智能控制技术论文范文

2023-12-30

智能控制技术论文范文第1篇

摘要:随着经济的飞速发展,社会用电量不断增加,这就对电网有了更高的要求。随着近代智能控制技术的应用,在电网规划中应用智能控制技术,对于电网的安全、性能都发挥了巨大作用。本文从智能控制技术的特征,技术和智能性等方面来分析智能控制技术在电网规划中的应用。

关键词:智能控制技术;电网规划;应用

当今社会对电力的要求越来越高,要求稳定、可靠、高效、洁净和零排量。综合智能控制技术应用到电网规划中极具前景,智能控制技术正是适应了电力市场的发展要求,才成为现代电力电网规划的主流控制技术。

1智能控制技术的内涵

智能控制是智能设备通过某种手段实现目标的过程。智能设备是在特定环境下能与人进行交互而完成人们规定的任务的一种设备。

K·J·奥斯托罗姆把智能控制看成是人们通过逻辑和直觉推理或某种算法等智能加以机械模拟,并应用到控制中,从而确保实现智能化的控制。他认为,自调节和自适应都是智能控制的低级阶段。

智能控制是无需人干预而能够实现智能机器自动完成目标的控制,也是一种计算机模拟人脑的重要技术。

智能控制是研究模拟人的智能活动及其控制与信息传递过程的规律,并研制智能控制系统的一个新学科。

从这些概念来看,智能控制是在多学科参与的情况下,从控制论、信息技术、生物技术等多学科来研究的智能控制技术。

2智能控制技术的特征

考虑到电网规划中的各种安全、效率等因素,智能控制技术在电网规划中的应用具有以下几个特点:自动、智能、兼容、协调、高效、交互、集成。其中,自动和智能是指在电网规划中,智能控制技术可以自动发现和处理潜在问题,然后纠正或控制,从而保证电网的供电安全、可靠和高效。协调和交互是指在电网中为了双方的相互适应,通过智能控制可以实现双向交流、双向通信,协调电网中的各种信息。智能控制技术在电网规划中利用了很多先进的控制技术和监控技术,更好地对电网进行了规划,有效降低了电网的成本,增加了经济效益,从而实现了高效性。另外,智能控制在电网规划中还有绿色节能性的特点,节省了大量材料和人力,降低了污染,有效缓解了当前能源不足的问题,减轻了供电不平衡的压力。

3智能控制技术在电网规划中的运用

(1)智能控制技术在电网规划中运用的意义。当前我国电网规划存在诸多问题,如:规划工作不到位,规划不合理、不全面,等等。甚至有些新的电网在建设成以后,运行很短的时间就出现了一些问题,比如超负荷。一些电网规划存在复杂性和不确定性问题。同时,我国在电源和电网发展上还存在不和谐、不平衡的问题。上述问题在当前我国电力资源不足的情况下必然影响经济的发展。此外,由于我国在电力的输送以及电力资源供应上严重不足,一些电网设施较为落后,更何况进行智能控制。

我国电力电网输电能力不强,区域之间的电网规划,跨区域补偿能力有限,通过智能控制技术进行规划的电网可以解决这些问题,可以满足大容量、远距离传输的需求。所以,智能控制技术在电网规划中非常重要。

(2)智能控制技术应用到电网规划中的优点。智能控制技术在电网规划中应用可以实现实时的信息传输、实时的数据收集和整合、实时的监测、有效的电网管理等。总的来说,智能控制技术可以迅速提升供电效率,改善供电质量,有效减少资源消耗,节约资金,保护环境等,具有非常大的优势。

(3)智能控制技术在电网规划中的作用。智能控制技术可以实现电网的智能化和合理的智能调度,可以有效地管理供电和需求,用最合理的成本获得最大的效益。智能控制技术在电网规划中的最大作用就是可以进行自动化管理,效率高,节约人力、物力和财力,还可以节约能源,使用电效率得到提升。这种智能控制技术在电力规划中的应用符合今后电力发展的要求,具有可持续发展潜力。智能控制技术可以实现在更多部门中的应用,具有可观的发展前景。智能控制技术应用后,提升了电网的安全性,对整个企业乃至整个社会都是有利的。而智能控制技术在电网规划中具有协调重视资源战略的作用和监视电网动态运行的作用。

总之,智能控制技术在电网规划中的应用今后将成为电网规划的一种新的发展方向,相信在今后的不断实践中,将不断成熟,不断创新和发展。

参考文献:

胡晓炜,苑玉山.基于地理信息系统(GIS)的智能电网规划系统研究.中国电力教育,2009(12).

