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控制系統(tǒng)論文經(jīng)典[15篇]
從小學(xué)、初中、高中到大學(xué)乃至工作,大家總免不了要接觸或使用論文吧,通過(guò)論文寫(xiě)作可以培養(yǎng)我們的科學(xué)研究能力。寫(xiě)起論文來(lái)就毫無(wú)頭緒?以下是小編幫大家整理的控制系統(tǒng)論文,歡迎大家借鑒與參考,希望對(duì)大家有所幫助。
控制系統(tǒng)論文1
一、職校電氣控制中自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件和硬件的教學(xué)特點(diǎn)分析
計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由工業(yè)生產(chǎn)對(duì)象和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)兩個(gè)大部分構(gòu)成,通過(guò)計(jì)算機(jī)將被控端的相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行采樣分析,通過(guò)輸入通道將模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行數(shù)字化的控制,并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,通過(guò)計(jì)算機(jī)完成控制、運(yùn)算、判斷、比較等各項(xiàng)功能,計(jì)算機(jī)通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行實(shí)時(shí)決策和控制,適時(shí)的向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。通過(guò)上述過(guò)程的不斷重復(fù)執(zhí)行,使整個(gè)系統(tǒng)按照靜態(tài)和動(dòng)態(tài)指令進(jìn)行控制和執(zhí)行。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括被控對(duì)象和計(jì)算機(jī)兩大部分構(gòu)成,其中硬件包括控制主計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備和接口電路等構(gòu)成,通過(guò)各傳感器將信號(hào)采集,經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行反饋控制,軟件系統(tǒng)包括通用軟件和開(kāi)發(fā)軟件,開(kāi)發(fā)軟件具有各種數(shù)字語(yǔ)言處理程序、編輯程序、仿真程序等。自動(dòng)控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)控制對(duì)象的不同,所采用的控制系統(tǒng)也不同。應(yīng)用最多的是操作指導(dǎo)控制,它的特點(diǎn)是可以將生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和加工處理,操作者根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行必要的操作和控制,這個(gè)系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠,常用于數(shù)據(jù)檢測(cè)和數(shù)字模型的處理和新程序的調(diào)試等。另一類(lèi)分級(jí)控制系統(tǒng)的應(yīng)用也是比較多的,它是由幾臺(tái)大中小型的計(jì)算機(jī)組成,分別執(zhí)行各種功能,分為指揮計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和控制級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可以根據(jù)管理的范圍和企業(yè)規(guī)模的大小分為公司級(jí)、工廠級(jí)和車(chē)間級(jí)等。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,單片機(jī)的應(yīng)用也是非常廣泛的,單片機(jī)具有可靠性高、功能強(qiáng)、體積小的優(yōu)勢(shì),具有擴(kuò)展性強(qiáng)的功能,可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)和分布式控制。
二、職校教學(xué)中單片機(jī)控制的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用分析
在職校教學(xué)中,單片機(jī)應(yīng)用的`開(kāi)發(fā)過(guò)程有別于一般的電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),除了硬件設(shè)計(jì)的合理和接線準(zhǔn)確外,還要進(jìn)行軟件的編輯,要考慮軟件和硬件的兼容性。對(duì)于單片機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)一般是要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能確定總體的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行硬件和軟件開(kāi)發(fā)、在設(shè)備上開(kāi)展仿真測(cè)試和實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行設(shè)備的安裝和調(diào)試、最后是產(chǎn)品化的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。硬件的開(kāi)發(fā)要在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的框架下完成,軟件的開(kāi)發(fā)具有實(shí)時(shí)性、可靠性和靈活性的特點(diǎn),采用模塊化開(kāi)發(fā)的方法,進(jìn)行主程序開(kāi)發(fā)、子程序開(kāi)發(fā)、中斷服務(wù)程序的開(kāi)發(fā)等,在各個(gè)模塊內(nèi)還可以細(xì)化順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)等。在安裝調(diào)試時(shí)要確認(rèn)軟件和硬件的設(shè)計(jì)合理和準(zhǔn)確,符合要求后再進(jìn)行正式的安裝和調(diào)試,根據(jù)控制的效果和要求對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證,滿足設(shè)計(jì)方案的目標(biāo)和要求。
三、結(jié)語(yǔ)
總而言之,電氣自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用大大提高了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的效率,降低了人工成本,但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還是會(huì)出現(xiàn)一些自動(dòng)化設(shè)備無(wú)法完全代替人工的情況,相信在自動(dòng)化技術(shù)不斷完善的今天,這些情況會(huì)得到改善和進(jìn)步,人工智能的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越穩(wěn)定和成熟。
控制系統(tǒng)論文2
摘要::煤礦企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)、監(jiān)控、操作的過(guò)程中主要采用電氣自動(dòng)化控制。一套優(yōu)良的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)于保證企業(yè)穩(wěn)定、高效的生產(chǎn)運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用,同時(shí)電氣化控制生產(chǎn)的過(guò)程,可以給煤礦生產(chǎn)提供足夠的安全保證。文章從電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方式入手來(lái)介紹電氣自動(dòng)化控制在軟件硬件方面優(yōu)化的具體方法,引出對(duì)于設(shè)備的選型原則。
關(guān)鍵詞::煤礦;電氣自動(dòng)化;優(yōu)化分析
電氣自動(dòng)化控制的技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)過(guò)程中操控著生產(chǎn)過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié),所以要對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)首先就應(yīng)當(dāng)對(duì)電氣化自動(dòng)控制方法進(jìn)行升級(jí),同時(shí)對(duì)于采煤過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步的效率化控制以及規(guī)范處理。為保證采煤系統(tǒng)在工作過(guò)程中系統(tǒng)運(yùn)行的效率和可靠性就要對(duì)于井上下供配電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)、綜采系統(tǒng)、機(jī)運(yùn)系統(tǒng)以及排水系統(tǒng)等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)把握,確保全礦井的安全生產(chǎn)。
1煤礦電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中對(duì)軟件的優(yōu)化過(guò)程
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中首先需要注意的點(diǎn)就是對(duì)于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體的控制和監(jiān)測(cè),確保不會(huì)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)供電風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而導(dǎo)致效率的降低,具體則應(yīng)當(dāng)是對(duì)于供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面加以精確的監(jiān)控檢測(cè),按照煤礦的具體施工情況來(lái)對(duì)不同模塊的電能分配進(jìn)行細(xì)致處理,確保不大量出現(xiàn)電力浪費(fèi)等。電氣自動(dòng)化過(guò)程控制系統(tǒng)可以有效監(jiān)測(cè)煤礦機(jī)械運(yùn)行問(wèn)題,在杜絕安全事故的同時(shí)結(jié)合電氣控制效果來(lái)改善煤礦作業(yè)過(guò)程中機(jī)械運(yùn)行的`情況。優(yōu)化過(guò)程包括軟件優(yōu)化,硬件優(yōu)化和設(shè)備選型的優(yōu)化過(guò)程,見(jiàn)圖1。煤礦生產(chǎn)過(guò)程中電氣自動(dòng)化控制進(jìn)行優(yōu)化的兩個(gè)主要措施是軟件優(yōu)化和硬件優(yōu)化,其中軟件通常是基于操作系統(tǒng)的一些技術(shù)方式來(lái)進(jìn)行調(diào)整(如采用DCS控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全礦全網(wǎng)集中控制),在煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中引用PLC技術(shù)來(lái)提高軟件優(yōu)化過(guò)程,這也對(duì)軟件優(yōu)化過(guò)程提出了更大的要求。軟件優(yōu)化過(guò)程又主要是包括了結(jié)構(gòu)優(yōu)化和程序優(yōu)化兩個(gè)方面。
1.1軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化
軟件結(jié)構(gòu)是煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)框架的主要構(gòu)成模塊,同時(shí)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程首先需要滿足煤礦生產(chǎn)過(guò)程的要求,因而應(yīng)當(dāng)根據(jù)工作時(shí)環(huán)境等實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)。軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化關(guān)鍵在于模塊設(shè)計(jì),通過(guò)模塊設(shè)計(jì)來(lái)拓寬軟件結(jié)構(gòu)的功能,同時(shí)在施工過(guò)程中還可以根據(jù)煤礦開(kāi)采的情況隨時(shí)對(duì)軟件進(jìn)行優(yōu)化,以滿足生產(chǎn)要求。軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過(guò)程可以分為幾種類(lèi)型,首先可以根據(jù)煤礦開(kāi)采的實(shí)時(shí)情況來(lái)將煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)劃分為幾個(gè)功能性的模塊,然后對(duì)于不同的模塊結(jié)合實(shí)際提出目標(biāo),保證模塊改進(jìn)時(shí)保持標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的同時(shí),采取拓?fù)浞绞皆O(shè)置多種情況下的子任務(wù)結(jié)構(gòu)模塊來(lái)促成軟件的多樣性和普遍適用性。其次,煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的控制程序主動(dòng)調(diào)整運(yùn)行結(jié)構(gòu),在確保軟件結(jié)構(gòu)的完整性的前提下優(yōu)化軟件,這樣可以保證軟件結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)漏洞。最后,在已給出任務(wù)的條件下,結(jié)合任務(wù)進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)的調(diào)整,以確保軟件和煤礦作業(yè)的同步性。
1.2軟件程序優(yōu)化
這里軟件程序是自動(dòng)化控制過(guò)程中系統(tǒng)所含有的程序。在軟件程序優(yōu)化的過(guò)程中要結(jié)合設(shè)備的更新?lián)Q代將新增設(shè)備及工藝指標(biāo)引入系統(tǒng),最重要的就是對(duì)于I/O的重新分派,在優(yōu)化軟件程序的過(guò)程中,重新編制I/O來(lái)滿足生產(chǎn)工藝要求,I/O的優(yōu)化程度可以直接決定軟件程序運(yùn)行的效率,該種方法可以避免程序中出現(xiàn)重復(fù)序列,確保了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全。除此之外軟件程序優(yōu)化的過(guò)程中也要考慮到PLC的結(jié)合。
2煤礦電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中對(duì)硬件進(jìn)行的優(yōu)化
在煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)化、分析優(yōu)化過(guò)程中,硬件優(yōu)化直接影響電氣控制過(guò)程的穩(wěn)定性。煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)化分析的過(guò)程能夠在一定程度上消除電氣控制在煤礦施工過(guò)程中運(yùn)行的誤差,體現(xiàn)安全控制的原則。
2.1防干擾設(shè)計(jì)
硬件防干擾設(shè)計(jì)是基于外界環(huán)境影響進(jìn)行的抗干擾設(shè)置,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中硬件設(shè)施的抗干擾通常包括硬件布線以及抗干擾線路的設(shè)置,通常是在線路外部增設(shè)屏蔽電纜,消除電氣硬件線路之間的干擾,以提高電氣硬件線路運(yùn)行的效率。除此之外就是進(jìn)行隔離設(shè)置,利用變壓器隔離設(shè)計(jì)來(lái)減少干擾,利用中性點(diǎn)接地來(lái)確保變壓器運(yùn)行的環(huán)境。最后則是設(shè)計(jì)電磁屏蔽來(lái)解決電磁干擾。
2.2輸入電路
考慮煤礦井下電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)工作的特殊性,優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制電氣電路輸入的方式,降低能耗。煤礦作業(yè)能耗較大,應(yīng)提高電路供應(yīng)水平。很多企業(yè)在線路上添加凈化原件來(lái)降低脈沖干擾提高供電質(zhì)量。煤礦輸入電源在通常情況下都能夠達(dá)到容量負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)值,在這一過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意防止電路因?yàn)槎搪范獾狡茐摹?/p>
2.3輸出電路
輸出電路設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況的指標(biāo)來(lái)進(jìn)行。若煤礦作業(yè)過(guò)程中沒(méi)有有效地控制輸出電路,則很容易產(chǎn)生負(fù)載不均衡的情況,影響到電能輸出效率,甚至給設(shè)備帶來(lái)一系列破壞,所以電氣輸出電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中通常會(huì)接入二極管。輸出電路雖然高效率運(yùn)行,但容易發(fā)生電荷負(fù)載或者電磁干擾,應(yīng)當(dāng)在輸出電路中安裝一定數(shù)量的二極管來(lái)保證安全生產(chǎn)。
3系統(tǒng)設(shè)備選型
電氣自動(dòng)化是設(shè)備的選型就直接影響控制控制系統(tǒng)的優(yōu)化效率。
3.1優(yōu)化PLC設(shè)備
PLC在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)占主要地位,因而對(duì)于PLC設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化可以起到事半功倍的效果,F(xiàn)在市場(chǎng)上的PLC設(shè)備多種多樣,企業(yè)要對(duì)于PLC設(shè)備進(jìn)行全面優(yōu)化就應(yīng)當(dāng)選擇高性能且全面契合施工要求的PLC設(shè)備。通常企業(yè)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中選擇的是規(guī)格等都居于中等的PLC設(shè)備來(lái)確保電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制,這樣的選擇可以在有效監(jiān)督系統(tǒng)電氣運(yùn)行過(guò)程的同時(shí)來(lái)降低設(shè)備優(yōu)化所需要的成本,節(jié)省資源。體積規(guī)格處于中等層次的PLC設(shè)備一般都能夠滿足煤礦施工過(guò)程中自動(dòng)化控制的要求標(biāo)準(zhǔn),與此同時(shí)采用中等PLC設(shè)備可降低采購(gòu)成本,進(jìn)而體現(xiàn)出PLC設(shè)備優(yōu)化過(guò)程的意義所在。
3.2優(yōu)化I/O設(shè)備
I/O設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化可顯著提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能,提供一套科學(xué)有效的標(biāo)準(zhǔn)電氣控制的模式。I/O點(diǎn)在設(shè)備優(yōu)化過(guò)程中占據(jù)最為關(guān)鍵的地位,因而首先要對(duì)I/O點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),然后據(jù)此優(yōu)化設(shè)備,進(jìn)而提供進(jìn)一步優(yōu)化的基礎(chǔ)。
4結(jié)語(yǔ)
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在煤礦運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中占據(jù)了核心地位,促進(jìn)了現(xiàn)代煤礦工業(yè)的發(fā)展。煤礦運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化占據(jù)重要地位,保障電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展的成熟和多樣化確保電氣自動(dòng)化控制的過(guò)程,增加電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用,將使煤礦運(yùn)營(yíng)過(guò)程效益提高。
參考文獻(xiàn):
。1]王玉英,王文魁.單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),20xx(7):8055-8057.
。2]李明.單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用研究[J].煤炭技術(shù),20xx(8):159-160.
。3]卜桂鑫.試論單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用[J].電子制作,20xx(13):213.
。4]蘇正友.煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析[J].機(jī)電一體化,20xx(4):109.
。5]房付玉.電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,20xx(23):242-243.
