控制系统论文【集锦15篇】
在平时的学习、工作中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?以下是小编收集整理的控制系统论文,仅供参考,大家一起来看看吧。
控制系统论文1
摘要:随着时代的发展,计算机网络控制系统的应用越来越广泛,本文对计算机和网络控制系统的工作原理进行了详细介绍,并根据目前社会计算机控制技术的发展水平,分析了计算机控制技术的应用,着重对计算机控制系统发展趋势进行了论述。
关键词:计算机;网络控制系统;工作原理;发展趋势
计算机网络控制系统是计算机技术和自动控制技术二者的结合,是二者发展到一定阶段上的产物。人们为了方便工作,用计算机来控制自动控制系统中的功能,于是就形成了计算机控制系统。它以计算机作为控制主体,并通过一些辅助部件将被控对象与计算机相连接,从而达到具有一定控制目的的系统。这里的辅助部件主要包括:输入输出接口、检测装置和执行装置等。它与被控对象的连接和部件间的连接通常有两种方式:有线连接、无线连接。以达到使被控对象的状态、运动过程达到某种指定的要求,也可以是使目标达到最优化。
一、计算机网络控制系统的工作原理
我们常说的计算机控制系统主要由硬件组成和软件两部分组成。在计算机控制系统中,一般都有专门的数字--模拟转换设备和模拟--数字转换设备。由于一般都是对系统进行实时控制,所以有时候对计算机硬件配置的要求并不是很高,但对于计算机可靠性、反应速度有着一定的要求。计算机控制系统的工作原理大致可分为以下三个阶段:(1)实时数据采集:对被控制对象工作的瞬时数据进行检测分析,并由传感器传输给计算机。(2)实时决策:对采集到的实时数据进行分析并与被控制对象的系统状态进行分析,并按已有的控制规律,决定下一步的控制过程。(3)实时控制:根据第二步的决策,适时地对执行部位发出信号,进而完成控制任务。这三个过程在一个控制系统中不断重复,使整个系统按照规定的标准进行工作,并对被控对象和设备本身的.进行随时监控,一旦产生异常系统会及时作出处理。
二、计算机网络控制系统的应用
当今世界,要想提过一个国家的综合国力,就必须首先提高这个国家的科学技术上,尤其应该把重点放在提高产品的创新和开发能力上。在高科技信息技术应用方面,要充分将各种新技术、新材料、新能源相结合,并根据市场的需求来综合应用,力求工业设计与工程设计统筹兼顾的原则,使两者在实际应用中逐步融合,最终实现以为人服务为核心、控制一体化的智能控制体系。从目前工业发展的状况来看,随着CAD、人工智能、多媒体、虚拟现实等技术的逐渐发展和应用,使得人们对设计过程有了新的认识,对设计的思维有了更广阔的发挥空间。从产品的设计与制造过程来看,并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法引领了现代产品设计模式的发展方向。随着科技技术的不断发展,在信息化的推动下,产品设计模式必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的趋势发展。
三、计算机网络控制系统的发展趋势
(一)网络控制系统更加先进化
为了方便工业环境应用,人们设计出一种可编程序控制器(PLC)的微机系统。它利用可编程序的存储器来存储用户下达的指令,并将指令转化为数字形式,通过对数字进行分析来完成预定的逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能。近年来可编程序控制器大多都采用计算机作为主要控制器,且存储器采均采用集成电路的形式,因为集成电路具质量可靠可靠、功能稳定、价格便宜、体积比较小等优点,且人们对集成电路的应用技术较为成熟。近些年来由于智能的I/O模块的出现,使PLC除了具备原来的逻辑运算、逻辑判断等功能外,还具备数据自动处理、故障自行诊断、PID运算及网络等新功能,从而大大地扩大了可编程序控制器的应用范围。
(二)网络控制系统更加集成化
计算机控制系统的核心是中央处理器,就像人的大脑一样,指挥真个系统的运行。人们把处理器、数据通信系统、显示操作装置、输入/输出接口、模拟仪表等众多原件有机地集成在一起,就形成了计算机控制系统,它的出现为生产的自动化提供了可能。在实际生产中采用集成化的控制系统,会使生产成本更低、生产过程更加便利、产品质量更加可靠。因此,在新时期计算机集成系统会朝着更加集成化的方向发展。
(三)网络控制系统更加智能化
智能控制一直是人们追求的目标,是指不需要人的参与就能够自主地驱动智能机器实现预期的目标,是用机器代替人工的前提条件。智能控制由众多系统综合形成,包括:识别控制系统、分级控制系统、综合分析系统、控制系统和神经网络控制系统等。以计算机级基础,将智能控制技术和自动控制技术有机结合,可以实现工业生产系统的自动化的要求,这对推动科学技术进步有着重大意义。计算机技术的进步直接影响了智能控制系统的发展。虽然目前智能控制只能较为浅显的模拟人类大脑的思维判断过程,但是随着计算机技术的不断发展,未来控制系统会更加的智能化。
(四)网络控制系统更加网络化
当今时代,计算机网络技术的全面应用,催动着控制系统的变革,也加速了新的控制理论的产生。控制系统更为网络化,已经成为当前控制技术发展与创新的主要方向。网络技术的应用不仅能够实现数据资源的共享,它还可以应用于控制现场,并将控制与管理综合化、一体化。因特网的应用已经不仅仅局限于传统的信息浏览、查询、发布,人们现在可以利用因特网技术跨越地理因素,直接对现场设备进行远程监测与控制。现代我们所用到的控制系统是由网络构成信息和控制综合网络系统两部分组成。现场控制网络是将工作中的设备通过网络连接,形成分布式控制系统。通过因特网实现远端计算机对现场控制设备的远程监测与控制。在科技迅速发展的今天,网络控制系统的发展不仅仅局限于此,在未来会朝着更加网络化的方向发展。计算机网络控制系统正朝着智能化、集成化和网络化的趋势发展。更为先进集成电路的引用,提高了网络控制系统的可靠性和工作效率,使计算机网络控制系统在生产生活中的应用也越来越普及,在计算机技术高速发展的今天,网络控制技术的发展将会有更为美好的前景。
参考文献:
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控制系统论文2
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。
控制系统论文3
摘要:计算机网络自动检测控制系统的设计首先应该对其总体方案进行规划,搭建好硬件平台,选择C/S的通信模式,再设计出系统工作的流程,并根据流程对系统功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块,以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块。最后再对计算机网络自动控制系统软件程度的数据库、组件之间的通信、服务器和客户端程序分别进行设计。
关键词:自动检测控制系统;软件开发;C/S模型
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(20xx)26-0034-02
计算机网络自动检测控制系统是计算机网络通信技术与虚拟仪器技术发展的必然趋势,因此有必要对其开发设计,特别是系统软件的开发设计进行深入研究。
1 计算机网络自动检测控制系统的总体方案
1.1 总体结构
计算机网络自动检测控制系统软件开发,首先需要对其总体方案的进行规划设计。在此,其总体结构采用图一的组网方式,通过就不同地区的检测设备用户端采集其所在的单元对象的相关数据,相关数据通过计算机网络传递给服务器,再由服务器对用户数据信息进行分析处理后传递给相关用户。