黄苏南,邵惠鹤,张钟俊.智能控制的理论和方法.控制理论与应用,2010(4).

智能控制技术论文范文第2篇

摘 要:“智能控制”是控制理论发展的高级阶段课程。随着科技水平的飞速发展,智能控制在各行各业所应用的产品越来越多,市场对掌握智能控制技术的应用型人才的需求量也越来越大,因此,“智能控制”课程在高校人才的培养中也开始占据着重要的地位。但是,智能控制是20世界60时代才开始发展的新型技术,各大高校的教学模式还存在不少问题。为此,本文针对应用型人才培养下的智能控制教学模式的问题和发展进行探究,通过优化课程内容、激发学生创新思维等多样化的教学模式,以期能在实践中提高智能控制教学的整体质量。

关键词:应用型人才;智能控制;人才培养导向;教学研究

作者简介:莫中凯,左江城市学院讲师、工程师,研究方向为智能控制。(广西 崇左 532200)

随着我国经济水平的不断发展和社会市场需求的提高,高校也改革了高等教育的阶梯层次,从精英教育转变为了应用型的大众教育,从根本上更好地适应了经济市场对于人才的需求。如今本科和各大高校的招生量急剧增大,但高校对于学生的教育还停留在理论的应试教育上,无法满足市场需求。因此,各高校也在寻求能够提高人才素质的新型教学培养办法。智能控制是高校电子技术众多学科中重要的一门专业课程,集精密实操和高级理论为一体的新领域,在世界范围内都受到广大关注,也是未来科技市场中的发展重点[1]。因此要加大智能控制专业下应用型人才的培养力度,为学生提供先进的知识与创新实践的机会。

一、智能控制的基本概念

就智能控制在高校中的专业课程而言,是一门集人工智能、电子科学、高等控制理论和运筹学等学科为基础的,以智能机器在无人干预的情况下自主实现目标的控制技术专业,包含着遗传算法、模糊逻辑、专家系、神经网络等理论,自适应控制、自组织控制和自学习控制等技术,具较高容错力的高层控制系统,全局控制力強,是一门复杂的、全新的、交叉型的新学科[2]。在高校中最常看到这门专业的就是自动化的机械制造行业和电力系统设备等专业,拥有广阔的研究价值和市场发展前景,因此在高校也在积极的开设和教学中,使学生能够更快的学习到智能控制的相关原理和控制方式,能够对智能控制的发展有更进一步了解,从而在毕业后更适应行业岗位需求。

由于智能控制专业本身包含了大量的高等技术和理论,对大学生而言相对晦涩难懂、枯燥深奥,学习起来十分吃力,无法长久耐心的钻研和学习,在理解方面也是一知半解,无法精通。因此,如何在教学过程中帮助学生快速准确地掌握智能控制的核心技术是主要的教学理念,激发学生的学习兴趣和钻研性,也是本文的研究的重点。

二、“智能控制”课程教学存在的问题

1.教学方式单一。由于智能控制学科中有大量的专业基础课,例如自动控制原理、计算机控制、工业机器人应用技术、小型智能控制系统集成等专业核心课程,都是十分专业的高等理论,涉及的教学概念广泛且复杂,因此在授课过程中,大部分教师都将理论技术为教学重点,采用被动的板书式教学。单一传统的教学模式让学生的兴趣下降,失去积极性。智能控制的内容过于抽象化,公式推理复杂,学生一时之间无法完整消化,而教学过程中缺乏多样化的互动交流,也无法帮助学生有效的及时理解,课堂气氛沉闷的同时,学生的学习效率也十分低下。

2.课程缺乏实践环节。由于智能控制的理论性强,教师在课堂中更多的是演示智能控制的原理和操作程序,而且智能控制涉及的操作工具比较复杂,部分学校也缺乏实验教学的平台。社会市场中对智能控制专业人才的实际操作水平要求很高,但学校往往在大四才开始开设实践课程,留给学生的操作演练的课时少,学生的掌握时间也不够充分。理论与实际相脱节的情况下,学生在毕业后还需要很长时间来适应企业中的操作,甚至产生失误带来经济损失,这不利于学生就业和企业的稳定发展。

