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控制系统论文

时间:2024-08-11 17:08:22 毕业论文范文 我要投稿

(热门)控制系统论文15篇

  从小学、初中、高中到大学乃至工作,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,通过论文写作可以培养我们的科学研究能力。怎么写论文才能避免踩雷呢?下面是小编精心整理的控制系统论文,欢迎大家分享。

(热门)控制系统论文15篇

控制系统论文1

  摘要 :在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水

  关键词:污水处理论文

  引言

  近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。

  1自动控制系统的组成以及特点

  1.1自动控制系统的组成

  自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。

  1.2自动控制系统的优点

  从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。

  2自动控制系统在污水处理中的应用现状

  随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。

  2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想

  我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的'配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。

  2.2污水的排放标准太低

  一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。

  2.3设备维护不到位

  我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。

  2.4缺少相关的专业性人才

  从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。

  3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向

  3.1自动控制系统的改进措施

  由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。

  3.2自动控制系统的发展方向

  目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。

  4结语

  自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。

  参考文献:

  [1]王乐,杨婉妮.关于国内污水处理企业技术创新方向的探讨[J].中国建设信息(水工业市场),20xx(03).

  [2]赵提纲,韦玉忠,韩万明,李鲲,张一品,王晟.SBR工艺过程控制策略研究进展[J].水处理技术,20xx(07).

  [3]范程华,朱武.污水生化处理中溶解氧的非线性控制研究[J].自动化技术与应用,20xx(02).

  [4]王丽娟.张建锋,王斌.活性污泥污水处理模糊控制系统设计[J].计算机工程与设计,20xx(18).

  [5]范石美.活性污泥法污水处理计算机仿真软件的开发及应用[D].杭州:浙江大学,20xx.

  [6]樊立萍,于海斌,袁德成等.SBR污水生化处理系统的最优控制及改进[J].控制与决策,20xx,20(02):237-240.

  [7]管秋,王万良,徐新黎等.基于神经网络的污水处理指标软测量研究[J].环境污染与防治,20xx,28(02):156-158.

控制系统论文2

  【摘 要】文章首先探讨了电气自动化控制系统,就电力系统等多领域发挥的重要作用进行的阐述,具体说明了电气自动化系统的实际应用。

  【关键词】电气自动化;电网调度;应用分析

  引言

  随着全球经济的快速发展,高科技产业如雨后春笋,蓬勃发展。电气自动化系统作为高新技术产业的主导力量,已经逐渐成为各个尖端产业、领域不可缺少的技术支持。电气自动化系统已经被成功应用于国防、远程监控、机械行业加工、电网系统中,大力提升了这些领域的生产效率,同时也带来了非常大的经济收益。目前,电气自动化系统正在向着开放、信息化的方向发展,在经济发展中起着越来越重要的作用。所以,科学、合理的利用电气自动化系统是一项非常重要的任务,具有重大现实意义。

  1.电气自动化及电网调度自动化

  电气自动化(Electrical automation),专业名称是电气工程及其自动化,其应用非常广泛,设计到诸多领域,从航空航天到一个非常不起眼的儿童玩具,随处可见他的身影。

  随着大规模集成电路、数字化技术和网格技术的发展,电网调度系统的自动化程度也显著提高。电网调度自动化主要是指变电站的自动化。变电站作为电力系统中的关键结构,其自动化的实现直接影响着整个电网调度的自动化程度,将电网调度与电网自动化完美的结合,以保证通过电气设备终端将电能成功的输出。电网调度自动化对于整个电网运行情况的监控具有重要的意义,实现电网调度的自动化运行可以帮助调度人员及时、准确的了解电力系统运行情况,有效提升了电网运行过程中的安全性和可靠性,保证电网系统经济运行。

  现在,许多高校开设该专业,意在培养集计算机技术、电控技术、管理技术为以一体的高科技人才。电气自动化系统主要包括自动控制、信息处理、电子技术、试验技术、以及电子与计算机技术等诸多技术。一直以来,电网调度自动化的高水平人才需求量非常大。虽然,我国一直非常重视该领域人才的培养,但随着国际性大企业入驻我国,该领域的人才仍然紧缺。电网调度自动化控制系统是国家的经济发展的攻坚力量,是引领未来经济长期繁荣发展的决定性因素,并与人们的生活息息相关,现在其发展已相对成熟。目前,电气自动化已成为高新技术产业核心力量,在国防、农业、工业中被广泛使用,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

  2.电网调度自动化的实际应用

  现在,我们对电网调度自动化在电网系统中的应用进行研究,分析一下电网调度自动化控制系统在该领域的重要作用。

  2.1电气自动化系统在数据操作系统中的应用

  随着信息化产业步伐加快,计算技术已经被成功应用与诸多领域,数据处理实现了质的飞跃,这其中离不开电气自动化系统发挥的重要作用。计算机由五部分组成,输入设备、存储设备、运算器、控制器和输出设备,是数据处理的硬件基础。比如,在电厂中的数据处理中,以电气自动化为技术支持的处理机可以处理所有的参数、报表打印、记录、输入显示、性能计算等数据,也就是所,电气自动化系统承当了电厂中所有数据处理工作,大大减轻了人员的负担,并提高了数据处理的速度和精确度。

  变压器是电厂重要的设备,变压器一旦发生故障,对其故障检修是非常困难的。这时,如能够有效利用以电气自动化为依托的色谱分析方法,通过对故障时所产生的气体进行分析,并通过计算气体的含量比值,从而判断出故障的位置。当变压器内部出现故障时,其内部材料中会产生一氧化碳气体,在这种情况下。我们同样可以利用光谱分析方式进行检测,局部一氧化碳含量高的地方就很可能是故障产生的地方。所以说,电气自动化系统为多种数据处理方式提供了有力的硬件系统保障,不仅仅是电力供电系统中。现在之所以被称为是信息时代,就是说我们生活在一个充满数据的时代,而数据的处理都必须依靠电气自动化系统来实现,可见,电气自动化系统的重要性不可代替。

  2.2电器自动化系统在汽机旁路系统中的应用

  汽机旁路系统的主要功能主要是是保证散热过多,解决锅炉最低负荷,协调汽轮机空载流量,这也是汽机旁路系统最初的设计目的。该系统由高压和低压两部分组成,在各个旁路上安装有截止阀,这些截止阀的.控制系统就是电气自动化系统,电气自动化系统自动分析旁路系统中速度的大小和运行过程中所产生的力矩,来确定阀门的开度。

  2.3电气自动化系统在液压调节中的应用

  随着科学技术的不断进步,电液调节系统已经渐渐被液压调节系统所控制,成为当前工业诸多领域中使用的重要技术。随着电器自动化系统的成功应用于液压调节系统中,电解液的转换速率有了明显提高,元器件的可靠性进一步得到了保证,稳定性也在逐步增强。电气自动化系统,成功的调节了汽机配套设备之间的协同关系。在电厂发电系统中,电气自动化系统有效调节了设备内的液压系统,实现了电网系统一次调频,改变了电网系统的负荷量,对整个设备的监控系统起着决定性作用。可见,电气自动化系统的应用,不仅保证了机组安全运行,并对延长机组寿命和系统经济运行具有重大的现实意义。

  2.4参数控制

  目前,汽轮机的发电容量在不断提高,仪表的量程在不断增大,精确度也在日益提升,在这种情况下,保证系统的安全运转是一件非常困难的事情。这就需要在机组中设立专门的参数控制中心,以确保机组在正常运行过程中,各参数保持在合理值范围内,利用电气自动化设备合理有效的监控和处理异常情况。目前,随着监控系统功能的强大,所要控制的参数也在日益增多,系统对参数的准确度的要求也越来越高。机组所有的功能都是由参数所控制的,而参数又是由电气自动化控制系统所调节的,所以说电气自动化系统是整个机组正常运行的关键,相关人员,必须加强对该系统的检修和维护,切不可掉以轻心,而酿成不可收场的严重后果。

  2.5协调系统的电气自动化

  在整个发电系统之中,锅炉和汽轮机作为整个机组的关键设备,其两者间的协调工作是非常重要的,这直接关系到机组能量的有效利用,对储能和蓄能具有总要的意义。一般来讲,电厂都会应用电气自动化的调节系统对二者的有序工作进行科学有效的控制和协调,合理存储输入能量,对能量输出严格控制,保证机组的有效工作。

  3.结束语

  做好电器自动化控制系统的应用工作,符合信息化、智能化是未来工业的发展方向,是是企业能够在未来的竞争激烈的市场中赢得发展先机的重要法宝。普及电气自动化控制系统在各个领域的应用,将被列为政府相关职能部门工作的重点,这也是加快地区工业快速发展,实现经济飞跃的重要途径。电气自动化控制系统虽然已经得到非常充分的发展,但是其发展潜力和前景是非常广阔的。其发展过程中必然存在一些问题,相信随着科技的进步和相关产业的飞速发展,电气自动化控制系统会不断得到完善,并为各领域的发展提供强有力的技术支撑和保障。

  参考文献:

  [1]王槟,张晓丽.探究电气自动化控制系统的原理及应用分析[J].科技创新导报,20xx(06):39-48

  [2]刘玮,钱明阳.我国电气自动化控制系统在远程监控系统中的应用研究[J].商品与质量,20xx(09):101-109

  [3]宫汉峰,蒋晓才.现代电气自动化控制系统的工艺设计研究分析[J].科技与企业,20xx(06):49-60

控制系统论文3

  摘 要:电气自动化工程控制系统在现代先进科学技术领域中是核心部分,也是现代化工业的重要目标。推动社会的全面发展和进步是未来电气自动化工程发展的目标,而先进的科学技术对电气自动化工程的发展有着非常重要的作用。本文对目前电气自动化工程控制系统的现状和它未来的发展动向进行了详细分析。

  关键词:自动化工程控制系统;现状;发展趋势

  目前我国经济的迅速发展,使社会经济的各个方面都有很大的提高。我国是一个工业为主导的社会,所以加强工业发展是促进我国经济迅速发展的重要前提。电气自动化工程在我国工业经济的发展之路中有着非常大的作用,比如帮助企业提高检测的精确度和减少经济成本等。电气自动化工程控制系统还可以有效的减少事故的产生,给电气自动化工程创造一个安全的环境。也为整个电气自动化工程的顺利运行作了保障。电气自动化工程控制系统的发展是我国工业发展的重要基础,它的发展也在现代化工业发展中有着不可代替的重要作用。它能有效的控制成本,也能增强工程的安全性和检测的精准性。它不仅对企业有很大的作用,对于社会也有不可估量的价值。

  1 电气自动化工程控制系统的现状

  虽然我国经济的迅速发展也使电气自动化技术有了很大的改善,但若是与国外的发达国家根本没有可比性。电气自动化技术在国际经济市场中的竞争越来越激烈,若想在市场中处于不败之地,我国的电气自动化技术制造和研发的机构必须根据自身的情况彻底发挥出自身的优势。

  1.1 运用的控制系统

  我国大部分电气自动化工程使用的系统都是分布式系统,也就是DCS。它是一种参考了旧系统集中式控制系统的所有设置而变化出来的新式计算机控制系统,不仅可靠性较强,扩充性也比较强。这些特点使得分布式控制系统广泛的运用在生活、生产的领域。随着分布式控制系统在电气自动化工程中的运用越来越多,它的缺陷也慢慢被人们所知,例如它采用模拟的传统型仪表,这让系统不太可靠,并增加了维修的难度。所有的分布式控制系统生产厂家之间没有同样的标准限制,不能在厂家之间进行维修互换;而分布式控制系统的价格也非常的昂贵[1]。

  1.2 控制系统的信息集成化

  在企业管理方面,若管理人员需要企业中的财务核算、人力资源等数据,需要用规定的浏览器操作,这样不仅能够第一时间掌握企业生产活动的信息数据,保护信息数据的安全,还能有效的控制监督生产过程中的动态画面。在电气自动化系统设施等方面,微电子技术已经渐渐渗入了人们的日常生活中,原本规定的那些设备已经很少投入使用,这种环境下,设备统一的通讯能力和一些结构软件也变得十分重要。综上所述就是电气自动化控制系统中主要的信息技术。