控制系統(tǒng)論文3
1當(dāng)前信息安全挑戰(zhàn)
工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)由于開(kāi)放、靈活、高效、透明、標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn),越來(lái)越多的在工控控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。隨著“兩化融合”和物聯(lián)網(wǎng)的普及,越來(lái)越多的信息技術(shù)應(yīng)用到了工業(yè)領(lǐng)域。目前,超過(guò)80%涉及國(guó)計(jì)民生的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施依靠工業(yè)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制作業(yè),如:電力、水力、石化、交通運(yùn)輸、航空航天等工業(yè)控制系統(tǒng)的安全也直接關(guān)系到國(guó)家的戰(zhàn)略安全。20xx年10月發(fā)生在伊朗核電站的“震網(wǎng)”(Stuxnet)病毒,為工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全敲響了警鐘。最近幾年,針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全攻擊事件成百倍的增長(zhǎng),引發(fā)了國(guó)家相關(guān)管理部門(mén)和企業(yè)用戶的高度重視。今年國(guó)家發(fā)改委公布的《20xx年國(guó)家信息安全專(zhuān)項(xiàng)有關(guān)事項(xiàng)的通知》中,強(qiáng)調(diào)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全是國(guó)家重點(diǎn)支持的四大領(lǐng)域之一。20xx年工信部451號(hào)文件《關(guān)于加強(qiáng)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理的通知》中更明確指出,有關(guān)國(guó)家大型企業(yè)要慎重選擇工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)備,確保產(chǎn)品安全可控,F(xiàn)在,國(guó)內(nèi)大型企業(yè)都把工業(yè)控制系統(tǒng)安全防護(hù)建設(shè)提上了日程。如何應(yīng)對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全,是我們?cè)谛滦蝿?shì)下面臨的迫在眉睫需要解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
2企業(yè)信息安全現(xiàn)狀
目前,雖然國(guó)家和行業(yè)主管部門(mén)、國(guó)內(nèi)企業(yè)集團(tuán)等都開(kāi)始重視工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全問(wèn)題,并開(kāi)始研究相應(yīng)的對(duì)策,但還面臨很多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題:
(1)信息安全專(zhuān)責(zé)的缺失:國(guó)內(nèi)信息安全專(zhuān)門(mén)型人才比較缺失,很多企業(yè)甚至沒(méi)有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)信息安全的專(zhuān)員;
(2)制度形式化:規(guī)范的管理制度作為工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全的第一道“防火墻”,可以有效的防范最基礎(chǔ)的安全隱患,可是很多企業(yè)的管理制度并沒(méi)有真正落到實(shí)處,導(dǎo)致威脅工控系統(tǒng)信息安全的隱患長(zhǎng)驅(qū)直入、如入無(wú)人之境進(jìn)入企業(yè)系統(tǒng)內(nèi);
。3)安全生產(chǎn)的矛盾現(xiàn)狀:保證工業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)和正常運(yùn)營(yíng)是企業(yè)的首要目標(biāo),而信息安全的解決方案部署又會(huì)影響到企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)。因此,部分企業(yè)消極應(yīng)對(duì)信息安全的部署。
3常見(jiàn)的信息安全解決方案
面對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全現(xiàn)狀,很多信息安全解決方案提供商提出了各自的安全策略,強(qiáng)調(diào)的是“自上而下”、注重“監(jiān)管”和“隔離”的安全策略。由于企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品、設(shè)備或資產(chǎn)繁多,產(chǎn)品供應(yīng)商較多,“監(jiān)管”系統(tǒng)無(wú)法“監(jiān)視和管理”企業(yè)內(nèi)部龐大的設(shè)備或資產(chǎn),導(dǎo)致部分系統(tǒng)依然存在信息安全隱患。同時(shí),這些解決方案部署時(shí)又面臨投資比較大,定制化程度比較高等缺點(diǎn)。有的企業(yè)通過(guò)在企業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部部署“橫向分層、縱向分域、區(qū)域分等級(jí)”的安全策略,構(gòu)建“三層架構(gòu),二層防護(hù)”的安全體系。這些解決方案又面臨著“安全區(qū)域”較大,無(wú)法避免系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備自身“帶病上崗”的現(xiàn)象發(fā)生。如何在企業(yè)內(nèi)部高效部署信息安全解決方案,同時(shí)又不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,不增加企業(yè)的負(fù)擔(dān),同時(shí)又不增加將來(lái)企業(yè)維護(hù)人員的工作量,降低對(duì)維護(hù)人員的能力等的過(guò)渡依賴(lài),是企業(yè)部署信息安全解決方案時(shí)面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
4符合國(guó)情的信息安全解決方案
針對(duì)這種現(xiàn)狀,施耐德電氣將原來(lái)“從上到下”的防御策略逐步完善為符合中國(guó)客戶實(shí)際應(yīng)用的、倡導(dǎo)以設(shè)備級(jí)防護(hù)優(yōu)先,兼顧系統(tǒng)級(jí)和管理級(jí)防護(hù)的“自下而上”的三級(jí)縱深防御策略。其中,設(shè)備級(jí)防護(hù)是整個(gè)安全防護(hù)策略的核心和基礎(chǔ)。
4.1設(shè)備級(jí)防護(hù)
企業(yè)內(nèi)部的系統(tǒng)從管理層、制造執(zhí)行層到工業(yè)控制層都是由不同的資產(chǎn)或者設(shè)備組成的,如果每個(gè)單體資產(chǎn)或者設(shè)備符合信息安全要求,做到防范基本的信息安全隱患。這些資產(chǎn)或者設(shè)備集成到企業(yè)系統(tǒng)中就可以避免“帶病上崗”的`現(xiàn)象,作為信息安全防護(hù)體系的最后一道“防火墻”可以有效的防范針對(duì)這些設(shè)備或資產(chǎn)的各種安全威脅。施耐德電氣作為一家具有高度社會(huì)責(zé)任感的企業(yè),積極推進(jìn)構(gòu)建安全、可靠的工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全,率先在工業(yè)控制設(shè)備集成信息安全防護(hù)體系:
。1)集成信息安全防護(hù)體系的昆騰PLC產(chǎn)品率先通過(guò)了國(guó)家權(quán)威信息安全測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)的雙重產(chǎn)品安全性檢測(cè),成為首家也是目前唯一通過(guò)并獲得此類(lèi)檢測(cè)認(rèn)可的PLC產(chǎn)品。在企業(yè)內(nèi)已經(jīng)運(yùn)行的昆騰PLC可以通過(guò)升級(jí)固件的方式達(dá)到信息安全要求,大大的減少了企業(yè)在部署信息安全過(guò)程中的資金投入,還可以減少對(duì)技術(shù)人員技能的要求;
。2)SCADAPack控制器內(nèi)嵌的增強(qiáng)型安全性套件:IEEE1711加密和IEC62351認(rèn)證以及時(shí)標(biāo)等安全功能,最大化系統(tǒng)的安全性,確保遠(yuǎn)程通信鏈路不被惡意或其他通信網(wǎng)絡(luò)干擾破壞,有效的提升了信息安全功能;
。3)針對(duì)所有的控制系統(tǒng)還可以采用軟件安全屬性的輔助設(shè)置功能,如增加訪問(wèn)控制功能、增加審計(jì)和日志信息、增加用戶認(rèn)證和操作、采用增強(qiáng)型密碼等措施,增強(qiáng)和加固工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全功能。
4.2系統(tǒng)級(jí)防護(hù)
主要是通過(guò)優(yōu)化和重建系統(tǒng)架構(gòu),提升控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性,保證企業(yè)系統(tǒng)的“橫向”、“縱向”、“區(qū)域”間數(shù)據(jù)交互的安全性。
(1)施耐德電氣的ConneXium系列工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)的MAC的地址綁定、VLAN區(qū)域劃分、數(shù)據(jù)包過(guò)濾、減少網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等影響保證了工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性;
。2)ConneXium系列工業(yè)級(jí)防火墻產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)針對(duì)通用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、OPC通訊服務(wù)的安全防護(hù)之外,還可實(shí)現(xiàn)所有工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的協(xié)議包解析,有效的防范了威脅工業(yè)控制系統(tǒng)的安全隱患。同時(shí),軟件內(nèi)置的針對(duì)施耐德電氣所有PLC系列的安全策略組件以及模板模式大大增強(qiáng)了產(chǎn)品的可用性。
4.3管理級(jí)防護(hù)
主要是通過(guò)規(guī)范規(guī)章制度、完善用戶授權(quán)、角色、職責(zé)和行為的界定,避免潛在威脅的影響,減緩系統(tǒng)影響產(chǎn)生的后果。完善入侵檢測(cè)和防護(hù)系統(tǒng),完善審計(jì)和日志信息,并加強(qiáng)管理。有效的提升控制系統(tǒng)的整體信息安全水平。今年,施耐德電氣作為第一家與中國(guó)電力集團(tuán)就工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全合作的企業(yè),成功的將三級(jí)縱深防御體系應(yīng)用于其下屬企業(yè)的信息安全整改具體實(shí)踐中,取得良好效果并獲得用戶認(rèn)可。作為工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全解決方案提供商領(lǐng)先者,施耐德電氣一直致力于為客戶提供安全、可靠的信息安全解決方案,并在國(guó)家相關(guān)管理部門(mén)的指導(dǎo)下,積極倡導(dǎo)并提升自身產(chǎn)品的安全功能,并協(xié)助中國(guó)客戶進(jìn)一步提升工業(yè)控制領(lǐng)域的信息安全防護(hù)水平,確保國(guó)家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重點(diǎn)工業(yè)領(lǐng)域的信息安全。”
控制系統(tǒng)論文4
【摘 要】在社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中,自動(dòng)化技術(shù)也進(jìn)入了穩(wěn)步發(fā)展的過(guò)程。電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷史比較長(zhǎng),并且支撐了我國(guó)當(dāng)前工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)于國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及工業(yè)化的推進(jìn)有著重大意義。廣泛應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠顯著提升工業(yè)生產(chǎn)的效率,并且避免大量人力資源的浪費(fèi),確保企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升,能夠提升相應(yīng)的生產(chǎn)效益。從目前所掌握的情況來(lái)看,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)是一類(lèi)非常高科技的系統(tǒng),在操作上非常簡(jiǎn)單,同時(shí)能夠?qū)芏嗟膯?wèn)題進(jìn)行積極的預(yù)防,所以具有較大的應(yīng)用意義。文章就此展開(kāi)討論,并提出合理化建議。
關(guān)鍵詞電氣 自動(dòng)化 工程 控制系統(tǒng)
在當(dāng)今社會(huì)之中,電氣自動(dòng)化已經(jīng)成為了不可避免的趨勢(shì),純?nèi)斯さ牟僮鞣椒ǜ静贿m合長(zhǎng)久的工作。特別是在進(jìn)入到21世紀(jì)以后,各個(gè)地方的電力工作開(kāi)展,都是依托強(qiáng)大的設(shè)備來(lái)完成的,如果缺乏了系統(tǒng)的有效支持,很容易在工作上出現(xiàn)惡性循環(huán)的狀況,并且針對(duì)電力工作的拓展、修復(fù)、優(yōu)化等,也將產(chǎn)生極大的不良影響。所以,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,需要得到正確的總結(jié),同時(shí)更加對(duì)今后的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深度的明確,運(yùn)用科學(xué)的手段及方法,創(chuàng)造出更高的效益。
1 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀
簡(jiǎn)單來(lái)講,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)是一類(lèi)比較智能化的系統(tǒng),其固有的操作方法和運(yùn)行方案是比較多的,各地方在引進(jìn)該系統(tǒng)以后,則可以充分的結(jié)合地方需求和電力工作的標(biāo)準(zhǔn),將工作方案做出良好的轉(zhuǎn)變,進(jìn)而為日常工作提供較多的支持。除此之外,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中,針對(duì)安全性、可靠性等方面,均實(shí)施了有效的提升,減少了各種矛盾操作和沖突的問(wèn)題,確保電氣工作能夠順利的開(kāi)展,任務(wù)完成率得到了較高的提升。
。1)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的信息集成化逐步明顯。就系統(tǒng)本身而言,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)在目前的操作中,能夠滿足工作上的需求。集成化的處理,主要在于縱向、衡量的良好干預(yù),增添系統(tǒng)內(nèi)容的同時(shí),不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)現(xiàn)象[1]。除此之外,在研究電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)很多的精密設(shè)備,都在朝著微小化的方向發(fā)展,各種芯片、零部件的合理加工、配合,造就了高效率的系統(tǒng),操作內(nèi)容上也不斷的增加,基本上都通過(guò)各類(lèi)軟件來(lái)完成的,對(duì)未來(lái)工作而言,可以產(chǎn)生較大的積極幫助。
。2)分布式控制系統(tǒng)。與過(guò)往情況不同的是,當(dāng)代的社會(huì)發(fā)展是非?焖俚模芏喙ぷ鲀(nèi)容都要得到較快的革新處理,一方面是為了滿足工作上的需求,另一方面則是為了其他的工作進(jìn)行有效的準(zhǔn)備。在現(xiàn)階段的工作當(dāng)中,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)具有多元化的特點(diǎn),總控系統(tǒng)的子系統(tǒng)類(lèi)型多樣,分布式控制系統(tǒng)就是其中之一,并且?guī)?lái)了很大的積極作用。例如,分布式控制系統(tǒng)在操作上非常的簡(jiǎn)單,可直接按照主觀上的`需求來(lái)完成,各個(gè)工作任務(wù)之間表現(xiàn)出相互獨(dú)立的特點(diǎn),運(yùn)作過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生干擾的情況。每一項(xiàng)工作任務(wù)完成后,都會(huì)集中到總體的系統(tǒng)內(nèi)部,進(jìn)行快速的總結(jié)處理,為電氣運(yùn)營(yíng)的良性循環(huán),做出了較強(qiáng)的保障。
2 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 創(chuàng)新技術(shù)的深入研究
與一般的系統(tǒng)有所不同,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)是通過(guò)眾多技術(shù)支撐起來(lái)的,當(dāng)下所獲得的各項(xiàng)積極成果,都與相關(guān)的技術(shù)存在密切的聯(lián)系。因此,未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)中,仍然要將各類(lèi)創(chuàng)新技術(shù)深入的研究,在獲得階段性成果以后,積極的投入使用,不斷對(duì)系統(tǒng)做出優(yōu)化處理,創(chuàng)造出更高的價(jià)值。
。1)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展中,智能化創(chuàng)新技術(shù)將會(huì)占有主導(dǎo)性的地位,F(xiàn)下的幾乎所有電氣產(chǎn)品,都在不斷的靠攏智能化,希望由此來(lái)帶給消費(fèi)者更好的體驗(yàn)[2]。電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)也是一樣的,其在自身的智能化技術(shù)中不斷的豐富以后,系統(tǒng)本身就可以對(duì)各類(lèi)工作情況做出準(zhǔn)確的判定,在處理問(wèn)題過(guò)程中,直接按照最優(yōu)的方式來(lái)處理,減少過(guò)往的不足和缺失。同時(shí),在發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)難以應(yīng)對(duì)的問(wèn)題時(shí),將直接發(fā)出相應(yīng)的報(bào)告,及時(shí)告知技術(shù)人員處理,將工作效率不斷提升。
(2)智能化技術(shù)在研究到一定程度后,將直接促使電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)整體,轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨戎悄艿南到y(tǒng)。從客觀的角度來(lái)分析,智能系統(tǒng)意味著可以在某種程度上,脫離人工的操作,每天自動(dòng)的運(yùn)行、總結(jié)、分析、發(fā)出報(bào)告等等[3]。工作人員根據(jù)系統(tǒng)的提示來(lái)工作,并且按照良性循環(huán)的方法來(lái)操作,大大降低了工作出錯(cuò)的情況,很多方面的工作任務(wù)都可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成,基本上不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的問(wèn)題。可是,智能系統(tǒng)還有很多的挑戰(zhàn)需要完成,包括設(shè)備、系統(tǒng)、軟件、硬件的有效結(jié)合等,這些都需要在日后專(zhuān)項(xiàng)研究。
2.2 統(tǒng)一化的電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)
電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)在今后的發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)中,還會(huì)將“統(tǒng)一性”貫徹落實(shí),由此來(lái)加強(qiáng)各方面的穩(wěn)步控制,推動(dòng)系統(tǒng)本身的價(jià)值提升。本文認(rèn)為,統(tǒng)一電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的周期性設(shè)計(jì)、測(cè)試與實(shí)行、開(kāi)機(jī)與調(diào)試、維護(hù)與運(yùn)行等,這樣能夠最大限度的所見(jiàn)設(shè)計(jì)到完工之間的資金和時(shí)間。將電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)行統(tǒng)一化管理,關(guān)鍵能夠達(dá)到客戶的需求,也就是把開(kāi)發(fā)系統(tǒng)徹底從運(yùn)行系統(tǒng)中獨(dú)立出來(lái)。對(duì)于電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō),是成功的將電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通用化。電氣自動(dòng)化工程的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成應(yīng)該保障控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)施、計(jì)算機(jī)的監(jiān)管體系、企業(yè)工程的管理體系中的通訊數(shù)據(jù)保持通暢。實(shí)行網(wǎng)絡(luò)的體系計(jì)劃時(shí),不管是使用現(xiàn)場(chǎng)總線還是通訊系統(tǒng)的以太網(wǎng),需要保障控制元件級(jí)到辦公室的環(huán)境之間自動(dòng)化的整體通訊。
3 結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)討論。在社會(huì)進(jìn)步發(fā)展的過(guò)程里,先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的作用不可忽視。電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)就是在生產(chǎn)需求提升和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的背景下發(fā)展起來(lái)的,只有持續(xù)的發(fā)展和創(chuàng)新電子自動(dòng)化技術(shù),才能夠滿足當(dāng)前的生產(chǎn)要求,并且積累寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)四年的學(xué)習(xí),我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到鞏固和提高,在工作中遇到的技術(shù)難題的以解決,也讓我深刻體會(huì)到電氣自動(dòng)化對(duì)人類(lèi)工業(yè)發(fā)展的重要性。
參考文獻(xiàn):
[1]張禮崇,郜祥,王焱,李興.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].技術(shù)與市場(chǎng),20xx,01:127-128.
