè)備和其他方面的具體情況,合理利用自動(dòng)控制系統(tǒng),目前使用最廣泛的電磁感應(yīng)自動(dòng)控制系統(tǒng),該系統(tǒng)采用了遠(yuǎn)程傳感器現(xiàn)實(shí)接觸,通過電磁轉(zhuǎn)換閥控制開關(guān)和其他電氣設(shè)備的操作,并通過其內(nèi)置的地址編碼,準(zhǔn)確區(qū)分單個(gè)部件。

3結(jié)論