三、人才培养模式下的“智能控制”课程教学优化

1.优化智能控制的教学内容。作为高技术含量的专业控制学科,智能控制具有抽象、前沿、复杂、理论性强的特点,内容覆盖的专业知识多,但在教材中的实际案例偏少,整个专业课程偏理论化。因此,课堂上应整合优化教学内容,在熟悉控制理论的基础上多采用案例分析、实例演示等环节来提高学生的学习兴趣,加深课堂理解效果。在智能控制教学中应注重智能控制的应用领域和掌握方法,一方面,要掌握基础性的概念和技术细节,另一方面,也要时刻关注前沿发展的最新技术,让学生能够跟随行业发展学习到新知识新技术。教师在课堂上应多授予一些实际应用的方法,例如工业过程中模糊控制如何研究并建立好输出与输出量的模糊管理,或是在BP神经网络中采用SCG算法来加强电力系统的智能控制过程[3]。

2.增加操作仿真软件环节。通过专业的操作软解能够让学生将理论与实际更好地结合,目前在智能控制领域中最常见的模糊逻辑工具是MATLAB软件,借助它能更直观地了解模糊逻辑系统的控制程序。在操作中,学生可以通过软件采用PID参数或M语言自己编写智能控制算法程序,通过操纵模糊控制器来完成自己的指令,或者利用BP网络为学生讲解网络结构和学习算法,学生在操作中进一步加深了对智能控制的理解,提高了学习的积极性,更有针对性地弥补了理论教学中知识缺漏,符合应用型人才的培养要求。

3.激发学生创新思维。智能控制中的人工神经网络和模糊控制系统在国防安全、航天航空、区域监控、水下探测等科技领域都是主要应用对象,相关专业的学生毕业后也投身于高科技领域,因此,加强应用型人才的培养,学生对智能控制系统的设计思维也是学校要着重培养的应用型能力之一。智能控制系统的成长与市场专业的需求成正比,还处于不成熟的发展阶段,学生在学习时也要提高自己对智能控制的创新意识和思维方法,开发出更多智能控制的技术策略,如无人驾驶、阿尔法狗、水下机器人等智能控制的热门机器,不断促进智能控制的发展,为社会、国家、人类生活带来更多高文明的智能帮助[4]。教师在授课过程中要以学生为本,采用差异化的教学方式保留学生的个性思维,通过讨论实验、录像投影等设计各种疑问来激发学生思考研究,引导和组织学生开拓新思路,不断了解智能控制的内在关联和规律,从而站在前人的成果上创新更多的智能控制理论和技术。

4.考核方式的优化改进。“智能控制”课程在期末考核成绩上多数采用问卷模式,但这只考评了学生对智能控制理论的掌握程度,在实践操作、创新能力上无法很好的判断学生的掌握情况。因此学校应根据智能控制的特点开展多元化的考核模式。首先在期末考核上,分为单人和小组考核,通过布置行业热点和国际期刊论文的主题为小组的项目论文课题,让学生进行单人和小组的双重考核模式,从而考查学生独立思考和团队配合的双重能力,并在论文中检验学生对于智能控制的具体问题是否有深入的理论推导和验证理解,能否利用所学知识提出解决方案;其次,智能控制实践考核,通过智能控制的数据收集、到控制方案设计、控制程序编写、智能控制系统成型来验证学生的掌握度;最后也要将平时的作业成绩、课堂表现度、出勤率等按照比例纳入总成绩中,通过平时的学习态度和最后的考核结果公平合理的考核。

综上所述,“智能控制”作为电子科技中的专业核心课程,是机电制造、新能源、电力和建材等专业学生的必须掌握的学科知识,本文提出在“智能控制”的教学中要优化教学内容、利用仿真软件等教学工具提升学生的理解度,通过培养学生的创新意识和学习兴趣来完善教学模式,从而培养出更多的智能控制专业的应用型人才,使学生能迅速掌握智能控制专业的核心技巧,能够将其原理和设计运用到智能控制系统的相关行业中去,为智能控制专业的发展做出新的贡献。

参考文献:

[1] 蔡自兴.智能控制原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2007.

[2] 刘金琨.智能控制[M].北京:电子工业出版社,2005.

[3] 毛玉蓉.MATLAB在智能控制课程教学中的应用[J].仪器仪表与分析监测,2008,(2):8-12.

[4] 袁宇浩,张广明.研究生“智能控制”课程教学探讨[J].中国电力教育,2010,(7):52-53.