系统在自动检测的过程中,需要整个自动检测控制系统协同工作,设备用户端负责用户接口处理,同时控制对应检测单元;系统实现检测功能的关键环节就是检测单元,它通过相关接口与被检测单元先连,以此来采集输入信号,并输出激励信号;检测控制系统的核心是服务器端,它需要对用户端收集到的客户信息进行分析处理,并将结果返回给客户端;连接客户端与服务器端的是计算机网络通信,这就需要二者支持同一网络协议,确保在整个网络中能进行通信;计算机网络自动检测控制系统中还有一个重要的组成部分就是数据库,它用户储存用户信息、设备信息及检测记录等,由服务器来进行相关数据的读写工作。
1.2 硬件平台
设计好整个系统结构之后,就要搭建相应的硬件平台。根据上述的结构及性能要求,硬件平台包括五个部分:开关系统、检测控制器、检测总线、检测仪器资源和信号接口装置。当前,基于PXI和VXI的总线检测系统的检测范围和检测能力都得到了很大的拓展。因此,在硬件选择上通常采用基于PXI总线的NI模块集成的机箱检测设备作为主体平台,再基于该主体平台设计出对应的公共接口装置、接口适配器、测试探笔和探针、UUT即可。
1.3 通信模式
在通信模式的.选择上,选择当前最为常见的C/S模式。在C/S通信模式当中,不同的计算机可以执行不同的功能,实现不同的用户与服务器角色,从而通过服务器为客户端的虚拟仪器应用进程提供服务。
2 系统软工作流程及其功能模块分析
2.1 系统软件工作流程的分析
计算机网络自动检测控制系统对软件设计的基本要求是安全、可靠、有效、开放、实时和可维护。其软件的具体工作流程为:第一步,客户端用户登录测试体系统;第二步用户验证后启动并请求連接远程服务器;第三步,远程服务器连接成功后,用户即登录成功;第四步,用户完成被测试对象与测试设备的对应接口连接;第五步,用户配置检测激励信号控制系统执行相关的检测操作;第六步,系统自动将检测数据通过已经连接的网络通道传送给远程服务器;第七步,远程服务器调用检测诊断程序对检测数据进行分析处理;第八步,远程服务器向客户端返回已经做好的数据处理结果;最后,客户端显示出检测的诊断结果。该工作流程涉及的主要部分为远程服务器、检测用户端和检测设备,其所需的功能模块包括服务器的运算模块、客户端的检测模块和实现客户端与服务器之间的网络通信模块。
2.2 系统软件功能模块分析
根据计算机网络自动检测控制系统的功能需求情况,可以将软件功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块,以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块几个部分。
1) 系统管理模块
系统管理模块包括设备管理、操作管理、操作人员管理、检测任务管理和检测诊断程序管理五个部分。设备管理的功能为对设备用户端的配置状况进行记录,当变更和删除废除客户端信息;操作管理的具体功能为接收、分析和诊断用户的远程登录请求命令,并调用相关的程序执行对应的请求命令;操作人员管理的功能是管理系统操作人员的相关信息;检测任务管理的功能是对每项分析诊断结果和检测记录进行管理,同时完成相关信息在数据库中的保存;检测诊断程序管理的功能为对检测分析诊断程序进行管理。
2) 分析诊断模块
分析诊断模块的主要功能是对客户端存在的故障提供在线支持诊断服务,帮助实现检测控制系统的故障定位与隔离,还可以提供对应的专家系统支持功能。
3) 网络通信模块
网络通信模块包括网络通信的连接和数据的发送与接收三个部分。通信连接服务器与客户端之间数据传送提供通信通道。数据分析与接收除了要具备数据传输的作用,还要建立缓冲区,数据接收时将用户端传送的数据放入对应的缓冲区以等待分析处理;数据发送时,则将缓冲区中的数据发送到用户端中。
4) 检测资源模块
检测资源模块通过适配器的模块文件来储存适配器的描述和信息。用户能够对配置模型文件、适配器文件和器件配置文件进行修改,同时处理适配器模型文件,综合适配器模型中的文件信息,连接数据库,从而完成计算机网络自动检测控制系统的校验与检测工作。
5) 检测执行模块
检测执行模块包括检测控制和激励信号配置两个部分。检测控制负责各检测系统及其资源的控制,借助于输入的激励信号采集的输出响应信号来完成相关检测任务。激励信号配置的功能则是在软件平台当中根据检测任务对配置检测设备的激励信号。endprint
3 计算机网络自动检测控制系统的软件设计
3.1 数据库设计
计算机网络自动检测控制系统中一个重要组成部分就是数据库,因此对检测控制系统设计中数据库设计是非常重要的。对此可以采用数据库VItest管理检测控制信息。当中包括的信息表格包括设备信息表、用户信息表和服务程序列表。如用户信息表应该包含用户标识ID、用户名、密码、注册时间、真实姓名和用户类型六个字段。系统需要维护用户登录退出和增减用户等信息。
3.2 组件之间的通信实现设计
系统组件之间的通信可以采用DSTP协议来完成,它支持多种数据传输协议,因此可以根据不同的URL来按段不同的协议。数据收发通信是相互独立,因此可以只分析某一个数据项的设计。
3.3 服务器设计
服务器程序的设计包括多线程的设计与实现。在计算机网络自动检测控制系统中可能面临同时处理多个用户的请求,因此需要采用并发处理的方式来解决多任务的工作方式,并发处理比循环处理的执行效率更高,响应速度更快。VI服务器利用并发处理方式可以同时实现设备管理和用户管理等功能,其主要的线程包括处理用户请求线程、服务程序管理线程、设备管理线程、连接用户客户端、初始化VI服务器。线程之间通过内存交换参数来完成通讯,多线程间的同步工作则由事件触发来控制实现。
多线程的实现需要完成四个功能:初始化系统;建立通信连接,等待登录;验证用户身份;根据请求分配对应的处理线程。
3.4 客户端设计
根据检测控制系统的功能特点及需求情况,客户的程序采用多线程技术的方式来进行设计。它能够确保不同的激励信号的同时输入、采集及完成数据通信。客户端程序的工作流程为:用户登录→身份验证→系统控制界面→选择对应的程序(包括用户管理、远程连接、信号采集、模拟输入、模拟输出、信号配置和结果发布)。在面板设计上,可以利用多面板的人机界面,这样可以确保操作界面的简洁方便。同时各功能VI的动态载入则采用LabVIEW的SubPanel方法節点,这样可以降低系统的内存占用,从而提高整个系统的运行效率。
客户端程序主要包括激励信号配置VI模块、响应信号采集VI模块、用户登录VI模块和用户管理VI模块四个模块设计。激励信号配置VI模块采用条件结构和事件结构的程度设计,用户能够通过系统的信号配置面板来修改激励信号的相关参数;响应信号采集VI模块通过电流电压测量程序、模拟信号测量程序、动态数据采集程序和信号采集程度五个模块分别对静态数据进行采集,这五个模块程序之间相互独立;用户登录VI模块是独立功能的一个模块,它将信息储存在数据库当中,只要访问用户信息数据库就能完成对用户身份的验证,如果验证值为真,则可以登录启动系统;用户管理VI模块采用的条件结构的程序设计,主要用于增加用户、删除用户、密码修改等用户信息的管理。
4 结束语
计算机网络自动检测控制系统的设计首先应该对其总体方案进行规划,搭建好硬件平台,选择C/S的通信模式,再设计出系统工作的流程,并根据流程对系统功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块,以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块。最后再对计算机网络自动控制系统软件程度的数据库、组件之间的通信、服务器和客户端程序分别进行设计,检测控制系统在设计完成后还需要对其进行测量,通常可以采用波形文件的测量方式来进行。
参考文献:
[1] 沙晓光, 陈国顺, 王格芳. 基于C/S与B/S混合结构的测试诊断网络研究[J].计算机测量与控制, 20xx, 13(5):401-402.
[2] 李勇, 吕永卫. 基于网络远程测试诊断系统的研究[J].计算机测量与控制, 20xx, 13(10):1040-1043.
