自动控制系统分析

自动控制系统分析（精选12篇）

自动控制系统分析 第1篇

1 差压计量仪表

计量仪表是化工企业中的必备仪器, 很多工作环节都离不开计量仪表。对于某些工艺介质的测量, 有时会采用差压计量仪表。使用差压计量仪表来测量有一个难点问题, 那就是很难保持监测过程的稳定不变, 这就很难获取精确的测量值, 因为差压计量仪表只有在平稳的工艺状态之下才能获得精确的测量值。如果使用差压计量仪表的过程中, 不能保持介质温度、压力相对稳定, 那么时间长久, 累计下来的差值必定不是个小的数目, 这无疑会给企业造成重大的损失。要解决差压计量仪表使用过程中的之一难题, 笔者认为, 要具备温度和压力的检测点, 测算不同介质温度和压力变化对被测物质密度的影响, 运用化工自动控制系统, 合理设置流量温度和压力补偿运算, 从而尽力做到差压计量仪表所得数值的精确度。

2 布线环节

在化工生产中, 对温度的监控是必不可少的, 而作为温度的检测元件, 热电偶和热电阻也是不可或缺的。本部分, 所要谈到的是热电偶温度检测布线环节。如在笔者所见过的一个工程设计, 在热电偶元件和端子柜之间采用的是正确的配线方式, 即热电偶补偿导线;但在端子柜到控制器机柜之间, 却忽视了补偿的问题, 采用的是普通导线的配线方式。化工生产中的各个环节均无小事, 化工自动控制系统亦是如此。以上那个设计之所以出现问题, 是注重了温度检测系统构成这类的大问题, 却忽视了布线这样的小环节。布线环节虽然细小, 但为了温度测量的精确度, 仍要多加关注。

在热电偶温度测量中, 值得关注的还有DCS中的温度问题。在DCS中, 如若数据采集器和端子柜之间所使用的是普通信号线的话, 如果两者之间是相同温度, 那么所测温度就是正常的、精确的。但实际情况是, 控制柜内的电子元件具有散热功能, 而端子柜中的元件却没有这一功能, 所以很难保持数据采集器和端子柜之间的温度相同, 这也就意味着两者之间存在着不同的电势, 得到的数值也不够精确。要解决热电偶温度测量数值不准的这一难题, 就要从所用的导线上入手, 在数据采集器和端子柜之间采用补偿导线连接是一个有效办法。

3 温度检测套管

笔者所要论述的是搅拌设备内的温度检测套管, 在搅拌设备内部, 这种温度检测套管是必不可少的。但往往因为安装的问题, 会出现温度检测套管使用寿命不长, 甚至是发生事故的现象, 这是因为, 作为温度检测的元件, 温度检测套管一般都是热电偶或热电阻, 且插入的深度较长, 以便更准确测量到设备内的温度。但在搅拌机运转的过程中, 被搅拌的介质形成涡流是必然的, 这种涡流能产生动力, 而这种动力长时间地作用到温度检测套管上, 容易导致套管的断裂, 严重时还可能发生生产事故, 所以要多加关注搅拌设备内部温度检测套管的安装问题。有效的做法是在温度检测套管上加装保护套筒。这样在套筒顶部形成的反作用力就能够作用于涡流形成的动力, 从而相互抵消, 这就从根本上解决了搅拌设备内的温度检测套管的安全隐患, 从而能保证生产的顺利进行。即便如此, 定期检查搅拌设备内的温度检测套管也是必做的工作。

4 流量测量表

笔者认为, 冲程泵出口流量测量表的选用尤为重要, 选用不当, 会给企业带来不小的损失。在化工生产装置中, 冲程泵用来实现微量配料。总的来说, 冲程泵分为两种, 即单头冲程泵和双头冲程泵。冲程泵的出口处都有流量测量仪表, 这种流量测量仪表能够检测配料的瞬时流量。相对于双头冲程泵来说, 单头冲程泵在选择测量仪表选型时必须多加注意。简单的以网为冲程泵为例, 其运动原理是往复运动, 而正是这种往复运动, 将原料输送到管线当中去, 依靠冲程泵出口管线上的测量仪表测量配料的流量, 但如若测量仪表的选型不对, 那么就无法实现对配料流量的准确测量。

最为典型的例子, 是橡胶装置中使用转子流量计的例子。在分散剂冲程泵的设计中, 大庆石化公司使用的是量程为25L/H的转子流量计, 测量的结果是数据不准, 且负责机械传动的部件时常损坏, 影响到企业生产的稳定。究其原因, 问题出在测量仪表的选型不符上。在转子流量计中, 浮子的作用至关重要, 被测介质数值的多少由浮子飘动产生的流量信号所决定, 在冲程泵工作的过程中, 得到的数值只可能是不断地在最大值和最小值之间滑动, 难以得出精准的数值, 这无疑是无效的计量方式。

最好的解决方法是将原有的转子流量计换掉, 取而代之的是相同最程的质量流量计。质量流量计的优势在于, 相对于工艺管线的20mm左右的内径来说, 其出口线径和入口线径都是1mm, 从而使泵体和表体之间的工艺管线的作用有所改变, 不在是单一的管线, 而是形成了一个介质缓冲器, 无形之中解决了流量测量时的断流现象, 从而使冲程泵能够连续工作, 继而能够得出精度高的数值。

总而言之, 要关注化工自动控制系统在应用中的诸多问题, 并加强对于此领域的研究开发, 只有真正做到合理应用化工自动控制系统, 才能提高设备的使用寿命, 才能保证生产的稳定顺利进行。我国的化工产业正处于转型期, 新型科技的不断引进, 我国化工自动控制系统的应用前景更加广泛。

摘要：本文根据笔者多年在化工领域的工作经验, 总结了对化工自动控制系统应用方面的诸多热点、难点问题, 包括差压计量仪表合理使用、热电偶温度检测布线环节和温度检测套管的正确安装等。化工自动控制系统的应用前景必然更加广泛。

关键词：化工自动控制系统,应用分析,发展前景

参考文献

[1]范曦予.化工厂污水处理站自动控制系统[J].中国石油和化工标准与质量, 2011 (4) .

[2]唐威, 孙锡波, 王健.惯性圆锥破碎机在铀堆浸矿山的应用研究[J].铀矿冶, 2010 (1) .

地铁信号系统自动控制功能分析论文 第2篇

地铁信号系统的未来发展趋势体现在以下3个方面。第一：随着通信技术的发展和计算机网络技术的进步，单一线路的ATS控制系统将向集成化程度更高的城市综合轨道交通控制系统发展，实现轨道交通网络综合监控;第二：目前国内普遍采用的ATO自动驾驶模式在列车出站时仍需要司机发出发车命令，在CBTC系统运营日渐趋于稳定后，通过系统升级等方式实现全程无人ATO驾驶功能，信号系统自动控制列车行驶，降低运营单位生产压力的同时提高社会经济效益;第三：当前各城市地铁线路间均有联络线预留，为线路间的互联互通提供了基本的物理条件，在车型、轨道线路等条件允许下，各系统承包商开放系统接口的情况下，通过升级车载控制器，CBTC列车将实现各线路间的互联互通，为更灵活的运营调度提供方便。

机械自动化控制系统分析 第3篇

关键词：工程机械；自动化应用；系统改造；计算机控制；细节设置

工程机械设备在整个经济社会空间中良性地位突出，包括工程推土机和装卸机等，都是需要在及其恶劣的环境中落实工作内容，这也从某一方面加重操作人员的劳动强度。为了确保既定目标的落实，装置的调节活动必不可少，而人员作业效率和管制质量的提升更是相当重要，从整体角度观察，要做到尽善尽美可以说难度较大。针对挖掘机来说，其装置形态由各类自由系统构建而成，提升和回转程序也要相互交替，所以如何在这一环节发挥控制系统的协调功能就是整个研究课题的最终方向，这将直接决定创新控制系统的改造事宜走向，只要处理完好，就会减轻人员工作强度，同时提高作业管控质量，减少安全事故的发生。