责任编辑 陈 莉

智能控制技术论文范文第3篇

【关键词】智能控制;工业;控制;自动化

引言

工业作为中国国民经济中的重要砥柱,其发展程度能够彻底代表中国整体国力水平,在科学技术飞速发展的今日,怎么使用领先科学技术,推进中国工业持续发展是目前中国面对的首要疑问之一。这些年,信息技术遍及对中国工业发展造成了很大影响,传统生产形式生产效率低下,无法满意现代工业发展需求,工业过程控制自动化的应运而生为中国工业发展指出一条有效途径。该文就工业过程控制自动化中有关智能控制的有关使用疑问进行剖析、讨论。

1、工业过程控制及智能控制技术基本概念简述

1.1工业过程控制概念简述

工业过程控制是指在进行工业生产工作中,依据工业生产过程需求,联系电子计算机使用、领先生产产线、外表显现等,依据商品本身需求联系有关使用控制理论,然后规划出工业生产过程控制系统,并能够将工业自动化生产完成。在工业生产过程中,工业过程控制能够有效控制生产时刻,使生产设备间的阻滞和等候得到有效控制,经过外表面板对生产线的监控,使生产环节中出现的无效阻滞、等候和错误信息得到良好传达,在根本上提高工业生产效率。

1.2智能控制概念简述

智能控制(intelligent controls)是指在工业生产控制过程中,不经人工操作与干涉前提下,依靠智能系统自主驱动智能机器,然后完成对操作方针进行有效控制行动的自动控制技术。智能控制是科学技术发展中一个重要效果,其联系了领先电子计算机技术、领先信息技术和领先工业生产控制技术,所以智能控制触及科学技术使用领域较为广泛,其使用形式大体可分为含糊控制系统、专家系统、学习控制系统与人工神经网络控制系统等。智能控制在工业生产控制使用时不只能够准确到达控制意图,还能依据有关控制常识理论进行推理,还能优化生产中整体控制形式,为推进工业生产效率起到重要作用。

2、智能控制在工业过程控制自动化中的应用

由上述分析我们可以了解到,智能控制技术已经成为工业生产中不可或缺的重要技术手段,并且将会随着工业自动化水平的不断提升而发挥更大的作用。那么就目前来讲,智能控制技术在工业过程控制自动化中的应用主要体现在哪些方面呢?笔者认为可以从以下三方面来探讨。

2.1信息获取

在很长一段时间内,我国的工业控制发展都十分缓慢,之所以会这样,是因为我国在工业控制的信息化方面一直处于较为落后的状态,信息不通畅,使得工业控制效率迟迟难以提升,严重影响了我国工业的现代化发展。尤其是在近些年,工业自动化的发展趋势越来越明显,工业所需要的工人劳动力越来越少,对工业过程的智能控制需要也越来越紧迫。目前以计算机技术、通信技术和网络技术为依托的智能控制技术已经在很大程度上提高了我国工业控制水平,但是在管理方面还有待加强。

2.2进行系统建模

用于数据采集、数据采集可以用计数器累计记录采集到的脉冲数,并定时地转存到数据寄存器中。数据采集也可用A/D单元,当模拟量转换成数字量后,再定时地转存到数据寄存器中。PLC还可配置小型打印机,定期把DM区的数据打印出来。

PLC也可与计算机通信,由计算机把DM区的数据读出,并由计算机再对这些数据作处理。这时,PLC即成为计算机的数据终端。监控功能是指PLC能监视系统各部分的运行状态和过程,对系统中出现的异常情况进行报警和记录,甚至自动终止运行,也可在线调整、修改控制程序中的定时器、计数器等定值或强制I/O状态。

2.3动态控制

当前人们己经充分认识到,智能控制是工业过程控制技术发展的重要环节。许多新的智能控制技术在实际运用中由于缺乏良好的技术管理措施,其带来的效益不能得到充分发挥或者根本无法大面积推广。目前工业控制除加工采用自动控制外,大多数工业过程控制系统还是凭操工作人员的经验操作。而智能控制是最近10多来年才发展起来的,工业过程控制的科学规律和操作人员的实践经验往往得不到有效结合。工业企业采用机械设备与中控室PLC建立数据通讯,从而习各加工过程的控制系统联系起来,在工业过程加工时在中控室不仅可以监视PLC系统所控制的设备的状态,而且可以直接发出操作命令实现远程操作。