控制系统论文4
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5
摘 要 电气自动化工程控制系统是现代化工业的一个重要方向标,它是推动社会全面发展和进步的重要力量。从这些方面来看,加强对电气自动化工程控制系统的理论研究就有着实际性意义。本文则主要就是电气自动化工程控制系统的发展现状进行详细分析,并结合实际探索其发展的趋势,希望能够通过此次的理论研究对实际发展有所裨益。
关键词电气自动化 现状 发展趋势
随着我国的科学技术有了蓬勃的发展,其中对电气自动化也有着重要的推动作用,而电气自动化工程控制系统是将来电网管理的核心系统。针对电气自动化工程企业而言,电气自动化技术能够有效的将人力劳动的强度最大化的降低,同时也能够提高工作的效率以及检测的精确度,在安全事故方面也能够得到有效降低。
1 电气自动化工程控制系统理论分析
1.1 分布式控制系统理论分析
电气自动化工程控制系统主要是建立在先进科技基础上发展而来的,它对企业的发展所起到的作用愈来愈重要。我国经过多年的发展,已经在电气自动化技术领域有了很迅速的进步,在这一技术方面的竞争也日益的激烈,从现阶段电气自动化工程控制系统的发展现状来看分布式控制系统还占据着关键地位。这一系统主要是对于集中式控制系统而言的新型控制系统,是从集中式控制系统基础上演变而来,有着可靠性以及实时性的特征。这一系统自身也存在着一些缺陷,主要就是受到混合体系制约在可靠性方面还有待加强,并在维修方面也显得相对有难度,在这一系统生产的厂家来说没有统一标准,这些方面都需要进行改革创新。
1.2 系统的信息集成化理论分析
电气自动化工程控制系统在发展的过程中逐渐向着更高的方向迈进,主要就是在控制技术上得到了延伸扩展,并在管理水平方面得到了扩大。前者主要涵盖着电气工程自动化将控制设备和对其研究开发进行相关改善。而后再则是对企业各种资金以及人力进行的合理分配。这样在技术的延伸作用下,一些新兴的微电子处理技术也逐渐的'进入到自动化工程控制技术并和其相关的软件组合的发展队伍中来。
1.3 集中监控方式控制系统理论分析
电气自动化工程控制系统中的集中监控方式主要是设计师将控制功能集中到同一处理器上,这样就导致了实际处理的速度发生偏慢,倘若是对所有能够控制的设备进行控制,监控数量就会过多,这样就导致了主机空间被大量占据。与此同时,在通信线路信息传送能力上也会有着更高的要求,这样就增加了生产成本以及维护的费用,在维修难度上也会增加。
2 电气自动化工程控制系统发展前景分析
2.1 安全性趋势分析
我国的科学技术不断发展进步过程中,电气自动化工程控制系统的发展将会朝着更加安全的过程进行发展,安全防范技术的集成化是重要的发展方向,重点来说就是怎样能够保证人和环境以及机器这几个方面的安全实现。倘若是在不安全的情况下应当怎样选择用最低的资金实现安全方案制定问题,从实际情况老看,我国将主要会从安全级别较高领域开始,从硬件向着软件领域逐步得到强化,对电气自动化工程控制系统的安全问题进行全面性的研究研讨。
2.2 创新技术趋势分析
随着我国自动化水平的发展不断提升,针对电气自动化工程系统控制在现阶段的水平将得不到实际需求,那么在创新技术上的强化将会是将来的重要发展趋势。尤其是在目前市场化环境不稳定情况下,竞争的日益激烈也会促使创新技术的不断涌现,从而使得电气自动化工程控制系统在这一技术的支持下不断的进步发展。电气自动化企业对自身的创新能力要得到不断提升,为这一领域的发展研究打开更开阔的发展空间,政府在其中也有着主导性作用,所以在政策上扶持以及在相关机制体系上哦完善建立也会逐渐实现。这些都为电气自动化工程控制系统的创新提供了发展条件。
2.3 标准化接口发展趋势分析
控制系统的标准化是提高自动化水平的保障,从微软的发展经验来看,其之所以有着快速进行和发展正是因为技术上的同时使然,这才对公司内部的通信问题得到有效的避免,这从另一方面来说在工程的时间方面也得到了最大化的节省。所以这对电气自动化工程控制系统的发展有着很好的经验作用,在这一方面完全可以吸收有效的经验,促进自身的发展。在电气自动化工程控制系统数据共享的作用下,管理人员可通过PC系统对电气自动化工程控制系统实施实时监控并对所出现的情况采取快速管理,这样就对企业间的通讯困难问题得到了有效解决。
2.4 市场化趋势分析
当前的市场竞争已经愈来愈激烈,所以加强产品的市场化程度是获取竞争优势的重要手段。产品想要得到长久的发展,那么就需要对制造部门的体制改革进一步的深化,同时也要能够对市场化的变化和影响进行充分关注。这样才能够保证产品能够对市场的发展需求得到满足,而电气自动化工程控制系统的发展正是如此,不仅仅是依靠技术上的大力投入,还要在零配件的生产市场化以及专业化等方面得到加强。这样就对资源的配置率能够起到显著的促进作用,对电气自动化工程控制系统的整体发展也有着推动效果,这也将是未来发展的一个重要趋势。
3 结语
总而言之,当前的市场化经济逐步形成,所以对电气自动化工程控制系统的发展也会带来相应的影响,在这一严峻的发展背景下,电气自动化工程控制系统要想取得革命性的发展,就必须要将创新精神在实际当中得到融入。同时还要对市场变化进行深入了解,对发展中出现的问题也要能够及时的发展并有效解决,从多方面进行考虑问题,只有如此才能够最大限度的推动电气自动化工程控制系统的长久发展。
参考文献
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控制系统论文6
摘要:科学技术迅速发展,工、农、商各大产业都在积极引进先进的管理和控制系统来进行相关管理工作。在工业中,钢铁产业始终是重要的产业,为了提高生产效率,多种控制系统被采用,其中,电气自动化控制系统应用较为广泛,为了进一步完善并优化该控制系统的应用,文章进行了相关研究与探讨。
关键词:轧钢厂;电气自动化控制系统;应用优化
轧钢工艺,是指一种通过压力加工方法转变钢锭和钢坯形状的一种工艺[1]。该工艺对成形标准和产品质量要求较高。近年来,为了实现更好的轧钢效率,自动化控制系统逐渐的被应用到轧钢过程中,不仅监控了生产过程,同时起到了一定的操作功能,有效的提高了生产的安全性和可靠性,对此,文章进行了相关研究。
1电气自动化控制系统概述
1.1电气自动化控制系统概述
所谓电气自动化控制系统,是一种利用信息化系统实现数据传输的系统,该系统以计算机技术为基础,在多种行业和领域被广泛的应用。其中,在交通、服务业和生产领域中应用最为广泛。该系统科技水平较高,服务范围较广,近年来,发展速度尤为迅速。在轧钢生产过程和管理过程中应用电气自动化控制系统可以对突发事件预设相关的紧急方案,降低生产事故的发生率,最终保障整个生产过程的顺利进行,提高生产效率,安全性能得以保障[2]。
1.2电气自动化控制系统的特点
电气自动化控制系统之所以能够提高生产效率,降低安全危险性,主要是因为该系统具备以下几种特性:(1)集中化的监控管理;(2)现场化的监控管理;(3)远程监控管理;(4)智能化的监控管理。
2电气自动化控制系统在轧钢厂的应用优化措施
2.1设备优化措施