  1.3 运用集中监控方式控制系统

  集中控制方式是指利用一个处理器将所有功能控制起来,但由于数量过多,处理的.速度也非常慢,从而导致整个机器的运行速度都十分缓慢。如果所有的电子自动化设备都要进行监控,主机的空间会越来越少,而需要监控的设备却非常多,这就导致电缆的数量大量增加,提高了投资的整体成本费用,电缆的数量过多会使传输的距离较长,对整个控制系统的可靠性产生巨大的影响。由于隔离刀闸中的闭锁和集中进行监控的连锁都是用硬接线,设备是无法继续进行功能扩容操作工作的,也会增加错误的指令,使电气自动化工程的可靠性大大降低[2]。而且反复的接线是一个比较繁琐的工作,查线和维修工作也会因此增加难度,容易因为这个问题产生错误的操作,导致整个电气自动化工程控制系统不能正常积极的进行操作。

  2 电气自动化工程控制系统的发展趋势

  2.1 统一性发展

  若电气自动化工程控制系统能够统一的发展,可以明显提高现在的技术水准,也可以实现相关产品的周期性设计与规划,节省对产品的精准测试、调试和运行、维护等工作的检查时间。电气自动化工程控制系统的统一性发展不仅能将电气工程的开发从实行系统的固定模式中得以解脱,还能够满足发展的实际需求。接口的问题对于电气自动化工程也是十分关键的。若能实现标准化接口,就可以直接在办公室内远程操作策划方案,实现标准化接口也是保证数据能够顺利转化的重要前提。

  2.2 智能运行的开展

  在电气自动化项目的创新技术研发中,首先就是智能化运行的开展。如今智能机型的发展已经十分火热,智能建筑系统的模式就是分布式集成和液体化集成。思维能力、感知能力和行为能力是人类智能拥有的特殊性能力,它的发展潜力非常大,人工智能是指由人类制造出来的“机器”所表现的智能。人工智能可以带动电气自动化控制领域的革新,也能在自动化控制的领域完全发挥自身的优势[3]。人工智能能有效的促进自动化控制的发展,也推进了智能理论在控制技术中的应用,解决了原先难以解决的问题。

  2.3 更加安全的电气自动化工程生产

  将安全防范技术完整的集成化是工程控制系统中的发展方向之一,如何实现人、机、环境三者的安全是安全防范技术的重要目标。用户该怎样利用最低的费用实现安全方案的制定,我们可以按照等级来落实,首先在安全等级最高的领域实施,再慢慢扩散到安全等级较低的领域。在公共设施层、网络层、硬件设备、软件设备等方面对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。

  3 结语

  随着时代的发展,对于电气自动化发展的要求也越来越高,电气自动化的未来的发展前景十分可观,我国社会的持续进展也让人们意识到电气自动化工程控制系统在社会经济发展中有非常重要的地位,因时代的需求,对电气自动化发展的要求也越来越高。电气自动化的发展前景十分的可观,人们越来越能意识到电气自动化的重要作用,对它的应用也越来越多,只有不断的创新和研究,促进电气自动化的发展,才能研制出更好的产品满足时代的需求。我国的电气自动化产业可以参考结合国内外的生产技术,发挥自身的潜力,给国人带来更高水准的体验。

  参考文献:

  [1]武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与技(上旬刊),20xx(04).

  [2]祖国建,刘桂兰.高职电气自动化技术专业“六个融合”人才培养方案的研究与实践[J].学理论,20xx(08).

  [3]徐畅,毕莉红.基于现场总线的电气自动化设备.管理系统研究[J].中国军转民,20xx(Z1).

控制系统论文4

  摘要:对太古集中供热控制系统进行了介绍,归纳总结了太古集中供热控制系统的故障,并通过分析其故障产生的原因,从控制服务器故障处理、通讯故障处理、UPS故障处理等方面,提出了针对性的解决措施,从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。

  关键词:集中供热;自动控制;故障处理

  1概述

  随着社会经济的发展和科技的进步,自动化控制设备在集中供热系统的应用更加广泛,集中供热系统的自控运行管理也趋于完善。通过自控系统的深入实施和热网的集中管理,使得热网资源的利用率得到持续提高。本文以太古集中供热系统为例,介绍了太古供热的自动控制系统以及总结运行以来常见故障以及处理方法[1]。太古集中供热系统涉及热源、热网、换热站和热用户,随着供热规模的扩大,供热系统复杂程度不断提高,原有的人工调整方式严重制约城市大热网的精细化控制。必须借助先进的自动化控制技术和设施设备来实现集中控制。集中供热系统热网自动化控制是在各个热网换热站、关键管线节点上安装自动控制设备,建设自动化控制总站,并对热网传递上来的数据信息进行综合分析研判,并执行相应的调整。太古集中供热自动控制系统包括机电设备层、就地仪表层、现场控制层、通信网络层、中央监控层、信息管理层(见图1),自动控制能够实现热网运行系统的自动精细控制,使得城市集中供热系统的热量实现均衡输出,减少了资源、能源的消耗,提升了供热服务质量[2]。

  2太古集中供热控制系统

  太古集中供热自动化控制系统包括高温网系统和一级网系统,一般涉及电动阀门的开度控制、变频器的频率调整等内容[3]。

  2.1太古一级网系统

  太古集中供热一级网系统通过全网平衡控制系统进行控制,以温度和热量为控制目标,通过调节阀门开度和分布式回水加压泵的频率进行流量控制,实现温度和热量的控制。在系统运行的过程中,现场PLC采集并计算二次循环水的温度变化,并上传计算结果,服务器对比目标参数与现场参数差异,下达阀门开度要求到对应的现场控制器上,现场根据接收到的指令信息来完成对电动阀门开度的调整。常规换热站自控设备设置见图2[4]。

  2.2高温网系统

  太古集中供热高温网系统主要包括三个中继泵站(1号、2号、3号)、事故补水站及中继能源站。高温网下位控制系统通过PLC柜控制变频器和风机运行、阀门开关以及自动补水系统。以2号泵站为例来介绍单个泵站的自控实现方法。2号泵站车间有2个系统,每个系统有供回水泵各4台,共计16台水泵,供回水进出口主阀及旁通阀16个。控制系统包括,控制运行计算机2台、主PLC集控柜1台,与水泵1∶1匹配水泵就地PLC柜16台。水泵及阀门控制系统有远程、就地2种控制模式。系统主要的控制流程如下:太古集中供热高温网自控系统计算机上位系统采用的是西门子的WinCCOA系统,现场PLC下位系统采用logix5000(如图3所示)。调度中心通过服务器的WinCCOA程序下发指令通过logix5000程序至主PLC集控柜的CPU。CPU系统收集到指令,将收集整理的数据信息进行汇总分析,之后将其数据信息传送到现场水泵就地PLC柜及阀门。就地PLC会根据处理结果发出指令,变频器根据指令的要求去控制循环水泵启停及运行频率,通过固定的数据,变频器能够在二次循环中进行定压、定流量处理,从而使得热网能够保证有序、合理的运转状态。阀门本体与主PLC集控柜之间是由控制线直连的,包括控制信号与反馈信号。阀门在收到主PLC集控柜的CPU的信息后,会根据指令执行开阀、关阀、停止的信号。阀门会将开度、开关到位、故障信号等反馈到调度中心控制电脑[5]。

  3太古集中供热控制系统的故障

  太古集中供热控制系统已经安全平稳运行5个采暖季。对投运以来的故障进行统计分类,归纳如下。

  3.1通讯故障

  各泵站与调度中心之间的数据和操控指令传输通过电信城域网的通讯方式进行传输(如图4所示),通讯系统是整个系统的“传输神经”,如果在运行时期调度中心机房服务器与泵站发生通讯故障,调度中心人员无法实时监测生产数据,相当于失去了“眼睛”,不能做出及时准确的判断,并且操作指令无法下发,长时间通讯终端还会影响其他关联工作站、操作控制系统的运行。通过多年的运行观察,导致通讯出现故障的原因一般是交换机、路由器故障及通讯光缆中断。

  3.2UPS故障

  电是控制系统的动力之源。控制系统除了接入市电外,自控系统PLC柜、计算机、服务器和通信设备等均需要接入UPS,在市电发生故障时,电源无扰切换至UPS电源供电,确保系统可以继续稳定运行,不会骤然停车,保证有足够时间执行紧急停运和处理故障,UPS的常见故障有:1)UPS电池使用时间严重超过服役年限。2)UPS电池长期未进行充放电测试。3)误将UPS的极性接反,从而会导致逆变器的损毁。4)连接好电池后没有将电池的开关打开。5)线路维修更改了原本的相序,导致UPS电源不能正常启动。

  3.3PLC模块故障

  PLC模块是控制系统的“功能器官”,PLC模块故障是一种常规故障,一般PLC显示屏可显示模块故障代码。PLC模块常见故障有:1)外围电路元器件故障。自动控制系统的PLC模块控制一旦出现元器件损伤,整个控制柜系统就会停止工作。同时,PLC控制柜输出端子带负载能力是有限的,一旦超过了规定的'最大数值,就需要及时对外接继电器或接触器才能够重新恢复工作。2)输入端烧毁或输入卡损坏。现场仪器或传感器送来PLC的模拟输入信号在显示屏上的数据不正常,用标准信号发生器替换模拟输入信号数据也显示不正常。3)输出卡出现故障。PLC或控制器的模拟输出有问题,利用显示屏的数据输入功能给该模拟输出端输出一个固定的模拟信号,如果还是有问题,即可初步判定该输出卡有故障。

  3.4接线端子接触不良

  接线端子是连接器的一种,是连接自控设备和导线的专用设备,外部的电压、电流、信号传递到与之匹配的连接器接触件上。因此,要求接触件具备优良的结构。但是由于接触件结构设计不合理、材料选用错误、模具不稳定、加工尺寸、表面粗糙等都会引发端子接线的接触不良。端子接线接触不良一般会在工作一段时间后显示出来。具体表现机理是控制柜配线出现缺陷或者使用中震动加剧会引发接触不良的问题。

  3.5传感器故障

  传感器是控制系统的“感知器官”。集中供热系统中常见的传感器有压力、温度、流量、液位传感器,这些设备是热网运行的重要数据来源,在系统运行过程中常会出现的故障如下:1)传感器不显示数值。可能的原因为电源线路断路、电源故障、PLC模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏。2)数值误差大。可能的原因为量程设定、取源位置、PLC模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏,同时这些仪表要定期进行校准。

  3.6电动调节阀故障

  电动调节阀在系统运行过程中常会出现的故障有指令给定开度和阀门实际开度不一致、阀门反馈信号错误。故障原因可以从以下几方面进行判定:给定通道模拟量输出是否正常、反馈通道模拟量输入是否正常、阀体是否有异物卡住、重新上电复位阀门或者手动校准阀门、查看执行器与阀体是否匹配、阀门本体有没有进水、控制线缆有没有中断等。

  4自动控制系统故障的解决对策

  自动控制系统的正常稳定运行对太古集中供热系统尤其是太古高温网系统至关重要,因此在自控系统出现故障时,根据故障现象分析故障原因,快速找到故障办法,保证供热系统的正常运行。当出现因自控系统故障而导致系统停止,需要维保人员快速查找原因,采取相应的解决对策。结合近几年采暖季发生的故障,总结了以下几点故障处理措施[6-7]。

  4.1控制服务器故障处理

  控制服务器为整个供热自控系统的核心大脑,当发生故障时,不能正常反映现场的运行参数,操作指令无法下发。为防止故障的发生,控制系统服务器设置两台服务器互为冗余,当主服务器发生故障时,系统会自动切换至备用冗余服务器,待自控人员处理完故障时,再将服务器切换至主服务器,期间对控制系统不会产生任何影响。并且,在日常运行过程中,定期对服务器进行点检,检查服务器硬盘容量,保证服务器正常运行;定期对两台服务器进行手动切换,确保备用服务器一直处于工作状态,在主服务器故障时无缝衔接。