2.4工业生产过程中的应用机制

智能控制技术在工业过程控制自动化应用中可分为两种,一种是局部级控制应用,另一种是全局级控制应用。局部级控制应用是对某一生产单元进行自主设计,其应用范围针对目标集中。全局级控制应用是对整条生产线进行自动化生产作业,包括对整条生产线总体生产工艺记性进行控制,处理生产过程中的机器故障,根据实时运行状态进行总体调整。智能控制技术在工业过程控制自动化中的应用,在基础上强化了产品质量,人工虽然是工业发展中不可缺少的主要力量,但通过自动化产线制造出的产品无论在总体上,还是局部微观工艺上都强于人工制造,所以大力发展智能控制系统对促进工业自动化生产发展有着十分重要影响。

3、工业过程智能控制的发展趋势

机器或设备在无人干预的情况下按规定的程序或指令主动进行操作或控制的过程叫主动化控制,而所谓主动控制就是在没有人直接参与的情况下,通过PLC控制器使生产过程主动地依照预订的规则运转。用来完结这种控制的设备称为控制器,被控制的机器或设备称为被控目标;被控目标和控制器一同,称为主动控制系统。

各种主动控制设备的具体任务虽然不一样,但其实质不外乎是付受控目标的某些物理参量进行控制,主动坚持其应有的规则。要用主动控制替代人工控制,则主动控制系统中必须有3种替代操作人员在人工控制的组织。这3种组织是:丈量组织,用来丈量被控量。对比组织,用来对比被控量与给定值,得出差错。依照差错的性质做出控制动作。别的,对于给定值的疑问,在人工控制中,只要操作人员稀有就行了,但在主动控制中,还必须给出被控量给定值的组织,称为指令组织。因而根据PLC控制的智能工业过程控制主动化中得到了广泛的使用,并变成将来的主要发展趋势。

结束语

随着我国工业正在向大型化和复杂化方面不断发展,使工业过程控制自动化发生了很大改变,由简易型逐渐向高科技型不断转变。在工业生产过程中,智能控制系统对整体自动化产线进行全程监控,并根据机器实时运行状态做出有效调整,为工业生产提高生产效率和经济效益。

参考文献:

[1]雷会峰,殷硕.智能控制在工业过程控制自动化中的应用[J].应用科技,2013,8(4):40-42.

[2]张慧平,戴波,杨微.现代控制理论在过程工业中的应用于发展[J].科技前沿,2012,9(13):60-62.

[3]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报,2012(02)

[4]褚凯.基于人工智能技术的电气自动化控制研究[J].科技创新导报,2012(03)

智能控制技术论文范文第4篇

摘要:教室作为学生汲取知识、教师传输知识课程的重要场所,能够满足学生的学习要求,教室照明系统十分关键。要想保证教室照明系统实现自动照明,就需要对传统教室照明系统进行改进,运用单片机技术对传统灯具进行有效控制,使其根据教室内部明亮变化自动调节亮度,在改进后也可以有效降低能源资源的消耗,保证资源节约。

关键词:教室;照明;智能控制装置

传统教室使用大量开关人工控制照明亮度,经常会出现忘记关灯的情况,造成大量电能资源浪费。部分教师在夜晚出行要摸黑寻找开关,对于年幼学生和年长教师具有极大威胁。灯泡长时间点亮会严重损坏灯具的使用寿命,也会造成资源的严重浪费。在教室灯光照明系统管理中,要根据实际要求来随意调节灯光照明系统。

一、工作原理

从节能的角度,在教室照明系统改进的过程中,要尽可能加强对照明灯的分区控制,通过这样的措施实现智能控制,可以随时检测出教室内是否有人员活动,又能够判断教室内的发光强度是否满足学生学习需求。智能照明控制系统主要结构包括红外线探测装置、照度计部分[1]。红外线探测装置可以通过红外线对人体进行测量探测范围在5m内视角为90°探测元件,在感受到红外辐射后会提高输出端输出高电平,当人员走出后输出低电平,快速判断是否有人员活动。利用斯密特触发器构成串并联电路,能够实现前置缓冲,增强驱动力,保证与红外探测元件逻辑一致。教室内的发光强度可以对内部的空间亮度进行准确判断,利用光电管探测区域内的光线,当光线较弱时光电输出高电平,通过放大器和比较器对信号进行筛选,并与非门输入端保持一致,实现智能化控制。在照明控制系统设计中,包括智能控制模块和维修模块两部分,而智能控制模块需要通过单片机,移动物体检测传感器进行控制,利用C语言对单片机进行控制,维修模块能够及时判断灯具损坏情况。如果出现损坏可以立即通知维修人员,维修人员对设备故障设备进行快速处理,增强照明系统的整体工作效率。