1.机械自动化控制系统原理的阐述

所谓自动化控制就是利用控制器设备进行生产工作状态的远程管理，令其维持预定变化规律的节奏趋势，这类系统需要借助一些机电部件完成结构搭建，进而汲取更多连续组合的相关元素，促成阶段整改效益的提升。在机械调整空间范围中，控制系统的存在意义就是调整机械布局模式，现代机械设施与自动控制系统已经密不可分，这是机电一体化改造活动的总体局势。其中，检测系统会对工作输出量进行梳理，确定报告无误后反馈给上级，保证控制流程运算的合理性，这样的系统称为闭环式管控结构。在控制系统中包含丰富的信号类型，可以考虑全部予以时间连续函数处理和离散规划两种途径，过程中如果系统的输入和输出变量都是单个的，就自然过渡到单变量控制系统形态。

2.系统控制的稳定性能研究

2.1.阻碍系统稳定运行的因素整理

工程机械在作业环节中，由于外部环境的恶劣，机身震动现象比较常见，但设备使用性能也会大大减分。在机械系统周边的部件中，尤其是动力源部位，液压装置运转的机械震动极为剧烈，加上运动触碰激起的冲击负荷，都会令后期使用效能大幅下降，所以，系统抗震性能的设计尤为重要。另外，恶劣环境下进行机械作业活动，周边的噪声影响也会十分强烈，这就令控制系统必须做好抗干扰元素追加工作，随时抵御外部信号的干扰效用，这样才能维持机械运转的流畅状态，避免误判行为的出现和蔓延。

实际应用环节中，系统要确保全程维持稳定的性能条件，这是贯彻大型机械制造活动效应的重要指标，而分析系统的稳定性正是整个控制理论的重要内容。有关此类结构模型的稳定性能，就是指在系统框架中尽量削减平衡状态的扰动因素，使其恢复到初始运作状态，而平衡状态就是不同变量在时间变化环境中处于零的运动状态。不同平衡形态下的机械控制系统，一旦说受到扰动因素影响，必然会产生运动，这就是所谓受扰活动，最要紧的是其运动效果不会随扰动因素的消失而完全停止，按照这种自由运动表现形式的不同，系统会依次呈现稳定、不稳定和临界稳定的状态样式。

2.2.系统性能的校正措施分析

系统性能校正是指结合控制模型的既定性能指标，进行搭接部件合理参数值的校验、改正，配合结构调整等操作完成创新空间形态的搭建，改善结构交替运动的环境素质，令临界点效应充分恢复。

系统校正的方法包括串联、并联和顺馈三种，其中串联校正主要是将装置串联在系统前向通路中；反馈模式则是将部件进行并联处理，形成局部回路结构；顺馈就是在偏差元素中做出改善，其中些许误差现象在所难免，为了尽量扩充精度空间，可以考虑在主反馈回路之外进行既定信号与主反馈信号引出点的设置，具体形成别样的开环控制通路。

完善系统校正工作涉及的另一个主要内容就是装置的选取，常用的装置可用种类繁多，应用中需要结合装置自身的幅频特性和相频特征分类，在幅频特性角度看来，可以分划为有源和无源两种形式，其设置标准也是根据对信号增益作用程度来规划的；透过相频特性观察，校正装置还可分为相位超前和滞后，以及滞后、超前结合三种类型。机械装置的自动化管理是实现我国机电一体化应用的必要支持因素，如何将先进理论转化为实用技术是整个研究活动的衷心夙愿。

3.结语

机械自动化是日后机械设计开发的总体趋势，根据目前我国机械自动化控制技术的开发实力和发展国情分析，需要依次完成由低级到高级、简单到复杂改造活动。一旦机械操作系统真正实现自动化管控时，数字控制和计算机程序都会得到一定的融通处理。我国要做的就是结合外国先进处理经验实现适当延展，充分结合我国机械制造产业的实际状况，加入创新思想元素，形成国情局势相对稳定的自动化改造理论。

参考文献：

[1]乔固.机械自动化控制系统浅谈[J].科技风，2010，19（07）：67-68

[2]裴韶光.机械自动化技术发展中的几个要点[J].企业导报，2010，13（02）：42-44

[3]陈韦兵.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].煤炭工程，2008，19（06）：36-37

[4]李艳梅.工程机械自动化的发展技术浅析[J].民营科技，2010，21（04）：23-24

油田水处理自动控制系统分析 第4篇

关键词：水处理系统,自动控制,管网结构

水处理系统在我国原油生产中具有举足轻重的作用,注水驱油是油田开发与生产中一种十分重要的开采形式,能够为油田生产补充必要的地层能量,是维持油田长期高产、稳产的一种有效方法。水处理自动控制系统是由水源、注水站、配水间、注水井等节点以及连接这些节点的管线组成的一个连续、 封闭的系统,是一个不可分割的整体。对油田水处理自动控制系统进行研究分析,是油田开发与生产中的重要工作,它保证着油田出油产量的稳定性与安全性。

一、水处理系统结构

油田注水自动控制系统包括水源、注水站、注水井以及注水管网、配水间等。其中注水站是最为重要的环节,不仅担负着存储、计量注水间的任务,也承担着分配注水、控制水压、 监控水质的功能。水源有地面水、地下水、工业废水、海水等, 在注水系统中,水是由专门的供水源提供的,水经过过滤、沉淀等工序的处理,满足了注水井对水质的要求后,才能由注水泵将水输送到注水站的水罐中。

注水站中,水经过注水泵的加压,注入到注水管网中, 再流入各配水间,配水间的主要任务则是调节和控制注水站的来水,对其进行计量。注水井位于注水系统的末端,其功能是将水注入到地层中。

二、油田注水管线流程

1.单管单井配水流程

单管单井配水流程较为简单灵活,是用来控制和调节一口注水井的注入量。它适用于面积大、注水井多、注水量较大的行列注水开发形式的油田。水站的水经过过滤加压后,通过单条注水干线输送至各配水间,在配水间进行调节和计量后, 再送至注水井中。

2.单管多井配水流程

在该流程中,配水间可控制多口井,它的工艺较单管单井配水流程要复杂一些,但系统应用灵活,各注水间干扰较小, 便于集中控制。来自水源的水经过滤、沉淀等处理后,通过注水泵升压,经出站的高压阀组分配后,进入到注水管网中,然后由配水间的分水器将水分配到各注水井中。

3.双管多井配水流程

双管多井配水流程适用于单井注水量较小的油田,该流程中注水和洗井可同时分开进行,从注水站到配水间有两条干线,一条用于正常洗水,一条用于洗井或注其它液体。在洗井时,注水干线和注水压力是不受干扰的,洗井水也可回收利用, 这对于环境保护是非常有益的。且不洗井时,注水管线又可为其它井下作业提供水源。

4. 小站直接配水流程

水源水经过注水站加压后,按照配注要求,在注水站内完成单口井注水量的控制和计量后直接进入注水井。这种流程具有以下特点:所用注水管线管径小,节约资源,注水井以注水站为中心分散布于附近,无须注水干线的连接。

三、系统管网结构

系统管网结构在油田水处理自动控制系统中是一个重要的组成部分,虽然管网的布置多样,但一般只有树状网和环状网两种形式。树状管网投资较小,管线短,但供水安全性较差, 一条管道发生故障影响大片用水;环状管网虽管线长,投资明显高于树状管网,但增加了供水的安全性,当某段管道发生故障时,断水的范围较小。 在实际中,可先按照近期规划选择管网结构,后期可根据油田开发与生产的具体情况,适当增加管线。

四、注水压力的控制

油田注水可分为两种:早期注水和二次采油注水,早期注水的主要目的是保证油层内的压力,实现产油的稳定性;而后者的目的是在地层压力下降后,通过注水的方式将油层中的油置换出来。注水压力的控制应该考虑以下几个方面:一是对于一些新开发的油田,应通过注水实验来收集充分的资料,分析不同地层的注水压力情况;二是对于有些处于一样的地质条件,相似的地理环境的油田可借鉴已开发油田的注水压力值作为新开发油田的注水压力初始值;三是一定要确定好注水泵的泵压,注水泵泵压应大于注水井的注入压和注水系统的地面损失压之和。

结束语:油田水处理自动控制系统在油田开发与生产过程中是一个重要的必不可少的组成部分,水处理系统将随着水处理行业的发展趋势得到更进一步的发展。本文对水处理自动控制系统在油田中的应用进行了研究,分别介绍了水处理系统结构,注水管线流程、注水压力的控制这几个方面。随着科学技术的发展,希望水处理自动控制系统在技术层面上能得到进一步的提升,为我国的油田开发与生产提供更大的帮助。

参考文献

[1]余战波.油田水处理自动控制系统[J].油气田地面工程,2014,33(03):73-74.

