控制系统论文经典[15篇]
从小学、初中、高中到大学乃至工作，大家总免不了要接触或使用论文吧，通过论文写作可以培养我们的科学研究能力。写起论文来就毫无头绪？以下是小编帮大家整理的控制系统论文，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
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控制系统论文1
一、职校电气控制中自动控制系统的软件和硬件的教学特点分析
计算机控制的自动控制系统主要由工业生产对象和计算机控制系统两个大部分构成，通过计算机将被控端的相关数据和参数进行采样分析，通过输入通道将模拟量转化成数字数据，对被控对象进行数字化的控制，并通过计算机进行监控，通过计算机完成控制、运算、判断、比较等各项功能，计算机通过实时的数据采集进行实时决策和控制，适时的向执行机构发出控制指令。通过上述过程的不断重复执行，使整个系统按照静态和动态指令进行控制和执行。通过计算机控制的自动控制系统包括被控对象和计算机两大部分构成，其中硬件包括控制主计算机、外围设备和接口电路等构成，通过各传感器将信号采集，经过计算机将数据进行处理和分析，对被控对象进行反馈控制，软件系统包括通用软件和开发软件，开发软件具有各种数字语言处理程序、编辑程序、仿真程序等。自动控制的计算机系统根据控制对象的不同，所采用的控制系统也不同。应用最多的是操作指导控制，它的特点是可以将生产过程中的数据进行收集和加工处理，操作者根据这些参数进行必要的操作和控制，这个系统最大的优点是操作简单、稳定可靠，常用于数据检测和数字模型的处理和新程序的调试等。另一类分级控制系统的应用也是比较多的，它是由几台大中小型的计算机组成，分别执行各种功能，分为指挥计算机控制系统和控制级计算机系统，可以根据管理的范围和企业规模的大小分为公司级、工厂级和车间级等。在自动控制系统中，单片机的应用也是非常广泛的，单片机具有可靠性高、功能强、体积小的优势，具有扩展性强的功能，可以实现多级和分布式控制。
二、职校教学中单片机控制的开发及应用分析
在职校教学中，单片机应用的`开发过程有别于一般的电子产品的开发，除了硬件设计的合理和接线准确外，还要进行软件的编辑，要考虑软件和硬件的兼容性。对于单片机控制系统的开发一般是要根据应用系统的功能确定总体的设计方案、进行硬件和软件开发、在设备上开展仿真测试和实验、进行设备的安装和调试、最后是产品化的生产和推广应用。硬件的开发要在系统总体设计的框架下完成，软件的开发具有实时性、可靠性和灵活性的特点，采用模块化开发的方法，进行主程序开发、子程序开发、中断服务程序的开发等，在各个模块内还可以细化顺序结构、循环结构、分支结构等。在安装调试时要确认软件和硬件的设计合理和准确，符合要求后再进行正式的安装和调试，根据控制的效果和要求对系统的稳定性进行测试和验证，满足设计方案的目标和要求。
三、结语
总而言之，电气自动控制技术的应用大大提高了现代工业生产的效率，降低了人工成本，但在实际应用时还是会出现一些自动化设备无法完全代替人工的情况，相信在自动化技术不断完善的今天，这些情况会得到改善和进步，人工智能的应用会越来越稳定和成熟。
控制系统论文2
摘要：:煤矿企业在实际生产、监控、操作的过程中主要采用电气自动化控制。一套优良的电气自动化控制系统对于保证企业稳定、高效的生产运行起着至关重要的作用，同时电气化控制生产的过程，可以给煤矿生产提供足够的安全保证。文章从电气自动化控制系统的控制方式入手来介绍电气自动化控制在软件硬件方面优化的具体方法，引出对于设备的选型原则。
关键词：:煤矿;电气自动化;优化分析