  4.2通讯故障处理

  当调度中心与各泵站发生通讯故障时,各泵站数据在调度中心丢失,但泵站本地控制计算机数据正常。此时,要求各泵站将权限切至泵站本地控制,并且报告调度中心目前的运行情况。维保人员检查相关设备,如果属于通讯设备故障或损坏,及时更换备品备件,如果经分析是运营商通讯故障,通知运营商进行处理。故障处理后,再将各泵站操作权限切至调度中心控制。

  4.3UPS故障处理

  UPS电池是易耗物品,按照规定每三年更换一次电池,以确保电池电量能够维持市电故障时的应急时间。为了保证UPS电池的使用寿命,电池保养必不可少。根据供暖行业的时间特殊性,每年的停暖之后和供暖前期都会彻底对UPS电池进行充放电,保持电池的有效利用率。在供暖期间,定期对UPS进行检查,如果发现UPS故障,将UPS的供电无扰切换到市电,根据面板上的故障信息进行对应的处理,处理完毕后将供电方式切换UPS供电,此操作对系统无影响。

  4.4PLC柜及模块故障处理

  根据5a的运行经验,PLC柜发生的故障大多数是柜内的模块与接线端子故障,当调度中心显示车间某台水泵就地PLC柜故障时,需将这台水泵的控制权限切换到变频器控制,然后根据报的故障情况进行PLC柜的维修,更换模块、尾纤或者紧固端子线。待处理完故障后,再将水泵权限切到调度中心控制。

  4.5现场仪表与阀门故障处理

  现场仪表主要包括压力、温度、热量表、液位计等。当调度中心显示某一仪表故障时,维保人员排查现场仪表的接线,与PLC柜的通讯,如仪表本身故障,需要及时更换备品备件。电动阀门故障处理需要先将阀门控制切到阀门本体控制,这样保证在阀门故障的情况下,阀门不会自动执行开关动作,然后对阀门控制器进行检查维修。

  4.6及时更换备用件

  自控系统的主要功能原件都是电子原件,工作环境中温度、湿度以及灰尘等都会影响电子原件的寿命。因此在发现故障的原因之后要及时替换备用件。需要注意的是,在更换备用件的时候要始终保持设备处于断电的状态,并在更换电子原件的时候及时记录和检查原件的开关状态,如果是需要区分正负极的供电设备,安装时要注意,避免电极反接损坏设备。

  5结语

  太古集中供热系统的自控系统能够实现调度中心与热源和各个热力站运行参数的一致性调节,实现了按需供热的精细化调整。为了能够更好的促进集中供热系统的稳定运行,自控维保要结合实际加强对集中供热自动控制系统运行故障的分析,快速判断故障原因,采取有针对的解决对策,从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。

控制系统论文5

  摘要:

  随着高新技术的不断开发,数字通信及控制技术也在飞速发展,计算机通信及控制技术得到了广泛应用,针对各种情况探讨了保证计算机通信与控制系统可靠运行的措施。

  关键词:计算机通信;控制系统

  1、在设计计算机通信与控制系统时要注意以下事项。

  (1)在对计算机通信与控制系统设计和配置时,要注意到系统的结构要紧凑,布局要合理,信号传输要简单直接。

  在计算机通讯与控制系统的器件安装布局上,要充分注意到分散参数的影响和采用必要的屏蔽措施:对大功率器件散热的处理方法;消除由跳线、跨接线、独立器件平行安装产生的离散电容、离散电感的影响,合理利用辅助电源和去耦电路。

  (2)计算机通信与控制系统本身要有很高的稳定性。

  计算机通信与控制系统的稳定性,一方面取决于系统本身各级电路工作点的选择和各级间的耦合效果。特别是在小信号电路和功率推动级电路的级间耦合方面,更要重视匹配关系。另一方面取决于系统防止外界影响的能力,除系统本身要具有一定的防止外界电磁影响的能力外,还应采取防止外界电磁影响的措施。

  (3)算机通信与控制系统防止外界电磁影响的措施,应在方案论证与设计时就给予充分考虑。

  例如数字信号的采集传输,是采用脉冲调制器还是采用交流调制器,信号在放大时采用几级放大器,推动司服系统工作时采取何种功放,反馈信号的技术处理及接入环节,电路级间隔离的方法,器件安装时连接和接地要牢固可靠,避免接触不良造成影响,机房环境选择和布局避免强电磁场的影响等。

  2、排除电源电压波动给计算机通信与控制系统带来的影响。

  计算机通信与控制系统的核心就是计算机,计算机往往与强电系统共用一个电源。在强电系统中,大型设备的起、停等都将引起电源负载的急剧变化,也都将会对计算机通信与控制系统产生很大的影响;电源线或其它电子器件引线过长,在输变电过程中将会产生感应电动势。防止电源对计算机通信与控制系统的影响应采取如下措施:

  (1)提高对计算机通信与控制系统供电电源的质量。

  供电电源的功率因数低,对计算机通信与控制系统将产生很大的影响,为保证计算机通信与控制系统稳定可靠的工作,供电系统的功率因数不能低于0.9。

  (2)采用独立的电源给计算机通信与控制系统供电。

  应对计算机通信与控制系统的主要设备配备独立的供电电源。要求独立供电电源电压要稳定,无大的波动;系统负载不能过大,感性负载和容性负载要尽可能的少。

  (3)对用电环境恶劣场所采取稳压方法。

  对计算机等重要设备采用UPS电源。在稳压过程中要采用在线式调压器,不要使用变压器方式用继电器接头来控制的稳压器。

  3、防止由于外界因素对供电电源产生的传导影响。

  由于外界因素对电源产生的传导影响要采取以下措施。

  (1)采用磁环方法。

  ①用磁环防止传导电流的原理。

  磁环是抑制电磁感应电流的元件,其抑制电磁感应电流的原理是:当电源线穿过磁环时,磁环可等效为一个串接在电回路中的可变电阻,其阻抗是角频率的函数。即:Z=f/(ω)

  从上式可以看出:随着角频率的增加其阻抗值再增大。假设Zs是电源阻抗,ZL是负载阻抗,ZC是磁环的阻抗,其抑制效果为:DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)]

  从上述公式中可以看出,磁环抑制高频感生电流作用取决于两个因素:一是磁环的阻抗;另一个是电源阻抗和负载的大小。

  ②用磁环抑制传导电流的原则。

  磁环的选用必须遵循两个原则:一是选用阻抗值较大的磁环:另一个是设法降低电源阻抗和负载阻抗的.阻值。

  (2)采用金属外壳电源滤波器消除高频感生电流,特别是在高频段具有良好的滤波作用。

  电源滤波器的选取原则:对于民用产品,应在100KHZ一30MHZ这一频率范围内考虑滤波器的滤波性能。军用电源滤波器的选取依据GJBl51/152CE03,在GJBl51/152CE03中规定了传导高频电流的频率范围为15KHZ-50MHZ。

  4、抑制直流电源电磁辐射的方法。

  (1)利用跟随电压抑制器件抑制脉冲电压。

  跟随电压抑制器中的介质能够吸收高达数千伏安的脉冲功率,它的主要作用是,在反向应用条件下,当承受一个高能量的大脉冲时,其阻抗立即降至很低,允许大电流通过,同时把电压箝位在预定的电压值上。利用跟随电压抑制器的这一特性,脉冲电压被吸收,使计算机通信与控制系统也减少了脉冲电压带来的负面影响。

  (2)使用无感电容器抑制高频感生电流。

  俗称“隔直通交”是电容器的基本特性,通常在每一个集成电路芯片的电源和地之间连接一个无感电容,将感生电流短路到地,用来消除感生电流带来的影响,使各集成电路芯片之间互不影响。

  (3)利用陶瓷滤波器抑制由电磁辐射带来的影响。

  陶瓷滤波器是由陶瓷电容器和磁珠组成的T型滤波器,在一些比较重要集成电路的电源和地之间连接一个陶瓷滤波器,会很好起到抑制电磁辐射的作用。

  5、防止信号在传输线上受到电磁幅射的方法。

  (1)在计算机通信与控制系统中使用磁珠抑制电磁射。

  磁珠主要适用于电源阻抗和负载阻抗都比较小的系统,主要用于抑制1MHZ以上的感生电流所产生的电磁幅射。选择磁珠也应注意信号的频率,也就是所选的磁珠不能影响信号的传输,磁珠的大小应与电流相适宜,以避免磁珠饱和。

  (2)在计算机通信与控制系统中使用双芯互绞屏蔽电缆做为信号传输线,屏蔽外界的电磁辐射。

  (3)在计算机通信与控制系统中采用光电隔离技术,减少前后级之间的互相影响。

  (4) 在计算机通信与控制系统中要使信号线远离动力线;电源线与信号线分开走线。输入信号与输出信号线分开走线;模拟信号线与数字信号线分开走线。

  6、防止司服系统中执行机构动作回馈的方法。

  (1)RC组成熄烬电路的方法。

  用电容器和电阻器串联起来接入继电器的接点上,电容器C把触点断开的电弧电压到达最大值的时间推迟到触点完全断开,用来抑制触点间放电。电阻R用来抑制触点闭合时的短路电流。

  对于直流继电器,可选取:R=Vdc/IL,C=IL*K。

  式中,Vdc:直流继电器工作电压。I:感性负载工作电流。K二0.5-lF/A

  对于交流继电器,可选取:R>0.5*UrmS,C二0.002-0.005(Pc/10) F。

  式中,Urms:为交流继电器额定电压有效值。Pc:为交流继电器线圈负载功率。

  (2)利用二极管的单向导电特性。

  二极管加电阻与负载并接起来,当切断电源的瞬间,由于反电动势产生的电流,流过与负载并联的二极管,并在负载电阻上消耗掉感应负载所产生的能量,这种结构的电路一般要求二极管的反向电压为电源电压的10倍以上。

控制系统论文6

  1.电子机械设备控制系统介绍

  电子机械设备指的是晶体管、集成电路和其他电子管构成的,包括电子应用自动操作、自动发挥的智能型机械,其内涵还可以逐渐延伸为工业电子机械一体机、家用电器和机械生产设备等。

  电子机械设备以计算机内编写的数据码为其运作和应用程序,在电子储存介质内输入该程序,并在各类配件组装的机械装备中进行装入,开启键启动后,则能够实现输入数据的动作,达成运作作业目标。

  在传统工业领域中,计算机系统作业的稳定性和控制系统的完善性相对较差,随着直接型数字控制系统的引入,计算机演算效率实现了明显的提高,运作稳定性也相对更好。随着大规模集成电路的广泛应用,以及微型计算机的发明和应用,电子机械设备的控制系统也实现了飞跃式发展,其演算效率更高,规模相对更小,为繁琐、复杂演算目标的实现奠定了技术基础。这象征着小体积电子机械设备简易、便捷应用程序时代的到来,使得小体积应用程序操作巨大电子机械设备成为了可能。

  随着集成电路的逐渐发展完善,计算机控制能力技术以及运算法都逐渐被人们所研究和探索,并在各个领域得到了广泛的应用。

  2.电子机械设备控制系统的常见问题

  第一,硬、软件的抗外扰性能。由上文进行的论述可知,外界的干扰能够通过磁场的作用,在无任何媒介的情况下直接介入。这一作用通常针对电子机械设备的软件和硬件而言的,其主要原因在于电子机械设备软件和硬件自身配件制作能够直接吸收外界的频率。所以,在抗拒电源扰乱的基础上,还会出现空间内的磁场电波,进而转变为振动模式,并影响设备硬软件的正常运行,也就是我们常说的信号和信息干扰。例如,在我们使用计算机的过程中,如果手机来电,则电脑会出现障碍频波反应,进而诱发接收障碍声响。

  第二,抗外扰性能。在电子机械设备的探索与开发过程中,数据的计算通常是十分准确的,甚至可以视为完美编写的数据控制程序,在实际的应用过程中确实意外频发,甚至会出现实验装置设置基本完善的情况下,无法顺利开启该设备,分析其主要原因在于,在实验过程中常常存在较为明显的外界因素的干扰,而这也是肉眼无法预测的[6]。通常情况下,外部干扰能够经接电的线路进入电子机械设备内部,接地线与控制系统之间是反向的电压,这就造成了电路源对其控制系统核心职能产生阻碍的现象。不管是电子机械设备的供出方面还是其输入方面,以及电子机械设备的控制系统自身,都无法完全避免外界因素的干扰。