二、智能控制模块的设计

(一)移动物体检测装置

在移动物体检测中,需要利用红外线传感器对人员活动轨迹进行自动判断,传感器没有探测到移动物体时输出低电平,利用三极管导通控制单片机,打开LED灯。为了保证传感器在检测人员检修后单片机能够立即进行响应,必须要进行并联,保证探测无死角[2]。该系统使用基于RS485和CAN总线的分布式控制系统控制和管理校舍内的电气设备。整个系统由三级和两层网络组成,即教室控制级、地面控制级、主机级、CAN网和RS485网。教室控制等级和地板控制等级使用具有MCS-51-8051单片机作为中央处理器的控制系统。网络部分在教室的同一层使用以RS485标准构建的数据获取网络,地板和监视中心(主控制主机)之间的通信使用CAN网络。所有的教室控制器和地板控制器都必须建立在网络和通信平台上。系统使用计算机的串行端口和单片机的串行通信功能,使用RS485总线网络和CAN总线网络分别实现单片和单片。

(二)LED照明控制

在LED照明控制中,为了使设计更加科学优化,需要对环境发光强度检测之后,对移动物体检测灯具通常在夜晚工作。在照明控制装置设计中可以增加工控设计,保证高于夜晚的亮度值。照明控制装置要充分考虑学生学习和教室上课的需求,对于照明亮度要求比较高,要适量调整亮度。在LED照度范围内,可以将光照度调整到500sd左右。在控制电路设计中,楼道和教室内的环境各不相同,在照度设计中也存在明显差异,楼道临界值应该低于教室内的临界值,有效节约资源。通过对 LED照明强度的自动调整,单片机可以在判断人为移动时控制 LED照明开关的开启和降低。在教室智能照明控制系统维修模块设计中,如果长时间运行很容易导致用电设备损坏,通过构建检修模块能够在发生故障后立即对灯具进行检测,通过单片机向维修人员发出指令,在维修过程中只需切换工作维修模式,就能保证单片机处于维修状态,确保维修人员安全[3]。

三、教室照明控制系统的问题

(一)布局问题

教室内距离窗户远近各不相同,受日光强度的影响也各不相同,不在不同区域内需要安放控制该区域的三盏灯,相邻两区域的装置探测范围都有明显重叠,要保证在有人员活动区域中有足够的光强,当某一个同学单独处于某一区域,只有它周围的灯亮。处于区域重叠时至多有6~9盏灯亮。还有其他人员来到教室时可以选择其他区域,当没有人或者光的强度足够时则灯光立即熄灭,实现智能化控制,达到有效的节能效果。

(二)远红外探测装置的问题

在标准教室内部,如果红外装置没有得到合理控制,每一个装置都能够探测5m范围,造成大面积的重叠交叉,失去了智能控制的效果。为了增强教室内4个装置的覆盖范围,避免相互影响,需要在此装置中安装一定倾斜角度挡板来控制具体的作用范围,还要让两个区域的装置具有明显的交叉,确保人员能够在某一区域时只有此区域的灯光亮而处于两个区域中间时,两个区的中间同时减量,每一个区域接受光照角度不同,要合理优化照度计的设置,为了增强照度计工作准确,效果可以放置在太阳光和灯光无法直射的区域,保证照度计测试负责区域的散射光来提高区域光强的设计效果,最终满足学生的学习需要[4]。

结束语:

综上所述,在教室燈光照明设计中,不同类型的灯光照明控制系统功能比较复杂,对于教室的实用性并不高,要积极针对教室灯光照明智能控制系统进行全面分析,有效提高照明系统的智能化控制水平,重点解决在实际设计中的应用问题,有效节约教室成本管理,及时做好灯具维修,避免电能资源的无效浪费。

参考文献:

[1]阳佩良,杨春宇,梁树英.重庆高校教室冬季照明主观评价调查研究[J].灯与照明,2020,44(04):8-11.

[2]王贺,薛鹏,梁青璇,赵梦静,赵一凡.高校教室LED照明效果与不同场景光环境需求研究[J].照明工程学报,2020,31(06):106-112.