电气自动化控制的技术在煤矿安全生产过程中操控着生产过程的每一个环节，所以要对电气系统进行升级首先就应当对电气化自动控制方法进行升级，同时对于采煤过程中的各个环节进行进一步的效率化控制以及规范处理。为保证采煤系统在工作过程中系统运行的效率和可靠性就要对于井上下供配电系统、通风系统、瓦斯检测系统、综采系统、机运系统以及排水系统等关键点进行重点把握，确保全矿井的安全生产。
1煤矿电气自动化控制过程中对软件的优化过程
电气自动化控制系统应用在煤矿生产的过程中首先需要注意的点就是对于监测系统整体的控制和监测，确保不会在运行过程中出现供电风险，进而导致效率的降低，具体则应当是对于供电系统的经济运行方面加以精确的监控检测，按照煤矿的具体施工情况来对不同模块的电能分配进行细致处理，确保不大量出现电力浪费等。电气自动化过程控制系统可以有效监测煤矿机械运行问题，在杜绝安全事故的同时结合电气控制效果来改善煤矿作业过程中机械运行的`情况。优化过程包括软件优化，硬件优化和设备选型的优化过程，见图1。煤矿生产过程中电气自动化控制进行优化的两个主要措施是软件优化和硬件优化，其中软件通常是基于操作系统的一些技术方式来进行调整(如采用DCS控系统，实现全矿全网集中控制)，在煤矿电气自动化控制系统当中引用PLC技术来提高软件优化过程，这也对软件优化过程提出了更大的要求。软件优化过程又主要是包括了结构优化和程序优化两个方面。
1．1软件结构优化
软件结构是煤矿电气自动化控制系统框架的主要构成模块，同时软件结构设计的过程首先需要满足煤矿生产过程的要求，因而应当根据工作时环境等实际情况来设计软件结构。软件结构的优化关键在于模块设计，通过模块设计来拓宽软件结构的功能，同时在施工过程中还可以根据煤矿开采的情况随时对软件进行优化，以满足生产要求。软件结构优化的过程可以分为几种类型，首先可以根据煤矿开采的实时情况来将煤矿电气自动化控制系统的软件结构划分为几个功能性的模块，然后对于不同的模块结合实际提出目标，保证模块改进时保持标准结构的同时，采取拓扑方式设置多种情况下的子任务结构模块来促成软件的多样性和普遍适用性。其次，煤矿电气自动化控制系统中的控制程序主动调整运行结构，在确保软件结构的完整性的前提下优化软件，这样可以保证软件结构不会出现漏洞。最后，在已给出任务的条件下，结合任务进行软件结构的调整，以确保软件和煤矿作业的同步性。
1．2软件程序优化
这里软件程序是自动化控制过程中系统所含有的程序。在软件程序优化的过程中要结合设备的更新换代将新增设备及工艺指标引入系统，最重要的就是对于I/O的重新分派，在优化软件程序的过程中，重新编制I/O来满足生产工艺要求，I/O的优化程度可以直接决定软件程序运行的效率，该种方法可以避免程序中出现重复序列，确保了电气自动化控制系统的安全。除此之外软件程序优化的过程中也要考虑到PLC的结合。
2煤矿电气自动化控制过程中对硬件进行的优化
在煤矿电气自动化控制系统应用优化、分析优化过程中，硬件优化直接影响电气控制过程的稳定性。煤矿电气自动化控制系统应用优化分析的过程能够在一定程度上消除电气控制在煤矿施工过程中运行的误差，体现安全控制的原则。
2．1防干扰设计
硬件防干扰设计是基于外界环境影响进行的抗干扰设置，电气自动化控制系统中硬件设施的抗干扰通常包括硬件布线以及抗干扰线路的设置，通常是在线路外部增设屏蔽电缆，消除电气硬件线路之间的干扰，以提高电气硬件线路运行的效率。除此之外就是进行隔离设置，利用变压器隔离设计来减少干扰，利用中性点接地来确保变压器运行的环境。最后则是设计电磁屏蔽来解决电磁干扰。
2．2输入电路
考虑煤矿井下电气自动化控制系统工作的特殊性，优化设计时应控制电气电路输入的方式，降低能耗。煤矿作业能耗较大，应提高电路供应水平。很多企业在线路上添加净化原件来降低脉冲干扰提高供电质量。煤矿输入电源在通常情况下都能够达到容量负载的标准值，在这一过程中应当注意防止电路因为短路而遭到破坏。
2．3输出电路