  3.电子机械设备的未来发展

  3.1 电子机械设备的发展趋势

  随着我国数字信息技术的'快速发展和完善,小型电子科技技术、计算机应用软件和电子网络技术的优势都得到了最大限度的发挥,并实现了电子机械设备外部操作技能与内部控制系统之间的良好结合,保证了其性能的准确性和稳定性。由电子机械设备控制系统的性质分析结果可知,传统的点子控制属于部分控制,也就是在工程作业过程中,不同的阶段存在相应的控制系统,而现阶段的电子机械设备则具有更加强大的功能,不同的作业阶段,可以通过相同的中心加以控制。原来应用的是分段的内部控制,而现阶段则是整体性的内部控制。

  3.2 未来发展的潜在问题

  随着近年来我国电子机械控制市场的逐步发展完善,电子机械设备控制系统的重要性也得到了人们的关注,但因其发展相对滞后,因而存在较大的研究空间。

  随着我国电子科技研究人员对我国国情以及国外先进经验研究的逐步深入,以及各种外界干扰因素的排出,我国的电子机械设备也具有广阔的发展前景,但其中所表现出的问题,也是更加令人堪忧。

  随着电子机械设备在人类生产生活各个领域应用的逐步深入,尽管产业链的发展仍然无法完全脱离人为因素的影响,但是,现阶段的很多活动均可以由电子机械设备加以取代,则传统的人类文明也将会逐步被摒弃,这就是电子机械设备发展表现出的主要问题,笔者希望,在电子机械设备控制系统的未来发展过程中,需要更加具有人性化特征,能够做到以人为本。

  4.总结

  综上所述,当今电子机械设备在人类生产生活的各个领域均发挥出了巨大的作用,而我国的电子机械设备控制系统领域仍然存在较大空白,有待于进一步的发展和研究,这就需要我国电子科技研究人员,立足我国国情,充分借鉴和分析国外先进经验,在数据分析的基础上,促进我国电子机械设备控制系统的逐步发展完善。

  在计算机内编写、运作和应用数据编码,将程序输入电子储存介质内,并完成各类配件的完整组织,启动开启键后即能够进行相应的数据动作,这在一定程度上能够替代人类完成那些难度较高的工作,因而具有较大的科学意义和研究价值。

控制系统论文7

  摘要:随着流程工业的经济总量在迅速增长,对流程工业的需求迅速增长。自动化仪表和系统逐步走向数字化、智能化、网络化、集成化。本文着重阐述了大型火电厂DCS系统应用及相关的技术和理念。

  关键词:DCS系统;大型火电厂;现场总线

  经济全球化导致对流程工业的需求迅速增长。特别是随着流程工业的经济总量迅速增长,对流程工业的需求更是呈爆发之势。近年来,国内在原来DDC直接数字控制技术自行研发和工控机应用的基础上,引进国外DCS的工程应用及技术,逐渐形成了我国独立自主的DCS产业,特别是在大型火力发电厂中的应用更是取得了可喜的业绩。自动化仪表和系统也正走向智能化、数字化、网络化、集成化。大中型流程工业中HART、FF、PROFUBUS-PA现场仪表和DCS的应用比例更大。本文重点阐述大型火电厂应用DCS中和自动化系统相关的技术和一些理念。

  一、火电厂自动化的发展趋势

  (一)现场仪表标准之战结束后,形成了多种总线并存的局面。按照商业现货技术的原则,与信息技术融合,采用快速以太网技术(包括TCP/IP等)作为厂级系统的主要网络架构。同时,系统功能安全技术在实际流程工业的自控工程中已不可或缺,安全仪表系统(SIS)和流程工业安全完整性等级(SIL)认证体系也正在形成。SIS和DCS融合或兼容的趋势也逐渐形成。

  (二)基础自动化不可分割的一部分就是EDDL设备描述语言和系统集成技术以及在此基础上形成的设备管理系统(AMS),而且逐渐扩大了包括智能设备管理系统、设备信息平台、机械设备管理系统、性能检测系统等资产管理范围。目前,在世界上资产管理系统正在形成全生命周期的企业资产管理和工程管理的理念。

  (三)在统一构架下逐步实施了管控一体化和仪控、电控一体化,EPR/MES/PCS三层结构已形成共识,逐步实现基础自动化与企业信息管理的无缝集成。马达控制中心(MCC)及企业用电的配电系统等在基础模块智能化及采用现场总线技术的基础上逐步纳入以温度、压力、流量等信号为主的仪控系统中。

  二、大型火电厂在利用DCS上有其固有个性

  首先,对汽机、锅炉等的控制及安全要比较求复杂,燃料、水、灰等相关的辅助设施也比较庞大,产生的电能受电网调度要求高等,因监,用于电厂的DCS应具有回路反馈控制、顺序控制、混合控制等复杂控制功能,具有驱动多种执行机构的要求,完成复杂计算能力及先进控制(APC)功能。还必须具备带有时间戳的开关量输入设备及相关功能。在时间同步方面,除了DCS系统内时钟同步方式,还要有GPS卫星时间同步方式。

  然后,根据电厂的主要产品”电能”的特殊性及电网调度和电业管理的要求,电厂监控信息管理系统SIS的管控一体化应进一步与DCS衔接。DCS应适应电厂机电设备多,厂用电管理十分重要的要求,在I/O硬件及扫描周期、人机界面及增大系统容景等方面扩大功能,加速仪控、电控一体化的进程。

  三、国内DCS系统现状

  近年来,国内在原来DDC直接数字控制技术自行研发和工控机应用的基础上,引进国外DCS的工程应用及技术,逐渐形成了我国独立自主的DCS产业,特别是在大型火力发电厂中的应用国电智深、和利时、上自仪三家更是取得了可喜的业绩。

  (一)国电智深——在多年DCS应用实践经验的基础上,在技术引进的基础上,形成了具有自主知识产权EDPF系列产品。其中EDPF-NT在火电厂应用较广。

  (二)和利时:现今主推HOLLIAS系统,在大型火电厂中主要使用HOLLIAS-MACS-S。有符合汽轮机控制要求的HOLLIAS DEH和ETS,和HOLLIAS-MACS构成一体。在管控一体化方面,MES功能,在开放的实时/关系数据库基础上,有子系统模块,可以满足电站信息化的需求。

  (三)上自仪:上海自动化仪表股份有限公司为国内首家自动化仪表行业的上市公司,属上海电气集团的一部分。与国家核电共同组建了国核自仪系统工程有限公司,逐步具备了核电工程仪控系统设计、控制系统集成、核电仪控设备成套供应等的能力,并拥有自主知识产权,形成较大规模批量化建设中国品牌核电站的能力。上自仪组建火电厂I&C的工程公司是有一定基础。

  四、国外DCS系统现状

  进入21世纪,受通信和信息管理技术、集成电路技术的进步以及工艺设备大型化的影响,形成了新一代的DCS,或称为第四代DCS。国外DCS尤以ABB、西门子和艾默生三家在电厂方面比较成功。

  (一)ABB由ABB贝利Infi 90 0pen形成的.Symphony系统基础上控制工程网版权所有,进一步开发了800系列的新产品,推出IndustrialITSymphony最新的DCS系统。ABB贝利在中国电力方面用户多达200多个,新系统和老系统兼容。

  (二)西门子——在全世界已有超过1500套控制系统装置,是成功的电力和I&C系统供应商。在我国电站中采用西门子的Teleperm系统较多。近年在”全集成自动化”的架构下,西门子推出SPPA-T3000系统,已经在国内电厂项目陆续使用。

  (兰)艾默生——在并购基础上形成的艾默生过程控制公用事业部发表了"FlantWeb数字化工厂管控网”,它涵盖了DeltaV和Ovation。Ovation是其前身西屋过程控制公司于1997年推出,是WDPF的更新换代产品,在电厂获得了广泛的应用。Ovation历史站具有高速、高效和高度灵活的特点,过程数据可以以O.l秒或1秒的时间间隔扫描和存储,可存20000个实时过程数据点;基本历史站软件包可将收集到的数据归档到光盘内,以便长期存储;通过模拟量数据压缩模块,可优化存储内存;可完成SOE列表,并搜寻列表后首发事件。

  五、DCS分析比较的结论

  通过上面的综述,可以看出,反映水平的技术指标具体是指网络结构、硬件体系、软件体系及系统容量、系统实时性、系统人机界面、系统现场借口、系统控制功能、系统精确度、系统灵活性和可扩展性、系统可靠性、可用性、可维护性、系统稳定性和系统安全性等。如何进一步科学地评比这些指标,是当今制造业的任务。

  国产DCS的性价比高,适合在300MW以下机组中选用,在600MW以上机组可逐步扩大应用范围。国内DCS企业对大型电厂的工程能力有待在实际工程锻炼中进一步提高。国内DCS企业应加强研发力量,在DCS中尽快解决与FF、Profibus-PA等现场总线仪表连接的工程实践,EDDL设备描述语言技术,可互操作性技术的应用等专项技术。加强管控一体化,电控、仪控一体化的应用技术的工程实践,特别是加强”资产管理”专项技术的实践。加强功能安全技术的研究。在引进国外特大型机组DCS应用工程中,把国内制造厂作为最终用户的伙伴,参加进去,从中吸取国外先进技术和工程管理经验,并为最终用户在该机组的运行、维护保驾护航。

  参考文献:

  【1】范云鹏,基于PC的现场总线系统及其在圆管切割中的应用[D].哈尔滨工程大学,20xx.

  [2]1波.CGSE-ES中现场总线融合的实现[D].上海交通大学,20xx.

  [3]杨凤龙.面向现场总线控制仪表的人机界面的实现[D].大连交通大学,20xx.

控制系统论文8

  1 前言

  近年来,我国科学技术快速的发展,电气自动化工程得到前所未有的发展,电气自动化工程控制系统对企业的发展具有非常重要的作用。电气自动化工程控制系统的应用,能够优先的提高企业控制信息的传递速度,实现对电气自动化工程的实时、全面控制,这样不仅能够显着的提高企业的生产效率,还能够节约大量的劳动力以及降低安全事故发生的概率,这对于实现企业的健康、可持续发展具有非常重要的作用。因此,文章针对电气自动化工程控制系统现状及其发展趋势的研究具有非常重要的现实意义。

  2 电气自动化工程控制系统的现状分析

  (1)集中监控式的控制系统。如果电气自动化工程控制系统采用集中监控方式,则需要在一个处理器进行所有的功能,由于电气自动化工程控制系统是一个庞大的系统,只在一个处理器中进行所有功能,其处理速度势必非常缓慢,同时会降低整个系统的运行效率。此外,集中监控方式需要对所有的自动化设备进行监控,这样会缩小主机空间,增加电缆数量,这样不仅会降低系统的安全性与可靠性,还会造成投资成本的增加。

  (2)分布式的控制系统。近年来,DCS 系统在企业中得到广泛的应用,在实际运行的过程中暴露了许多问题,因为 DCS系统采用模拟数字混合体系,系统的仪表装置依然采用传统的仪表,这样不仅会降低系统的安全性与可靠性,同时其维修难度相对较高。此外,分布式控制系统的生产厂商并没有制定统一的标准,在实际应用的过程中系统的互换性非常低,并且系统的价格非常昂贵,一旦出现故障,不仅会影响系统的可靠性,还会花费大量的成本。

  (3)目前的标准语言规范。电气自动化工程控制系统具有良好的人机界面,PC 系统具有易集成、控制灵活等特点,受到了众多用户的青睐。因此,IE、Windows 已经成为电气自动化工程控制系统采用的标准语言规范。由于采用了统一的标准语言规范,当电气自动化工程控制系统在运行过程中出现问题或者故障时,可以根据统一的标准语言规范进行维修。

  (4)信息集成化。信息技术在电气自动化工程控制系统中发挥着至关重要的作用,企业的管理层通过利用信息集成化平台,能够对企业的人力资源、财务嘻嘻等进行查阅、监控以及管理等,及时、准确的掌握企业的实际运行状况。同时,微型电子技术以及配套设备在企业中的应用越来越广泛。