[2]王建.油田污水处理分布式控制系统应用研究[D].武汉理工大学,2008.

自动控制系统分析 第5篇

包钢综合料场翻车机系统自动控制分析

对翻车机自动控制系统的.工艺流程、设备及液压系统,特别是电气设备配置中的一些关键设备的特点、参数选择进行分析,并根据实践对存在的缺陷进行改进,解决了一些关键的问题.

作 者：郝建军 HAO Jian-jun 作者单位：内蒙古包钢钢联股份有限公司炼铁厂,内蒙古,包头,014010刊 名：包钢科技英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY OF BAOTOU STEEL(GROUP) CORPORATION年，卷(期)：35(4)分类号：X784关键词：综合料场 翻车机系统 自动控制 分析

自动控制系统分析 第6篇

[关键词]变电站；电压无功；自动控制系统；综合分析

一、总的功能

变电所可看做电力系统的一个元件，其电压水平和无功流动与系统是相互影响的，因此，在控制策略上VQC装置必须满足变电所调节电压及平衡无功的要求。同时，要服从系统运行的需要，执行调度控制中心通过远动信号的指令，发出动作信号或者闭锁信号。只有这样，VQC装置控制策略才算是完整的。有时由于系统电压过高或者过低，经过变电所内上述调整后系统并不一定能进入规定区域运行，这时装置应自动闭锁，并应向调度控制中心发出信号，调度控制中心可以通过远动信号来调节邻近变电所或上级变电所的潮流达到该所的控制目标；另一方面，有时系统为了达到某种目标，需要个别变电所在无功或电压上作出某种限度的牺牲，或者调度控制中心为了实现全区域潮流优化，最大限度地降低网损，也可以对VQC发出越级控制的指令。

二、参数设置

1.VQC装置可以使用在不同等级的变电站，所以需要对变电站电压等级、变压器台数、有载调压挡数、母线分段情况、电容器组数及控制开关的接线按要求进行配置。

2.系统设计成可选直接测量获取电压、电流等遥测量信息或与RTU通信获取电压、电流等遥测量信息。

VQC参数包括系统参数、VQC控制策略、主变压器基本参数、主变运行参数、无功定值、中端电压定值、低端电压定值、主变闭锁信息、电容器闭锁信息、电容器基本参数、母联参数以及主变调节时刻定义等。

三、数据输入、输出

VQC正常工作需要实时监测电力系统当前运行实时状态，根据电网当前实时状态决定控制策略。VQC自动装置需采集的数据包括遥测数据。

遥测数据包括：无功功率，变压器低压侧三相有功、无功功率，变压器高压侧三相电流，变压器低压侧三相电流，变压器低压侧谐波分量等。

通信数据包括：变压器有载调压的分接开关挡位接点状态，电容器开关、刀闸状态，电抗器开关、刀闸状态，主变一次侧开关、刀闸状态，主变二次侧开关、刀闸状态，主变即电容器和电抗器保护动作接点状态，母联开关、刀闸状态。

投切电容器属遥控输出，VQC装置需对每组电容器提供一对遥控输出接点与电容器开关连接，一个用于控分，一个用于控合。变压器有载调压属遥控，但多数变压器有载调压装置通过遥控实现，VQC装置需对每台变压器提供三个遥控接点与变压器有载调压装置连接，一个接点用于遥调升，一个接点用于遥调降，另一个用于急停。

四、接线识别

1.运行状态识别

对于双卷变的变电站，当高压侧和低压侧与母线均有连通时为变压器“运行”状态，当高压侧或低压侧与母线无连通时为变压器“停运”状态。对于三卷变的变电站，当中压侧或低压侧与母线有连通时为变压器“运行”状态，当中压测和低压侧与母线均无连通时为变压器“停运”状态。

2.运行方式识别

根据变电站内主变高中低压三侧的开关、高中低压母线母联开关的状态判断主变的运行方式。正常运行方式包括：高压侧并列、分裂运行，中压侧并列、分裂运行，低压侧并列、分裂运行；考虑了某一段母线退出运行或通过母联由另一主变供电的特殊方式。主变分裂母线之间有连通时为变压器“并联”运行方式，当低压侧母线之间无连通时为变压器“独立”运行方式。对于三卷变的变电站，当中压侧或低压侧母线之间有连通时为变压器“并联”运行方式，当中压侧和低压侧母线之间均无连通时为变压器“独立”运行方式。

当一个变电站有两台变压器时，除了分列和并列以外，还有一种运行方式是一台主变带两段母线。如果是两台三绕组的变压器，并列进行又分为三侧完全并列、高中壓两侧并列和高低压两侧并列。有些VQC装置仅仅把低压侧分段母联开关是否在合位作为判断两台主变是否并列的充分条件，这是不科学的。当主变高中压两侧并列，而低压侧分列运行时，此时VQC装置回误认为两台变压器是分列运行，分接头可同步调整，这便导致两台并列运行的变压器错挡。正确的方法应当是分别判断中压侧、低压侧是否并列，如果有一侧并列，即认为是并列；分别母联开关在合位仅仅是并列的必要条件，判断并列的充分必要条件是同一电压等级的两台主变总开关和分段母段开关都在合位。

五、自闭锁

闭锁问题是指VQC装置在检测并判断在变电所或系统异常以及装置本身出现异常的情况下，能及时停止自动调节，它也是VQC装置能否投运的最大问题。如果VQC装置没有完善的闭锁系统或闭锁速度达不到运行要求时，就会对变电所的安全运行带来严重威胁。VQC对于闭锁速度有很高要求。电容器保护动作、主变滑挡、PT断线等情况，均要求VQC及时响应，快速闭锁。例如电容器保护跳闸，若VQC不能及时闭锁，短时内使其开关再次合闸，则可能发生电容器带电荷合闸而爆炸，后果严重。对于复杂繁琐的VQC控制策略，即要求可靠闭锁，又要求快速闭锁。

六、人机界面

1.参数设置方便，对用户开放的参数要足够充分和全面。有关部门对变电所电压/无功的考核常常会有新的要求，有时甚至对峰谷时段的定义都会有变化。如果VQC参数不能方便设置，则会使用户都感到麻烦。

2.闭锁条件应能在人机界面中反映出来。VQC是一项涉及面颇广的自动化装置，变电所的许多异常和变化都会引起它的闭锁。如果VQC的闭锁情况和闭锁原因不能在人机界面上反映出来，则会使用户对它的闭锁分析变得十分困难。

七、远程维护

目前，许多变电站都是无人值班变电站，或变电站无专门运行维护人员。VQC的运行参数并不是一成不变的，随着电网系统的变化、变电站运行设备增减，VQC运行参数也要随之改变。另外，有些闭锁是只能够人工解除的，闭锁发生后，即使系统正常，VQC闭锁仍然存在，这时只能通过人工操作才能解除闭锁。如果VQC设备不能提供远程维护功能，当更改参数或人工解除闭锁时，只能派人到现场工作。

参考文献：

[1]李建中.变电站电压无功综合调节模糊控制研究[J].中国电力，1998（04）

[2]张小英，池瑞军，胡奉东，孙宏鹏.变电站电压无功综合控制策略的研究[J].湖北电力，2004（03）

电梯自动控制系统的分析及其设计 第7篇

1电梯设计的基本情况

国民经济的迅速发展直接催生了房地产开发的热潮, 因此电梯行业也从中受益。面临巨大的市场机遇, 如何在已趋成熟的电梯行业里独树一帜获得更多的消费者, 使公司更好更快的发展。在电梯自动控制系统研究方面应该主抓三个方面:

(1) 了解电梯自动系统的控制要求, 在研制初期首先要明确该电梯的使用环境、容积、、载重等基本情况。

(2) 电梯自动控制系统的配置。根据配置的不同在系统设计时应该有相应的区别, 配置是整个控制系统的核心部件, 确保电梯能够正常的工作。

(3) 软件的设计。在要求和配置都明确之后就是要对该系统的软件开发以及研制, 软件程序的开发主要有三个内容:图纸设计、核心程序的设计、电梯运行灵活性的设计等, 该软件所要考虑的问题趋于全面, 应能解决在使用过程中遇到的问题。

2电梯运行原理

在电梯的设计中最底层和最高层均会有信号传递按钮, 在中间楼层内均由两个信号传递按钮, 这四个按钮在电梯正常运行时是有明确分工的, 最高层的信号传递按钮在接到信号时将信号向下传递, 而当电梯在最底层时若高层或者中间层有信号输入时, 那么底层的信号按钮把信号向上传递, 而当电梯位于中间楼层时, 有信号输入后, 两个信号传递按钮会一个向下传递信号, 一个向上传递信号。当乘客进入轿厢之后通过内选信号来选择楼层, 在通过指定或者轿厢内部的关闭按钮将厢门关闭, 在即将达到目标楼层时减速装置开始启动, 在电梯运行过程中接受到正向的呼叫信心时则会在相应的楼层时开门等待, 若接收到反向的呼叫时, 电梯仍按照目前的运行方向继续工作直至此项任务完成之后再去响应呼叫指令。

3电梯控制系统的主要结构和内容

可编程控制器 (简称PLC) , 它的特点是运用起来很灵活, 同时数字语言也比较清晰, 因此广泛应用于电梯自动控制系统。电梯的运行指令主要是由两个控制程序来实现, 其一是自身内部运行控制程序, 其二是外部呼叫信号, 外部呼叫信号具有随机性, 因此在控制的过程中不能单纯的依靠顺序或者逻辑控制方法, 应该由逻辑和随机相结合的控制系统设计方案。

3.1系统的控制要求

电梯自动控制模拟系统由机械装置和PLC控制系统组成, 对于电梯的基本运行采用顺序逻辑控制模式进行, 电梯的运行控制是根据电梯目前的运行状态和随机信号状态进行控制的。在电梯的运行控制中, 每一个楼层都要设置一个接近开关其目的是检测当前轿厢的准确位置, 还有就是能明确知道轿厢的运行方向。电梯运行的状态、承载的情况、所到达的楼层均通过LED显示屏显示出来。另外还要设置电梯运行方向的互锁功能以及电梯的安全保障措施, 确保电梯在运行过程中安全稳定可靠。

3.2 PLC与系统的配置

在进行硬件配置时我们选用了FXIN型可编程控制器, 主要是考虑其具有几个独特的优点:

(1) FXIN的控制器非常灵活, 除过主机单元还可以进行扩展, 比如A/D模块、D/A模块、I/0模块, 这些模块的都具有一些特殊功能。在I/0模块中需要设计30个点, 分别是14个输入点和16个输出点, 主机方面一般采用FX1N-40MR等小型的基本单元即可。

(2) FX1N型号的控制器指令方面的功能相对较多, 包括有27个基本指令附加有89条功能性指令, 在指令的执行速度方面也较快。

(3) FX1N型号的控制器内部设有状态继电保护器、辅助继电保护器、寄存器、定时器和计数器, 直接能够满足电梯控制系统的需要。

(4) 该种控制器的编程可以使用第三方编程软件, 在编程的过程中可以使用相关指令或者梯形图语言来进行。

3.3软件设计的主要特点

(1) 在进行软件的设计时在同方向运行应优先考虑就近原则, 这个原则在设计的过程中依据的电梯的运行方向以及具体的位置, 若轿厢的运行方向是向上, 但是在轿厢目前位置上方有外部呼叫信息, 那么呼叫楼层所对应的继电保护器此时的状态显示为开, 直到电梯到达所呼叫的楼层, 继电保护装置随之关闭, 就这样反复操作的过程中, 继电器保护装置和呼叫开关相互合作可以完成电梯运行的所有操作。

(2) 随机+逻辑控制方式。如果电梯在想某一个楼层运行时, 那么所要达到的楼层有检测系统的开关, 它的作用就是准确无误的对这一楼层实施判断, 判断的主要内容包括该楼层的之前的呼叫信号, 如果检测有呼叫信号, 那么应该减速运转停止运行, 如果没有检测到呼叫信号, 那么轿厢将继续沿着原先的目标楼层运行。

(3) 软件显示技术。通过软件显示技术可以清楚的判断轿厢的运行楼层载重情况, 并将这些情况转化成SCD码然后实行数据输出, 再通过硬件设备和软件系统将具体的数字显示在LED显示屏上。如果电梯在运行过程中发生故障, 那么可编程控制器能够对电机实施有效的控制, 将所有指令瞬时终止。

4结束语

电梯的控制系统能够控制电梯的正常运行, 同时还能够保障运行过程中人们的安全, 电梯自动控制系统是电梯技术不断发展的重要目标。随着城市化进程的加速, 电梯将会获得更多的用武之地, 因此电梯研究人员更应该努力创新, 不断完善电梯自动控制系统保证其更加稳定安全和科学。

摘要：随着经济发展的稳步提升, 城市化进程也在以前所未有的速度向前推进, 在城市建设的过程中, 高楼大厦已成为了城市的标志, 高层建筑的优点就是利用有限的空间来提升人类的容纳量, 因此节省了更多的土地资源, 但是在高层建筑电梯是必不可少的电气系统, 本文就对电梯的自动控制系统及其设计进行简要的分析。

关键词：电梯设计,自动化系统,分析

参考文献

[1]曾悦.电梯自动控制系统的分析及其设计[J].科技风, 2011 (06) .

[2]樊良旺.电梯自动控制系统的分析及其设计[J].商品与质量·学术观察, 2014 (04) .

地铁屏蔽门自动控制系统设计分析 第8篇

地铁站台结构形式多样, 但屏蔽门的控制系统布局大致相同, 一侧站台屏蔽门按照列车车箱及车门数量一般配置24或30档活动门, 在地铁运营中, 在较繁忙的线路平均每2min开关门一次, 这就要求其控制系统必须十分安全可靠, 其信息传递速率、同步性、系统可靠性和电磁兼容性要求也十分严格。对于地铁屏蔽门自动控制系统主要需要满足这几种控制方式, 由控制的优先级别从低到高分别为:系统级控制 (SIG) 、站台级控制 (PSL) 、火灾模式 (又名综合备份盘IBP) 、就地控制 (LCB) , 在系统发生故障的时候, 通过发送“互锁解除”的信号给列车信号系统, 以保证列车能按ATO模式正常进出站, 其具体布局如下:

(1) 门控单元 (DCU) :控制电机动作装置, 全高门安装在滑动门的门体上方顶箱内部, 半高门则安装在左侧盒下部, 通过硬线连接接收PSC开关门命令、反馈安全回路, 通过现场总线通讯发送各状态信息, 即为控制和通讯终端。

(2) 中央接口盘 (PSC) :安装设备控制室内, 与屏蔽门的电源系统同步安装。中央接口盘通过接收自动列车控制信号系统发出的开关门指令, 通过单元控制器 (PEDC) 对整侧屏蔽门进行开关, 实现屏蔽门与列车门的联动控制, 属于重要的接口控制设备。