[2]劉惠彥.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,20xx,18:125.
[3]蔡珊.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].化工管理,20xx,14:40+42.
控制系統(tǒng)論文5
摘 要:在日常生活經(jīng)常需要連續(xù)恒溫控制,這對(duì)于溫度控制提出了新的要求。這里專(zhuān)門(mén)為其設(shè)計(jì)了一套恒溫控制系統(tǒng)。系統(tǒng)以單片機(jī)為核心配以控制簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠的雙向二極管、雙向可控硅、固態(tài)繼電器作為驅(qū)動(dòng)部件。并采用新型的接近開(kāi)關(guān)和溫度傳感器作為系統(tǒng)的檢測(cè)部件,檢測(cè)精度高,為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的反饋信號(hào)。人機(jī)對(duì)話采用簡(jiǎn)易的小鍵盤(pán)、單色數(shù)碼管和蜂鳴器讓系統(tǒng)的操作方便、人性化。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);恒溫;控制
在現(xiàn)代中醫(yī)治療過(guò)程中,經(jīng)常采用中藥熏蒸療法,對(duì)骨關(guān)節(jié)的治療起到很好的輔助治療作用。由于熏蒸的特殊性,要求溫度控制系統(tǒng)必須提供定時(shí)和恒溫。其工作過(guò)程是:
1、 將配制好的中藥液體放在容器中。
2、 開(kāi)啟電源,通過(guò)面板的小鍵盤(pán)設(shè)定好定時(shí)值和定溫值。
3、 病人平躺在熏蒸床上,調(diào)節(jié)行走車(chē)對(duì)準(zhǔn)需要熏蒸部位。
4、 系統(tǒng)進(jìn)入正常工作。
一、 系統(tǒng)功能介紹
根據(jù)病人的實(shí)際需求,通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定好時(shí)間和溫度,系統(tǒng)按照設(shè)定值開(kāi)始工作,對(duì)患病部位進(jìn)行定時(shí)、定溫巡回熏蒸,當(dāng)行走車(chē)走到最左端時(shí),由左限傳感器發(fā)出信號(hào),單片機(jī)控制行走車(chē)向右行走。當(dāng)行走車(chē)走到最右端時(shí),由右限傳感器發(fā)出信號(hào),單片機(jī)控制行走車(chē)向左行走。時(shí)間顯示采用倒計(jì)時(shí)方法,當(dāng)所定時(shí)間減至0時(shí),停止加溫、行走車(chē)回到起點(diǎn)位置。蜂鳴器和光二極管發(fā)出結(jié)束的聲、光提示信號(hào)。
二、 系統(tǒng)工作原理
要實(shí)現(xiàn)上面介紹的功能,科學(xué)地設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件是系統(tǒng)可靠運(yùn)行的保證。本著設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行可靠、易于實(shí)施和價(jià)格低廉的原則對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行了通盤(pán)考慮。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)后被確定下來(lái)。硬件系統(tǒng)工作原理圖如下圖所示。
其中:S1作為修改增加鍵、S2作為修改減少鍵、S4作為修改定時(shí)/定溫選擇鍵、一旦確定是修改定時(shí)還是修改定溫后,由S1或S2鍵完成增減。S3作為行走和定位選擇鍵。
當(dāng)按鍵壓下時(shí),單片機(jī)通過(guò)P1.1、P1.2、P1.4或P2.7接收“0”信號(hào)。采用“0”作為有效信號(hào)主要是出于這樣的考慮:當(dāng)小鍵盤(pán)接觸不良時(shí),避免系統(tǒng)產(chǎn)生誤動(dòng)作而造成對(duì)病人的傷害。因?yàn)殒I盤(pán)接觸不良必然導(dǎo)致“浮空”現(xiàn)象,從單片機(jī)的接收角度看,有可能將“浮空”當(dāng)成“1”信號(hào)。所以選擇“0”有效是必要的。
若P2.7=0時(shí):P1.0=0為定時(shí)時(shí)間增1、P1.1=0為定時(shí)時(shí)間減1
若P2.7=1時(shí):若P1.0=0為定溫值增1、P1.1=0時(shí)定溫值減1
若P1.4=0時(shí),查看P1.5和P1.6的狀態(tài),如果二者均為0,將P1.5和P1.6中的1位置
1,行走車(chē)巡回;如果二者的邏輯“或”不為0,將P1.5和P1.6均清0,行走車(chē)停(即定位)。
左、右轉(zhuǎn)的`驅(qū)動(dòng)由型號(hào)為C9013三極管和型號(hào)為DAI4002D固態(tài)繼電器組成。由于控制巡回的過(guò)程實(shí)質(zhì)是控制電機(jī),而拖動(dòng)行走車(chē)的電機(jī)的功率比較大,所以這里的電機(jī)屬于強(qiáng)電范疇。DAI4002D固態(tài)繼電器的最大優(yōu)勢(shì)是隔離作用,他能有效地將強(qiáng)電與單片機(jī)的邏輯弱信號(hào)隔開(kāi),使驅(qū)動(dòng)變得簡(jiǎn)單而且可靠。
當(dāng)P1.5或P1.6為1時(shí),C9013導(dǎo)通,固態(tài)繼電器導(dǎo)通,送出左右轉(zhuǎn)信號(hào)。反之,固態(tài)繼電器斷開(kāi),不送左右轉(zhuǎn)信號(hào)。即行走車(chē)停實(shí)現(xiàn)定位。
左限與右限的信號(hào)輸入是將左限和右限的位置信號(hào)由接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)后送到單片機(jī)的INT0和INT1,在單片機(jī)內(nèi)將二者設(shè)置成中斷方式,上升延有效。當(dāng)INT0或INT1有效時(shí),通過(guò)單片機(jī)的中斷系統(tǒng)快速作出反應(yīng),由中斷服務(wù)子程序?qū)⑾鄳?yīng)端口置1或清0改變行走車(chē)的運(yùn)行方向,到達(dá)巡回的目的。通過(guò)D2和D3可以直觀地在系統(tǒng)面板上看出行走車(chē)是在向左還是向右行走或者是定位。
溫度檢測(cè)輸入是將溫度傳感器18B20通過(guò)P2.6接入單片機(jī),在程序的入口處對(duì)18B20進(jìn)行初始化后就可以適時(shí)讀出當(dāng)前實(shí)際溫度并送溫度顯示輸出顯示。
溫度控制輸出由R1(壓敏電阻)、R2、RW1(電位器)、C1、D1(雙向二極管)、SCR1(雙向可控硅)組成,旋轉(zhuǎn)RW1(電位器)改變C1的充放電時(shí)間通過(guò)D1(雙向二極管)改變SCR1(雙向可控硅)的導(dǎo)通角達(dá)到改變加熱部件的電壓,從而達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。RW1(電位器)電阻有效值大,輸出電壓低;反之輸出電壓高。將單片機(jī)的控制信號(hào)經(jīng)過(guò)積分器的輸出控制RW1(電位器)的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)決定輸出電壓的高與低。這樣一來(lái),雖然加熱元件端是強(qiáng)電,單片機(jī)提供的控制信號(hào)是弱電,但二者之間的耦合體是機(jī)械,杜絕了強(qiáng)電起、停時(shí)對(duì)單片機(jī)造成的工作不穩(wěn)定的威脅。
通過(guò)以上對(duì)于系統(tǒng)原理的分析可以看出該系統(tǒng)有如下特點(diǎn):
1、 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單、合理、實(shí)用。
2、 操作方便、簡(jiǎn)單、明了。
3、 由于系統(tǒng)中采用了有效的隔離措施,使系統(tǒng)運(yùn)行非?煽。
4、 硬件價(jià)格低廉。
5、 該系統(tǒng)可以引入如果需要定時(shí)和恒溫控制的場(chǎng)合使用。
控制系統(tǒng)論文6
摘要:電氣工程是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ),同時(shí)也是確保人們正常生活的基礎(chǔ)條件之一。本文介紹了PLC和變頻器,分析了PLC和變頻器在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值,總結(jié)PLC和變頻器在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:變頻器論文
引言
PLC是一種可編程邏輯控制器,它和變頻器都是在信息化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展下生成的產(chǎn)物。PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)順序控制、開(kāi)關(guān)質(zhì)量控制、閉環(huán)控制等,其應(yīng)用作用是提升電氣自動(dòng)化控制工作效率,促使電氣工程逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在信息化時(shí)代的發(fā)展下,工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)在不斷地更新與改革。在此背景下,電氣工程也在深化改革過(guò)程中,改革的主要方向是信息自動(dòng)化,而PLC和變頻器是能推動(dòng)這種改革進(jìn)程的技術(shù),所以有必要對(duì)它們開(kāi)展研究。
1PLC與變頻器概述
1.1PLC與變頻器概念
PLC即可編程邏輯控制器,能依照用戶的制定需求開(kāi)展工作,其中涵蓋了邏輯運(yùn)算、順序控制、數(shù)學(xué)運(yùn)算等。PLC所應(yīng)用的是可編程的存儲(chǔ)器,在存儲(chǔ)器內(nèi)部運(yùn)行邏輯運(yùn)算等一系列指令,再由數(shù)字信號(hào)以及模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)變進(jìn)行輸入與輸出,以此控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程[1]。變頻器是指使用變頻技術(shù)以及微電子技術(shù),通過(guò)調(diào)整電機(jī)工作電源的頻率達(dá)到控制交流電動(dòng)機(jī)目的的一種電力控制設(shè)備。變頻器主要經(jīng)由整流、濾波、逆變等構(gòu)成,依照電機(jī)的切實(shí)需求提供適合的電源電壓,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能、調(diào)速的效果,同時(shí)變頻器也具備著多種保護(hù)功能,如過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)等。
1.2PLC特點(diǎn)
第一,由于PLC所應(yīng)用的是已被定義好的各種輔助繼電氣的節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)變位操作,因此整個(gè)工作中的運(yùn)行狀態(tài)具有一定的'簡(jiǎn)單性特點(diǎn)[2]。第二,PLC的一個(gè)顯著特點(diǎn)是程序運(yùn)行簡(jiǎn)單,操作比較便捷,在工作過(guò)程中能減少工作人員的工作量,提升整體工作效率,減少人力資源浪費(fèi)。第三,PLC的功能性較為完善,同時(shí)也具有較高的實(shí)用性,適合應(yīng)用在各種環(huán)境中,充分顯示出PLC硬件的完整性。第四,PLC在運(yùn)行期間具有抵抗外界環(huán)境與其他相關(guān)因素干擾的功能,在任何復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中都能夠發(fā)揮良好的作用,這就展示出PLC的可靠性。
2PLC和變頻器在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值
2.1有助于加大電氣設(shè)備產(chǎn)品存儲(chǔ)量
PLC系統(tǒng)屬于一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),其特點(diǎn)在于具有一個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中所存放的內(nèi)容便是系統(tǒng)軟件。用戶程序中存儲(chǔ)器所應(yīng)該存放的內(nèi)容同樣是應(yīng)用軟件,而此種結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器能夠提供較大的存儲(chǔ)空間[3]。另外,此系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠依據(jù)實(shí)際需求完整保存相關(guān)設(shè)備中的歷史數(shù)據(jù),保存下來(lái)的資料能為后期檢查故障等工作提供可靠依據(jù)。
2.2有助于強(qiáng)化電氣設(shè)備產(chǎn)品的智能化
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用PLC技術(shù)與變頻器的主要作用是提升電氣設(shè)備的反應(yīng)速度以及整體運(yùn)行效率,同時(shí)也有助于提升電氣設(shè)備的智能化水平。具體體現(xiàn)在PLC技術(shù)由系統(tǒng)軟件完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制,以確保整個(gè)工作流程能?chē)?yán)格遵循一定的程序進(jìn)行。PLC技術(shù)中CPU對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況做出評(píng)估,實(shí)時(shí)、可靠地傳輸數(shù)據(jù)。變頻器起到的作用是在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,提供實(shí)際需求的電源電壓,調(diào)節(jié)與控制各環(huán)節(jié)的電壓,以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
3PLC在控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用
3.1在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
PLC技術(shù)被作為一種順序控制器應(yīng)用,這是當(dāng)前社會(huì)大多數(shù)企業(yè)在應(yīng)用PLC時(shí)的一個(gè)統(tǒng)一觀點(diǎn)。PLC技術(shù)在此種模式下的電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用,呈現(xiàn)出三個(gè)方面的具體應(yīng)用。第一,遠(yuǎn)程控制和監(jiān)督電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng),以此來(lái)確保電氣工程工作人員的安全,同時(shí)也減少了人力資源的應(yīng)用;第二,在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)傳感,以確保電氣工程自動(dòng)化的控制水平;第三,對(duì)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的主站層給予局部控制。
3.2在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用
PLC應(yīng)用初級(jí)階段,僅能合理地應(yīng)用在開(kāi)關(guān)量的邏輯控制中,后期在相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步完善下,PLC技術(shù)得到了更為廣泛的應(yīng)用,在開(kāi)關(guān)量控制的水平以及應(yīng)用價(jià)值上也有顯著提升。PLC應(yīng)用實(shí)際上是將定義的虛擬機(jī)電器轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械繼電氣器,即忽略了虛擬繼電氣的反應(yīng)時(shí)間,體現(xiàn)了PLC在開(kāi)關(guān)量方面的應(yīng)用價(jià)值。例如,PLC在斷路器控制中的應(yīng)用,傳統(tǒng)電路器利用繼電器實(shí)現(xiàn)控制,其問(wèn)題是反應(yīng)速度較慢,而PLC技術(shù)的應(yīng)用有效提升了反應(yīng)速度與靈敏度。
3.3在閉環(huán)控制中的應(yīng)用
應(yīng)用在閉環(huán)控制中的主要作用是測(cè)量轉(zhuǎn)速,同時(shí)合理控制調(diào)節(jié)器,具體是應(yīng)用轉(zhuǎn)速測(cè)量、電子調(diào)節(jié)、電液執(zhí)行實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。具體的控制方法是在打開(kāi)動(dòng)力泵后,PLC細(xì)致地分析動(dòng)力泵運(yùn)行時(shí)間,同時(shí)選擇一個(gè)最為適宜的主用泵與備用泵,在后期實(shí)際操作過(guò)程中僅需要將開(kāi)關(guān)擋轉(zhuǎn)變?yōu)槭謩?dòng)擋即可,便能有效提高運(yùn)行效率,同時(shí)也進(jìn)一步體現(xiàn)了系統(tǒng)的可持續(xù)性。PLC與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相互融合方式能互補(bǔ)兩者的不足之處,從而極大地提升了電力系統(tǒng)控制效率以及質(zhì)量。
3.4在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
數(shù)控系統(tǒng)較為復(fù)雜,不只存在直線型,同時(shí)還包括連續(xù)型與點(diǎn)位型。在生產(chǎn)過(guò)程中,點(diǎn)位型數(shù)控系統(tǒng)多應(yīng)用在孔洞機(jī)床中,原因是全方位與靈活性。系統(tǒng)控制功能主要有單板機(jī)模式與全功能型兩種數(shù)控裝置,在系統(tǒng)控制功能中使用PLC能夠確保系統(tǒng)功能的完善性。在數(shù)控系統(tǒng)中全功能型數(shù)控裝置的功能性更為完善,但需要承擔(dān)的成本也相對(duì)較高,與單板機(jī)模式相比,全功能型裝置的應(yīng)用存在一定的局限性。
4結(jié)語(yǔ)
全文分析了PLC和變頻器在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用,其應(yīng)用推動(dòng)了系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程。PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括數(shù)控系統(tǒng)、閉環(huán)控制、開(kāi)關(guān)量等方面,而變頻器設(shè)備主要應(yīng)用在電源電壓的調(diào)控方面,以確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
[1]章仰瑩.電氣自動(dòng)化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,20xx,2(13):135.
[2]賴(lài)添華.論P(yáng)LC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),20xx,35(7):94-96.
[3]么坤.PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),20xx,6(6):20.