[3]宋涛.区域中小学教室照明整体提升工程实施方案的探索和研究[J].中国现代教育装备,2021(06):12-14+32.

[4]杨靖宇.2019年五台山风景名胜区中小学校教学环境卫生状况调查[J].中国药物与临床,2021,21(05):853-854.

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智能控制技术论文范文第5篇

【摘 要】论文讲述了化工厂智能控制系统的基本理论以及结构,对化工厂中DCS控制系统的应用进行了深层阐述。同时,提出了化工厂DCS系统操作过程中常有的故障以及应对的措施,从而全面地介绍了DCS化工厂一体化智能控制系统。

【关键词】DCS系统;智能;化工厂

1 引言

DCS系统又称为分散控制系统。它有着网络复杂、点数多、稳定性要求高以及控制方案复杂等特点。而且智能控制系统使用非常方便,有着很好的通用性,有着优良的拓展能力,从而DCS系统被应用到化工厂对工业发展有着很大的益处。

2 智能控制系统的结构和理论

智能控制系统的执行级大多必须要有非常精准的模型,以此来完成对精确度要求非常高的控制任务,它的主要工作内容是对所有信息进行全面的检测、处理以及获得,与此同时,对于一些复杂的历程采取智能控制的方式进行操作。协调级是智能控制系统的核心部分。它的功能主要是调和执行级和执行级之间的互动,但它并不十分要求模型的准确性,而是需要具有一定的学习能力,因此,它能够提高控制环境中各种性能和优点,且可以更好地接受与获取上一级发来的语言符号和模糊的一些指令。组织级则具有更具体的组织能力。操作员发来的口令则能由组织级工作翻译成另一种机器语言,从而更准确地策划任务和组织决策,因此完成指导最低级操作的任务。各个级别都有各自的识别功能。监督系统的数据发生的改变和截取不太正常的数据是执行级的识别功能,而协调级的识别功能则是对执行级发出的测量数据进行系统的分析与整理,同时协调组织之间的指令。组织级的识别功能是对上级发来的指令进行解释和翻译。此类阶梯式已被应用到生活的各个方面,如交通管理系统、计算机控制系统等。

3 DCS控制系统在化工厂中的应用

3.1 对象

次磷酸(HPA)装置的主装置所采用的原料为次磷酸钠,它的生产流程工艺是由化学的离子交换法所组成的,其主要的操作流程是:次磷酸钠稀溶液的浓缩、调整溶液(两次)、离子交换、蒸发浓缩出成品等。

3.2 方案

该装置采用的是Emerson公司的DCS控制系统DeltaV,该系统在化工厂综合车间生产流程的控制上有着很好的成就,车间的自动化更完善,可以节约人力,便于管理。通过DeltaV系统控制生产的产品质量好、产量更高、污染少、能耗相较其他更低、更加节约原料,极大地节约了企业升本,提升了生产效率。

该系统选取的是ProfiBus-DP总线集成TCP/IP通讯协议技术,通过计算机操作同时采取先进的控制系统算法APC对控制系统进行全程监控,使得生产过程控制在可控范围内,达到效率最大化。该系统同时集齐了DMS、CRM、SCM、Real-time信息传输等各种工具,完成了企业资源管理系统、控制系统以及智能仪表设备三个系统之间的密切合作,达到了信息流之间的无缝传递,对实现化工厂的智能数字化与一体化打下了坚实的基础。另外,该系统逻辑顺序的控制、反馈控制以及其他一系列的复杂的运算与功法也对化工厂实现智能化控制以及企业管理非常有益。由产品的生产流程工艺可知,DeltaV控制系统不但完成了次磷酸钠溶液的进料、补料、浓缩以及溶液的物质的量浓度,密度的准确测定以及结果分析和整理,而且还达到了全部操作过程的自动化,各种操作过程的正确性以及完整性。

DCS控制系统包括两台服务器、一台工程师站、六台操作员站、两台交换机、一台报表打印机和一台UPS不间断电源[1]。

3.3 功能及特点

这套系统有着分区域及分级的权限管理。工程师站和不同操作员站都有着各自的操作权限,这样做是为了维护操作过程中的安全。每个操作站只能操作指定区域的设备,而系统只完成操作员发布的命令,例如启停设备等。在指定人员输入正确的密码之后,把权限设置成工程师权限后,工程师才能对机器进行操作,进而维护系统安全性。