(3) 就地控制盘 (PSL) :安装在每侧站台车头位置, 通常情况下与列车正常停车时驾驶室门对应, 是列车驾驶员与屏蔽门系统交互的设备, 用于在非正常状态下 (比如列车信号系统故障) 或紧急状态下由列车驾驶员实现对屏蔽门的操作, 就地接口盘利用硬线接口与PSC连接, 盘面设置有开关门按钮、操作允许开关或按钮, 互锁解除操作开关、开门或关闭且锁紧指示灯等器件, 若有长短车混跑, 还应分开设置长车和短车开门按钮。

(4) 综合备份盘 (IBP) 即火灾模式, 安装在车站控室内, 在火灾等紧急情况下或其它控制方式失效的情况下操作, 一般设置操作允许和开门按钮或开关, 一般只按长车开门设计。

(5) 主监视系统 (MMS) , 由上位机监视软件和工控机系统组成, 显示PSC各继电器状态、各单元控制器 (PEDC) 状态以及站台各滑动门 (ASD) 、应急门 (EED) 端门 (MSD) 等状态, 同时与车控室综合监控系统连接, 实时反应状态及故障报警。

以上几个系统组成部分, 是地铁屏蔽门自动化控制系统设计总体布局的重点, 用于完成对屏蔽门的自动化控制, 其设计的整体思路都围绕门控单元, 形成具备控制和监测功能于一体的系统。

2 地铁屏蔽门自动化控制系统设计的流程

在总体布局地铁屏蔽门自动化控制系统的基础上, 我们需要对系统的功能进行设置, 并做好微控制器和电机的选型工作, 以及理顺无刷直流电机驱动控制原理。

2.1 系统功能

在设计屏蔽门自动化控制系统的时候, 需要明确的功能主要有两个方面, 其中包括控制功能和监测功能。每侧站台屏蔽门均配置独立的单元控制器实现各级别控制及监视功能。在系统正常运行状况下, 列车进站后停在允许误差范围内时, 列车信号系统向屏蔽门发出开门和关门的指令, 屏蔽门系统前端继电器识别为有效指令后, 单元控制器发出相应的开门或关门指令, 同时屏蔽门系统通过硬线连接向信号系统反馈开门或整侧关闭且锁紧信号, 这就是屏蔽门系统级自动化控制。至于站台级别控制, 则由包括列车司机和站务人员在内的系统操作人员, 通过站台的PSL控制屏蔽门开关。为了达到更可靠的控制, 开关门的指令均采用冗余设计, 即两路开门和关门指令。为了辅助补充自动化控制系统, 站台也提供手动操作的方式控制屏蔽门, 以便在系统或电源发生故障以及其它紧急情况下, 站台工作人员可以直接利用钥匙, 乘客在轨道侧用门把手打开屏蔽门。后者则属于系统的监视功能, 对于通讯网络的选择有多种, 如RS485、CAN总线、Pr of bus以及Lonwork等, 该功能通过现场的总线, 将所有DCU的状态信息, 传输到屏蔽门的主监视系统, 车站人员可以通过车站的控制室工作站, 实现屏蔽门状态的实时查询和故障报警, 并生成数据记录。

2.2 微控制器和电机的选型

微控制器的选型, 是从屏蔽门自动化控制系统的功能角度分析, 对微控制器的要求是运行速度快、运行精度高, 而且在通信方面具有良好的功能, 这也是屏蔽门实现智能化控制的关键。笔者建议采用LPC2129微控制器, 这种控制器由Philips公司提供, 具有实时仿真支持功能, 以及嵌入了高速的Flash存储器, 确保存储器的接口和加速结构都能够在最大始终速率的状态下运行。LPC2129微控制器功耗低, 包括2个32位定时器、4路10位ADC、2路CAN、9个外部中断器, 适用于屏蔽门自动化控制系统的通信网管、协议转换器、嵌入式软件路由器等。除此之外, LPC2129微控制器的芯片还连接了对外通信接口, 确保屏蔽门数字化控制系统的正常运行。电机的选型基本要求是在宽调速范围内, 在启动、制动、调速等方面具有优异的动态性能, 而且具有较高的可靠性和效率, 在屏蔽门的驱动装置伺服系统当中, 直流电机逐渐融入了电子技术、功率半导体技术、高性能磁体材料等, 尽管在成本方面有所增加, 但在一定程度上提高屏蔽门自动化控制的使用寿命和效率性能, 非常适合地铁屏蔽门自动化控制系统的智能化要求。

2.3 无刷直流电机驱动控制原理

首先是无刷直流电机的结构原理, 要求具有旋转模式的电枢、固定磁场、滑动电刷和滑动换向器, 这样就能够将直流传输到旋转的电枢上, 其中电子换相线路的功率开关可以直接连接电枢绕组, 这样一来, 直流电源就可以通过电子换相线路, 传递到电机本体上, 并一部分输出, 另外一部分传导到转子位置传感器上, 并反馈给电子换相线路。其次是无刷直流电机的调速和反转, 根据电枢绕组反电动势、平均电枢电流、电枢绕组平均电阻、功率晶体管饱和管压降等, 计算出电源的电压, 然后根据不同电枢绕组的形式, 用不同等效的表达式, 反馈地铁屏蔽门遇到的人或者物等障碍。再次是无刷直流电机的控制, 主要由控制器负责对采集数据和发送控制命令的处理, 并将捕获到的脉冲信号, 计算出电机的转速, 然后利用不同模式转速的控制程序, 算出适合调制信号控制绕组的电流。

2.4 CAN总线技术

CAN (Control Area Network, 控制器局域网) 是德国Bosch公司于20世纪80年代提出的高速串行数据通讯网络, 与其它现场总线比较而言, CAN总线具有通讯速率高、可靠性好、扰干扰能力强、性价比较高等优点, 近年被广泛应用在屏蔽门系统中, 屏蔽门属于分布参数控制系统, 在DCU与DCU、DCU与PSC之间采用CAN硬线连接, CAN总线的通信流程大致可分为以下几个过程:发送请求、总线仲裁、报文发送、错误检测、接收应答, DCU通过CAN联网, 传输速率为100kBit/s, CAN总在本级站点还需完成与上级监控之间动作指令接收, 完成情况反馈及门状态信息上传等现场总通讯任务。

3 结束语

屏蔽门是个较为复杂的系统, 该系统是一项集建筑、机械、电子、软件等科学于一体的机电一体化的高科技产品应用, 早前, 这项技术被国外几家公司垄断, 进口价格昂贵, 建设及运营维护成本高, 可喜的是, 随着我国综合实力的不断增强和科技的发展, 目前屏蔽门控制技术已完全实现国产化, 其技术的先进性和可靠性已达到国际领先水平, 在国内具有很强的竞争优势, 大大降低了造价, 彻底打破了国外公司垄断格局。目前正值我国各大城市轨道交通事业发展的高峰期, 地铁屏蔽门具有的安全、节能、环保、降低地铁运营成本等诸多优点必将会得到更广泛应用, 将大大提升地铁的服务水平和环境质量。

参考文献

[1]戴慧, 田丽鸿.地铁屏蔽门PSC综合自动化系统的设计与实现[J].扬州大学学报:自然科学版, 2012 (3) :63-66.

[2]田霞.地铁站台智能化屏蔽门控制系统的PTE设计[J].软件导刊, 2010 (4) :107-109.