[4]徐凱.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用價(jià)值[J].山東工業(yè)技術(shù),20xx,(6):189.
控制系統(tǒng)論文7
摘要:對(duì)太古集中供熱控制系統(tǒng)進(jìn)行了介紹,歸納總結(jié)了太古集中供熱控制系統(tǒng)的故障,并通過(guò)分析其故障產(chǎn)生的原因,從控制服務(wù)器故障處理、通訊故障處理、UPS故障處理等方面,提出了針對(duì)性的解決措施,從而更好的保障集中供熱自動(dòng)控制系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定高效運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:集中供熱;自動(dòng)控制;故障處理
1概述
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,自動(dòng)化控制設(shè)備在集中供熱系統(tǒng)的應(yīng)用更加廣泛,集中供熱系統(tǒng)的自控運(yùn)行管理也趨于完善。通過(guò)自控系統(tǒng)的深入實(shí)施和熱網(wǎng)的集中管理,使得熱網(wǎng)資源的利用率得到持續(xù)提高。本文以太古集中供熱系統(tǒng)為例,介紹了太古供熱的自動(dòng)控制系統(tǒng)以及總結(jié)運(yùn)行以來(lái)常見(jiàn)故障以及處理方法[1]。太古集中供熱系統(tǒng)涉及熱源、熱網(wǎng)、換熱站和熱用戶,隨著供熱規(guī)模的擴(kuò)大,供熱系統(tǒng)復(fù)雜程度不斷提高,原有的人工調(diào)整方式嚴(yán)重制約城市大熱網(wǎng)的精細(xì)化控制。必須借助先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)和設(shè)施設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)集中控制。集中供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)自動(dòng)化控制是在各個(gè)熱網(wǎng)換熱站、關(guān)鍵管線節(jié)點(diǎn)上安裝自動(dòng)控制設(shè)備,建設(shè)自動(dòng)化控制總站,并對(duì)熱網(wǎng)傳遞上來(lái)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析研判,并執(zhí)行相應(yīng)的調(diào)整。太古集中供熱自動(dòng)控制系統(tǒng)包括機(jī)電設(shè)備層、就地儀表層、現(xiàn)場(chǎng)控制層、通信網(wǎng)絡(luò)層、中央監(jiān)控層、信息管理層(見(jiàn)圖1),自動(dòng)控制能夠?qū)崿F(xiàn)熱網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的自動(dòng)精細(xì)控制,使得城市集中供熱系統(tǒng)的熱量實(shí)現(xiàn)均衡輸出,減少了資源、能源的消耗,提升了供熱服務(wù)質(zhì)量[2]。
。蔡偶泄峥刂葡到y(tǒng)
太古集中供熱自動(dòng)化控制系統(tǒng)包括高溫網(wǎng)系統(tǒng)和一級(jí)網(wǎng)系統(tǒng),一般涉及電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度控制、變頻器的頻率調(diào)整等內(nèi)容[3]。
。.1太古一級(jí)網(wǎng)系統(tǒng)
太古集中供熱一級(jí)網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)全網(wǎng)平衡控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,以溫度和熱量為控制目標(biāo),通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度和分布式回水加壓泵的頻率進(jìn)行流量控制,實(shí)現(xiàn)溫度和熱量的控制。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中,現(xiàn)場(chǎng)PLC采集并計(jì)算二次循環(huán)水的溫度變化,并上傳計(jì)算結(jié)果,服務(wù)器對(duì)比目標(biāo)參數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)差異,下達(dá)閥門(mén)開(kāi)度要求到對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器上,現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)接收到的指令信息來(lái)完成對(duì)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度的調(diào)整。常規(guī)換熱站自控設(shè)備設(shè)置見(jiàn)圖2[4]。
。.2高溫網(wǎng)系統(tǒng)
太古集中供熱高溫網(wǎng)系統(tǒng)主要包括三個(gè)中繼泵站(1號(hào)、2號(hào)、3號(hào))、事故補(bǔ)水站及中繼能源站。高溫網(wǎng)下位控制系統(tǒng)通過(guò)PLC柜控制變頻器和風(fēng)機(jī)運(yùn)行、閥門(mén)開(kāi)關(guān)以及自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)。以2號(hào)泵站為例來(lái)介紹單個(gè)泵站的自控實(shí)現(xiàn)方法。2號(hào)泵站車(chē)間有2個(gè)系統(tǒng),每個(gè)系統(tǒng)有供回水泵各4臺(tái),共計(jì)16臺(tái)水泵,供回水進(jìn)出口主閥及旁通閥16個(gè)。控制系統(tǒng)包括,控制運(yùn)行計(jì)算機(jī)2臺(tái)、主PLC集控柜1臺(tái),與水泵1∶1匹配水泵就地PLC柜16臺(tái)。水泵及閥門(mén)控制系統(tǒng)有遠(yuǎn)程、就地2種控制模式。系統(tǒng)主要的控制流程如下:太古集中供熱高溫網(wǎng)自控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上位系統(tǒng)采用的是西門(mén)子的WinCCOA系統(tǒng),現(xiàn)場(chǎng)PLC下位系統(tǒng)采用logix5000(如圖3所示)。調(diào)度中心通過(guò)服務(wù)器的WinCCOA程序下發(fā)指令通過(guò)logix5000程序至主PLC集控柜的CPU。CPU系統(tǒng)收集到指令,將收集整理的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總分析,之后將其數(shù)據(jù)信息傳送到現(xiàn)場(chǎng)水泵就地PLC柜及閥門(mén)。就地PLC會(huì)根據(jù)處理結(jié)果發(fā)出指令,變頻器根據(jù)指令的要求去控制循環(huán)水泵啟停及運(yùn)行頻率,通過(guò)固定的數(shù)據(jù),變頻器能夠在二次循環(huán)中進(jìn)行定壓、定流量處理,從而使得熱網(wǎng)能夠保證有序、合理的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。閥門(mén)本體與主PLC集控柜之間是由控制線直連的,包括控制信號(hào)與反饋信號(hào)。閥門(mén)在收到主PLC集控柜的CPU的信息后,會(huì)根據(jù)指令執(zhí)行開(kāi)閥、關(guān)閥、停止的信號(hào)。閥門(mén)會(huì)將開(kāi)度、開(kāi)關(guān)到位、故障信號(hào)等反饋到調(diào)度中心控制電腦[5]。
。程偶泄峥刂葡到y(tǒng)的故障
太古集中供熱控制系統(tǒng)已經(jīng)安全平穩(wěn)運(yùn)行5個(gè)采暖季。對(duì)投運(yùn)以來(lái)的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類(lèi),歸納如下。
。.1通訊故障
各泵站與調(diào)度中心之間的數(shù)據(jù)和操控指令傳輸通過(guò)電信城域網(wǎng)的通訊方式進(jìn)行傳輸(如圖4所示),通訊系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的“傳輸神經(jīng)”,如果在運(yùn)行時(shí)期調(diào)度中心機(jī)房服務(wù)器與泵站發(fā)生通訊故障,調(diào)度中心人員無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)數(shù)據(jù),相當(dāng)于失去了“眼睛”,不能做出及時(shí)準(zhǔn)確的判斷,并且操作指令無(wú)法下發(fā),長(zhǎng)時(shí)間通訊終端還會(huì)影響其他關(guān)聯(lián)工作站、操作控制系統(tǒng)的運(yùn)行。通過(guò)多年的運(yùn)行觀察,導(dǎo)致通訊出現(xiàn)故障的原因一般是交換機(jī)、路由器故障及通訊光纜中斷。
。.2UPS故障
電是控制系統(tǒng)的動(dòng)力之源?刂葡到y(tǒng)除了接入市電外,自控系統(tǒng)PLC柜、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和通信設(shè)備等均需要接入UPS,在市電發(fā)生故障時(shí),電源無(wú)擾切換至UPS電源供電,確保系統(tǒng)可以繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,不會(huì)驟然停車(chē),保證有足夠時(shí)間執(zhí)行緊急停運(yùn)和處理故障,UPS的常見(jiàn)故障有:1)UPS電池使用時(shí)間嚴(yán)重超過(guò)服役年限。2)UPS電池長(zhǎng)期未進(jìn)行充放電測(cè)試。3)誤將UPS的極性接反,從而會(huì)導(dǎo)致逆變器的損毀。4)連接好電池后沒(méi)有將電池的開(kāi)關(guān)打開(kāi)。5)線路維修更改了原本的相序,導(dǎo)致UPS電源不能正常啟動(dòng)。
。.3PLC模塊故障
。校蹋媚K是控制系統(tǒng)的“功能器官”,PLC模塊故障是一種常規(guī)故障,一般PLC顯示屏可顯示模塊故障代碼。PLC模塊常見(jiàn)故障有:1)外圍電路元器件故障。自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC模塊控制一旦出現(xiàn)元器件損傷,整個(gè)控制柜系統(tǒng)就會(huì)停止工作。同時(shí),PLC控制柜輸出端子帶負(fù)載能力是有限的,一旦超過(guò)了規(guī)定的最大數(shù)值,就需要及時(shí)對(duì)外接繼電器或接觸器才能夠重新恢復(fù)工作。2)輸入端燒毀或輸入卡損壞,F(xiàn)場(chǎng)儀器或傳感器送來(lái)PLC的模擬輸入信號(hào)在顯示屏上的數(shù)據(jù)不正常,用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器替換模擬輸入信號(hào)數(shù)據(jù)也顯示不正常。3)輸出卡出現(xiàn)故障。PLC或控制器的模擬輸出有問(wèn)題,利用顯示屏的數(shù)據(jù)輸入功能給該模擬輸出端輸出一個(gè)固定的模擬信號(hào),如果還是有問(wèn)題,即可初步判定該輸出卡有故障。
。.4接線端子接觸不良
接線端子是連接器的一種,是連接自控設(shè)備和導(dǎo)線的`專(zhuān)用設(shè)備,外部的電壓、電流、信號(hào)傳遞到與之匹配的連接器接觸件上。因此,要求接觸件具備優(yōu)良的結(jié)構(gòu)。但是由于接觸件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、材料選用錯(cuò)誤、模具不穩(wěn)定、加工尺寸、表面粗糙等都會(huì)引發(fā)端子接線的接觸不良。端子接線接觸不良一般會(huì)在工作一段時(shí)間后顯示出來(lái)。具體表現(xiàn)機(jī)理是控制柜配線出現(xiàn)缺陷或者使用中震動(dòng)加劇會(huì)引發(fā)接觸不良的問(wèn)題。
。.5傳感器故障
傳感器是控制系統(tǒng)的“感知器官”。集中供熱系統(tǒng)中常見(jiàn)的傳感器有壓力、溫度、流量、液位傳感器,這些設(shè)備是熱網(wǎng)運(yùn)行的重要數(shù)據(jù)來(lái)源,在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)的故障如下:1)傳感器不顯示數(shù)值?赡艿脑?yàn)殡娫淳路斷路、電源故障、PLC模擬輸入通道問(wèn)題或儀表本體電路損壞。2)數(shù)值誤差大。可能的原因?yàn)榱砍淘O(shè)定、取源位置、PLC模擬輸入通道問(wèn)題或儀表本體電路損壞,同時(shí)這些儀表要定期進(jìn)行校準(zhǔn)。
。.6電動(dòng)調(diào)節(jié)閥故障
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)的故障有指令給定開(kāi)度和閥門(mén)實(shí)際開(kāi)度不一致、閥門(mén)反饋信號(hào)錯(cuò)誤。故障原因可以從以下幾方面進(jìn)行判定:給定通道模擬量輸出是否正常、反饋通道模擬量輸入是否正常、閥體是否有異物卡住、重新上電復(fù)位閥門(mén)或者手動(dòng)校準(zhǔn)閥門(mén)、查看執(zhí)行器與閥體是否匹配、閥門(mén)本體有沒(méi)有進(jìn)水、控制線纜有沒(méi)有中斷等。
。醋詣(dòng)控制系統(tǒng)故障的解決對(duì)策
自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)太古集中供熱系統(tǒng)尤其是太古高溫網(wǎng)系統(tǒng)至關(guān)重要,因此在自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因,快速找到故障辦法,保證供熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)因自控系統(tǒng)故障而導(dǎo)致系統(tǒng)停止,需要維保人員快速查找原因,采取相應(yīng)的解決對(duì)策。結(jié)合近幾年采暖季發(fā)生的故障,總結(jié)了以下幾點(diǎn)故障處理措施[6-7]。
。.1控制服務(wù)器故障處理
控制服務(wù)器為整個(gè)供熱自控系統(tǒng)的核心大腦,當(dāng)發(fā)生故障時(shí),不能正常反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行參數(shù),操作指令無(wú)法下發(fā)。為防止故障的發(fā)生,控制系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)置兩臺(tái)服務(wù)器互為冗余,當(dāng)主服務(wù)器發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換至備用冗余服務(wù)器,待自控人員處理完故障時(shí),再將服務(wù)器切換至主服務(wù)器,期間對(duì)控制系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生任何影響。并且,在日常運(yùn)行過(guò)程中,定期對(duì)服務(wù)器進(jìn)行點(diǎn)檢,檢查服務(wù)器硬盤(pán)容量,保證服務(wù)器正常運(yùn)行;定期對(duì)兩臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行手動(dòng)切換,確保備用服務(wù)器一直處于工作狀態(tài),在主服務(wù)器故障時(shí)無(wú)縫銜接。
。.2通訊故障處理
當(dāng)調(diào)度中心與各泵站發(fā)生通訊故障時(shí),各泵站數(shù)據(jù)在調(diào)度中心丟失,但泵站本地控制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)正常。此時(shí),要求各泵站將權(quán)限切至泵站本地控制,并且報(bào)告調(diào)度中心目前的運(yùn)行情況。維保人員檢查相關(guān)設(shè)備,如果屬于通訊設(shè)備故障或損壞,及時(shí)更換備品備件,如果經(jīng)分析是運(yùn)營(yíng)商通訊故障,通知運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行處理。故障處理后,再將各泵站操作權(quán)限切至調(diào)度中心控制。
。.3UPS故障處理
。眨校与姵厥且缀奈锲罚凑找(guī)定每三年更換一次電池,以確保電池電量能夠維持市電故障時(shí)的應(yīng)急時(shí)間。為了保證UPS電池的使用壽命,電池保養(yǎng)必不可少。根據(jù)供暖行業(yè)的時(shí)間特殊性,每年的停暖之后和供暖前期都會(huì)徹底對(duì)UPS電池進(jìn)行充放電,保持電池的有效利用率。在供暖期間,定期對(duì)UPS進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)UPS故障,將UPS的供電無(wú)擾切換到市電,根據(jù)面板上的故障信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理,處理完畢后將供電方式切換UPS供電,此操作對(duì)系統(tǒng)無(wú)影響。
。.4PLC柜及模塊故障處理
根據(jù)5a的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),PLC柜發(fā)生的故障大多數(shù)是柜內(nèi)的模塊與接線端子故障,當(dāng)調(diào)度中心顯示車(chē)間某臺(tái)水泵就地PLC柜故障時(shí),需將這臺(tái)水泵的控制權(quán)限切換到變頻器控制,然后根據(jù)報(bào)的故障情況進(jìn)行PLC柜的維修,更換模塊、尾纖或者緊固端子線。待處理完故障后,再將水泵權(quán)限切到調(diào)度中心控制。
。.5現(xiàn)場(chǎng)儀表與閥門(mén)故障處理
現(xiàn)場(chǎng)儀表主要包括壓力、溫度、熱量表、液位計(jì)等。當(dāng)調(diào)度中心顯示某一儀表故障時(shí),維保人員排查現(xiàn)場(chǎng)儀表的接線,與PLC柜的通訊,如儀表本身故障,需要及時(shí)更換備品備件。電動(dòng)閥門(mén)故障處理需要先將閥門(mén)控制切到閥門(mén)本體控制,這樣保證在閥門(mén)故障的情況下,閥門(mén)不會(huì)自動(dòng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作,然后對(duì)閥門(mén)控制器進(jìn)行檢查維修。
4.6及時(shí)更換備用件
自控系統(tǒng)的主要功能原件都是電子原件,工作環(huán)境中溫度、濕度以及灰塵等都會(huì)影響電子原件的壽命。因此在發(fā)現(xiàn)故障的原因之后要及時(shí)替換備用件。需要注意的是,在更換備用件的時(shí)候要始終保持設(shè)備處于斷電的狀態(tài),并在更換電子原件的時(shí)候及時(shí)記錄和檢查原件的開(kāi)關(guān)狀態(tài),如果是需要區(qū)分正負(fù)極的供電設(shè)備,安裝時(shí)要注意,避免電極反接損壞設(shè)備。
5結(jié)語(yǔ)
太古集中供熱系統(tǒng)的自控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度中心與熱源和各個(gè)熱力站運(yùn)行參數(shù)的一致性調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)了按需供熱的精細(xì)化調(diào)整。為了能夠更好的促進(jìn)集中供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,自控維保要結(jié)合實(shí)際加強(qiáng)對(duì)集中供熱自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行故障的分析,快速判斷故障原因,采取有針對(duì)的解決對(duì)策,從而更好的保障集中供熱自動(dòng)控制系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定高效運(yùn)行。
控制系統(tǒng)論文8
摘要:隨著科技的逐漸發(fā)展,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械自動(dòng)化有了很大的提升,在各個(gè)行業(yè)中機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的范圍也之間的廣泛起來(lái),顯示出機(jī)械自動(dòng)化的強(qiáng)大優(yōu)點(diǎn)和效益,不斷滿足著人們的生活和生產(chǎn)需求。本文通過(guò)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用以及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析,為機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化的發(fā)展提供正確的方向。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造設(shè)計(jì)論文
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在產(chǎn)品的生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)的生產(chǎn),從而節(jié)省勞動(dòng)力達(dá)到提高效率的效果。機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中起著十分重要的地位和作用,是整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)所在。
1、機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)以及要求