(1)优化I/O设备优化I/O设备可以实现最佳的、可靠的电气控制方案,完善电气自动化控制系统。优化该设备即是对I/O的点分配进行重点把握,优化过程中要着重注意区分应用设备类型,然后细分电气控制节点,制定I/O的点清单[3]。此外对系统控制中的输入和输出模块也应该重点掌握和完善,提高节能效率,实现I/O控制价值。(2)PLC设备PLC是系统的主要组成部分,所以对该设备的优化势在必行。具体的措施为选用安全性能较高的PLC设备,积极建立设备优化策略,并高效落实。然后应用该设备有效的监控轧钢过程。在PLC设备优化过程中,要注意成本节约,尽量减少不必要的维护成本。(3)优化编程的工具电气自动化控制系统中实现程序编写的工具就叫编程工具。有效的编写系统程序才能最大程度上保障电气自动化控制系统的效率,实现计算机控制技术基础之上的自动化控制。所谓优化编程工具,就是尽量减化编程方法,提高编程的灵活性,为系统设计出最精准的、最有效的编程服务,最终实现软件应用水平的提高,保障轧钢过程中电气自动化控制系统的运行和监控状态。
2.2硬件优化措施
在轧钢生产和管控过程中,实行自动化控制系统,首先就要高效的优化系统的硬件设计。而在硬件优化中,文章论述了三方面优化内容。一是输入电路。二是输出电路,三是防干扰设计。(1)优化输入电路优化输入电路,目的是为了在轧钢工艺中尽量减少电能的过多消耗,提高电能的供应水平和供应能力。具体的优化措施为对输入线路进行相关优化。例如,在线路中安装净化元件,减少电路运行中的脉冲干扰,实现辅助中性点接地的方式的作用。在优化输入线路时一定要充分保障输入电源的标准容量,同时定期检查线路,尽量减少短路现象,降低输入电路的损坏性。(2)优化输出电路优化输出电路的设计,应该以电气自动化控制系统的应用标准来进行。在轧钢过程中,一旦输出电路出现问题,则会直接降低线路的负载均衡性,造成浪涌破坏现象,最终影响电能的输出效率,所以,在电气自动化控制系统的输出部分使用二极管来吸收电路的浪涌,同时采取电路防干扰措施,稳定输出电压。在轧钢过程中,输出电路会对电荷负载的影响和对电磁的干扰较大,反复的输出线路的启动与停止会严重的干扰PLC的运行,造成一定的.安全隐患,将二极管引入输出电路中,利于稳定输出电路,提高系统的安全性。(3)优化防干扰设计防干扰是电气自动化控制系统中硬件优化的重要环节,在对防干扰进行优化时一定要着重考虑外界对系统的干扰和影响。具体的优化措施包括以下几点:a.采用隔离方法进行设计,隔开系统中的变压器,使用中性点接地方式为变压器提供良好的运行环境,降低干扰风险的发生率。b.优化硬件布线系统,分离开可能出现干扰的线路,在相关线路的外部加装屏蔽电缆,提高可靠性和安全性,减少相邻线路之间可能会产生的干扰,确保电气线路的安全运行。c.优化电磁屏等硬件。采用防静电处理方法消除或降低电磁干扰,措施为采用外壳接地方法。
2.3软件优化措施
(1)优化软件的相关程序软件程序,是电气自动化控制系统中的重要程序。要想提高系统应用价值,就必须对其程序进行优化。首先,重点优化I/O地址的分配值程序,因为该程序关乎软件程序的最终运行能力,所以,必须合理、科学的编制I/O地址,在前期的程序设计过程就要进行优化,在设计中结合PLC的应用合理分配I/O软件控制程序。此外,还应该同时对所有相关软件的控制部分进行优化设计。(2)优化软件的相关结构优化软件结构要结合系统运行标准来进行,还要确保满足轧钢工艺的需求。例如,调整软件结构,必须结合轧钢工艺中的切削加工和热加工来进行结构优化,采用应用模块化设计方法,最终的优化目标是实现最佳的系统运行效率,增长经济效益。在结构优化过程中要注意以下几点内容:a.将软件结构划分成多个运行单元,然后建立不同的规范化标准,系统的优化和完善模块的子任务。b.确立生产控制目标,调试不同的控制部分,对软件模块的控制程序进行优化,保障软件结构的完整性。c.加强结构调整的针对性和目的性,确保同轧钢操作的同步性。
3结束语
综上所述,优化电气自动化控制系统的应用可以有效的保障轧钢生产的顺利运营,减少不必要的安全事故,是钢铁产业发展的必然所需。近些年,随着科学技术的不断完善,电气自动控制系统得以不断的改造和优化,其应用水平逐年提升,已然成为了钢铁产业高效监控和长期运营的坚实基础,今后,应该进一步进行系统的相关优化和管理。
参考文献
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[3]王帆.浅谈电气工程自动化现况和发展前景[J].科技创新与应用,20xx(20):116.
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
摘要:电气自动化工程控制系统可以说是当前中国社会发展中比较重要的一个方面,这种电气自动化工程控制系统的运用也确实在较大程度上促进了社会很多层面的发展,尤其是在节约生产成本以及提升生产效率方面,电气自动化工程控制系统的应用效果值得引起高度重视。本文重点针对这种电气自动化工程控制系统简要介绍了该系统的基本特点和功能,又分析了该自动化控制系统的基本现状,并论述了未来电气自动化工程控制系统的发展趋势,希望能够对于提升其作用价值有所帮助。
关键词:电气自动化;控制系统;功能;现状;发展趋势
一、引言
随着当前社会的不断发展,科学技术手段表现出来的作用价值越来越突出,比如电气自动化工程控制系统的应用就在很多行业中得到了较为理想的应用,尤其是在制造行业、交通系统以及航天行业中,这种电气自动化工程控制系统的作用更是无可替代,极大程度上促进了这些行业的有序发展。
二、电气自动化工程控制系统概述
第一,电气自动化工程控制系统特点分析。基于当前社会发展中对于电气自动化工程控制系统的有效应用来说,其表现出来的特点是较为明显的,比如该系统方式的应用能够较好显示相应的控制内容,通过控制屏不仅仅能够较为全面展示相应内容,还能够具备较为理想的控制效果;具体的电气自动化工程控制系统中涉及的指示灯应用寿命相对较长,能够发挥出较为理想的可靠性效果。第二,电气自动化工程控制系统功能分析。针对现阶段电气自动化工程控制系统在各个行业中的有效应用来看,其表现出来的功能价值是比较突出的,这也是这种电气自动化工程控制系统能够得到迅速推广应用的重要原因所在,详细分析这种功能可以发现,其主要表现在以下几个方面:首先,相应的电气自动化工程控制系统应用能够较好提升其生产效率,相对于传统的控制模式来说,该控制系统的应用能够更为及时高效进行具体控制目标和任务的处理,如此也就能够有效提升其整体运行效率水平,保障生产流程的高效性;其次,这种电气自动化工程控制系统的应用还能够有效节约对于人力资源的应用,通过该控制系统的应用,能够自主针对相应系统中需要控制的内容和任务进行处理,如此也就不需要投入大量的人力资源进行管控,最终也就必然会提升相应生产的经济效益;最后,对于电气自动化工程控制系统的应用而言,其在一定程度上还能够表现出较为理想的安全性效果,降低系统运行中出现事故的概率,其同样也是该系统得到较高认可的重要原因所在。
三、电气自动化工程控制系统现状分析
第一,信息集成化。对于现阶段电气自动化工程控制系统的应用来说,其最为主要的一个表现就是相应的信息集成化较为明显,这种信息集成化也是该系统应用的一个重要价值所在。这种信息的集成化表现在具体的管理层面表现的最为明显,通过电气自动化工程控制系统的相关运行,能够将整个系统中涉及的所有数据信息进行汇总,并且相关管理人员也能够通过恰当的途径来获取自身所需要的数据信息资源,如此也就能够实现更为理想的控制管理效果,这一点在现代企业管理中得到了较为明显的价值呈现,尤其是在一些财务信息的分析和应用上,电气自动化工程控制系统的作用不容忽视,这也是信息技术手段融合运用的一个突出表现所在。第二,分布式控制系统。在当前电气自动化工程控制系统的应用中,分布式控制系统的应用也是比较重要的一个方面,这种分布式控制系统的应用能够较好通过通信技术手段、控制技术手段以及计算机技术手段的融合来提升其最终的应用价值效果,尤其是在整个系统的运行过程中,其能够表现出来的积极作用价值还是极为突出的。第三,微机系统控制。在当前电气自动化工程控制系统的运行中,微机系统控制已经成了极为重要的一种方式,其具备着较为理想的人机操作界面,进而也就能够更好提升其控制效果,保障整个系统运行的可靠性和安全性。在微机系统控制中,相应的运行平台主要是借助于WindowsNT来实现,而该系统的应用则能够明显表现出较为理想的便捷化和灵活性特点,尤其是在一些较为复杂的系统程序中,这种系统应用方式的运行效果是比较理想的。