[3]张俊岭.地铁屏蔽门系统站台整体复合绝缘层方案研究[J].城市轨道交通研究, 2013 (4) :86-88.

pH过程自动控制系统的分析 第9篇

1 p H过程控制技术发展的现状

上个世纪70, 80年代, 已经出现了自动控制技术, 这一技术是由美国科研人员在国际学术会议上提出并展示的, 当时美国众多污水处理厂已经应用了p H过程的自动化处理技术。国外先进的p H过程自动控制系统包括PLC, DCS, 这些控制系统已经成功为使用者带来巨大的经济效益和环境效益。国内自动控制系统的研究起步较晚, 近些年来已经取得了一些突破性成果。1984年天津纪庄子污水处理厂试行应用了美国CCS控制系统, 这是我国p H过程自动化控制实现的标志。现阶段, 国内众多污水处理厂都开始投入大量技术和资金进行自动控制系统的研究, 争取提高污水处理自动化水平, 实现监控-控制一体化[1]。

2 H过程自动控制系统设计分析

某城市中的H污水处理厂为了适应现代社会的发展进程, 根据现有的技术设计出了一套p H自动控制系统, 这套控制系统是基于计算机基础上, 利用计算机设计出二级递阶分布式控制系统。H污水处理厂面临的问题是传统的手工控制已经不能精确掌控过多的污水处理设备, 这次设计自动控制系统主要是为了实现污水处理高效、安全、经济的运行。

2.1 自动控制系统的设计概述

p H过程自动控制系统的中央控制室负责总管理, 是系统控制的管理级, 中央控制室会监控整体处理过程, 包括对设备的控制, 对收集到的信息进行处理和分析, 经过中央控制室分析后的信息和数据会直接上传到管理人员界面, 帮助污水处理技术人员分析处理情况[2]。污水处理厂内会设置现场控制站, 现场控制站主要是对污水处理厂处理过程中出现的信息和数据进行采集, 由现场控制站传送到中央控制室。每个现场控制站之间都是利用光纤环网络进行连接, 所有的控制站包括中央控制室之间都能互相备份和传输信息。

2.2 自动控制系统的控制模式

自动控制系统的控制模式包括三个类型, 其一是自动模式, 自动模式是通过技术人员提前在控制站中输入控制程序, 然后直接由现场控制站按照程序内容对污水处理厂中的设备和处理工艺进行指挥, 这种模式是自动控制系统中的常态控制模式;其二是遥控模式, 遥控模式需要操作人员根据处理规划方案对设备和处理工艺进行指挥, 操作人员会在操作员工作站通过控制站主屏手动遥控现场设备;其三是现场手动模式, 现场手动模式是操作人员利用控制箱或者MCC柜上的按钮对现场污水处理设备进行控制和指挥, 主要操作内容是控制设备的启动和停止。

2.3 自动控制系统的管理系统与中央监控

中央监控室是p H过程自动控制系统的控制枢纽, 所有的自动控制系统数据和信息都集中在了中央监控集成平台, 因此中央监控室需要具备较高运行能力的控制设备和操控系统, 在建立中央监控室时必须将网络技术、操作员站、工程师站等因素充分考虑, 实现中央监控对各个节点的控制和指挥。H污水处理厂p H过程自动控制系统网络选用的是环网拓扑结构, 这一拓扑结构有效的保证了网络的稳定性和畅通性, 能够支持中央监控室以及管理系统的正常运行[3]。操作员站是操作员人工遥控操作和自动控制系统对接的节点, 操作员站是中央控制系统中的转接站, 在操作员站中可以对污水处理情况进行详细分析, 操作员可以利用手工操作的优势发出正确的指令, 指令通过中央控制室向各个现场控制站发出, 进而完成对现场设备的指挥。

2.4 自动控制系统的现场控制站

H污水处理厂构建的p H过程自动控制系统在运行过程中, 会将各个指令发送到污水处理现场控制站中, 现场控制站在接收到指令后对现场设备进行控制, 达到处理的目的。现场控制站连接着污水处理现场的各类仪表、控制箱、高低压开关柜, 一旦现场控制站接收到来自中央控制室的指令, 就能够通过以太网向现场连接的设备中传送指令, 现场设备按照指令施行处理工艺。

3 结语

随着科学技术的不断进步, 我国国内污水处理过程的工艺越发复杂, 这给国内p H过程自动控制系统的研发带来了压力和挑战。因此, 必须不断深入探讨p H过程自动控制系统的设计要点, 不断提高自动控制系统的技术含量。

参考文献

[1]梅林.基于模糊自适应PID的污水处理p H值控制系统研究[D].北京:北京化工大学, 2008.

[2]张波.污水处理过程自动控制系统的设计与实施[D].上海:华东理工大学, 2014.

自动控制系统分析 第10篇

1.1 设计程序

在明确了电气主动操纵工作后, 要先对评价操纵工作开展解析, 确定可编程逻辑控制器操纵范畴, 再结合价格、性能等要素考虑, 工程人员按照个人习惯选用适宜的变成操纵设备。确定了主机之后, 就开始选择搭配的模块, 例如位置操纵单元、热电偶单元等。

1.2 确定I/O地址

可编程逻辑控制器体系的策划根本是可编程逻辑控制器接线口上I/O地址的制定。以程序策划的方位为出发点, 必须明确了I/O地址, 才能够开展编程作业;以可编程逻辑控制器外围连接线、操纵柜为开端, 明确了I/O地址, 才能够开展电气连接线图、装配图的策划, 还有连接电线。

1.3 对于操纵体系策划的解析

体系策划关键有软件和硬件策划两个方面一起构成

1.3.1 针对可编程逻辑控制器体系的硬件策划解析。

硬件策划关键是针对可编程逻辑控制设备、电气线路策划、外围电线和抵抗干扰手段等情况开展策划。

1.3.2 对于可编程逻辑控制器体系的软件策划解析。

软件策划关键是可编程逻辑控制器操纵程序开展编制, 包含主、子、中断三类软件。可编程逻辑控制器软件策划关键是运用普遍编程方式, 例如状态表方式、程序图方式等, 不过策划者要回按照自己的工作经历实现, 下面是软件策划的操纵措施。 (1) 先明确输出目标、开启环境、关闭环境; (2) 明确输出目标的开启环境、关闭环境有没有限制环境, 假如有, 先找到限制环境; (3) 如果输出目标是按照方程式开展编制, 并且存在限制环境, 开展编程过程中要按照有关的方程式; (4) 将已知条件放到方程式内, 再根据可编程逻辑控制器的编程标准, 将梯形图策划出来; (5) 查看和改正策划好的软件。

1.4 对整个PLC控制系统进行调试

1.4.1 系统模拟调试的相关分析

在模仿调节硬件方面时一定要先关闭主电路, 一般只能调节手动的操纵范畴, 明确其是不是准确;调节软件方面时, 要模仿各种开关断开为主, 之后注意可编程逻辑控制器输出位置的显示灯是不是存在变化;在调节的程序中, 量信号假如也要开展模仿, 能够使用万用表、电位设备、开关进行开展, 方便能够模仿出绝对一点都不相同的开关信号设备传感设备信号, 在查看可编程逻辑控制器输出的逻辑联系是不是达到操纵体系的标准, 同时能够在电脑中开展模仿调节, 如果出现失误, 要对调节软件再次开展改正, 知道获取准确的输出逻辑。

1.4.2 系统联机调试的相关分析

拟定、调节好软件之后, 体系联机调节会把它拷贝到现场的可编程逻辑控制器操纵体系中。在调节程序中, 一定要先关闭主电设备, 只能连接调操纵线路。在现场连接调节时, 假如软硬件存在毛病, 要反复查看电气体系的连接线, 同时从新编制、调节软件体系, 等全部体系操纵性能操纵需求。体系调节实现后, 要将措施信息归纳好同事存档, 方便以后进行维修使用。

2 关于PLC系统的抗干扰设计分析

2.1 电源的抗干扰设计分析

电源方面以电源变压设备为关键工件, 为了减少电网的扰乱, 大多会使用容量比现实需求多出一点二到一点五倍的隔离变压设备。在真实使用中, 要想变压设备的屏蔽阶段接地效果好, 次级线圈使用双绞线, 避免电源和电源之间出现扰乱。假如情况允许, 能够选用在隔离变压设备钱装置滤波设备, 通过滤波进行隔离, 在很大程度上减小扰乱, 提升体系的可靠性。

2.2 输入信号与输出信号的抗干扰设计分析

2.2.1 关于输入信号的抗干扰设计分析。

因为输入信号使用的电线之间具有差模扰乱, 使用能够使用输入形式的方式降低扰乱;但输入电线和大地间存在共同扰乱, 就能够使用扩张设备连接地的形式来控制。如果输入口存在感性载重的状况下, 为维护电路信号, 大多能够使用硬件以及可靠性容故障措施的方式来完成宗旨。