機(jī)械自動(dòng)化通常情況下是在設(shè)備在無(wú)人操作的前提下按照自動(dòng)設(shè)定的程序進(jìn)行工作。機(jī)械自動(dòng)化主要是憑借著機(jī)械的方式實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn)和管理。因此機(jī)械的自動(dòng)化突破了傳統(tǒng)的機(jī)械制造方式以及生產(chǎn)過(guò)程,并且在生產(chǎn)中能夠顯著提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,為提高產(chǎn)品的質(zhì)量提供可靠的技術(shù)支撐,給企業(yè)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)技術(shù)不僅需要綜合性的技術(shù),還需要運(yùn)用多門(mén)知識(shí)體系,涉及的范圍較廣,且具有較強(qiáng)的復(fù)雜性。機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)一般分為五個(gè)部分,首先是傳感單元。傳感單元是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),主要的功能是在機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中能夠?qū)C(jī)械工作的過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè),查看機(jī)械在工作過(guò)程中的運(yùn)行狀態(tài)和性能情況。其次是作用單元。該部分是系統(tǒng)前期重要的組成部分,主要的.功能是對(duì)系統(tǒng)的能量進(jìn)行施加,完成系統(tǒng)的既定目標(biāo)。再次是程序單元。該部分作為系統(tǒng)最關(guān)鍵的一個(gè)部分和組成內(nèi)容,對(duì)系統(tǒng)所做的工作等具有決定性的作用。再次是控制單元,該部分為系統(tǒng)的的自動(dòng)化運(yùn)行提供保障,能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行中的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,能夠?qū)鞲袉卧男畔⑦M(jìn)行分析和調(diào)節(jié),因此控制單元能夠保障系統(tǒng)的順利展開(kāi)。最后是制定單元,該部分作為系統(tǒng)的核心部分,通過(guò)分析傳感單元傳遞過(guò)來(lái)的信號(hào)和信息,并進(jìn)行對(duì)比和分析,根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)定發(fā)出指令。
2、機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的特征和應(yīng)用
2.1機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特征
機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性和可靠性主要依靠的是自身的自動(dòng)化設(shè)備,存在著自動(dòng)的報(bào)警和停止的功能,這就使得在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程中一旦發(fā)生任何的安全事故,系統(tǒng)的安全性能大大提升,從而生產(chǎn)提供安全保障。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中采用電子設(shè)備和電子器件,為系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供保障。機(jī)械自動(dòng)化在實(shí)際的運(yùn)用中能夠避免人工操作的失誤,提高生產(chǎn)的精確度。通過(guò)機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)工作的狀況,提高生產(chǎn)的效率。
2.2機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用
2.2.1機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建主要是建立在數(shù)字模型的基礎(chǔ)上的對(duì)其理論進(jìn)行分析和研究,因此通過(guò)數(shù)字表達(dá)式對(duì)機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)輸入輸出變量以及對(duì)變量間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的分析和描述,能夠設(shè)計(jì)出合理科學(xué)的系統(tǒng)。機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)微積分的方程式進(jìn)行構(gòu)建。圖1為質(zhì)塊以及阻尼器和物種彈簧所構(gòu)成的鉛垂方向機(jī)械平移系統(tǒng)示意圖。該圖中對(duì)質(zhì)塊原來(lái)不動(dòng)的位置作為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)原點(diǎn),外力作用質(zhì)塊在X軸上移動(dòng),其中質(zhì)塊運(yùn)動(dòng)的位移坐標(biāo)為x(t)。然后通過(guò)達(dá)朗貝爾原理做出平衡的示意圖,得到微積分的方程式為:Mx(t)+Bx(t)+kx(t)=f(t)通過(guò)這一案例能夠看出質(zhì)塊靜平衡位置作為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)時(shí),阻尼器的阻尼大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)是相反的。2.2.2機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的具體應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在汽車(chē)制造業(yè)運(yùn)用的最為廣泛。汽車(chē)制造過(guò)程中的焊裝以及沖壓和總裝工藝中廣泛應(yīng)用。機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在沖壓車(chē)間利用能夠提高工作的效率,壓機(jī)間采用機(jī)械自動(dòng)化裝置進(jìn)行連接,傳遞加工工件,這樣在首臺(tái)壓機(jī)下完成沖壓成形,在通過(guò)機(jī)械手傳遞給下一臺(tái)。在這一過(guò)程中有緊急停止的裝置,能夠?qū)鬟f過(guò)程中的危險(xiǎn)事故進(jìn)行緊急停止。在安全門(mén)的防護(hù)裝置上能夠?qū)θ藛T在壓機(jī)內(nèi)的危險(xiǎn)情況進(jìn)行有效的防護(hù)。壓機(jī)部分主要采用的是安全電磁開(kāi)關(guān)鎖,能夠延時(shí)鎖定和解鎖的釋放,具有較高的安全性能。在鋼鐵制造行業(yè)中利用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在冷軋生產(chǎn)線和整卷鋼板開(kāi)卷中應(yīng)用能夠?qū)θ藛T的安全進(jìn)行有效的保護(hù)。
3、結(jié)語(yǔ)
機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用有效地推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化程度,為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供了有效的動(dòng)力和長(zhǎng)久的保障,在機(jī)械自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展中將會(huì)更加注重高度的集約化和自動(dòng)化的發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
[1]孫寶亮.芻議低碳環(huán)保下工程機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),20xx,(22):90-91.
[2]陳羽鋒,胡國(guó)清,欒厚寶等.基于PLC的氣動(dòng)送料控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化,20xx,39(2):154-155,160.
控制系統(tǒng)論文9
摘要:隨著時(shí)代的發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,本文對(duì)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并根據(jù)目前社會(huì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展水平,分析了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用,著重對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng);工作原理;發(fā)展趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)二者的結(jié)合,是二者發(fā)展到一定階段上的產(chǎn)物。人們?yōu)榱朔奖愎ぷ,用?jì)算機(jī)來(lái)控制自動(dòng)控制系統(tǒng)中的功能,于是就形成了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。它以計(jì)算機(jī)作為控制主體,并通過(guò)一些輔助部件將被控對(duì)象與計(jì)算機(jī)相連接,從而達(dá)到具有一定控制目的的系統(tǒng)。這里的輔助部件主要包括:輸入輸出接口、檢測(cè)裝置和執(zhí)行裝置等。它與被控對(duì)象的連接和部件間的連接通常有兩種方式:有線連接、無(wú)線連接。以達(dá)到使被控對(duì)象的狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)過(guò)程達(dá)到某種指定的要求,也可以是使目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化。
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的工作原理
我們常說(shuō)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由硬件組成和軟件兩部分組成。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中,一般都有專(zhuān)門(mén)的數(shù)字--模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備和模擬--數(shù)字轉(zhuǎn)換設(shè)備。由于一般都是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,所以有時(shí)候?qū)τ?jì)算機(jī)硬件配置的要求并不是很高,但對(duì)于計(jì)算機(jī)可靠性、反應(yīng)速度有著一定的要求。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理大致可分為以下三個(gè)階段:(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集:對(duì)被控制對(duì)象工作的瞬時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)分析,并由傳感器傳輸給計(jì)算機(jī)。(2)實(shí)時(shí)決策:對(duì)采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并與被控制對(duì)象的系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行分析,并按已有的控制規(guī)律,決定下一步的控制過(guò)程。(3)實(shí)時(shí)控制:根據(jù)第二步的決策,適時(shí)地對(duì)執(zhí)行部位發(fā)出信號(hào),進(jìn)而完成控制任務(wù)。這三個(gè)過(guò)程在一個(gè)控制系統(tǒng)中不斷重復(fù),使整個(gè)系統(tǒng)按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作,并對(duì)被控對(duì)象和設(shè)備本身的進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控,一旦產(chǎn)生異常系統(tǒng)會(huì)及時(shí)作出處理。
二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的應(yīng)用
當(dāng)今世界,要想提過(guò)一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力,就必須首先提高這個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)上,尤其應(yīng)該把重點(diǎn)放在提高產(chǎn)品的創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)能力上。在高科技信息技術(shù)應(yīng)用方面,要充分將各種新技術(shù)、新材料、新能源相結(jié)合,并根據(jù)市場(chǎng)的需求來(lái)綜合應(yīng)用,力求工業(yè)設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)統(tǒng)籌兼顧的原則,使兩者在實(shí)際應(yīng)用中逐步融合,最終實(shí)現(xiàn)以為人服務(wù)為核心、控制一體化的智能控制體系。從目前工業(yè)發(fā)展的狀況來(lái)看,隨著CAD、人工智能、多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的逐漸發(fā)展和應(yīng)用,使得人們對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程有了新的認(rèn)識(shí),對(duì)設(shè)計(jì)的思維有了更廣闊的發(fā)揮空間。從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程來(lái)看,并行設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、敏捷設(shè)計(jì)、全生命周期設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法引領(lǐng)了現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式的發(fā)展方向。隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展,在信息化的推動(dòng)下,產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式必然朝著數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的趨勢(shì)發(fā)展。
三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
。ㄒ唬┚W(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)更加先進(jìn)化
為了方便工業(yè)環(huán)境應(yīng)用,人們?cè)O(shè)計(jì)出一種可編程序控制器(PLC)的微機(jī)系統(tǒng)。它利用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)用戶下達(dá)的指令,并將指令轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式,通過(guò)對(duì)數(shù)字進(jìn)行分析來(lái)完成預(yù)定的邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等功能。近年來(lái)可編程序控制器大多都采用計(jì)算機(jī)作為主要控制器,且存儲(chǔ)器采均采用集成電路的形式,因?yàn)榧呻娐肪哔|(zhì)量可靠可靠、功能穩(wěn)定、價(jià)格便宜、體積比較小等優(yōu)點(diǎn),且人們對(duì)集成電路的應(yīng)用技術(shù)較為成熟。近些年來(lái)由于智能的I/O模塊的出現(xiàn),使PLC除了具備原來(lái)的邏輯運(yùn)算、邏輯判斷等功能外,還具備數(shù)據(jù)自動(dòng)處理、故障自行診斷、PID運(yùn)算及網(wǎng)絡(luò)等新功能,從而大大地?cái)U(kuò)大了可編程序控制器的應(yīng)用范圍。
。ǘ┚W(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)更加集成化
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心是中央處理器,就像人的大腦一樣,指揮真?zhèn)系統(tǒng)的運(yùn)行。人們把處理器、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、顯示操作裝置、輸入/輸出接口、模擬儀表等眾多原件有機(jī)地集成在一起,就形成了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),它的出現(xiàn)為生產(chǎn)的自動(dòng)化提供了可能。在實(shí)際生產(chǎn)中采用集成化的控制系統(tǒng),會(huì)使生產(chǎn)成本更低、生產(chǎn)過(guò)程更加便利、產(chǎn)品質(zhì)量更加可靠。因此,在新時(shí)期計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)會(huì)朝著更加集成化的方向發(fā)展。
(三)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)更加智能化
智能控制一直是人們追求的目標(biāo),是指不需要人的參與就能夠自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo),是用機(jī)器代替人工的前提條件。智能控制由眾多系統(tǒng)綜合形成,包括:識(shí)別控制系統(tǒng)、分級(jí)控制系統(tǒng)、綜合分析系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。以計(jì)算機(jī)級(jí)基礎(chǔ),將智能控制技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)化的要求,這對(duì)推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步有著重大意義。計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步直接影響了智能控制系統(tǒng)的發(fā)展。雖然目前智能控制只能較為淺顯的模擬人類(lèi)大腦的思維判斷過(guò)程,但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,未來(lái)控制系統(tǒng)會(huì)更加的智能化。
。ㄋ模┚W(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)更加網(wǎng)絡(luò)化
當(dāng)今時(shí)代,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的.全面應(yīng)用,催動(dòng)著控制系統(tǒng)的變革,也加速了新的控制理論的產(chǎn)生。控制系統(tǒng)更為網(wǎng)絡(luò)化,已經(jīng)成為當(dāng)前控制技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的主要方向。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享,它還可以應(yīng)用于控制現(xiàn)場(chǎng),并將控制與管理綜合化、一體化。因特網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限于傳統(tǒng)的信息瀏覽、查詢(xún)、發(fā)布,人們現(xiàn)在可以利用因特網(wǎng)技術(shù)跨越地理因素,直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制,F(xiàn)代我們所用到的控制系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成信息和控制綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兩部分組成,F(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)是將工作中的設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接,形成分布式控制系統(tǒng)。通過(guò)因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。在科技迅速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展不僅僅局限于此,在未來(lái)會(huì)朝著更加網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)正朝著智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)發(fā)展。更為先進(jìn)集成電路的引用,提高了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的可靠性和工作效率,使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用也越來(lái)越普及,在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展將會(huì)有更為美好的前景。
參考文獻(xiàn):
[1]于海生.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社,1999.
[2]何克忠主編.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)[M].清華大學(xué)出版社,1998.
[3]熊靜琪.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社.
[4]潘新民,玉燕芳,微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)用教程[M].電子工業(yè)出版社20xx年5月.