四、电气自动化工程控制系统发展趋势分析
第一,统一标准。对于未来电气自动化工程控制系统的发展,必须要首先从统一标准入手进行探索,这种标准的`统一对于相应的系统运行以及后续的维护工作来说意义重大,尤其是相对于当前较为繁杂的市场环境以及具体系统运行状态来看,这种标准的统一工作更是必不可少。相应的标准统一必须要围绕着整个电气自动化工程控制系统的各个环节以及相应的设备进行全方位处理,促使其能够在具体的运行中具备较为理想的统一化表现,尤其是对于系统网络结构以及计算机监管体系,更是需要参考较为合理的体系进行规范化控制,促使其整个系统更为高效可靠,相应的后续检修也能够更为便捷高效。第二,安全化提升。对于未来电气自动化工程控制系统的运行发展来说,相应的安全化水平提升也是比较重要的一个方面,这种安全化水平的提升主要就是针对现阶段电气自动化工程控制系统运行中常见的各类隐患问题进行分析和防范,如此也就能够有效提升其运行的保障价值,避免出现任何有损于系统运行效果的行为。五、结束语综上所述,对于电气自动化工程控制系统的应用而言,其在很多行业中都表现出了较为明显的价值,相对应的发展必要性也极为突出,为了更好提升电气自动化工程控制系统的作用效果,必须要统一整个行业内的标准,并且加强技术创新发展。
参考文献:
[1]余峥.电气自动化工程控制系统的现状以及发展趋势研究[J].电子技术与软件工程,20xx(04):248.
[2]考丽.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].电子技术与软件工程,20xx(18):269.
控制系统论文9
一、工业以太网技术的特点
以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显:
(一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。
(二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。
(三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。
(四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。
(五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。
二、工业以太网在控制领域应用现状
工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。
(一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构
这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。
(二)专用工业以太控制网络
如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。
(三)基于Web的网络监控平台
嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的发布和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。
三、以太网交换技术的发展趋势
以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面:
(一)工业以太网与现场总线相结合
工业以太网技术的`研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。
(二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋
随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。
论文关键词:工业以太网;特点;趋势;全开放网络
论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。
控制系统论文10
1取苗机构的主要部分动作控制过程
1.1苗盘输送的控制过程
苗盘输送机构的主要功能是把苗盘固定在上面,通过步进电机带动,每隔一固定时间转动1次,每次只转动1个固定距离(即为穴盘的格子间距),将1排穴盘苗送到指定的位置,通过液压顶苗杆将秧苗顶出。当整盘苗全部被顶出后,输送装置会将穴盘输送走,进行回收,并且将下一盘苗送到指定位置,从而实现穴盘苗均匀、连续地输送到位。
1.2液压顶苗杆的控制过程
液压顶苗杆的动作过程是间歇往复伸缩运动,目的是将到达指定位置的穴盘苗从苗盘中顶出。当输送定位传感器检测到苗盘到达指定位置时,就驱动液压缸反复伸缩运动。根据实际需要,确定其顶出的距离,即可将整排秧苗顶出,然后顶杆缩回。
1.3放苗输送机构的控制过程
当穴盘苗被顶杆顶出,落入到下方的曲线导苗管由于穴盘苗根部重力大,穴盘苗将直立着落到放苗输送带上的每个隔板之间。放苗输送带由步进电机驱动,可根据实际作业要求设定其转动速度,将秧苗喂入到投苗机构中,由投苗装置再将秧苗进行栽植。当落入到放苗输送带上的一排苗全部喂完后,电机停止转动,输送带等待下一排的穴盘苗的落入。通过上述各机构之间的运动控制配合,可将穴盘苗从穴盘中自动喂入到投苗机构中,由投苗机构将秧苗置入田间开出的沟穴中,进行覆土和镇压等工作,从而完成穴盘苗的整个移栽过程。
2控制系统硬件设计
控制系统是取苗机构的指挥系统,通过它可以让执行器按照规定的要求进行工作。可编程序控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统,与继电器相比,它具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、体积小和能耗低等特点。因此,本设计选用PLC作为取苗机构的控制系统[8]。在取苗机构自动取苗过程中,主要会涉及到以下几步:1)苗盘输送机构处的传感器1检测苗盘输送带上是否有苗盘。如果没有,则发出报警信号。2)液压顶苗杆处的传感器2检测穴盘被顶出的那排穴盘中是否有秧苗。如果有,驱动液压缸伸出,顶苗杆将秧苗顶出穴盘;如果没有,电动机1启动,带动苗盘输送带传动,直至传感器2检测到有苗,液压顶苗杆顶出秧苗后返回原位。3)放苗输送机构输送带1上的传感器3检测其上是否有秧苗。如果有秧苗,电动机2启动,将秧苗喂入栽植机构;如果没有,则等待。4)放苗输送机构输送带2上的传感器4检测其上是否有秧苗。如果有秧苗,电动机3启动,将秧苗喂入栽植机构;如果没有,则等待。在此控制系统中,PLC输入端与传感器、行程开关和按钮等相连,而输出端直接和电动机、电磁阀、指示灯和报警信号等相连。各种逻辑控制及时间控制在PLC内部实现。
2.1可编程序控制器(PLC)的.选择