2.2.2 关于输出电路的抗干扰设计分析。

假如PLC系统属于开关量输出, 则会有晶闸管、继电器、晶体管输出这3种输出形式。选择其中的何种输出形式, 要根据负载要求才能确定。如果负载超出了PLC的输出能力, 此时应进行外接继电器或接触器的操作, 才能保证系统的正常运行。PLC的输出端如果与感性负载相连接, 输出信号无论是由原本的关变为开或者从开变为关, 均会使部分电量产生干扰。所以, 在进行抗干扰设计时, 要以最快的速度采取合理可行的保护方法来保证PLC输出触点的安全。

2.3 外关于部配线的抗干扰设计分析

因为外部电线之间连接这互感、电容设备, 所以在输送信号时出现扰乱。为能够减少外部电线受到的扰乱, 每个线路要采取自己的电线。晶体管、集成电路在输入输出时都要使用自己的屏蔽电线, 并且在输入输出端要保证屏蔽电线一直在悬挂样式, 不过早操纵设备端要维持接地。如果电线在三十米以下, 直流以及交流的输入输出不能运用一条电线, 如果通过一条配线管, 输入的电线一定要用屏蔽的电线;如果电线距离在三十米到三百米, 直流以及交流输入输出电线要使用自己的电线, 并且一定使用屏蔽电线当做输入电线, 如果电线超出三百米, 能够经过远程设备抑或中间继电设备完成信号的转接。

3 PLC控制系统应用于电气设备的相关分析

3.1 PLC系统的硬件设计分析

考虑到生产现场的污染严重、噪声干扰, 本次的主控单元采用了小型的可编程控制器, 并采取了两级监控方式。生产管理级是上位机, 操作人员要负责编程及调试可编程控制器, 并要监视和记录下位机现场的采集数据与信息, 同时还要实现对现场电气设备的控制。此外, 还应和一台终端机保持通讯, 需要时可打印出所需资料。基础测控级为下位机, 负责采集生产现场的数据及控制生产过程。最新的SLC5/04处理器不仅可以提供960个I/O点、在线编程及钥匙开关, 本身还具有一个内置的DH+口, 它能与DH+直接相连, 实现与SLC5/04或其他处理器的高速对等通讯。

3.2 PLC系统软件设计分析

3.2.1当前, PLC系统的上位机软件主要是采用了RSVIEW32型号的监控软件, 该软件为用户提供图形化组态软化更直观、方便, 且能在较短的时间内为用户构造相应的控制方案。监控软件选用的是模块化结构方式编制。利用已采集和处理过的PLC内存单元数据, 可用抽象的图形在屏幕上模拟现场的任一机电设备的运行情况, 从而能够监控系统中各电气信号的数据, 再与实际情况相结合, 将新数据输入PLC内存, 把命令传达到CPU中。假如系统发生故障, 不仅会发出报警声, 还会将故障点以动态方式显示出来, 并提供故障原因查询图和解决办法查询图, 还能进行用户流程图、历史走势等界面的组态。

3.2.2下位机编程软件主要是采用了RSLOGIX500编程软包, 该软包的WINDOWS界直观、亲切, 编辑器灵活, 有利于用户节约时间及提高生产率。

4 结束语

总之, 因为使用可编程逻辑控制器操纵体系, 电气装置主动操纵体系的继电设备逻辑简易化了, 体系的可信性也有很大程度的提升, 并且操纵简易。还有, 可编程逻辑控制器操纵体系还可以完成零事故工作, 措施功能比较安稳, 维修作业很也便利, 为电气装置主动操纵体系带来很大的方便, 为可编程逻辑控制器操纵体系的发展提供了条件。

摘要：最近几年, 可编程逻辑控制器性能越来越健全, 所以电气装置操纵范畴的整体工作都可以使用它来实现。在很多状况下, 可编程逻辑控制器还可以当做主控设备取代工业操纵电脑实现部分电气装置主动操纵工作。文章主要对可编程逻辑控制器在电气装置主动操纵体系中的策划和使用开展解析, 希望能够给同行在可编程逻辑控制器操纵体系策划上供应参考。

关键词：PLC,电气设备自动控制系统,设计,运用

参考文献

[1]毛伯东.浅谈电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用[J].广东科技, 2009 (7) :154-155.

水厂自动化控制系统的应用分析 第11篇

[关键词]水厂；自动化控制系统；现场总线；以太网；PLC

水厂自动化控制系统是根据水厂的工艺要求和实际生产条件，设计由中央控制站、PLC可编程控制器和现场设备、现场总线组成的自动化控制系统，运用现场总线技术、以太网技术、冗余技术为支持，实现管理和控制一体的供水信息化智能化，保证系统效益的同时便于上级部门的监控和管理。

一、水厂自动化控制系统的基本状况

1、水厂的常规处理工艺流程

截取原水（通过多台离心泵将江河、地表等处的水抽入水厂）→药剂的制备与投加（按工艺要求投加适量的消毒剂、混凝剂）→反应池（保持投加药剂的充分反应）→沉淀池（反应充分的水低速流过平流沉淀池，实现悬浮颗粒的沉淀）→砂滤池（通过石英砂颗粒介质去除悬浮杂质，定时对石英砂冲洗）→消毒（对添加药剂等的消毒）→清水库（符合使用标准的水）→二级泵房→城市管网→用户。

2、水厂自动控制系统的构成

2.1设计思想。水厂自动化控制系统由控制单元对生产工艺过程进行实时运行工况的控制，包括监控实时生产数据、设备实时运行工控、设备故障、设备保护等，通过中央控制系统的液晶显示屏展示，方便操作人员对生产全过程的控制和管理。2.2系统的结构。按水厂的工艺流程将系统构成分为四层控制结构，第一层是信息化管理层，位于中心机房，由智能化控制中心系统、中央数据库、水厂生产执行系统组成；第二层是管理控制层，由工程师站、中控室操作员站、监控站、工业光纤环网组成；第三层是控制网络层，由进水流量调度子系统、加药控制子系统、泵房监控总系统、配电监测子系统的的PLC及现场人机界面组成；第四层是设备层，包括现场总线、各类现场设备、仪表等组成。2.3自动控制系统的功能。①数据采集和控制功能：各控制系统的子系统完成现场生产数据的采集、分析和处理，实时传送至中央控制系统，中央控制系统根据数据的解析结果对PLC设计指令实现工艺的控制，实现操作员的远程控制并根据参数的变动进行在线修改；②信息处理功能：中央控制系统设计工艺流程动态图及变配电系统实时图，将工艺流程节点的数据实时传输和存储，实现历史数据及趋势曲线、故障等显示，生成生产管理报表及图表。③通信功能：现场总线技术的应用实现了水厂全部系统的实时通信，并通过以太网技术与外网连接，实现多系统的双向通讯。④自我诊断报警功能、智能故障分析处理功能及故障预测规避功能等。

二、水厂自动化控制系统的应用

1、系统控制功能模块的划分

1.1进水流量调度子系统

操作人员根据生产工艺的需要在中央控制室完成进水流量的目标值给定设置，通过现场总线将控制指令传送到进水流量控制的PLC控制其中，完成程序的编制，监控系统对给定流量进行跟踪调节，完成准确的流量控制。

1.2加药控制子系统

操作人员对PLC设置必要的参数，包括药液原液的浓度、欲配溶液的目标浓度及配药过程中液位的高度等，数据设置完毕后启动控制器，控制其根据参数自动进行溶液池使用的切换，并根据参数的变化调节进水电磁阀，保证溶液的目标比完成。

1.3配电监测子系统

配电系统按照设备的特点选择适合功率的配电保护装置的安置，配电系统加设智能化综合数字保护继电器，通过现场总线技术实现配电系统与继电保护器接入控制系统，系统运行后，智能继电器根据设备的运行状况及功率运转情况调节电流和电压，实现对设备的运转功率调整，保护设备和仪器，并将监测数据实时传回控制中心，信息采集的准确可靠，对事故的发生有重要的预测作用，实时调控继电器的运行规避故障的发生，或对故障进行迅速处理。