控制系統(tǒng)論文10
1電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展存在的問(wèn)題
1.1電氣工程自動(dòng)化工程體系優(yōu)缺點(diǎn)同時(shí)存在
現(xiàn)在我國(guó)運(yùn)行的電氣工程自動(dòng)化工程采取的控制系統(tǒng)一般有集中監(jiān)控、DCS(分布式控制)兩種。首先集中控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于,它將全部功能都安置在一個(gè)處理器中,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、維護(hù)以及運(yùn)行等方面都比較簡(jiǎn)單。其劣勢(shì)在于處理器承擔(dān)的任務(wù)量較大;在此控制體系中,隔離器件閉鎖和斷路器聯(lián)鎖是運(yùn)用硬接線進(jìn)行連接,在設(shè)備擴(kuò)容等方面比較困難,其操作難度也比較大。其次DCS系統(tǒng)是在集中控制系統(tǒng)的前提下設(shè)計(jì)并發(fā)展起來(lái)的,在現(xiàn)代電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)中獲得較為廣泛的應(yīng)用。其劣勢(shì)在于使用和傳統(tǒng)儀表相似的模擬儀表,減少系統(tǒng)安全可靠性,在維修環(huán)節(jié)也比較困難,各個(gè)設(shè)計(jì)廠家沒(méi)有規(guī)范而統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),加重維修的成本,并且其價(jià)格比較高。
1.2電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)還不具備標(biāo)準(zhǔn)化端口
電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)接口到目前為止還沒(méi)有統(tǒng)一、完善的標(biāo)準(zhǔn),這種情況提升工程造價(jià),阻礙數(shù)據(jù)資源共享的實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)化體系設(shè)計(jì)方案很重要,然而很多企業(yè)沒(méi)有規(guī)范的方案,各個(gè)廠家和企業(yè)間硬件和軟件交換數(shù)據(jù)有差異,導(dǎo)致企業(yè)間難以深入的交流和信息交換。同時(shí)電氣工程自動(dòng)化工程控制沒(méi)有實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化,難以根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)、建立規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的電氣工程自動(dòng)化工程控制體系。
1.3電氣工程自動(dòng)化工程控制沒(méi)有實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化
在電氣工程自動(dòng)化工程控制設(shè)計(jì)、安裝以及操作等環(huán)節(jié),相關(guān)工作人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)比較薄弱,需要進(jìn)一步提高。此外我國(guó)電氣工程自動(dòng)化工程控制習(xí)題創(chuàng)新能力不足,一般產(chǎn)品屬于中低檔,需要提高其創(chuàng)新能力。
2構(gòu)建電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)策
2.1建立一體化的電氣工程自動(dòng)化工程控制體系
要從各個(gè)環(huán)節(jié)建立起具有一體化的電氣工程自動(dòng)化工程控制體系。首先國(guó)家要按照電氣工程自動(dòng)化工程控制體系具有技術(shù)水平和技術(shù)特點(diǎn),制定統(tǒng)一的產(chǎn)品規(guī)范。其次廠家和企業(yè)要加強(qiáng)交流,從設(shè)備精簡(jiǎn)、調(diào)試與維修以及技術(shù)合理性等多方面向規(guī)范化的.方向進(jìn)行制造和生產(chǎn),讓控制體系更科學(xué)。最后要研發(fā)出新型、操控更方便的一體化控制系統(tǒng),可以運(yùn)用社會(huì)性質(zhì)和分工外包間的協(xié)作,讓零部件的生產(chǎn)走商業(yè)化生產(chǎn)的路線,促進(jìn)電子工程自動(dòng)化工程控制體系的一體化。
2.2運(yùn)用國(guó)際化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)
IEC61850是現(xiàn)在控制系統(tǒng)廠家所認(rèn)可的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),可以參照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)控制體系進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。另外可以運(yùn)用微軟公司所制定的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),由于企業(yè)策劃電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)時(shí),PC系統(tǒng)是連接管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的中間系統(tǒng),其接口具有標(biāo)注化,能夠保證廠家和企業(yè)間實(shí)施軟件和硬件的數(shù)據(jù)交換,妥善的解決由于通訊而產(chǎn)生的問(wèn)題。
2.3引進(jìn)和培養(yǎng)電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)人才
隨著電氣工程自動(dòng)化工程控制逐漸集成化和高智能化,對(duì)其制造人員、維修人員和安裝人員都具有很高的要求,所以要引進(jìn)和培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)較強(qiáng)的人員。首先企業(yè)要培養(yǎng)具有實(shí)際操作能力的人才,他們要了解和掌握軟件和硬件系統(tǒng)的操作。其次對(duì)安裝人員記性專(zhuān)業(yè)技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn),使之懂得安裝的流程和技術(shù)。最后要更新技術(shù)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu),可以引進(jìn)人才,通過(guò)引進(jìn)人才的“傳幫帶”,培養(yǎng)新人,促進(jìn)他們?cè)诰S修和系統(tǒng)保養(yǎng)等方面的學(xué)習(xí),提高工程系統(tǒng)安全可靠性。
3結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中凸顯出重要作用。縱觀工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展歷程,電氣工程自動(dòng)化工程的作用是明顯的,自動(dòng)化功能控制體系能夠降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本,增強(qiáng)檢測(cè)精度等。另外運(yùn)用自動(dòng)化控制體系也能夠降低事故發(fā)生頻率,提高工程具有的安全性,保證電氣工程快速、平穩(wěn)運(yùn)行。本文分析了電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀、問(wèn)題以及解決策略,旨在幫助技術(shù)人員解決實(shí)際問(wèn)題以及推動(dòng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的健康、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
控制系統(tǒng)論文11
摘要:隨著時(shí)代的進(jìn)步,社會(huì)開(kāi)始普及機(jī)器人產(chǎn)品,產(chǎn)品性能直接影響社會(huì)發(fā)展水平,需要及時(shí)改造和創(chuàng)新機(jī)器人技術(shù)。航空航天、工業(yè)生產(chǎn)等行業(yè)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人,因此,未來(lái)發(fā)展研究六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)尤為重要。
關(guān)鍵詞:六自由度;工業(yè)機(jī)器人;運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
自動(dòng)化工業(yè)系統(tǒng)中工業(yè)機(jī)器人是一種不可或缺的設(shè)備,為人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步和歷史發(fā)展奠定基礎(chǔ)。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的全面提升,越來(lái)越多的勞動(dòng)力被需要,這就使得逐漸凸顯出重復(fù)勞動(dòng)力的問(wèn)題,為了有效解決上述問(wèn)題,機(jī)器人是一種良好措施。雖然工業(yè)機(jī)器人研究方面具備一定成績(jī),但是相比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō),還是具備一定差距,為此需要進(jìn)一步研究六自由度工業(yè)機(jī)器人,集中闡述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
1設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基本方案
基于六自由度工業(yè)機(jī)器人基本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上來(lái)構(gòu)建控制系統(tǒng),六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括兩個(gè)部分:軟件和硬件。軟件主要就是用來(lái)完成機(jī)器人軌跡規(guī)劃、譯碼和解析程序、插補(bǔ)運(yùn)算,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解,驅(qū)動(dòng)機(jī)器人末端以及所有關(guān)節(jié)的動(dòng)作,屬于系統(tǒng)的核心部位。硬件主要就是為構(gòu)建運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)提供物質(zhì)保障[1]。
2設(shè)計(jì)硬件控制系統(tǒng)
在六自由度工業(yè)機(jī)器人的前提下,利用ARM工控機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案。下位機(jī)模塊是DMC-2163控制卡。通過(guò)以太網(wǎng)工控機(jī)能夠?yàn)镈MC-2163提供相應(yīng)的命令,依據(jù)命令DMC-2163執(zhí)行程序,并且能夠發(fā)出控制信號(hào)。利用伺服放大器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行放大以后,驅(qū)動(dòng)設(shè)備的所有電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),保障所有環(huán)節(jié)都能夠進(jìn)行動(dòng)作。工業(yè)機(jī)器人通過(guò)DMC-2163輸送電機(jī)編碼器的位置信號(hào),然后利用以太網(wǎng)來(lái)進(jìn)行反饋,確保能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和顯示機(jī)器人的實(shí)際情況。第一,DMC-2163控制卡,設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件的時(shí)候,使用Galil生產(chǎn)的DMC控制器,保障能夠切實(shí)滿足設(shè)計(jì)的性能和精度需求,選擇DMC-2163控制器來(lái)設(shè)計(jì)六自由度工業(yè)機(jī)器人,依據(jù)系統(tǒng)API來(lái)二次開(kāi)發(fā)工控機(jī)。第二,嵌入式ARM工控機(jī)。實(shí)際操作中為了滿足系統(tǒng)高性能、可靠、穩(wěn)定的需求,使用嵌入式FreescaleIMx6工控機(jī),存在1.2GHz主頻率。Cortex-A9作為CPU,擁有豐富的硬件資源,能夠全面滿足設(shè)計(jì)六自由度機(jī)器人的需求[2]。
3設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)軟件
3.1實(shí)現(xiàn)NURBS插補(bǔ)依據(jù)系統(tǒng)給定的控制頂點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)矢量、權(quán)因子來(lái)對(duì)NURBS曲線進(jìn)行確定,插補(bǔ)NURBS曲線的關(guān)鍵實(shí)際上就是利用插補(bǔ)周期范圍內(nèi)存在的步長(zhǎng)折線段來(lái)對(duì)NURBS曲線進(jìn)行逼近,因此,想要實(shí)現(xiàn)NURBS插補(bǔ)就需要切實(shí)解決密化參數(shù)和軌跡計(jì)算兩方面內(nèi)容。第一,密化參數(shù)。實(shí)際上就是依據(jù)空間軌跡中給定的補(bǔ)償來(lái)對(duì)參數(shù)空間進(jìn)行映射,利用給定步長(zhǎng)來(lái)計(jì)算新點(diǎn)坐標(biāo)和參數(shù)增量。第二,軌跡計(jì)算。實(shí)際上就是在具體體現(xiàn)空間回軌跡的時(shí)候合理應(yīng)用參數(shù)空間坐標(biāo)進(jìn)行反向映射,以便于能夠得到對(duì)應(yīng)的映射點(diǎn),也就是插補(bǔ)軌跡新點(diǎn)坐標(biāo)。為了有效提升插補(bǔ)實(shí)時(shí)性以及速度,需要進(jìn)行預(yù)處理,確?梢越档陀(jì)算量。通過(guò)阿當(dāng)姆斯算法,有機(jī)結(jié)合前、后向差分來(lái)進(jìn)行計(jì)算,保障能夠防止計(jì)算隱式、復(fù)雜的方程。為了確?梢杂行У剡M(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算,設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)Matlab平臺(tái)進(jìn)行仿真處理[3]。3.2實(shí)現(xiàn)ARM工控機(jī)基于ARM工控機(jī)來(lái)展現(xiàn)六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件,實(shí)際操作中開(kāi)發(fā)軟件環(huán)境是首要問(wèn)題,把Linux系統(tǒng)安裝在FreescaleIMx6中,構(gòu)成ubuntu版本的控制系統(tǒng),并且系統(tǒng)中移入嵌入式Qt,并且在ubuntu中移入DMC控制器中的Linux庫(kù)[4]。利用圖形用戶界面來(lái)設(shè)計(jì)軟件,構(gòu)件主體框架的時(shí)候合理應(yīng)用QMainWindows,為了能夠全面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所有模塊的基本功能,需要合理應(yīng)用QDialog、QWidget類(lèi),通過(guò)Qt信號(hào)、配置文件、事件管理、全局變量等來(lái)展現(xiàn)模塊的信息交流功能?刂栖浖到y(tǒng)包括以下幾方面內(nèi)容:第一,文檔管理模塊。文檔管理模塊能夠保存文件、重新構(gòu)建文件,是一種可以被DMC-2163解析的文檔二字符指令集,以便于能夠簡(jiǎn)單控制代碼測(cè)試機(jī)器人的軸[5]。第二,與下位機(jī)通訊模塊,這部分實(shí)際上就是通過(guò)DMCComandOM()函數(shù)來(lái)對(duì)編碼器數(shù)值進(jìn)行關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)的獲取,計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡的時(shí)候應(yīng)用正逆運(yùn)動(dòng)學(xué),同時(shí)利用DMCdownloadFile()函數(shù),在控制器中下載運(yùn)動(dòng)指令。第三,人機(jī)界面模塊。這種模塊主要就是用來(lái)更新和顯示機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的,此外也能夠設(shè)置用戶輸入的數(shù)據(jù),保障能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和控制機(jī)器人的基本情況。第四,運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模塊,在已經(jīng)獲取末端連桿姿態(tài)和位置的基礎(chǔ)上,來(lái)對(duì)機(jī)器人轉(zhuǎn)角進(jìn)行計(jì)算的方式就是逆解。在已經(jīng)計(jì)算出關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的基礎(chǔ)上,來(lái)對(duì)空間中機(jī)器人姿態(tài)和位置進(jìn)行求解的方式就是運(yùn)動(dòng)學(xué)正解。機(jī)器人想要正確運(yùn)行的前提就是運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模塊,并且對(duì)機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)是否符合實(shí)際情況進(jìn)行分析,保障能夠及時(shí)更改錯(cuò)誤。第五,軌跡規(guī)劃模塊。這種模塊可以為完成基本運(yùn)動(dòng)作業(yè)提供依據(jù),不僅可以完成圓弧運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng),也能夠進(jìn)行NURBS插補(bǔ),保障能夠自由地進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)。第六,機(jī)器人在完成十分復(fù)雜的再現(xiàn)和示教操作的時(shí)候,利用再現(xiàn)模式界面來(lái)對(duì)示教動(dòng)作進(jìn)行自動(dòng)操作。第七,設(shè)置系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)置,如限制運(yùn)動(dòng)權(quán)限、進(jìn)入系統(tǒng)的密碼、機(jī)器人系統(tǒng)參數(shù)等。在設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的.時(shí)候,能夠在六自由度工業(yè)機(jī)器人中來(lái)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)軟件的基本作用,以此來(lái)保障控制軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的通用性。第八,狀態(tài)顯示模塊。這種模塊可以具體顯示完成作業(yè)的進(jìn)度、機(jī)器人安裝的姿態(tài)和位置、控制器I/O。第九,設(shè)置機(jī)器人參數(shù),一般來(lái)說(shuō)主要包括伺服驅(qū)動(dòng)倍頻比/分頻比、運(yùn)動(dòng)學(xué)DH參數(shù),六自由度工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)取決于DH參數(shù);機(jī)器人DMC控制卡輸送單個(gè)脈沖過(guò)程中的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度取決于倍頻比/分頻比[6]。3.3運(yùn)行系統(tǒng)軟件軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中成功測(cè)試各模塊以后,在程序主框架中進(jìn)行合理應(yīng)用,以便于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人系統(tǒng)。成功測(cè)試系統(tǒng)軟件以后具備運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本功能。
4結(jié)語(yǔ)
綜上,在基于目前已經(jīng)存在的六自由度機(jī)器人系統(tǒng)上來(lái)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),嵌入式ARM工控機(jī)和DMC-2163控制卡是硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在Ubuntu的基礎(chǔ)上構(gòu)建Qt平臺(tái),此時(shí)合理科學(xué)地設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。此外把NUBRS插補(bǔ)計(jì)算方式融入到控制系統(tǒng)中,保障在軌跡空間中機(jī)器人末端能夠形成自由曲線軌跡。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)為機(jī)器人提供圖形界面,能夠?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行提供比較好的擴(kuò)展性、高通用性,并且操作也十分方便,因此這種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用具備廣闊的前景。
參考文獻(xiàn)
[1]張鵬程,張鐵.基于矢量積法的六自由度工業(yè)機(jī)器人雅可比矩陣求解及奇異位形的分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,20xx(8):152-154.
[2]張鵬程,張鐵.基于包絡(luò)法六自由度工業(yè)機(jī)器人工作空間的分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,20xx(10):164-166.
[3]倪受東,丁德健,張敏,等.視覺(jué)功能六自由度工業(yè)機(jī)器人的研制[J].制造業(yè)自動(dòng)化,20xx,34(24):1-4,9.
[4]吳應(yīng)東.六自由度工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真[J].現(xiàn)代電子技術(shù),20xx(2):74-76.
[5]田東升,胡明,鄒平,等.基于ANSYS的六自由度工業(yè)機(jī)器人模態(tài)分析[J].機(jī)械與電子,20xx(2):59-62.
[6]欒本言,孫首群,田科技,等.六自由度工業(yè)機(jī)器人位姿誤差的補(bǔ)償方法[J].信息技術(shù),20xx(1):191-194.