首先,根据设计的工艺要求确定I/O点数。其中,输入13点,输出10点,再增加10%~20%的备用量,以便随时增加控制功能。再根据I/O点数、编程与程序调试的灵活性、扩展性和性价比等要求,选用的可编程序控制器为西门子S7-200系列中的S7-200CPU226。它有24个输入点、16个输出点、2个RS485通讯口。其中,1个通讯口与计算机相连,1个与操作界面相连,方便编程与调试。S7-200CPU226包括1个中央处理单元(CPU)、24V直流电源以及数字量I/O点,这些都被集成在一个紧凑和独立的设备中。
2.2步进电动机的选择
步进电机是将电脉冲转化为角位移的电气设备。脉冲的数量决定了旋转的总角度,脉冲的频率决定了旋转的速度,方向信号决定了旋转的方向。根据被控设备的技术数据,采用二相八拍混合式步进电机,型号为42BYGH101。
2.3传感器的选择选
择接近开关作为检测有无秧苗的传感器。接近开关有3根连接线(红、蓝、黑),红色接电源的正极,黑色接电源的负极,蓝色为输出信号。当与秧苗接近时,输出电平为低电平,否则为高电平。
3控制系统软件设计
3.1手动控制方式
用按钮操作对装置的每一种运动单独进行控制。手动运行方式不是控制系统的主要运行方式,而是用于设备调试、系统调整和紧急情况下的控制方式,因此是自动运行方式的辅助方式。所谓紧急情况,是指PLC在故障情况下运行。
3.2自动控制方式
穴盘苗自动取苗机构控制系统上电,系统进入上电复位状态。按下启动按钮,取苗机构开始工作。装在苗盘支架上的位置检测传感器检测顶苗杆顶出的该排是否有穴盘苗。若无苗,则驱动步进电机,带动送苗传送带,直到传感器检测到该排存在穴盘苗,电机则停止运动;若检测到有苗,则驱动液压顶苗杆机构动作,顶苗杆伸出,并将检测到的该排秧苗从穴盘中顶出,然后液压顶苗杆缩回。因根部自重,秧苗通过曲线导苗管直立地落到停稳的放苗输送机构输送带1的每个隔板之间。当位置传感器检测到隔板之间有秧苗时,驱动步进电机1,带动输送带1运动,将秧苗喂入到栽植机构中去;当输送带1在投喂秧苗时,苗盘输送机构以及液压顶苗杆继续工作,苗盘输送带将穴盘的第2排送到指定位置,液压顶苗杆将第2排秧苗顶出,并将第2批的秧苗投入到停稳的放苗机构输送带2上的隔板之间,等待投喂;当输送带1上的秧苗全部被喂完之后,步进电机2启动,带动输送带2运动,并且开始喂苗;而停止的输送带1继续接受第3排秧苗的落入。经过这样一个重复循序的过程,取苗机构就能完成连续地向栽植机构中投喂秧苗,以保证移栽机的持续工作,提高移栽效率。在此控制过程中,可通过键盘和显示器设定参数,来控制移栽速度及秧苗株距。若在控制过程中,某一部分出现故障,报警装置启动报警程序。
4结束语
本文针对一种新型的穴盘苗顶杆式取苗机构,设计了自动取苗控制系统。该控制系统以PLC控制器为核心,通过步进电机和液压驱动系统等来控制机构运动过程。经初步试验,可以完成要求的动作过程,并且可通过调节参数来改变动作速率。在后期的研究中,还需加强控制系统在田间作业环境下受各种因素影响时的稳定性。该取苗机构的自动化研究对移栽机械的全自动化有重要意义。
控制系统论文11
摘要:目前我国电正逐步朝着智能电网调度自动化方向发展,智能电网在实现自动控制过程中,需要做好系统的设计,确保智能电网调度的合理运行,促进我国电调度自动化的发展。
关键词:智能电网;自动化控制;设计与应用
随着电子信息技术的高速发展,智能电网得到了进一步普及,并且取得了成功。智能电网的普及提高了电力企业的劳动效率,并且实现了科学管理,对提高电网运行的经济效益和安全水平,因此电网设计自动变化对电力企业来说越来越重要。
1选择系统硬件方案
自动化控制系统在设计过程中需要做好硬件的选择,硬件是系统涉及到基础,硬件选择涉及到的具体内容如下:
1.1配置两台服务器(SCADA)
通过服务器完成对数据的监视、处理、控制。为了确保数据的及时传输,每台服务器都应当通过千兆以太网与主网连接。每一台服务器的技术要求如下:64位字长,操作系统可选用Unix系统,CPU的内存大小应当大与2GB(可过充),确保日后对系统进行修改的便捷性。
1.2数据服务器
数据服务器应当准备两台,相互作为备用服务器,其主要功能用户网络结构、数据库模型、理实数据的存储,以及资料报表的生成,避免数据丢失,对配电网的运行造成不良影响。
1.3磁盘列阵
在数据服务器中配备磁盘列阵实现对全部历史数据的存储,存储量的大小应当依据电网的存盘周期、电网要测量点数、保存周期进行。
1.4计算机网络
针对系统内网和外网的交互,应当配备4台网络交换机,内网连接ACADA中的各个分布点,外网与本地的连接则通过路由器完成。对内网在配置上采用冗余配置,并且使用的是双以太网,双网能够实现负载分流,每个网的工作都可以独立进行,并且可以相互作为对方的备用网络,确保了系统运行的可靠性。外部网路交换过程中,要配置防火墙,对以硬件设备进行安全隔离,同时要制定相应的安全防护策略,确保在对系统监控时,不会受到外部环境的干扰。在系统中使用的网络IP地址,必须要省里电力调度专用的网络IP地址规划。
2软件配置
软件配置应当从以下几个方面入手:
2.1操作系统
各个工作中和服务器操作系统的可靠性、稳定性、安全性都能满足要求,在实际应用环境中,操作系统和应用环境都必须是通用的。
2.2商用数据库
目前,商业上常用的数据库有Oracle、Sybase等,该类型的数据性能稳定,安全性高。
2.3应用软件
SCADA应用软件在功能上可以满足主站调度在运行上的需求,在实际操作过程中,所使用的全部软件都必须能同一平台上使用,并且使用的'在实际操作过程中应当具有统一的人机界面和数据库,并且可以实现对数据库和公共电力系统模型的共享。
3系统设计
调度自动系统的设计必须要先相关的规定与要求,遵守IEC、ISO、DL等标准,同时在系统设计过程中需要强调实用性、可靠性、开放性等原则,并且要以建设时间作为参考,系统的扩从能力应当能够满足当年之后8-10年的需求。
3.1设计原则
系统设计上需要满足实用性、开放性、可扩展性、安全性,在设计上要做确保经济较合理、确保技术的先进性。
3.2系统规模与容量
在设计上应当以设计当年的参数作为主要数据参考,要对未来8-10年的技术发展进行合理预测,系统规模设计要依据技术规范进行,确保系统处理数据的能力能够满足电网的发展需求。
3.3SCADA设计
SCADA调度自动化基本应用主要包括:数据的采集和数据处理、控制与调节、历史数据管理、趋势记录、电子值班、安全管理等多方面功能,实时信息发布和网路通信功能。
3.4设计硬件配置
硬件系统的设计需要满足水平年调度自动化系统功能需求。硬件设备需要以标准化通用设备,要具有开放性,需要符合SCADA系统原理,确保系统的安全性、可靠性和实时性。在系统中使用的关键设备冗余配置,要重视系统的重要性,结构上应当选用双网架构,服务器应当应用工作机组,基于UNIX服务器和RISC64bit技术。
4结束语
电网运行的核心是电网调度,开发和研究智能调度系统已经成为了必然,做好自动化控制系统,确保智能电网调度自动化控制系统的合理运行,使其能够更好的为人们服务。
参考文献
[1]解深海.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].山东工业技术,20xx,17:130.
[2]林怀德.自动化控制技术在智能配网中的应用分析[J].自动化与仪器仪表,20xx,10:140-141.
[3]闪鑫,戴则梅,张哲等.智能电网调度控制系统综合智能告警研究及应用[J].电力系统自动化,20xx,01:65-72.