这个系统中针对工厂四班两倒的生产状况,在DeltaV系统上定制设计了数字化交接班系系统,实时采集生产状态,避免了交接班信息不畅导致的生产损失。

本系统中的一个非常大的亮点是能够实现动态监控。在操作台上可以对操作过程进行监督和自动参数修正。系统的软件组态里不仅仅有着极其复杂的闭环控制操作,而且还能够对操作过程中的各种流程画面进行动态显现、监督以及对比检测,这其中包含了一共二十五幅工艺流程图,一幅总貌图、十幅组控制画面以及各种回路的报警等画面,而且还包含处理报表的能力。

4 DCS控制系统在应用中的常见故障及应对措施

4.1 常见故障

4.1.1 硬件故障

硬件故障主要指的是过程控制方面产生的故障,大部分是由于DCS控制系统的模块,尤其是I/O模块出现故障造成的。这种损害大多显而易见,但是只会产生局部的损害。例如,大部分会表现在参数没有发生变化,修好仪表的故障之后仍不能够完成接下来的指令。这些都主要是由于机器实用的时间太久或者使用的操作及方法不当,导致模块老化。模块所处的环境不好,例如环境中的灰尘颗粒严重超标,温度不适合,湿度太大都会严重地影响模块的使用寿命,因此,DCS控制系统对温度、湿度等有着严格的要求。在安装机器时,要严格按照机器的环境标准进行操作,否则有可能造成严重的故障。

4.1.2 软件故障

软件故障一般是由软件自身带有的缺点导致的。这种故障大多存在于DCS控制系統的运行调试阶段。软件的设定程序非常复杂,工作量特别庞大,因此,软件出现故障在所难免。于是这就需要软件调试阶段的工作人员在工作时要非常认真仔细,如果发现软件问题,要及时向DCS调试员反映并配合其一起解决软件的故障。这种故障一般只存在于调试阶段,系统运行正常后一般很少出现。

4.1.3 人为故障

除了硬件故障和软件故障,DCS控制系统常出现的是人为故障。人为故障有着很多的不确定性,因为人犯错误的原因多种多样,有的是操作失误,有的是缺乏专业能力,还有监管不到位、管理不严格等原因。这就要求操作人员在以后的工作过程中,严格要求自己,熟练掌握DCS控制系统操作,减少人为故障,为安全操作提供更好的保障。

4.2 应对措施

4.2.1 DCS系统运行与管理

智能控制系统的运行管理指的是对计算机进行日常的巡视和监察,每天检查各种软件,要加强软件的管理与控制,必须按照有关规定才能对组态进行管理,同时要对组态的各种信息进行保留,以备查验。当DCS控制系统出现问题需要更换零件时,需要对零件的备件采取功能的测试,以确保万无一失。

DCS控制系统的检修管理是检查与修理智能控制系统必要的流程,应该注重DCS控制系统每次检修检查的内容、时间以及周期,指定详细的检维修计划,检查DCS控制系统是否出现问题。工作人员应时刻为系统检修准备,以防出现更大的故障。检查项目大多注重细节,工作人员要多注意各种机器的细节问题,如电源、模块、电子室温度和湿度等,并设计详细的数据记录表记录检修过程并存档。

4.2.2 UPS电源防范措施

这要求工作人员按时间用红外线测温仪测量各种电线的温度,做好数据记录。用万用表测量电源的电压,注意电压波动范围大小。电厂的电压电流都非常大,磁场也非常强,必须要进行电源接地的检查,不然容易出现重大事故。

4.2.3 DCS系统抗干扰措施

为防止强烈的磁场干扰,可以在中央控制室的墙壁粉刷之前在墙里钉上一层钢丝网,然后再将其与电气保护PE接地系统相连。再或者可以将传统的高压输电线改变为埋地设置,这样可以解决高压电磁场对DCS系统造成的影响。另外,各个操作台的机柜也应该与电气保护系统相连,避免产生不必要的危害。

5 结语

智能一体化系统是目前化工厂发展的必然趋势,实现系统的网络化、模块化、高性能、小型化,对状态进行监测、信息处理、反馈综合判断、发出指令以及操作等,能够有效提高整个系统的可靠性,完善系统并使其更加灵活与简便,强化兼容性,并便于操作,更加利于现场总线开放协议的兼容。

【参考文献】

【1】郝锐.探讨DCS化工厂一体化智能控制系统[J].科技创新导报,2012(13):86.

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