控制系統(tǒng)論文12
一、電氣自動(dòng)化工程分布式控制系統(tǒng)的興起和發(fā)展
目前,隨著企業(yè)的管理更加復(fù)雜,原有的電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)開(kāi)始暴露出一些缺點(diǎn),無(wú)法滿足企業(yè)的進(jìn)一步需求。因此,電氣自動(dòng)化工程分布式控制系統(tǒng)開(kāi)始誕生,并隨著企業(yè)的需求不斷進(jìn)行發(fā)展。
二、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
目前,我國(guó)的電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)正在逐步發(fā)展中,同時(shí)與其他技術(shù)的結(jié)合更加緊密,為電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)提供了未來(lái)的發(fā)展動(dòng)力。通過(guò)分析和研究發(fā)現(xiàn),未來(lái)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)主要向著以下幾個(gè)方面發(fā)展:
。ㄒ唬┘夹g(shù)得到進(jìn)一步創(chuàng)新
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,針對(duì)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的需求也會(huì)不斷增加,因此相關(guān)的技術(shù)就會(huì)不斷地發(fā)展和更新,從而更好地滿足人們對(duì)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的需求。一些創(chuàng)新的技術(shù)會(huì)不斷地出現(xiàn)并得以發(fā)展,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,目前,隨著企業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的逐漸重視,能夠進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,從而為電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新提供動(dòng)力;第二,目前,我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)雖然得到了一定的發(fā)展,但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在很多不足之處,因此為了提高國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力,技術(shù)創(chuàng)新成為了重要的解決途徑,能夠進(jìn)一步促進(jìn)工程控制系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新。
(二)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不斷完善
為了促進(jìn)國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)與國(guó)外系統(tǒng)的統(tǒng)一,需要不斷完善電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在標(biāo)準(zhǔn)確立之后,生產(chǎn)商家按照標(biāo)準(zhǔn)制造電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的元器件,從而能夠屏蔽電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的差異性。其標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,標(biāo)準(zhǔn)化組織的建立,隨著電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)與其他技術(shù)的不斷融合,需要建立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化組織,從而進(jìn)一步促進(jìn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善;第二,商家逐步接受并按照電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn),從而能夠生產(chǎn)通用的設(shè)備,更好地促進(jìn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展。
(三)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的安全性和方便性逐漸
提高隨著電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)復(fù)雜程度的不斷提高,其安全性和操作方便性也成為了重要的需求,因此為了促進(jìn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展,較高安全性和方便性的控制系統(tǒng)正在發(fā)展并完善。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)地方:第一,安全標(biāo)準(zhǔn)的制定,為了進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)的安全性,制定了有關(guān)控制系統(tǒng)的規(guī)范操作和安全操作的標(biāo)準(zhǔn),從而進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)的安全性;第二,隨著電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)復(fù)雜度的進(jìn)一步提高,為了使用戶更加方便地使用,使用者可以利用可視化界面進(jìn)行操作,在操作過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)一些操作步驟的提示。
三、促進(jìn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的'建議
目前,我國(guó)的電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)得到了進(jìn)一步的發(fā)展,為企業(yè)的生產(chǎn)和管理提供了方便。各種新技術(shù)的不斷發(fā)展為自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供了發(fā)展機(jī)遇,控制系統(tǒng)未來(lái)如何發(fā)展成為了重要的問(wèn)題,為此本文提出了以下幾點(diǎn)建議:
。ㄒ唬┎粩嘟Y(jié)合其他新技術(shù)
在信息社會(huì)中,某一學(xué)科的技術(shù)與其他學(xué)科都有著許多的關(guān)聯(lián),因此為了促進(jìn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展,可以在自動(dòng)化技術(shù)中不斷融合其他新的技術(shù),可以從以下幾個(gè)方面做起:第一,與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷結(jié)合,目前計(jì)算機(jī)在企業(yè)管理和生產(chǎn)中起到了非常大的作用,如果將自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,能夠促進(jìn)兩者更好地發(fā)展;第二,將計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合,信息社會(huì)的背景下,自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)該不斷結(jié)合信息技術(shù),從而能夠獲取和處理更多的信息。
。ǘ┐龠M(jìn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展
目前,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,使得很多遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用,因此,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)也可以向著網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷發(fā)展,結(jié)合新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從而促進(jìn)控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展,為此可以做到以下幾個(gè)方面:第一,促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不斷發(fā)展,能夠突出控制系統(tǒng)的作用和使用目的,使得控制系統(tǒng)各個(gè)部件之間可以更好地進(jìn)行通訊;第二,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將控制系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行傳輸,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),能夠不斷擴(kuò)展控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
。ㄈ┡囵B(yǎng)更多電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)相關(guān)的人才
人才是促進(jìn)社會(huì)不斷發(fā)展的動(dòng)力,同時(shí)也在推動(dòng)著電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展。因此,必須要培養(yǎng)相關(guān)的人才,可以做到以下幾點(diǎn):第一,加強(qiáng)校企的合作,從而使得學(xué)生能夠在企業(yè)中進(jìn)行實(shí)踐,不斷提高自己的動(dòng)手能力,從而能夠更好地使用電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng);第二,按照目前企業(yè)的需求,培養(yǎng)具有特定技能的人才,從而能夠不斷滿足企業(yè)的需求,更好地促進(jìn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展;第三,建立有關(guān)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)體系,完善培訓(xùn)體系的教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)等等,能夠?qū)θ瞬胚M(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng),能夠更快地適應(yīng)企業(yè)的要求。
控制系統(tǒng)論文13
摘 要:武漢鋼鐵集團(tuán)鄂鋼公司富裕煤氣發(fā)電項(xiàng)目新建兩臺(tái)150t/h燃?xì)忮仩t控制系統(tǒng)采用浙大中控DCS控制軟件實(shí)現(xiàn)了設(shè)備維護(hù)及生產(chǎn)操作人員的遠(yuǎn)距離訪問(wèn)和監(jiān)視。本文介紹了燃?xì)忮仩t燃燒控制系統(tǒng)、汽包水位控制系統(tǒng)、鍋爐送風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)及鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)等的主要特點(diǎn)和控制流程。實(shí)踐證明,該系統(tǒng)達(dá)到了鍋爐燃燒工況良好、節(jié)能降耗的工藝要求,且運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
關(guān)鍵詞:鍋爐自動(dòng)控制;燃燒雙交叉控制;FSSS控制系統(tǒng)
1 概述
鍋爐是一種產(chǎn)生蒸汽的熱交換設(shè)備。它通過(guò)煤、油或氣等燃料的燃燒過(guò)程釋放出熱能,并通過(guò)傳熱設(shè)備把熱量傳遞給水,將水轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽,過(guò)熱蒸汽直接供給工業(yè)、生活等生產(chǎn)中所需要的熱能。武漢鋼鐵集團(tuán)鄂鋼公司富裕煤氣發(fā)電項(xiàng)目新建2臺(tái)150t/h燃?xì)忮仩t,鍋爐燃燒產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽部分送至汽輪機(jī)用于發(fā)電,部分送至外網(wǎng)滿足其它用戶生產(chǎn)、生活需要。
鍋爐控制系統(tǒng)分為燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)及減溫減壓系統(tǒng),控制系統(tǒng)主要完成設(shè)備操作、設(shè)備狀態(tài)及生產(chǎn)參數(shù)的監(jiān)控功能,汽包水位自動(dòng)控制調(diào)節(jié)功能,爐膛負(fù)壓控制調(diào)節(jié)功能,鍋爐送風(fēng)風(fēng)量控制調(diào)節(jié)功能及熱風(fēng)燒嘴和煤氣燒嘴控制調(diào)節(jié)功能,鍋爐上位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了畫(huà)面顯示、設(shè)備操作、報(bào)警、歷史趨勢(shì)記錄及報(bào)表打印等功能。
2 系統(tǒng)介紹
2.1 燃燒系統(tǒng)
鍋爐燃燒介質(zhì)由高爐煤氣及焦?fàn)t煤氣組成,分三層,每層四路進(jìn)入鍋爐本體混合一定量的熱風(fēng)參與燃燒過(guò)程。每個(gè)燒嘴處設(shè)計(jì)有火焰監(jiān)視器,共12個(gè),用于監(jiān)視爐膛火焰的持續(xù)性及大小,在上層及下層各燒嘴處設(shè)計(jì)有點(diǎn)火器共8個(gè),每條高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣及熱風(fēng)管道上均設(shè)計(jì)有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥閥門(mén)開(kāi)度來(lái)控制爐膛溫度,并在鍋爐本體設(shè)計(jì)有熱電偶用于監(jiān)測(cè)爐溫。
2.2 汽水系統(tǒng)
鍋爐汽水系統(tǒng)流程如下:除氧器→高壓給水泵→省煤器預(yù)熱→鍋爐汽包→生成不飽和蒸汽→I級(jí)過(guò)熱器→I級(jí)過(guò)熱器集箱→噴水減溫器→II級(jí)過(guò)熱器→II級(jí)過(guò)熱器集箱→生成飽和的過(guò)熱蒸汽→用戶。
2.3 煙風(fēng)系統(tǒng)
空氣由送風(fēng)機(jī)送至空氣預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱成為熱風(fēng),熱風(fēng)送至燒嘴與煤氣混合燃燒,生成高溫?zé)煔,煙氣由引風(fēng)機(jī)牽引經(jīng)過(guò)過(guò)熱器、省煤器、預(yù)熱器至煙囪排放,并將鍋爐燃燒產(chǎn)生的不飽和蒸汽加熱成高溫高壓飽和蒸汽。
3 系統(tǒng)配置
鍋爐控制系統(tǒng)分為上位和下位兩類(lèi)系統(tǒng)組成,下位控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了L0級(jí)(現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備級(jí))與L1級(jí)(基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)級(jí))間的網(wǎng)絡(luò)連接,并預(yù)留L2級(jí)(過(guò)程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)),上位控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)顯示、儲(chǔ)存、報(bào)警、打印等功能。
4 控制功能
4.1 燃燒控制系統(tǒng)
鍋爐燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)的基本任務(wù),是使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量,適應(yīng)蒸汽負(fù)荷的要求,且要保證燃燒經(jīng)濟(jì)和鍋爐運(yùn)行安全,為此合理的風(fēng)煤比才能維持汽包內(nèi)或出口蒸汽壓力在需要的范圍內(nèi)。
4.1.1 對(duì)空氣和燃料的控制
鍋爐用水經(jīng)省煤器預(yù)熱后,注入鍋爐內(nèi),在進(jìn)水管道內(nèi),進(jìn)行流量、溫度、壓力測(cè)量,送至調(diào)節(jié)器。在這一調(diào)節(jié)器中,通過(guò)減法器計(jì)算出溫度差,將前面所測(cè)得的流量乘以溫差,即可求得進(jìn)水管道中所注入的水所需的熱量。而出口測(cè)的熱水溫度信號(hào)送給溫度調(diào)節(jié)電路,溫度調(diào)節(jié)電路將它在與人工設(shè)定值水平SP之間進(jìn)行控制計(jì)算,將輸出信號(hào)作為結(jié)果輸出,將前面原料加熱所需要的熱量加到該輸出信號(hào)中,作為燃料流量的設(shè)定值,與燃料流量這一小閉環(huán)所檢測(cè)出此時(shí)燃料的流量值,做一差值計(jì)算,從而調(diào)節(jié)燃料控制閥的大小,進(jìn)而進(jìn)行熱量控制。
4.1.2 燃燒雙交叉控制
雙交叉燃燒控制是以維持合適的空氣、燃燒比值為手段,達(dá)到燃燒時(shí)始終維持低過(guò)?諝庀禂(shù),從而保證了較高的燃燒效率,同時(shí)也減少了排煙對(duì)環(huán)境的污染。
雙交叉燃燒控制實(shí)際上是以爐溫調(diào)節(jié)為主回路,以燃燒流量和空氣流量調(diào)節(jié)并列為副回路的串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng),加上高、低信號(hào)選擇器組成的帶有邏輯功能的比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它的主要作用是當(dāng)爐子負(fù)荷變化,以維持爐溫在給定值上,而且使燃燒工況始終處于低過(guò)?諝庀禂(shù)的經(jīng)濟(jì)合理狀況。
4.2 汽包水位控制
鍋爐汽包水位控制常用的有位式調(diào)節(jié)和連續(xù)調(diào)節(jié)兩種方式。位式調(diào)節(jié)是根據(jù)汽包水位高、低兩個(gè)位置進(jìn)行控制的,適用于蒸汽量小于4t/h的燃?xì)忮仩t。本鍋爐采用三沖量水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。汽包水位三沖量給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)由汽包水位測(cè)量變送器、蒸汽流量測(cè)量裝置及變送器、給水流量測(cè)量裝置及變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器等組成。汽包水位信號(hào)是主信號(hào),任何擾動(dòng)引起的水位變化,都會(huì)使調(diào)節(jié)器輸信號(hào)發(fā)生變化,改變給水流量,使水位恢復(fù)到給定值;蒸汽流量信號(hào)是前饋信號(hào),其作用是防止由于“虛假水位”而使調(diào)節(jié)器產(chǎn)生錯(cuò)誤的動(dòng)作,改善蒸汽流量擾動(dòng)時(shí)的調(diào)節(jié)質(zhì)量;蒸汽流量和給水流量?jī)蓚(gè)信號(hào)配合,可消除系統(tǒng)的靜態(tài)偏差。當(dāng)給水流量變化時(shí),測(cè)量孔板前后的差壓變化很快并及時(shí)反應(yīng)給水流量的`變化,所以給水流量信號(hào)作為介質(zhì)反饋信號(hào),使調(diào)節(jié)器在水位還未變化時(shí)就可根據(jù)前饋信號(hào)消除內(nèi)擾,使調(diào)節(jié)過(guò)程穩(wěn)定,起到穩(wěn)定給水流量的作用。
4.3 爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)
爐膛負(fù)壓自動(dòng)控制是通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)開(kāi)度,保持爐膛負(fù)壓在-20~-10pa的微負(fù)壓狀態(tài),保證鍋爐安全燃燒。引風(fēng)機(jī)停止后,其風(fēng)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需自動(dòng)關(guān)閉。
4.4 鍋爐送風(fēng)自動(dòng)控制
送風(fēng)自動(dòng)控制的目的是:使鍋爐所投入的燃料在爐膛中燃燒時(shí),自動(dòng)投入合適的風(fēng)量,以保證鍋爐的經(jīng)濟(jì)燃燒。通過(guò)煤氣壓力調(diào)節(jié)送風(fēng)壓力,進(jìn)而達(dá)到最高的鍋爐熱效率,煙氣含氧量作為總風(fēng)量的修正值,通過(guò)調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)變頻器頻率來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)壓力。
4.5 鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)
過(guò)熱蒸汽溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù)是維持過(guò)熱器出口蒸汽溫度在允許范圍之內(nèi),并保護(hù)過(guò)熱器使其管壁溫度不超過(guò)允許的工作溫度。鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)采用自制冷凝水噴水減溫裝置,通過(guò)調(diào)節(jié)減溫水調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度來(lái)控制集汽集箱和減溫器出口蒸汽溫度,保證集汽集箱中蒸汽溫度在430~450℃范圍內(nèi)。
控制系統(tǒng)論文14
1取苗機(jī)構(gòu)的主要部分動(dòng)作控制過(guò)程
1.1苗盤(pán)輸送的控制過(guò)程
苗盤(pán)輸送機(jī)構(gòu)的主要功能是把苗盤(pán)固定在上面,通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng),每隔一固定時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)1次,每次只轉(zhuǎn)動(dòng)1個(gè)固定距離(即為穴盤(pán)的格子間距),將1排穴盤(pán)苗送到指定的位置,通過(guò)液壓頂苗桿將秧苗頂出。當(dāng)整盤(pán)苗全部被頂出后,輸送裝置會(huì)將穴盤(pán)輸送走,進(jìn)行回收,并且將下一盤(pán)苗送到指定位置,從而實(shí)現(xiàn)穴盤(pán)苗均勻、連續(xù)地輸送到位。
1.2液壓頂苗桿的控制過(guò)程
液壓頂苗桿的動(dòng)作過(guò)程是間歇往復(fù)伸縮運(yùn)動(dòng),目的是將到達(dá)指定位置的穴盤(pán)苗從苗盤(pán)中頂出。當(dāng)輸送定位傳感器檢測(cè)到苗盤(pán)到達(dá)指定位置時(shí),就驅(qū)動(dòng)液壓缸反復(fù)伸縮運(yùn)動(dòng)。根據(jù)實(shí)際需要,確定其頂出的距離,即可將整排秧苗頂出,然后頂桿縮回。
1.3放苗輸送機(jī)構(gòu)的控制過(guò)程