控制系统论文12
1机电一体化技术要具备其模块化环节的优化
在实际场景中,其机电一体化产品是非常多的,其种类也是比较复杂的,开发该产品的厂家比较大,为了促进其机电一体化产品的有效应用,我们要进行其机械接口环节、动力接口环节、环境接口环节等的优化,实现其标准化运作,如果不能实现这一系列的机电一体化运作环节的协调,是难以实现产品单元模块的深化发展。比如对于相关变频调速电机内部环节的优化,确保其动力驱动单位的稳定运行,通过对其相关环节的运作,实现其功能的一体化。在产品的设计过程中,我们要进行标准模块化单位的有效应用,促进其机电一体化技术的发展满足机械加工企业的发展需要,促进其内部结构的有效协调,满足企业的日常发展的需要。网络化的普及,也促进了各个设备技术环节的远程控制,通过对其监视技术的应用,实现了其远程控制系统的健全,这也是一种对于机电一体化环节的应用模式,这种技术模式的应用,深化了局域网技术系统,促进家用电器的网络化,满足了机械加工企业的相关工作行为的需要,促进其机械加工企业的内部运作质量效率的提升。
2其机电一体化环节中的集成化环节的应用实现了对各个技术的综合利用
通过各个产品结构的优化协调,促进其生产过程的各个环节的协调,实现其管理环节、加工环节、装配环节等的优化,促进了生产质量效率的提升,满足了机械加工工业的发展需要。促进其生产工序的高效率极其自动化的运行,促进其系统综合效益的提升。进行整体系统的有效划分,促进其内部各个环节的有效协调,实现其系统功能的有效协调。促进其各个功能部分的稳定运行。为了实现机电一体化技术的健全,我们也要进行软件、硬件设备的应用,实现对系统的各个性能的有效体现,促进其机电一体化工程的稳定运行,实现对相关能源的有效应用。
3机电一体化技术对于工业运作的必要性
为了促进机械加工企业的综合效益的实现,我们要进行机电一体化系统的深化应用,实现对微处理机环节的有效控制,实现其微机系统、显示装置、及其仪表技术的深化,促进其组装合并模式的健全,实现其工程的综合一体化的发展,促进系统的控制精度的提升,满足工程的质量发展的需要。智能化控制技术在一些工业行业中具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的.控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于工业产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面。
3.1为了实现对机电一体化技术的有效应用,我们要进行分布式控制系统的优化,促进其内部相关环节的有效协调,促进其中央计算机设备与其他相关控制单元的有效应用,促进其内部分布式控制系统环节的优化,确保该环节的稳定运行。通过对计算机系统的应用,实现对日常生产环节、操作环节、管理环节等的优化,促进其分布式控制系统的功能的不断延伸,实现对其生产环节的有效控制,提高该环节的综合效益,促进其下序环节的稳定运行。
3.2进行开放式控制系统的整体环节的优化也是很重要的,通过对其计算机技术应用下的新结构体系的健全,促进其机电一体化技术的稳定运行,促进其各个机械加工企业的相关环节的有效协调,实现其相关资源的有效共享,满足实际工作的需要。该开发控制系统通过对通信系统的各个控制设备的应用,实现其内部控制管理环节与经营决策环节的优化,促进其控制环节和测量环节的一体化运行,实现了机械加工企业的发展需要。
4结束语
为了提高机械加工企业的综合效益,我们要进行其机电一体化技术系统的优化,促进其内部各个环节的协调。
控制系统论文13
Status Vi舞台机械控制系统是澳大利亚State Automation公司(即曾经的Bytecraft公司)在舞台机械控制方面的核心产品之一,是专门针对中型剧场而配置的一套成熟的轴控制方案,该系统通过CE认证,运行安全可靠,而该公司针对大型剧场的另一系列产品State V舞台机械控制系统则已被成功应用在多个国家级的剧场当中,包括我国的国家大剧院和悉尼歌剧院等。和State V系统一样,Status Vi系统提供非常友好的图形化用户界面,拥有丰富的控制方式,操作及编程简单智能,能够在各类型演出中完成各种复杂而精准的布景变换工作。
1控制方式
Status Vi舞台机械控制系统采用轴控制器对设备进行运行和定位的控制,轴控制器(Axis Controller)是由高运算速度的硬件和符合安全标准的软件一体化组成,以舞台机械设备的轴为控制对象,监视传感器、驱动器的信号,并发出控制指令,同时进行控制层与操作层的数据传输。其特点是单轴的控制独立性好,互换性强,控制与操作层网络结构简单,操作设备多样化、智能化、简单化。
1.1单个设备控制
对应于调速设备,使用Linear型(线性)轴控制器进行控制,运行速度和加速度均可调,运行误差小于1mm;对应定速设备使用Binary型(非线性)轴控制器进行控制,一个Binary型轴控制器可控制四个定速设备,运行误差小于3mm。每个设备默认设置十个停车位置,包括两个软急停位、两个软超程位和六个随意停车位。根据不同的设备可以实现直线、弧线及角度的运行。
1.2编组控制
系统允许多个设备编组运行,编组可以是临时编组,也可以是以固定编号储存在系统中的固定编组,而固定编组又根据同步要求的不同分为锁定型编组、联动型编组和异步型编组。在实际应用中,当运行固定编组时,若其中某个设备不需要运行,则可以使用Pick(剔除)命令将该设备从编组中临时分离出来。
1.3编程控制
编程控制是Status Vi系统的核心功能,它以Show(节目)的形式出现,每个用户都可以根据需要建立不同的Show,Show可以是空白的,也可以是模板的形式,当然用户也可以将一个常用的Show储存为模板。一个新建立的Show,系统自动为每个设备分配默认参数,包括每个设备的限位、停车位置、默认的运行速度和加速度、布景高度以及它在这个节目中要显示的名字,而用户可以根据演出需要对这些参数进行修改,还可以对设备进行编组储存起来,每个Show的参数是独立的,但必须在系统默认值范围内。
要让一个Show运作起来,首先需要建立Actions(动作),顾名思义,就是让设备(可以是单个设备,也可以是编组设备)根据特定的程序执行一个指令,Actions包括以下几个类型:
(1)Movement(移动型):这是一个最基础的.动作指令,用以控制一个设备或一个编组移动一段距离或者移动到一个定点,如果是一个调速的设备,还可以设置它移动的速度和加速度,或者是设置它在规定的时间内移动到设定的位置,系统自动调整运行的速度。(2)Conditional(条件型):检测一个设备的位置或速度参数,用它来跟一个固定值或者另一个设备的参数作比较,当条件满足时则触法下一步动作。对比的条件分别有:等于、小于、大于、大于或等于、小于或等于、不等于。(3)Delay(延时型):顾名思义就是延时一段时间,分为以秒为单位以及具体到小时、分钟和秒两种格式。创建了各种Actions之后,接下来是把它们编进Cue(场景)里面,也就是专业术语里面的编Cue工作。编Cue的意思就是把各种Actions以一定关系连接起来,用以完成一个完整的布景变换动作。技术人员根据剧目的布景变换流程将Cue按顺序编辑完之后,一个完整的Show也就建立起来了。
2实际应用
由于Status Vi系统拥有如此丰富的控制方式,只需要简单的组合或编程,便能实现各种布景变换的运行要求。演出前把Cue场编辑好并试运行,确定程序没问题之后,演出时只需要操作一到个按键就可以完成整场演出的换景工作,而不需要频繁的输入指令,出现事故的几率几乎为零。以下是几种常用的编程:
(1)调速设备与定速设备的联动:调速设备启动过程中有一个变速过程,如果跟定速设备同时启动的话,很明显感觉到调速设备滞后了。在歌剧《图兰朵》中,导演要求布景的变换要有整体性,也就说在视觉上要消除这种滞后,所以在编程上可以这样实现:1)Cue1:启动调速设备,设置目标位置,速度值设置为定速设备的速度值,加速度从原来的10%提高为50%;2)Cue2:延时动作,与Cue1一起启动,延时数值为1s(1秒);3)Cue3:在Cue2结束后启动定速设备,设置目标位置。
(2)需要达到一定的运行条件:在吊装反声板上片时,由前后两条吊杆组合完成,先是后一条吊杆提升到一定的高度,反声板形成一个角度后,再启动前面一条吊杆。在有车台参与的换景中,需要车台先到达定点后再让吊杆吊装的布景到达下位。这两种情况都需要在两个动作之间插入一个条件动作,使得后一个设备在满足前一设备运行到某个位置条件时启动。1)Cue1:走在前面的设备先启动,比如吊装反声板的后面一条吊杆,或者是需要先到达定位的车台;2)Cue2:条件动作,随Cue1启动,判断Cue1中的设备行程到达某个数值;3)Cue3:下一组设备随Cue2判断结束后启动。
(3)设备来回运动:在新编排的芭蕾舞剧《小美人鱼》中,需要多组设备多组定点之间的来回运动,形成多组不规则的波浪效果,运行约十分钟,如果简单的按顺序编Cue的话工作量会很大,要是编成循环Cue的话只需要两条指令就可以实现了:
1)Cue1:设置设备运行到第一个定点;
2)Cue2:设置设备在Cue1结束后运行,并指定另外一个定点;
3)设置完Cue2后,在Cue1中增加跟随Cue2运行的指令(Follow Cue)。
如此编程后,按下运行Cue1按键不放,该设备就能在两个定点之间不断地来回运行,如若需要调整来回的频率,调速设备的话可以修改运行速度和加减速度百分比,定速设备可以在运行至定点之后插入一个延时动作,延时时长根据需要调整。
3结束语
笔者所在的剧场是一个功能完善的现代化剧场,主要由一个1300多座位的大剧场和一个600多座位的多功能小剧场组成,舞台机械控制系统均采用Status Vi系统,自20xx年底正式投入使用以来,出色的完成了各类大型演出任务,包括中央歌剧院经典歌剧《图兰朵》、大型音乐剧《金莎》、杨丽萍领衔主演的原生态歌舞《藏谜》和《云南的响声》、第九届中国艺术节大型风情歌舞《赣风》等等,充分体现了该系统的先进性和可靠性。
参考文献:
[1] 刘玉群,饶紫卿,等。国家大剧院歌剧院舞台机械概述[J]。艺术科技,20xx(1):3—11.