  3 电气自动化工程控制系统的未来发展趋势分析

  (1)专业化发展趋势。电气自动化工程控制系统在设计以及安装的过程中,需要专业的技术人员,通过加强对专业技术人员的培训与再教育,能够有效的提高技术人员的专业技术水平,显着的.提高电气自动化工程控制系统的设计水平与维修技术水平,进而保证电气自动化工程控制系统能够更加高效、稳定的运行。目前,许多企业已经意识到了专业技术以及专业人才的重要性,逐渐的加强对员工的专业化培训,同时引进更多专业化的高素质人才,不断的提高电气自动化工程控制系统的专业化水平,这也充分的显示了专业化已经成为电气自动化工程控制系统的未来发展趋势。

  (2)安全化发展趋势。安全是电气自动化工程控制系统永恒的主题,目前,电气自动化工程控制系统逐渐的向安全防范技术方向发展,实现了对安全控制系统的一体化、集成化控制。对国内市场现状以及特点继续拧分析,应该从提高电气自动化工程控制系统的安全等级方面入手,针对不同的危险等级制定相应的安全等级;从工程设施发展到虚拟的网络层,从硬件设备发展到软件设备,通过加强对电气自动化工程控制系统安全设计、防范技术的研究,是企业需要慎重考虑的问题。

  (3)标准化的发展趋势。统一标准能够实现电气自动化工程控制系统信息资源的共享与自由交换,这样能够显着的缩短工程的时间以及降低工程成本。在开放的市场环境中,电气自动化工程控制系统的接口逐渐实现标准化,以此保证各个企业实现自由的信息共享,保证软硬件设备的数据资源能够更加方便的沟通与交流,有效的解决了通讯方面的问题。

  (4)产业化的发展趋势。随着体制改革的不断深化,许多企业逐渐的向结构产业化方向发展。电气自动化工程控制系统的技术开发、系统集成等方面需要花费大量的精力与时间,巧妙的利用社会性质的协作、分工外包等,将部分配套的零件带到市场化,这样能够有效的扩大技术、设备的研究范围与规模。电气自动化工程控制系统逐渐的向产业化方向发展,能够有效的提高资源配置以及工作效率。

  (5)统一化的发展趋势。通过实现统一化,能够实现对电气自动化工程控制系统的周期性设计、测试、开机、调试、运行以及维护等,显着的缩短系统从设计到完工的时间,同时降低投资成本。通过实现统一化,能够实现对电气自动化工程控制系统的统一化、规范化管理,逐渐的实现电气自动化工程控制系统的通用化,满足客户的实际需求。

  (6)创新化的发展趋势。电气自动化工程控制系统在实践应用的过程中,应该根据市场以及客户的实际需求不断的进行创新,尤其是在开放的环境中,应该提高电气自动化工程控制系统的创新能力,加强对产品的技术创新。各个企业应该不断的提高自身的创新能力,加强对电气自动化控制系统自主知识产权的研发,以创新的技术与功能,不断的提高自身的市场竞争力,保证企业在激烈的市场竞争中站稳脚步。因此,企业应该尽可能的打开科技创新局面,不断的创新和提高电气自动化控制系统的技术水平,进而提升企业的创新实践能力。此外,国家应该为电气自动化工程控制系统提供优惠的政策环境,将电气自动化工程控制系统的研发作为国家重大科研项目,为电气自动化工程控制系统的创新与发展提供良好的环境。

  (7)数字化的发展趋势。近年来,数字化技术发展速度逐渐加快,各个系统工程的发展和数字化建立紧密的联系,数字化已经成为各大工程系统的发展趋势,电气自动化工程控制系统也不例外。电气自动化工程控制系统应该以创建数字化、信息化的控制系统为目标,将所有的信息输入到计算机中,企业的管理层随时随地能够查询、获得想要的信息数据,实现电气自动化工程控制系统的数字化建设,已经成为电气自动化工程控制系统未来的主流发展趋势之一。

  4 结语

  总而言之,电气自动化工程控制系统是一个复杂的系统,为了提高系统的可靠性与安全性,就应该对电气自动化工程控制系统的现状进行全面的分析,加强对电气自动化工程控制系统的研究,实现电气自动化工程控制系统向专业化、安全化、标准化、产业化、统一化、创新化、数字化方向发展,进而提高企业的市场竞争力,实现企业的健康、稳定、长足发展。

  参考文献:

  [1] 程慧祥 . 探究电气自动化工程控制系统 [J]. 现代企业教育 ,20xx(9):249.

  [2] 刘艳荣 , 杨振元 . 电气自动化工程控制系统现状及发展趋势分析 [J]. 现代企业教育 ,20xx(12):557.

控制系统论文9

  摘 要:在日常生活经常需要连续恒温控制,这对于温度控制提出了新的要求。这里专门为其设计了一套恒温控制系统。系统以单片机为核心配以控制简单、运行可靠的双向二极管、双向可控硅、固态继电器作为驱动部件。并采用新型的接近开关和温度传感器作为系统的检测部件,检测精度高,为系统提供准确的反馈信号。人机对话采用简易的小键盘、单色数码管和蜂鸣器让系统的操作方便、人性化。

  关键词:单片机;恒温;控制

  在现代中医治疗过程中,经常采用中药熏蒸疗法,对骨关节的治疗起到很好的辅助治疗作用。由于熏蒸的特殊性,要求温度控制系统必须提供定时和恒温。其工作过程是:

  1、 将配制好的中药液体放在容器中。

  2、 开启电源,通过面板的小键盘设定好定时值和定温值。

  3、 病人平躺在熏蒸床上,调节行走车对准需要熏蒸部位。

  4、 系统进入正常工作。

  一、 系统功能介绍

  根据病人的实际需求,通过键盘设定好时间和温度,系统按照设定值开始工作,对患病部位进行定时、定温巡回熏蒸,当行走车走到最左端时,由左限传感器发出信号,单片机控制行走车向右行走。当行走车走到最右端时,由右限传感器发出信号,单片机控制行走车向左行走。时间显示采用倒计时方法,当所定时间减至0时,停止加温、行走车回到起点位置。蜂鸣器和光二极管发出结束的声、光提示信号。

  二、 系统工作原理

  要实现上面介绍的功能,科学地设计系统硬件是系统可靠运行的保证。本着设计合理、运行可靠、易于实施和价格低廉的原则对硬件系统进行了通盘考虑。经过反复实验后被确定下来。硬件系统工作原理图如下图所示。

  其中:S1作为修改增加键、S2作为修改减少键、S4作为修改定时/定温选择键、一旦确定是修改定时还是修改定温后,由S1或S2键完成增减。S3作为行走和定位选择键。

  当按键压下时,单片机通过P1.1、P1.2、P1.4或P2.7接收“0”信号。采用“0”作为有效信号主要是出于这样的考虑:当小键盘接触不良时,避免系统产生误动作而造成对病人的伤害。因为键盘接触不良必然导致“浮空”现象,从单片机的接收角度看,有可能将“浮空”当成“1”信号。所以选择“0”有效是必要的。

  若P2.7=0时:P1.0=0为定时时间增1、P1.1=0为定时时间减1

  若P2.7=1时:若P1.0=0为定温值增1、P1.1=0时定温值减1

  若P1.4=0时,查看P1.5和P1.6的状态,如果二者均为0,将P1.5和P1.6中的1位置

  1,行走车巡回;如果二者的逻辑“或”不为0,将P1.5和P1.6均清0,行走车停(即定位)。

  左、右转的驱动由型号为C9013三极管和型号为DAI4002D固态继电器组成。由于控制巡回的过程实质是控制电机,而拖动行走车的电机的功率比较大,所以这里的'电机属于强电范畴。DAI4002D固态继电器的最大优势是隔离作用,他能有效地将强电与单片机的逻辑弱信号隔开,使驱动变得简单而且可靠。

  当P1.5或P1.6为1时,C9013导通,固态继电器导通,送出左右转信号。反之,固态继电器断开,不送左右转信号。即行走车停实现定位。

  左限与右限的信号输入是将左限和右限的位置信号由接近开关检测后送到单片机的INT0和INT1,在单片机内将二者设置成中断方式,上升延有效。当INT0或INT1有效时,通过单片机的中断系统快速作出反应,由中断服务子程序将相应端口置1或清0改变行走车的运行方向,到达巡回的目的。通过D2和D3可以直观地在系统面板上看出行走车是在向左还是向右行走或者是定位。

  温度检测输入是将温度传感器18B20通过P2.6接入单片机,在程序的入口处对18B20进行初始化后就可以适时读出当前实际温度并送温度显示输出显示。

  温度控制输出由R1(压敏电阻)、R2、RW1(电位器)、C1、D1(双向二极管)、SCR1(双向可控硅)组成,旋转RW1(电位器)改变C1的充放电时间通过D1(双向二极管)改变SCR1(双向可控硅)的导通角达到改变加热部件的电压,从而达到调节温度的目的。RW1(电位器)电阻有效值大,输出电压低;反之输出电压高。将单片机的控制信号经过积分器的输出控制RW1(电位器)的旋转角度来决定输出电压的高与低。这样一来,虽然加热元件端是强电,单片机提供的控制信号是弱电,但二者之间的耦合体是机械,杜绝了强电起、停时对单片机造成的工作不稳定的威胁。

  通过以上对于系统原理的分析可以看出该系统有如下特点:

  1、 系统硬件结构非常简单、合理、实用。

  2、 操作方便、简单、明了。

  3、 由于系统中采用了有效的隔离措施,使系统运行非常可靠。

  4、 硬件价格低廉。

  5、 该系统可以引入如果需要定时和恒温控制的场合使用。

控制系统论文10

  近些年来,随着科学技术的不断进步,电气工程与自动化控制系统技术水平也日益提高,在工业生产中占据着重要地位,具有提高自动化水平、提高生产效率、延长设备使用年限等特点。因此,做好电气工程与自动化控制系统的实践是企业应当重视的工作。

  1电气工程与自动化控制系统的概述

  (1)电气工程与自动化控制系统的设计。在电气工程与自动化控制系统设计中,主要有闭环控制、开环控制以及复合控制三种,其中,闭环控制控制过程是根据给定值和反馈量偏差来完成的,能够预防震荡,确保控制装置正常工作。开环控制的控制装置与受控对象之间是顺向作用,优点在于控制过程、系统结构简单,不足之处是控制精度差、抗干扰能力低,主要适用于对控制性能要求相对偏低的场合。复合控制是一种反馈控制方式,只有在被控量变化后,控制系统才会进行调节与控制,控制过程、被控量不会受复合控制的影响。

  (2)电气工程与自动化控制系统的方式。电气工程与自动化控制系统主要可以分为集中式、分布式以及信息集成化三种,具体是指:首先,集中式控制系统。此种控制系统只有一个处理器,承担着系统的所有功能的处理任务,其优点是系统结构简单、设计与操作简便、维护成本较低,其缺点有在监控对象增加时,处理器工作效率会降低,处理工作过程会受任务多少影响,主机使用空间减少,在功能增加时,只能通过增加电线方式解决,会增加成本,影响系统可靠性[1]。其次,分布式控制系统。此种控制系统有多个控制回路,每个控制回路分别承担一部分系统功能,可以有效解决集中式控制系统的不足,同时实现对数据的集中获取、管理与控制。但是,分布式控制系统也存在一定不足,主要是受仪表类型复杂、标准不一影响,会增大维修工作难度。第三,信息集成化控制系统。信息化集成控制系统是在计算机技术、信息技术等基础上发展出来的一种控制系统,是指在电气自动化控制设施与机械设备之间以信息技术作为连接,比如微电子处理技术等,提高信息获取效率,提升控制系统自动化水平。

  (3)电气工程与自动化控制系统的重要性。在工业生产中,电气工程与自动化系统起着十分重要的作用,具体体现在以下三方面:首先,能够提高设备的可靠性,通过自动化系统,可以对电气工程相关设备状态进行自动检测,检验元件参数指标以及可靠性,确保在各种环境条件下,设备都可以良好运行,并对其进行相应改进与完善,确保电气工程的可靠性。其次,可以增强系统的适用性,在生产过程中,电气工程与自动化系统能够自动记录所有的运行数据,并通过对数据的自动分析、对比,根据实际需求来对工作进行自动控制与调节,从而有效增强系统的适用性。第三,可以提高生产的先进性,在工业生产中,自动化控制水平是一项十分重要的衡量指标,通过应用电气工程与自动化控制系统,可以自动完成对生产过程与产品的测试工作,在保证产品品质的同时,提高生产效率,从而实现生产先进性的提升[2]。