1.4泵房监控子系统

该系统主要是對取水泵房、提升泵房、出水泵房的机组实现远程联动开停控制及运行的监测。系统通过监测功能将电机组的功率、电压电流数据、泵房真空系统运行状态等数据记录并传输至中央控制系统，PLC根据中央控制指令调节控制数据，并实现对机组的统一调度，该系统的功能还包括记录运行机组跳闸故障保护信息及实时报警信息等。

1.5滤池监控子系统

滤池控制系统主要功能是控制过滤和反冲洗过程。高程滤池采用恒定水位控制原理实现滤池的自动反冲洗，当实际液位超出系统预设的数值时，控制系统对阀门进行关闭指令；低程滤池采用流量控制与恒定水位结合的控制方式，流量或水位超出设定值系统进行报警并关闭阀门。

2、水厂自动化控制系统的主要特点

2.1系统的先进性

现场总线技术实现了控制中心及各子系统、PLC的连接并形成高性能的控制平台，实现过程控制、顺序控制、传动控制、运动控制的任意组合控制，模块化的设计对子系统的编程具有现场意义，节省了工程实施费用和人员培训费用，对工人的技术要求专业化细致化，有利于充分保证水质。

2.2系统的可靠性

工业以太环网和冗余控制网的嵌入保证了网络的无扰动切换，对数据交换及存贮不产生影响，具有的短线自我诊断及恢复技术，保证了编辑操作、对等通讯、控制器实时互锁等数据的发送具有稳定性和安全性。

2.3系统的兼容性和扩展性

现场总线技术及PLC控制器、中心控制台的架构设计保证了系统的兼容性和扩展性，平台的多接口及处理方式允许架构多种处理器及网络，增加或减少控制器及通讯模块的数量，保证数据的传输和系统的控制。

结束语

水厂自动化控制系统的优化设计可以为居民的生活用水、企业的生产用水提供符合标准的水质，提升水厂的经济效益，自动化控制系统的自动调配降低了生产中的不合理损耗和电能耗用，并实现生产过程的可控性、信息化，为水质监控及上级调度提供了技术基础，实现了现代化企业的生产要求。

参考文献

[1]岳小翔.水厂自动化控制系统设计的论述[J].应用能源技术，2014，11：30-33.

[2]王国锋，于学鹏.水厂自动化控制系统中的PLC控制[J].现代制造，2007，16：66-70.

[3]蒋益祥.谈水厂自动化控制系统的功能设计与管理[J].城镇供水，2000，01：12-15.

作者简介

王婷婷（1985-），女，浙江临海人，学历：学士，工作单位：临海市灵江水务集团有限公司，研究方向：水利工程。

自动控制系统分析 第12篇

可编程控制器 (Programmable Logic Controller, 简称PLC) , 是一种数字运算操作的电子系统, 是在世纪年代末面向工业环境由美国科学家首先研制成功的。它采用可编程序的存储器, 其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令, 并通过数字的、模拟的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备, 都是按易于与工业控制系统形成一体、易于扩充其功能的原则设计的。PLC具有灵活、通用, 可靠性高、抗干扰能力强, 编程简单、使用方便, 以及控制系统的设计、安装、调试和维修方便等的主要特点。PLC是应用面很广, 发展非常迅速的工业自动化装置, 在工厂自动化和计算机集成制造系统 (CIMS) 内占重要地位。今天的PLC功能, 远不仅是替代传统的继电器逻辑。PLC系统一般由以下基本功能构成:多种控制功能;数据采集、存储与处理功能;通信联网功能;输入/输出接口调理功能;人机界面功能;编程、调试功能。

2 离心式水泵排水系统工作原理

离心式水泵排水系统主要由离心式水泵、电动机、起动设备、仪表、管路及管路附件等组成。水泵房排水设备一般安置在水井液面以上, 所以水泵启动前的灌水一般采用吸入式。为了减小井水吸入阻力, 提高泵站运行效率, 吸水管路不宜设置底阀。无底阀吸入式灌水, 要采用专门的引水设备, 对水泵排水腔和吸水管路进行抽真空, 使水泵运行前充满水。引水设备一般为真空泵或射流泵。真空泵运行效率高, 水泵启动快, 但需要提供专门的驱动设备。射流泵结构简单, 操作方便, 根据矿井的地下环境和条件, 射流泵的应用更为普遍。其结构包括喷嘴、吸入室、混合管、扩散管。射流泵的工作原理是水射流时的“虹吸现象”。射流泵工作时要有高压水源, 使喷嘴处产生高速水流, 通过虹吸现象使吸入室产生真空, 将低处的水吸入水泵内, 再启动水泵。射流泵应连接于水泵的最高处。在开启射流泵前, 要把水泵排水管上的闸阀关闭。射流泵具有结构简单、占地少、安装容易、工作可靠、维护方便等优点, 是一种常用的引水设备, 适合井下排水设备使用。

3 煤矿井下排水系统的总体方案设计

本系统中设计有五台离心式排水泵和三条排水管路进行排水, 并且每一个排水泵都和两个排水管路相连接, 这是为了当其中一个管路故障时, 可以继续用另外一个管路排水, 而不至于排水中断。五台排水泵两台工作, 两台备用, 一台检修, 因而三条排水管路有两条工作, 一条备用或检修。每一个排水泵和与它相连的两个排水管路之间都要用电动阀连接, 可以方便的用PLC选择其中一条管路。每一个排水管通路上都有两个排水电动阀, 鉴于离心式水泵独有的启闭特性, 它们的打开和关闭是有先后顺序的。

在该系统中, 选用作为中心控制器, 它的模拟量输入信号包括水仓水位, 水泵入水口真空度, 水泵出水口压力, 排水管流量, 水泵轴温, 电机温度;它的数字量输入信号包括水泵电机的开关状态反馈信号, 排水管电动阀的开关状态和过转矩反馈信号, 射流泵电磁阀的开关状态反馈信号, 控制方式选择开关信号, 半自动方式下各台水泵的开关按钮输入信号, 各台水泵的禁止启动开关信号, 急停, 故障复位;它的数字量输出信号包括各台水泵电机的开关信号, 射流泵电磁阀的开关信号, 排水管电动阀的开关信号, 警铃开关信号。

4 可编程控制器模块选型

本系统选用三菱的FX2N系列可编程控制器作为中心控制器, 系列是模块化结构设计, 各种单独模块之间可以进行广泛组合和扩展。其主要组成部分有导轨、PLC中心模块、模拟量模块、扩展模块、通信模块等。它可以通过通信模块与计算机进行通讯, 再加上其全面的诊断功能和完善的自我保护技术, 使其具有极高的可靠性, 极其适合本系统的需求。

5 系统前端检测元件

5.1 水仓水位的测量

水仓水位的测量采用感应式数字水位传感器, 由若干个感应元电路, 取样、转换电路, 基准电压源电路, 恒流源电路, 恒压电路, 步进式供电电路, 感应触发开关数字电路集成固化的, 外型光滑无缝的棒式固体传感器。它采取的感应式取样电路是以一个极板电容器接受水中电波, 用二极管和电容构成检波电路取得水位信号。采取的步进式悬浮供电电路, 是由与测点数相同的若干个由集成电路构成的触发器所组成, 对水没有淹到的传感器部位, 相应位置的触发器没有得到信号。

5.2 流量测量

本系统选用电磁流量计作为流量测量元件。电磁流量计由电磁流量转换器和电磁流量传感器组成。电磁流量转换器是为电磁流量传感器提供电源, 并将其测量回的流量信号整定成为标准的4-20mA电流等其他形式的信号。

摘要：作为煤矿生产中的主要工作系统之一的煤矿井下排水系统在煤矿安全问题中十分重要。对煤矿井下排水自动控制系统关键技术进行相关分析。

关键词：矿井,PLC,排水系统,系统控制

参考文献

[1]刘振荣, 宋正昶, 吕巧玲等.矿井排水污泥处置技术的研究[J].洁净煤技术, 2009, (01) .