控制系统论文14
摘要:电气工程是国家经济发展的一个重要基础,同时也是确保人们正常生活的基础条件之一。本文介绍了PLC和变频器,分析了PLC和变频器在控制系统中的应用价值,总结PLC和变频器在控制系统中的应用。
关键词:变频器论文
引言
PLC是一种可编程逻辑控制器,它和变频器都是在信息化技术与网络技术发展下生成的产物。PLC技术能够实现顺序控制、开关质量控制、闭环控制等,其应用作用是提升电气自动化控制工作效率,促使电气工程逐步实现自动化。在信息化时代的发展下,工业生产技术在不断地更新与改革。在此背景下,电气工程也在深化改革过程中,改革的主要方向是信息自动化,而PLC和变频器是能推动这种改革进程的技术,所以有必要对它们开展研究。
1PLC与变频器概述
1.1PLC与变频器概念
PLC即可编程逻辑控制器,能依照用户的制定需求开展工作,其中涵盖了逻辑运算、顺序控制、数学运算等。PLC所应用的是可编程的存储器,在存储器内部运行逻辑运算等一系列指令,再由数字信号以及模拟信号的转变进行输入与输出,以此控制整个生产过程[1]。变频器是指使用变频技术以及微电子技术,通过调整电机工作电源的频率达到控制交流电动机目的的一种电力控制设备。变频器主要经由整流、滤波、逆变等构成,依照电机的切实需求提供适合的电源电压,从而实现节能、调速的效果,同时变频器也具备着多种保护功能,如过流、过压保护等。
1.2PLC特点
第一,由于PLC所应用的是已被定义好的各种辅助继电气的节点来实现变位操作,因此整个工作中的运行状态具有一定的简单性特点[2]。第二,PLC的一个显著特点是程序运行简单,操作比较便捷,在工作过程中能减少工作人员的工作量,提升整体工作效率,减少人力资源浪费。第三,PLC的功能性较为完善,同时也具有较高的实用性,适合应用在各种环境中,充分显示出PLC硬件的完整性。第四,PLC在运行期间具有抵抗外界环境与其他相关因素干扰的功能,在任何复杂的工业生产过程中都能够发挥良好的'作用,这就展示出PLC的可靠性。
2PLC和变频器在控制系统中的应用价值
2.1有助于加大电气设备产品存储量
PLC系统属于一种计算机应用技术,其特点在于具有一个独立的存储器结构,系统程序存储器中所存放的内容便是系统软件。用户程序中存储器所应该存放的内容同样是应用软件,而此种结构的存储器能够提供较大的存储空间[3]。另外,此系统设计过程中能够依据实际需求完整保存相关设备中的历史数据,保存下来的资料能为后期检查故障等工作提供可靠依据。
2.2有助于强化电气设备产品的智能化
电气自动化控制系统应用PLC技术与变频器的主要作用是提升电气设备的反应速度以及整体运行效率,同时也有助于提升电气设备的智能化水平。具体体现在PLC技术由系统软件完成对整个系统的控制,以确保整个工作流程能严格遵循一定的程序进行。PLC技术中CPU对系统中的数据进行分析与处理,同时对整个系统的运行情况做出评估,实时、可靠地传输数据。变频器起到的作用是在整个系统运行过程中,提供实际需求的电源电压,调节与控制各环节的电压,以确保系统稳定运行。
3PLC在控制系统中的具体应用
3.1在顺序控制系统中的应用
PLC技术被作为一种顺序控制器应用,这是当前社会大多数企业在应用PLC时的一个统一观点。PLC技术在此种模式下的电气工程自动化控制中应用,呈现出三个方面的具体应用。第一,远程控制和监督电气工程自动化系统,以此来确保电气工程工作人员的安全,同时也减少了人力资源的应用;第二,在电气工程自动化系统中进行现场传感,以确保电气工程自动化的控制水平;第三,对电气工程自动化系统的主站层给予局部控制。
3.2在开关量控制中的应用
PLC应用初级阶段,仅能合理地应用在开关量的逻辑控制中,后期在相关技术的进一步完善下,PLC技术得到了更为广泛的应用,在开关量控制的水平以及应用价值上也有显著提升。PLC应用实际上是将定义的虚拟机电器转变为机械继电气器,即忽略了虚拟继电气的反应时间,体现了PLC在开关量方面的应用价值。例如,PLC在断路器控制中的应用,传统电路器利用继电器实现控制,其问题是反应速度较慢,而PLC技术的应用有效提升了反应速度与灵敏度。
3.3在闭环控制中的应用
应用在闭环控制中的主要作用是测量转速,同时合理控制调节器,具体是应用转速测量、电子调节、电液执行实现闭环控制。具体的控制方法是在打开动力泵后,PLC细致地分析动力泵运行时间,同时选择一个最为适宜的主用泵与备用泵,在后期实际操作过程中仅需要将开关挡转变为手动挡即可,便能有效提高运行效率,同时也进一步体现了系统的可持续性。PLC与传统的控制技术相互融合方式能互补两者的不足之处,从而极大地提升了电力系统控制效率以及质量。
3.4在数控系统中的应用
数控系统较为复杂,不只存在直线型,同时还包括连续型与点位型。在生产过程中,点位型数控系统多应用在孔洞机床中,原因是全方位与灵活性。系统控制功能主要有单板机模式与全功能型两种数控装置,在系统控制功能中使用PLC能够确保系统功能的完善性。在数控系统中全功能型数控装置的功能性更为完善,但需要承担的成本也相对较高,与单板机模式相比,全功能型装置的应用存在一定的局限性。
4结语
全文分析了PLC和变频器在电气工程自动化控制系统中的具体应用,其应用推动了系统的自动化发展进程。PLC技术在电气工程自动化系统中的应用主要包括数控系统、闭环控制、开关量等方面,而变频器设备主要应用在电源电压的调控方面,以确保系统运行稳定性。
参考文献
[1]章仰莹.电气自动化设备中PLC控制系统的应用[J].电子技术与软件工程,20xx,2(13):135.
[2]赖添华.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].企业技术开发,20xx,35(7):94-96.
[3]么坤.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].山东工业技术,20xx,6(6):20.
[4]徐凯.PLC在电气自动化控制中的应用价值[J].山东工业技术,20xx,(6):189.
控制系统论文15
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).
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