  2电气工程与自动化控制系统的实践

  (1)在智能化方面的实践。在电力系统当中,其运行的可靠性、安全性等与智能化水平有着密切联系。因此,将电气工程与自动化控制系统应用于系统的智能化当中,可以提高系统的自动调节能力,解决电气工程早期自动化控制存在的不足,促进电气工程的进步,有效提升电气工程自动化控制的整体水平。对于智能化控制器而言,其优点主要是可以同时完成诸多不同数据的处理,也可以承担一些其他控制器难以完成的'工作,比如难度较高、危险性较大的工作。电气工程与自动化控制系统在智能化方面实践,不仅体现在提高智能化技术的先进性、实用性方面,还体现在增加电气工程的稳定性上。在未来工业发展趋势中,智能化方面电气工程与自动化控制系统应用将会越来越加广泛,分布在智能化的各个领域,对智能化的发展与进步起着重要促进作用。因此,应当加强对电气工程与自动化系统在智能化方面实践的研究,针对不同问题采取相应的措施,可以提高智能化中电气工程与自动化系统可靠性与安全性,避免事故发生[3]。

  (2)在变电站配电的实践。在变电站配电中应用电气工程与自动化控制系统,会对变电站运行设备故障与事故进行自动记录,利用监控、操作的图像化与智能化特点,不仅可以提高变电站运行效率,也能够有效提高变电站配电自动化系统的管理水平,对变电站配电进步有着重要意义,有助于促进电气工程自动化控制的发展。

  (3)在电厂分散测控系统的实践。在电厂运行中,分散测控系统是一项十分重要的内容,可以对电厂锅炉、发电机等运行状态进行动态、实时测控,及时发现潜在隐患与问题并加以解决,确保电厂运行的安全可靠。在电厂分散测控系统中,采取的通常是分层分布结构,将电气工程与自动化系统运用与电厂分散系统中,可以提高分散测控系统的监测工作的效率与准确性,实现自动化控制,起到保护分散监控系统的作用,提升系统稳定性。

  3结语

  综上所述,电气工程与自动化控制系统是国家社会经济发展的重要基础,加强对电气工程与自动化控制系统的了解,掌握其设计方式、控制系统模式等内容,将其合理应用于工业生产的实践当中,对于工业生产效率提升、产品质量等起着重要保障作用。因此,对电气工程与自动化控制系统的实践展开研究,借鉴先进技术,提高系统的稳定性与可靠性,对电气工程与自动化控制系统发展有着重要意义。

控制系统论文11

  【摘要】随着我国各地城市化进程的日渐加快,各类大规模、大空间建筑所面临的火灾威胁日益严峻,基于此,本文就火灾自动报警与消防联动控制系统进行了简单介绍,并对火灾自动报警与消防联动控制系统的主要电子设备构成、运行原则与运行流程进行了详细论述,希望由此能够为相关业内人士带来一定帮助。

  【关键词】火灾;联动控制系统;电子设备

  1.前言

  很长一段时间我国火灾前期预警与火灾过程中的消防灭火之间存在着较大隔阂,这虽然未影响二者基本性能的正常发挥,但火灾预防与治理的分离却制约了建筑消防安全水平的进一步提升,很多大型建也因此面临着较为严重的火灾威胁,而为了设法扭转这一现状、降低火灾事故的发生几率,正是本文就火灾自动报警与消防联动控制系统的主要电子设备展开具体研究的原因所在。

  2.火灾自动报警与消防联动控制系统

  火灾自动报警与消防联动控制系统主要由两部分组成,即自动报警系统、联动控制系统,火灾自动报警与消防联动控制系统的具体应用流程如下:(1)火灾信息搜集。当建筑发生火灾后,自动报警系统中的火灾探测器将搜集环境温度、烟雾浓度等信息并将其上传至火灾报警显示盘与火灾报警控制器。(2)自动报警。在火灾报警控制器确定建筑物发生火灾后,控制器将向火灾报警显示盘传递报警信号,火灾报警显示盘由此就将发出生活信号提醒人员疏散,火灾报警显示盘报警信息显示窗所能够显示报警探测器编码则能够更好引导人员疏散。(3)联动控制。在探测到火灾的火灾初期,联动控制系统将陆续开启排烟系统、关闭空调机组、开启火灾照明灯、停运电梯、投入消防电梯,而当火灾探测器所发现建筑物内部温度达到一定温度,消防灭火系统就将真正启动,火灾自动报警与消防联动控制系统的功能也将实现更深入发挥[1]。

  3.联动控制系统主要电子设备构成

  火灾自动报警与消防联动控制系统所涉及的电子设备较为复杂,因此本文仅对其中的火灾探测器、火灾显示盘、火灾报警控制器、手动报警按钮、室内消防栓系统、自动灭火系统、广播系统、联动中继器进行详细论述,具体论述内容如下所示。

  3.1火灾探测器

  火灾探测器属于自动报警系统的重要组成,这一电子设备主要用于探测物质燃烧过程中产生的各种物理现象,由于火灾探测器的种类过于繁杂,本文仅对其中的感烟探测器、感温探测器、感光探测器进行详细论述,具体如下:(1)感烟探测器。可以细分为离子感烟探测器和光电感烟探测器,二者的原理均为响应燃烧或热解产生的固体或液体微粒,由此火灾发生时的气溶胶或烟粒子浓度就能够实现实时上传,其中前者具备较为优秀的早期报警功能,后者则具能够通过调节灵敏度满足不同环境的、不同场所需要。总的来说,感烟探测器主要在火灾早期与前期发挥作用,但由于厨房烟与水蒸气同样会被探测,这就使得感烟探测器的误报率较高。(2)感温探测器。异常温度、温升速率、温差等火灾信号均能够被感温探测器准确发现,而由于这一火灾探测器具备着价格低廉、品种多、适用面广、可靠性高等特点,这就使得其在我国的应用极为广泛,不过对阴燃不响应、探测速度慢是该火灾探测器存在的不足。(3)感光探测器。火灾发生时产生的火焰往往会造成红外与紫外辐射以及可见光,感光探测器由此就能够发挥火灾探测的能力,不过由于红外火焰型的感光探测器很容易因太阳、炉子等因素影响出现误报问题,这就使得紫外火焰感光探测器的应用较为广泛,但这一感光探测器也具备着容易受紫外线影响、不适用于阳光直射与浓烟扩散地方的不足[2]。

  3.2火灾显示盘

  火灾显示盘往往分别安装于不同防火分区,其本质上属于利用单片机开发的数字式火灾报警显示装置,由于火灾显示盘通过总线与火灾报警控制器相连,这就使得火灾显示盘在自动报警系统中发挥着处理并显示火灾数据的功能,由此失火区域的人员就能够在火灾显示盘发出的声光报警信号与探测器编号指示下更好撤离,这对于火灾危害降低将带来较为积极影响。

  3.3火灾报警控制器

  火灾报警控制器属于火灾报警系统的中枢,其能够实现控制火灾相关系统信号并为火灾探测器供电,而在具体的火灾发生时,火灾报警控制器能够发挥以下三方面功能:(1)接收信号。火灾探测器收集的.火灾信号将发送到火灾报警控制器处,火灾报警控制器将对信号进行分析与处理用以判断火灾的基本情况与发生位置并进行处理。(2)联动判断。结合信号火灾报警控制器就能够在启动火灾报警信号的同时联动灭火设备和消防联动控制设备。(3)监测联动控制系统运行情况。通过火灾探测器等组成,火灾报警控制器能够时刻关注联动控制系统运行情况。一般来说,火灾报警控制器需要具备功能强、可靠性高、多种功能配置选择、可配接汉字式火灾显示盘、模块式开关电源、具备自检功能等特点,消防泵、排烟机、送风机等设备均应实现由火灾报警控制器自动控制。

  3.4手动报警按钮

  对于大型建筑来说,手动报警系统同样属于其不可获取的火灾自动报警与消防联动控制系统组成,普通型手动报警按钮则属于最常见的手动报警按钮。普通型手动报警按钮能够通过强力按压按钮中间的免击碎玻璃进行火警信号的手动传递,火灾警报控制器将在第一时间收到由开关量信号转化而成的数字信号,一般情况下手动报警按钮的相应时间设置为10s,以此预防可能出现的误报问题。

  3.5室内消防栓系统

  室内消火栓系统属于联动控制系统的重要组成,联动中继器属于室内消火栓系统的核心,由此消火栓按钮与消火栓泵得以与消防控制中心相联系,二者的工作状态和故障情况均能够由此实现直观传达。在火灾发生时,消火栓按钮能够通过按压发出火灾报警信号,而这一信号传递给火灾报警控制器即可实现相应的消火栓泵联动启动,消火栓泵的实时状态也将由此传递给消防控制中心,而联动控制分机则能够直接通过手动方式控制消火栓泵的启动,这里的消火栓泵启动必须得到联动中继器的支持。

  3.6自动灭火系统

  近年来我国很多大型商场安装了自动灭火系统,这一系统同样属于火灾自动报警与消防联动控制系统中的重要电子设备,而干式自动喷淋系统则属于我国当下应用最为广泛的自动灭火系统。自动灭火系统存在两种启动方式,一种是消防控制中心根据实际情况直接通过联动控制分机和联动中继器手动启动自动灭火系统,另一种则是建筑物内安装的水流指示器或报警阀接点闭合时产生的信号传递到消防控制中心,联动控制分机则按照预设启动自动灭火系统。在自动灭火系统启动过程中,其工作与故障状态将被消防控制中心实时监测[3]。

  3.7广播系统

  广播系统同样属于火灾自动报警与消防联动控制系统中的重要电子设备,当建筑物内的火灾探测器发出报警信号后,联动控制分机将第一时间按照预定发出指令,这一指令将会使建筑物广播系统强制进入消防广播状态,由此火灾撤离就能够得到更好的支持。

  3.8联动中继器

  联动中继器属于联动控制系统的核心电子设备组成,一般情况下联动中继器由内置微处理器、逻辑控制单元、输入输出单元组成,由此联动中继器就能够较好服务于系统编程与设备联动,除了上文种提到的室内消火栓系统、广播系统、自动灭火系统外,空调系统、防排烟系统、防火卷帘、防火等设备同样会在联动中继器的支持下实现自动与手动控制。

  4.联动控制系统的运行原则与运行流程

  4.1运行原则

  为了保证火灾自动报警与消防联动控制系统得以最大化自身效用发挥,本文提出了以下三方面的系统运行原则:(1)将保证人员安全列为首要目标。火灾报警信号确认后首先切换广播、开启应急照明与送风排烟风机等设备,在人员原理火源后才可开展具体的灭火工作。(2)逐级、逐层原则。消防联动的开展需要以出现火情的火灾分区作为起并点向相邻防火分区以至相邻楼层扩展,以此保证人员疏散的安全。(3)防火卷帘和防火门的应用。保证防火卷帘和防火门不会影响人员疏散撤离,并遵循逐级、逐层隔离原则。

  4.2运行流程

  火灾自动报警与消防联动控制系统所涉及的电子设备较为繁杂,因此本文仅对部分设备的启动流程进行简单介绍。图1为某商场消火栓设备联动启动流程,由此可以较为直观了解火灾自动报警与消防联动控制系统电子设备运行流程,而对于自动灭火系统的联动启动来说,当联动控制分机和联动中继器传递火警信号后,自动灭火系统将自动启动,一般情况下启动延时为20s。

  5.结论

  综上所述,火灾自动报警与消防联动控制系统需要得到众多电子设备的支持。而在此基础上,本文涉及的火灾探测器、火灾显示盘、火灾报警控制器、手动报警按钮等相关电子设备,则直观证明了研究的实践价值。因此,在相关领域的理论研究与实践探索中,本文内容便能够发挥一定参考作用。

  参考文献

  [1]刘世填.浅谈火灾自动报警与消防联动控制系统的设计[J].广东建材,20xx,2907:80-84.