當(dāng)穴盤(pán)苗被頂桿頂出,落入到下方的曲線導(dǎo)苗管由于穴盤(pán)苗根部重力大,穴盤(pán)苗將直立著落到放苗輸送帶上的每個(gè)隔板之間。放苗輸送帶由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),可根據(jù)實(shí)際作業(yè)要求設(shè)定其轉(zhuǎn)動(dòng)速度,將秧苗喂入到投苗機(jī)構(gòu)中,由投苗裝置再將秧苗進(jìn)行栽植。當(dāng)落入到放苗輸送帶上的一排苗全部喂完后,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),輸送帶等待下一排的穴盤(pán)苗的落入。通過(guò)上述各機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)控制配合,可將穴盤(pán)苗從穴盤(pán)中自動(dòng)喂入到投苗機(jī)構(gòu)中,由投苗機(jī)構(gòu)將秧苗置入田間開(kāi)出的溝穴中,進(jìn)行覆土和鎮(zhèn)壓等工作,從而完成穴盤(pán)苗的整個(gè)移栽過(guò)程。
2控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)是取苗機(jī)構(gòu)的指揮系統(tǒng),通過(guò)它可以讓執(zhí)行器按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作?删幊绦蚩刂破(PLC)是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),與繼電器相比,它具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、體積小和能耗低等特點(diǎn)。因此,本設(shè)計(jì)選用PLC作為取苗機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)[8]。在取苗機(jī)構(gòu)自動(dòng)取苗過(guò)程中,主要會(huì)涉及到以下幾步:1)苗盤(pán)輸送機(jī)構(gòu)處的傳感器1檢測(cè)苗盤(pán)輸送帶上是否有苗盤(pán)。如果沒(méi)有,則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。2)液壓頂苗桿處的傳感器2檢測(cè)穴盤(pán)被頂出的那排穴盤(pán)中是否有秧苗。如果有,驅(qū)動(dòng)液壓缸伸出,頂苗桿將秧苗頂出穴盤(pán);如果沒(méi)有,電動(dòng)機(jī)1啟動(dòng),帶動(dòng)苗盤(pán)輸送帶傳動(dòng),直至傳感器2檢測(cè)到有苗,液壓頂苗桿頂出秧苗后返回原位。3)放苗輸送機(jī)構(gòu)輸送帶1上的傳感器3檢測(cè)其上是否有秧苗。如果有秧苗,電動(dòng)機(jī)2啟動(dòng),將秧苗喂入栽植機(jī)構(gòu);如果沒(méi)有,則等待。4)放苗輸送機(jī)構(gòu)輸送帶2上的傳感器4檢測(cè)其上是否有秧苗。如果有秧苗,電動(dòng)機(jī)3啟動(dòng),將秧苗喂入栽植機(jī)構(gòu);如果沒(méi)有,則等待。在此控制系統(tǒng)中,PLC輸入端與傳感器、行程開(kāi)關(guān)和按鈕等相連,而輸出端直接和電動(dòng)機(jī)、電磁閥、指示燈和報(bào)警信號(hào)等相連。各種邏輯控制及時(shí)間控制在PLC內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。
2.1可編程序控制器(PLC)的選擇
首先,根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝要求確定I/O點(diǎn)數(shù)。其中,輸入13點(diǎn),輸出10點(diǎn),再增加10%~20%的備用量,以便隨時(shí)增加控制功能。再根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)、編程與程序調(diào)試的靈活性、擴(kuò)展性和性?xún)r(jià)比等要求,選用的可編程序控制器為西門(mén)子S7-200系列中的S7-200CPU226。它有24個(gè)輸入點(diǎn)、16個(gè)輸出點(diǎn)、2個(gè)RS485通訊口。其中,1個(gè)通訊口與計(jì)算機(jī)相連,1個(gè)與操作界面相連,方便編程與調(diào)試。S7-200CPU226包括1個(gè)中央處理單元(CPU)、24V直流電源以及數(shù)字量I/O點(diǎn),這些都被集成在一個(gè)緊湊和獨(dú)立的設(shè)備中。
2.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的電氣設(shè)備。脈沖的數(shù)量決定了旋轉(zhuǎn)的總角度,脈沖的頻率決定了旋轉(zhuǎn)的速度,方向信號(hào)決定了旋轉(zhuǎn)的'方向。根據(jù)被控設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù),采用二相八拍混合式步進(jìn)電機(jī),型號(hào)為42BYGH101。
2.3傳感器的選擇選
擇接近開(kāi)關(guān)作為檢測(cè)有無(wú)秧苗的傳感器。接近開(kāi)關(guān)有3根連接線(紅、藍(lán)、黑),紅色接電源的正極,黑色接電源的負(fù)極,藍(lán)色為輸出信號(hào)。當(dāng)與秧苗接近時(shí),輸出電平為低電平,否則為高電平。
3控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1手動(dòng)控制方式
用按鈕操作對(duì)裝置的每一種運(yùn)動(dòng)單獨(dú)進(jìn)行控制。手動(dòng)運(yùn)行方式不是控制系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式,而是用于設(shè)備調(diào)試、系統(tǒng)調(diào)整和緊急情況下的控制方式,因此是自動(dòng)運(yùn)行方式的輔助方式。所謂緊急情況,是指PLC在故障情況下運(yùn)行。
3.2自動(dòng)控制方式
穴盤(pán)苗自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)上電,系統(tǒng)進(jìn)入上電復(fù)位狀態(tài)。按下啟動(dòng)按鈕,取苗機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作。裝在苗盤(pán)支架上的位置檢測(cè)傳感器檢測(cè)頂苗桿頂出的該排是否有穴盤(pán)苗。若無(wú)苗,則驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),帶動(dòng)送苗傳送帶,直到傳感器檢測(cè)到該排存在穴盤(pán)苗,電機(jī)則停止運(yùn)動(dòng);若檢測(cè)到有苗,則驅(qū)動(dòng)液壓頂苗桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作,頂苗桿伸出,并將檢測(cè)到的該排秧苗從穴盤(pán)中頂出,然后液壓頂苗桿縮回。因根部自重,秧苗通過(guò)曲線導(dǎo)苗管直立地落到停穩(wěn)的放苗輸送機(jī)構(gòu)輸送帶1的每個(gè)隔板之間。當(dāng)位置傳感器檢測(cè)到隔板之間有秧苗時(shí),驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)1,帶動(dòng)輸送帶1運(yùn)動(dòng),將秧苗喂入到栽植機(jī)構(gòu)中去;當(dāng)輸送帶1在投喂秧苗時(shí),苗盤(pán)輸送機(jī)構(gòu)以及液壓頂苗桿繼續(xù)工作,苗盤(pán)輸送帶將穴盤(pán)的第2排送到指定位置,液壓頂苗桿將第2排秧苗頂出,并將第2批的秧苗投入到停穩(wěn)的放苗機(jī)構(gòu)輸送帶2上的隔板之間,等待投喂;當(dāng)輸送帶1上的秧苗全部被喂完之后,步進(jìn)電機(jī)2啟動(dòng),帶動(dòng)輸送帶2運(yùn)動(dòng),并且開(kāi)始喂苗;而停止的輸送帶1繼續(xù)接受第3排秧苗的落入。經(jīng)過(guò)這樣一個(gè)重復(fù)循序的過(guò)程,取苗機(jī)構(gòu)就能完成連續(xù)地向栽植機(jī)構(gòu)中投喂秧苗,以保證移栽機(jī)的持續(xù)工作,提高移栽效率。在此控制過(guò)程中,可通過(guò)鍵盤(pán)和顯示器設(shè)定參數(shù),來(lái)控制移栽速度及秧苗株距。若在控制過(guò)程中,某一部分出現(xiàn)故障,報(bào)警裝置啟動(dòng)報(bào)警程序。
4結(jié)束語(yǔ)
本文針對(duì)一種新型的穴盤(pán)苗頂桿式取苗機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)了自動(dòng)取苗控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)以PLC控制器為核心,通過(guò)步進(jìn)電機(jī)和液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等來(lái)控制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。經(jīng)初步試驗(yàn),可以完成要求的動(dòng)作過(guò)程,并且可通過(guò)調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)改變動(dòng)作速率。在后期的研究中,還需加強(qiáng)控制系統(tǒng)在田間作業(yè)環(huán)境下受各種因素影響時(shí)的穩(wěn)定性。該取苗機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化研究對(duì)移栽機(jī)械的全自動(dòng)化有重要意義。
控制系統(tǒng)論文15
摘 要:電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用能大幅提高其信息傳輸水平和檢測(cè)水平,同時(shí)大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。通過(guò)分析電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀,探索了電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化工程;控制系統(tǒng);技術(shù)創(chuàng)新;信息技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.20xx.23.033
隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域都大量引進(jìn)了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),而企業(yè)自動(dòng)化和智能化的實(shí)現(xiàn)都以電氣化的有效配合為基礎(chǔ)。改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了快速發(fā)展,但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)水平仍然較低。在經(jīng)濟(jì)全球化不斷推進(jìn)的過(guò)程中,國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化企業(yè)不得不面對(duì)更多來(lái)自外國(guó)大型企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力,這就要求企業(yè)通過(guò)科技創(chuàng)新不斷提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)健康、穩(wěn)定發(fā)展。
1 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀
1.1 信息集成化
信息技術(shù)在電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面:①管理層面上縱深方向的延伸。在企業(yè)中,管理部門(mén)對(duì)財(cái)務(wù)核算、人力資源等數(shù)據(jù)信息的存取需通過(guò)特定的瀏覽器實(shí)現(xiàn),且對(duì)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)形式畫(huà)面的監(jiān)控也有賴(lài)于此。②電氣自動(dòng)化設(shè)置、系統(tǒng)、機(jī)器中信息技術(shù)的橫向拓展。近年來(lái),微電子處理器技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用越來(lái)越多,這逐漸模糊了原來(lái)明確規(guī)定的界面。
1.2 Windows NT和IE的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言規(guī)范
人機(jī)界面是電氣自動(dòng)化工程領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。由于PC系統(tǒng)具有控制靈活和易于集成的優(yōu)勢(shì),因此被越來(lái)越多的用戶所認(rèn)可。在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)語(yǔ)言的情況下,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的維護(hù)、處理更加簡(jiǎn)便。
1.3 電氣自動(dòng)化工程分布式控制系統(tǒng)
近幾年,DCS系統(tǒng)的缺點(diǎn)逐漸在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中暴露出來(lái)。該系統(tǒng)具有模擬數(shù)字混合系統(tǒng)的特點(diǎn),且仍然沿用傳統(tǒng)型儀表,因此其可靠性無(wú)法滿足要求,進(jìn)一步增加了維修的難度。同時(shí),生產(chǎn)商家之間還沒(méi)有全面建立起統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),維修、使用的互換性難以實(shí)現(xiàn)。另外,由于當(dāng)前電子自動(dòng)化工程系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新,控制系統(tǒng)更新周期逐漸縮短,相應(yīng)投入大幅增加。
1.4 利用集中監(jiān)控方法的控制系統(tǒng)
通過(guò)一個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)所有功能是集中控制方式系統(tǒng)控制的特點(diǎn),這在很大程度上降低了運(yùn)行速度。在監(jiān)控中放入所有的電子自動(dòng)化設(shè)備不僅減少了主機(jī)空間,使電纜數(shù)量大幅增加,還提高了相應(yīng)的成本,降低了整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性。在集中監(jiān)控的聯(lián)鎖與隔離刀閘的閉鎖使用硬線的情況下,設(shè)備將無(wú)法繼續(xù)操作。此外,在這種情況下反復(fù)接線會(huì)大幅增加維護(hù)工作的難度,并極易引起誤操作,從而影響整個(gè)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的操作。
2 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)
當(dāng)前,我國(guó)已經(jīng)將電氣自動(dòng)化工程納入了長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中,通過(guò)不斷提升電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新能力,促進(jìn)我國(guó)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的跨越式發(fā)展。對(duì)此,相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大產(chǎn)品的創(chuàng)新力度,著力于構(gòu)建自身的電氣自動(dòng)化產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán),進(jìn)而形成電氣自動(dòng)化工程自主創(chuàng)新的有利局面。同時(shí),相關(guān)部門(mén)還應(yīng)當(dāng)明確電氣自動(dòng)化企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主導(dǎo)地位,利用優(yōu)厚的政策和科學(xué)、完善的機(jī)制推動(dòng)國(guó)家重大科技研究項(xiàng)目的實(shí)行。
2.2 構(gòu)建統(tǒng)一的電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)
電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的維護(hù)運(yùn)行、開(kāi)機(jī)調(diào)試、測(cè)試實(shí)行和周期性設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)需以統(tǒng)一、完善的電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)為基礎(chǔ),同時(shí),從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到完工之間的資金和時(shí)間也能在此條件下實(shí)現(xiàn)最大限度的壓縮。實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理,不僅能滿足客戶的要求,還能將開(kāi)發(fā)系統(tǒng)從運(yùn)行系統(tǒng)中真正獨(dú)立出來(lái)。這就要求電氣自動(dòng)化工程的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成能夠?qū)崿F(xiàn)控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施、計(jì)算機(jī)監(jiān)管體系、企業(yè)工程管理體系中的一般通訊數(shù)據(jù)傳輸。在具體的網(wǎng)絡(luò)體系計(jì)劃實(shí)施中,在使用通訊系統(tǒng)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線時(shí),需要對(duì)控制元件級(jí)到辦公室環(huán)境之間整體的自動(dòng)化通訊進(jìn)行有效控制。
2.3 工程控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化接口
通過(guò)微軟公司標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的實(shí)施,工程的時(shí)間和成本被大幅壓縮,辦公室系統(tǒng)和電氣自動(dòng)化系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)的共享交換也得以實(shí)現(xiàn)。由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)策劃方案非常重要,因此企業(yè)需要在window 8系統(tǒng)環(huán)境下連接相關(guān)系統(tǒng),這就需要通過(guò)PC系統(tǒng)建立自動(dòng)化控制與管理系統(tǒng)兩者之間的重建接口。廠家之間的軟硬件數(shù)據(jù)交換問(wèn)題可通過(guò)程序標(biāo)準(zhǔn)化接口得到有效解決,為通訊的順暢性提供了保證。
2.4 市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化中的工程控制系統(tǒng)
在經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程不斷推進(jìn)的過(guò)程中,企業(yè)應(yīng)充分重視結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,通過(guò)實(shí)施體制改革,有效利用科學(xué)技術(shù)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,并充分關(guān)注市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化形成帶來(lái)的問(wèn)題,不斷提升企業(yè)的適應(yīng)能力。在企業(yè)過(guò)度關(guān)注集成系統(tǒng)和技術(shù)開(kāi)發(fā)時(shí),可將零部件的配套生產(chǎn)通過(guò)外包或社會(huì)分工的方式轉(zhuǎn)移出去,從而將有限資源用于研究大型裝備技術(shù),實(shí)現(xiàn)提升自主裝備制造比例的目的。
2.5 電氣自動(dòng)化工程和產(chǎn)品生產(chǎn)的安全性
安全防范技術(shù)的集成系統(tǒng)是當(dāng)前電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)發(fā)展的主要方向,而安全和非安全系統(tǒng)控制的一體化集成則是實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。在非安全系統(tǒng)控制的情況下,用戶安全方案的制訂通常使用成本最低的方式,這一點(diǎn)需要慎重考慮。電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的.系統(tǒng)安全是未來(lái)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的亮點(diǎn),并從安全級(jí)別需求最高的領(lǐng)域向其他危險(xiǎn)級(jí)別相對(duì)較低的領(lǐng)域逐步延伸。電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的安全與防范設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循“由工廠設(shè)施層到網(wǎng)絡(luò)層、從硬件設(shè)備到軟件設(shè)備”的順序。
2.6 系統(tǒng)發(fā)展的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才需求
對(duì)設(shè)備控制人員的職業(yè)培訓(xùn)是電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)安裝和設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容,但很多廠商和系統(tǒng)工程單位對(duì)設(shè)備操作人員和維修人員的崗位培訓(xùn)是在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行后進(jìn)行的。對(duì)此,系統(tǒng)工程單位應(yīng)提前組織電氣自動(dòng)化設(shè)備的操作人員參與到系統(tǒng)安全工作中,使他們?nèi)媪私庾詣?dòng)化系統(tǒng);同時(shí),將相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)穿插于系統(tǒng)安裝過(guò)程中,讓相關(guān)操作人員熟悉相關(guān)設(shè)備的安裝原理和運(yùn)行原理。另外,設(shè)備操控人員還應(yīng)掌握相關(guān)設(shè)備產(chǎn)生故障的原因、維修措施和保養(yǎng)措施等。
3 結(jié)束語(yǔ)
電氣自動(dòng)化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中的重要技術(shù),電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。相關(guān)部門(mén)和企業(yè)應(yīng)提高科技研發(fā)和生產(chǎn)創(chuàng)新能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的跨越式發(fā)展。本文分析了當(dāng)前電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,并據(jù)此探索了電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1]崔鐵星.探析電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)管理信息化,20xx(2):129-130.
[2]張禮崇,郜祥,王焱,等.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].技術(shù)與市場(chǎng),20xx(1):127-128.
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