  [2]李绍军.浅谈高层办公楼的火灾自动报警与消防联动控制系统的设计[J].建筑设计管理,20xx,2904:64-66.

  [3]李翀.浅论高层民建火灾自动报警及消防联动控制系统的电气设计[J].信息化建设,20xx,05:299.

控制系统论文12

  摘要:智能换热站的自动控制系统由监控中心、通信网络、本地监控站(现场控制层)3部分组成。本文重点介绍了智能换热站现场控制层的硬件设计,结合换热站的主要调节参数二次侧的供水温度、供回水压差和回水压力,给出了智能换热站主要控制策略。

  关键词:智能换热站;PLC;智能PID;变频器

  集中供热系统是城市重要的基础设施之一,也是城市现代化水平的重要标志[1]。换热站作为连接热源与用户的重要纽带,起着热量匹配、转换和输配的功能,其安全、可靠、稳定、经济节能运行直接影响热源效率及供热质量。鉴于此,智能换热站利用现代工业自控技术、计算机技术、通讯技术、物联网技术、现代信息处理技术,实施更科学、更规范的监控管理,实现由传统的人工操作模式向现代化、高度集成化、自动化、智能化的模式转变,最终达到提高供热质量,节约能源的目的。本文是以保定市老城区集中供热改造设计为例。

  1换热站工作原理

  换热站就是换热的场所,它连接一次网和二次网,就像一个变压器一样把一次网的高温热量换热给二次网的热水再供给用户。换热站通过热源热水在一次网循环将热量传送给二次网中的循环水,经过换热站的一次网热水回到热源被加热后重复下一次循环;吸收了一次网热量的二次网循环水由换热站循环泵加压后送至各供热用户,流经用户散热后的二次网循环水返回吸收一次网热量,重复上一次循环周而复始。换热站通过流量计、温度传感器、压力传感器等传感器采集信号送至PLC,并上传数据信息;同时,PLC还可对循环水泵、补水泵等实现远程控制和自动控制,从而实现换热站的无人值守[2]。PLC是热量交换,热量分配及系统监控、调节的枢纽,在供热期间通过调整和保持热媒参数(温度、压力和流量等),进行分时、分区节能控制和气候补偿节能控制,满足按需供热,实现供热、用热全网热量平衡和节约能源。

  2智能换热站控制系统组成

  智能换热站的自动控制系统由监控中心、通信网络、本地监控站(现场控制层)3部分组成[3],见图2。监控中心硬件由服务器、工作站、集中显示系统、电源系统、打印机和相应的网络通信设备等组成。监控中心能够实现对供热系统监控运行、调度和能耗管理、故障诊断和报警处理、数据存储和统计及分析、集中显示等功能。本地监控站(现场控制层)由PLC、传感器、变送器、执行机构、网络通讯设备、人机界面等组成,能够实时采集各换热站一、二次网的.压力、温度、流量、液位等参数,监视和调控设备运行。通信网络将监控中心、各个换热站、热源、管道监控节点等连接成一个整体,是热网监控系统的桥梁和纽带。

  3智能换热站现场控制层硬件设计

  换热站现场控制系统由PLC控制器、触摸屏、电动调节阀、变频器、压力、温度、流量变送器,通讯模块等以及视频摄像机、交换机等部件构成[4]。控制核心PLC采用德国西门子公司的S7-300系列,其模块化的结构、易于实现分布式的配置、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好,在供热领域应用广泛。中央处理单元采用CPU315-2DP,自身带有Profibus-DP主/从现场总线通信接口;温度测量模块采用SM331AI8×RTD8点输入热电阻专用模块;模拟量输入模块采用SM331AI8×(9~14)bit,输入精度9~14位可调;模拟量输出模块采用SM332AO8×12bit,输出的电流和电压可调整;数字量输入模块和输出模块分别采用16点24VDC的SM321和32点24VDC的SM322。变频器采用ABB公司的ACS510系列变频器,内置RFI滤波器和变感电抗器,具有PID闭环调节功能,变频器与PLC采用Profibus-DP方式通讯,由PLC控制改变变频器的输出频率,调节循环泵与补水泵转速,实现节能运行。采用西门子TP精智系列触摸屏作为PLC的人机界面,通过触摸屏按钮可调整和修改PID参数;显示现场压力、温度、流量、液位等信号,监测循环泵、补水泵、调节阀、变频器等设备工况;为了方便调节和控制整个工作过程,通过设置报警极限值可进行声、光报警。视频监控摄像机为网络摄像机,采用光纤以有线方式租用通信运行商链路实现换热站和监控中心之间运行数据和视频信号实时传送,并接受监控中心发送的指令。智能换热站数据采集见图3。

  4智能换热站主要控制策略

  影响用户供暖质量的因素主要是供热系统中水的温度、管道压力及流量,调整二次侧的供水温度、供回水压差和回水压力就能满足用户对供暖的要求,通过对一次网侧电动调节阀以及对二次网侧循环泵和补水泵的控制即可实现对以上各参数的调节[5]。

  4.1二次网供水温度的调节

  根据供热对象的特性和本地的气候条件,给出一条二次供水温度与自然时间及室外温度之间的对应曲线。按照当地热负荷(曲线可以进行偏差修正)、室外温度的变化及不利点温度,利用PLC的强大控制功能和丰富算法,结合一天中温度设定值的变化规律对控制算法进行修正,根据修正后的控制算法得出二次网侧供热温度的设定值,把设定值和实测供热温度比较后,送入控制器,执行智能PID闭环调节,改变一次网电动调节阀的开度,实现一次侧流量的量调节和二次侧供水温度的质调节,从而达到二次网供水温度的要求。

  4.2二次网供回水压差控制

  为了满足将热水供至管路末端用户,必须在换热站二次网设置循环泵。二次网供回水要保持一个恒定压差来保证供回水的流量,使热量传送给用户。因此,循环泵须采用变频控制。由压力传感器检测供回水压差信号并与设定值比较,通过变频器采用智能PID方式调节循环泵的转速,使得二次网供回水的压差保持恒定,在保证最不利点正常供暖的前提下,既实现了分时段变流量功能,又有效地节约了电能。压差设定值可根据经验参数或经验曲线进行设定。

  4.3二次网回水定压控制

  热水管网常会发生漏水现象,导致水压不稳定,为了维持管网恒压点压力,在二次管网回水处设置一台回水压力变送器,将回水压力信号输送至补水泵变频器,变频器根据回水压力设定值,通过内部PID控制调节补水泵的转速,保持二次热网的水压恒定。

  5结语

  通过采用电子信息技术、PLC控制技术和变频调速技术等,智能换热站控制系统实现了对温度、压力、流量等参数的自动控制,不仅提高了供热系统的自动化程度及控制精度,还节省了大量的人力和物力。通过远程通信网络,热力网监控系统实现了对换热站的远程遥测、远程遥信、远程遥控,利用视频系统还可实时监视换热站现场情况,最终达到无人值守,起到了减人增效的效果。

控制系统论文13

  1当前信息安全挑战

  工业以太网技术由于开放、灵活、高效、透明、标准化等特点,越来越多的在工控控制系统中得到广泛应用。随着“两化融合”和物联网的普及,越来越多的信息技术应用到了工业领域。目前,超过80%涉及国计民生的关键基础设施依靠工业控制系统来实现自动化控制作业,如:电力、水力、石化、交通运输、航空航天等工业控制系统的安全也直接关系到国家的战略安全。20xx年10月发生在伊朗核电站的“震网”(Stuxnet)病毒,为工业控制系统的信息安全敲响了警钟。最近几年,针对工业控制系统的信息安全攻击事件成百倍的增长,引发了国家相关管理部门和企业用户的高度重视。今年国家发改委公布的《20xx年国家信息安全专项有关事项的通知》中,强调工业控制系统信息安全是国家重点支持的四大领域之一。20xx年工信部451号文件《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》中更明确指出,有关国家大型企业要慎重选择工业控制系统设备,确保产品安全可控。现在,国内大型企业都把工业控制系统安全防护建设提上了日程。如何应对工业控制系统的信息安全,是我们在新形势下面临的迫在眉睫需要解决的现实问题。

  2企业信息安全现状

  目前,虽然国家和行业主管部门、国内企业集团等都开始重视工业控制系统的信息安全问题,并开始研究相应的对策,但还面临很多现实问题:

  (1)信息安全专责的缺失:国内信息安全专门型人才比较缺失,很多企业甚至没有专门负责信息安全的专员;

  (2)制度形式化:规范的管理制度作为工业控制系统信息安全的第一道“防火墙”,可以有效的防范最基础的安全隐患,可是很多企业的管理制度并没有真正落到实处,导致威胁工控系统信息安全的隐患长驱直入、如入无人之境进入企业系统内;

  (3)安全生产的矛盾现状:保证工业企业安全生产和正常运营是企业的首要目标,而信息安全的解决方案部署又会影响到企业的正常运营。因此,部分企业消极应对信息安全的部署。

  3常见的信息安全解决方案

  面对工业控制系统的信息安全现状,很多信息安全解决方案提供商提出了各自的安全策略,强调的是“自上而下”、注重“监管”和“隔离”的安全策略。由于企业内部产品、设备或资产繁多,产品供应商较多,“监管”系统无法“监视和管理”企业内部庞大的设备或资产,导致部分系统依然存在信息安全隐患。同时,这些解决方案部署时又面临投资比较大,定制化程度比较高等缺点。有的企业通过在企业系统内部部署“横向分层、纵向分域、区域分等级”的安全策略,构建“三层架构,二层防护”的安全体系。这些解决方案又面临着“安全区域”较大,无法避免系统内部设备自身“带病上岗”的现象发生。如何在企业内部高效部署信息安全解决方案,同时又不影响系统的正常运行,不增加企业的负担,同时又不增加将来企业维护人员的工作量,降低对维护人员的能力等的过渡依赖,是企业部署信息安全解决方案时面临的现实问题。

  4符合国情的信息安全解决方案

  针对这种现状,施耐德电气将原来“从上到下”的防御策略逐步完善为符合中国客户实际应用的、倡导以设备级防护优先,兼顾系统级和管理级防护的“自下而上”的三级纵深防御策略。其中,设备级防护是整个安全防护策略的核心和基础。

  4.1设备级防护

  企业内部的系统从管理层、制造执行层到工业控制层都是由不同的资产或者设备组成的,如果每个单体资产或者设备符合信息安全要求,做到防范基本的信息安全隐患。这些资产或者设备集成到企业系统中就可以避免“带病上岗”的现象,作为信息安全防护体系的最后一道“防火墙”可以有效的防范针对这些设备或资产的各种安全威胁。施耐德电气作为一家具有高度社会责任感的企业,积极推进构建安全、可靠的工业控制系统信息安全,率先在工业控制设备集成信息安全防护体系:

  (1)集成信息安全防护体系的昆腾PLC产品率先通过了国家权威信息安全测评机构的双重产品安全性检测,成为首家也是目前唯一通过并获得此类检测认可的PLC产品。在企业内已经运行的昆腾PLC可以通过升级固件的方式达到信息安全要求,大大的减少了企业在部署信息安全过程中的资金投入,还可以减少对技术人员技能的要求;

  (2)SCADAPack控制器内嵌的增强型安全性套件:IEEE1711加密和IEC62351认证以及时标等安全功能,最大化系统的安全性,确保远程通信链路不被恶意或其他通信网络干扰破坏,有效的提升了信息安全功能;

  (3)针对所有的控制系统还可以采用软件安全属性的辅助设置功能,如增加访问控制功能、增加审计和日志信息、增加用户认证和操作、采用增强型密码等措施,增强和加固工业控制系统的信息安全功能。

  4.2系统级防护

  主要是通过优化和重建系统架构,提升控制系统网络的`可靠性和可用性,保证企业系统的“横向”、“纵向”、“区域”间数据交互的安全性。

  (1)施耐德电气的ConneXium系列工业级以太网交换机的MAC的地址绑定、VLAN区域划分、数据包过滤、减少网络风暴等影响保证了工业控制系统网络的可靠性和安全性;

  (2)ConneXium系列工业级防火墙产品可实现针对通用网络服务、OPC通讯服务的安全防护之外,还可实现所有工业以太网协议的协议包解析,有效的防范了威胁工业控制系统的安全隐患。同时,软件内置的针对施耐德电气所有PLC系列的安全策略组件以及模板模式大大增强了产品的可用性。

  4.3管理级防护

  主要是通过规范规章制度、完善用户授权、角色、职责和行为的界定,避免潜在威胁的影响,减缓系统影响产生的后果。完善入侵检测和防护系统,完善审计和日志信息,并加强管理。有效的提升控制系统的整体信息安全水平。今年,施耐德电气作为第一家与中国电力集团就工业控制系统信息安全合作的企业,成功的将三级纵深防御体系应用于其下属企业的信息安全整改具体实践中,取得良好效果并获得用户认可。作为工业控制系统信息安全解决方案提供商领先者,施耐德电气一直致力于为客户提供安全、可靠的信息安全解决方案,并在国家相关管理部门的指导下,积极倡导并提升自身产品的安全功能,并协助中国客户进一步提升工业控制领域的信息安全防护水平,确保国家关键基础设施和重点工业领域的信息安全。”

控制系统论文14

  一、加强管理创新,推行阶段性目标管理

  在毕业设计(论文)管理模式上,一是实行校、院(系、部)两级管理体制,二是采取过程管理和目标管理相结合的管理模式。教务处作为学校毕业设计(论文)的主管职能部门,着重于毕业设计(论文)的宏观管理和目标管理,院(系、部)主要负责本单位毕业设计(论文)的日常管理和过程管理。一方面,严把毕业设计(论文)“出口”关,对达不到要求的毕业设计(论文),绝不允许通过。毕业设计(论文)评阅采取全封闭式进行,且每位评阅教师评阅完后,应提出两个与设计(论文)内容有关,难度适中,且能反映学生真实水平的问题,在答辩时作为必答问题提出。毕业设计(论文)答辩采取小组答辩、院系集中进行的优秀毕业设计(论文)选拔答辩、不合格毕业设计(论文)二次答辩相结合的方式进行。为检验毕业设计(论文)质量,还要实行毕业设计(论文)抽检外审制度。另一方面,加强对毕业设计(论文)的阶段性检查和验收,推行阶段性目标管理。所谓阶段性目标管理,是基于毕业设计(论文)质量是由毕业设计(论文)每一阶段工作的质量所决定的观点,把整个毕业设计(论文)工作划分为几个阶段,每个阶段都有其明确目标,然后分阶段进行检查验收。这样可以及时发现问题并及时纠正,以防学生毕业时发现重大问题而来不及纠正的情况发生。阶段性目标管理是我校毕业设计(论文)管理的重要创新,其核心是阶段性检查验收制度。第一阶段为学生选题与开题的检查验收;第二阶段为论文分析,图件、论文草稿及设计草图的检查验收;第三阶段为论文和设计图件的形式审查及答辩资格审查。通过这三个阶段的检查验收,对保证毕业设计(论文)的质量达到标准发挥了重要作用。

  二、注重思路培养,实行开题报告制度

  开题报告是做好毕业设计(论文)的重要保证,它着重解决学生毕业设计(论文)中“为什么、做什么、怎么做”三方面的问题,有助于大学生文献检索能力、知识综述能力以及科研素养的培养;有助于大学生了解课题相关领域的国内外研究状况,帮助理清设计或研究思路,合理安排工作进程。学校和各院系要对开题报告进行严格的审查。审查通过后,方可进入毕业设计(论文)正式工作阶段。开题报告未通过的,不得进入下一环节。有条件的院系,可举行开题报告会。

  三、加强两风建设,确保教师和学生精力投入

  毕业设计(论文)实行指导教师负责制,毕业设计(论文)质量的高低,不仅是对学生大学学习情况的考察,更是对指导教师工作态度、投入精力和教学水平的`考验。鉴于此,加强对毕业设计(论文)指导教师的管理工作,明确指导教师职责,增强责任意识,要求指导教师有足够时间与学生交流。毕业设计(论文)过程中,指导教师辅导实行签名制,要求每周至少辅导3次,否则扣减本周指导工作量。对不能按学校要求认真做好毕业设计(论文)工作的管理人员及教师,一经查处按教学事故处理。为减少就业、考研等对学生毕业设计(论文)精力投入的干扰,要将毕业设计(论文)中指导老师确定、毕业设计(论文)题目遴选、外文翻译、资料的收集及相关调研等部分工作提前至第7学期及寒假完成,从而排除了学生在第8学期找工作对毕业设计(论文)的影响。为保证学生在3月中下旬后能够全力投入毕业设计(论文)工作,对学生出勤情况抽查,凡抽查累计三次不到者,毕业设计(论文)成绩降一级,五次者降两级,七次者取消答辩资格。对毕业设计(论文)中原创性或在某研究领域有新见解的学生予以奖励;对那些在毕业设计(论文)中东拼西凑、甚至抄袭他人成果者,根据其严重程度,给予批评教育、二次答辩、取消答辩资格的处理。

  四、引入竞争机制,启动二次答辩制度

  为严把毕业设计(论文)质量关,在毕业设计(论文)答辩中启动了二次答辩制度。对毕业设计(论文)达不到基本质量要求(不符合规范要求、存在严重错误),成绩不及格者,必须在进一步修改完善的基础上进行第二次答辩,对于二次答辩还未通过的学生,将随下一级进行毕业设计(论文)重修。另外,采取末位淘汰制办法,控制一定比例学生进行二次答辩,从而形成了你追我赶的竞争局面,避免了学生蒙混过关现象的发生。

  五、建立激励机制,开展毕业设计(论文)工作验收与评比

  为不断发扬成绩,改进不足,推动毕业设计(论文)工作上台阶、上水平,学校制定了科学合理的毕业设计(论文)工作验收与评比指标体系,届时对各院系毕业设计(论文)工作进行验收和评比,然后在全校进行表彰和奖励。对校级优秀毕业论文(设计),汇编成册,供全校师生学习。毕业设计(论文)工作验收评价指标体系(表1)共4个一级指标,12个二级指标(8个为重要指标),33个观测点。二级指标评价等级分为A、B、C、D四级,评价标准给出A、C二级,介于A、C级之间的为B级,低于C级的为D级。评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种,其标准如下:优秀:A≥9(其中重要指标A≥6,C≤1),D=0;良好:A+B≥9(其中重要指标A+B≥6,D=0),D≤1;合格:D≤2(其中重要指标D≤1)。毕业设计(论文)验收评比工作共分为三个阶段:第一阶段为自评阶段,要求各二级教学单位根据《西安科技大学毕业设计(论文)工作验收评价指标体系(试行)》写出简要自评总结报告,并整理必要支撑材料;第二阶段为专家组实地考察阶段,包括听汇报(15分钟,超时即停)、查看相关资料、反馈意见;第三阶段为教学指导委员会表决通过,表彰奖励。这些质量控制措施的实施,保证了毕业设计(论文)工作的良好秩序,使学生理论联系实际能力、综合运用知识能力、分析和解决实际问题能力得到较大提高,培养了学生严谨求实的学习习惯,促进学生科研素养和创新意识的养成。

控制系统论文15

  在通讯技术与网络技术的高速发展状态下,家庭生活环境更趋于现代化,各种新兴技术直接影响着人们的生活,改变了人们的生活习惯,提高了人们的生活质量,智能家居系统成为技术手段更新换代的体现。智能家居系统利用计算机信息技术、布线技术与生活家居的子系统相关联,给予家居系统更多的智能选择,提高了家居环境的服务水平。

  一、智能家居系统设计的流程

  单片机系统是微机应用产品化的最佳机种之一,其系统本身具备很多优点。例如,较其他系统,单片系统的体积更小,成本更低,功能性更加强大,单片机所带来的系统已经在智能化产品工业制作中被广泛应用。并且随着技术水平的不断进步,逐渐完善的单片机系统能够满足设计过程中的各种要求。

  在总体设计的流程中,外界信息经过感应器传导,其信号内容进行放大与整形,进一步传导单片机信号分析处理,再由单片机系统与外部信息结构进行指导交换,引导红外与光电装置,将信息内容传递于执行器件。在控制系统中,系统控制器会接收到远端传递过来的信号,并且对其解码,再传递给中央处理系统。在控制系统的设计中,我们要充分考虑用户使用的便捷性,在控制系统中添加语音提示操作系统,使用户能够在无人值守系统的'情况下,更好地进行系统操作。

  二、智能家居系统的应用设计

  (一)传感器应用设计

  传感器的应用设计,是家庭智能设计过程中的信号来源。在传感器设计上,应根据产品本身的特点添加各种感应装置。在智能家居系统中,火灾警报传感器是设计的第一项,火灾烟雾传感器的体积小、可靠性高,能够及时将烟雾信号转换为电信号,在智能家居的设计中,烟雾传感器可以固定在每个房间的天花板或者墙壁上,将家居系统与小区或消防警报系统相链接,充分利用智能家居系统的安全性。

  其次,我们要设立可燃气体传感器,将感应器放置于厨房等气体容易泄露的地方,监视气体疏通管道的安全性,如果发生天然气泄露等情况,感应器会自动关闭天然气输送管道阀门,并且向外界发出信号,及时通知家庭以及小区物业,降低财产损失。在可燃气体感应器设置上,利用气体浓度来对天然气等装置进行监控。在智能家居生活中,防盗报警系统可以分为两部分,一部分是对家庭周围环境的防护,例如周围环境的监视控制,门窗系统中的开关以及玻璃周围的感应系统等;另一部分是针对

  家庭无人的情况,对于室内的感应防盗系统,利用红外感应装置,在他人进入房间且未关闭监控系统的情况下发出警报。在房间有人活动的时候,关闭室内防盗系统,开启室外防盗系统,在无人活动的情况下,室外系统与室内系统均开启,并且防盗系统的灵敏程度可以根据房屋周围环境而设定。

  (二)通讯接口应用设计

  智能家居的生活控制系统中,数据通信电路需要完成信息的接受与发送、与计算机的沟通、与软件的控制等几个方面。分析模块组成部分可以发现,GSM基带处理器相较于供电模块、闪存、天线接口等几个部分而言是TC35的核心,GSM主要负责处理终点内的语音与数据信号,并且在不需要额外增加电路支持的情况下,可以完成FR和EFR的编码工作。

  在连接方式上,TC35与单片机需要采用串行异步通信接口,使用红外和通信电缆两种传输方式进行传输。在整体的传输设计过程中,红外接口的特点在于信号稳定,接口之间相互独立,使用方面抗干扰性强,不会对手机的通讯产生影响,缺点是传输的距离有限,传播的方向受到接口的限制。而电缆连接的通讯装置传输距离远,可靠性高,不过缺点在于传输接口的电气参数不兼容,设计过程中容易对手机的通讯产生影响。在接口的设计中,要分析家庭周围的环境,考虑接口信号对于家庭通讯设备的影响,选择合适的接口,应力求将红外接口与电缆接口进行结合,提高智能家居系统工作的效率。

  (三)红外线应用设计

  在系统设计的控制方面,可以加入更多的红外设计理念,在智能家居设计中,红外遥控器是被广泛应用的,但是在实际操作过程中,一个红外遥控器所针对的只是特定的品牌产品,遥控器之间的兼容性很差,在新型智能家居设计中,可以利用红外插座、红外开关等产品,将电器的操作信号与电信号进行混合,利用红外系统中的学习与记忆功能,使红外插座成为信号传递的枢纽,同时利用单片机对遥控器发射出信号的波形进行测量,然后对测量数据进行反馈,从而提高遥控器的效率,实现家庭智能控制系统的优化。

  总之,在智能家居系统的设计中,首先要明确选择系统的性质,其次建立合理的设计流程。设计过程要符合信息技术的要求,并且最大化地提高用户的使用效率。在应用设计方面,分析传感器的种类并选择合适的连接端口,提高控制系统的灵敏度,并结合红外线感应技术,增强智能家居控制系统的完整性,使其能更好地提高人们生活质量。

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