输出电路设计优化应根据实际情况的指标来进行。若煤矿作业过程中没有有效地控制输出电路，则很容易产生负载不均衡的情况，影响到电能输出效率，甚至给设备带来一系列破坏，所以电气输出电路的设计过程中通常会接入二极管。输出电路虽然高效率运行，但容易发生电荷负载或者电磁干扰，应当在输出电路中安装一定数量的二极管来保证安全生产。
3系统设备选型
电气自动化是设备的选型就直接影响控制控制系统的优化效率。
3．1优化PLC设备
PLC在电气自动化控制系统占主要地位，因而对于PLC设备进行优化可以起到事半功倍的效果。现在市场上的PLC设备多种多样，企业要对于PLC设备进行全面优化就应当选择高性能且全面契合施工要求的PLC设备。通常企业在电气自动化控制系统当中选择的是规格等都居于中等的PLC设备来确保电气系统自动化控制，这样的选择可以在有效监督系统电气运行过程的同时来降低设备优化所需要的成本，节省资源。体积规格处于中等层次的PLC设备一般都能够满足煤矿施工过程中自动化控制的要求标准，与此同时采用中等PLC设备可降低采购成本，进而体现出PLC设备优化过程的意义所在。
3．2优化I/O设备
I/O设备进行优化可显著提高电气自动化控制系统的功能，提供一套科学有效的标准电气控制的模式。I/O点在设备优化过程中占据最为关键的地位，因而首先要对I/O点进行统计，然后据此优化设备，进而提供进一步优化的基础。
4结语
电气自动化控制系统在煤矿运营的过程中占据了核心地位，促进了现代煤矿工业的发展。煤矿运营的过程中电气自动化控制系统优化占据重要地位，保障电气自动化控制系统发展的成熟和多样化确保电气自动化控制的过程，增加电气自动化控制系统在煤矿生产过程中的应用，将使煤矿运营过程效益提高。
参考文献:
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［5］房付玉．电气自动化技术在煤矿生产中的应用［J］．产业与科技论坛，20xx(23):242－243．
控制系统论文3
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4
【摘 要】在社会发展进步的过程中，自动化技术也进入了稳步发展的过程。电气自动化技术的发展历史比较长，并且支撑了我国当前工业技术的快速发展，对于国家的经济增长以及工业化的推进有着重大意义。广泛应用电气自动化技术能够显著提升工业生产的效率，并且避免大量人力资源的浪费，确保企业生产质量和效率的提升，能够提升相应的生产效益。从目前所掌握的情况来看，电气自动化工程控制系统是一类非常高科技的系统，在操作上非常简单，同时能够对很多的问题进行积极的预防，所以具有较大的应用意义。文章就此展开讨论，并提出合理化建议。
关键词电气 自动化 工程 控制系统
在当今社会之中，电气自动化已经成为了不可避免的趋势，纯人工的操作方法根本不适合长久的工作。特别是在进入到21世纪以后，各个地方的电力工作开展，都是依托强大的设备来完成的，如果缺乏了系统的有效支持，很容易在工作上出现恶性循环的状况，并且针对电力工作的拓展、修复、优化等，也将产生极大的不良影响。所以，电气自动化工程控制系统的发展现状，需要得到正确的总结，同时更加对今后的发展趋势进行深度的明确，运用科学的手段及方法，创造出更高的效益。
1 电气自动化工程控制系统的现状
简单来讲，电气自动化工程控制系统是一类比较智能化的系统，其固有的操作方法和运行方案是比较多的，各地方在引进该系统以后，则可以充分的结合地方需求和电力工作的标准，将工作方案做出良好的转变，进而为日常工作提供较多的支持。除此之外，电气自动化工程控制系统在应用的过程中，针对安全性、可靠性等方面，均实施了有效的提升，减少了各种矛盾操作和冲突的问题，确保电气工作能够顺利的开展，任务完成率得到了较高的提升。
（1）电气自动化工程控制系统的信息集成化逐步明显。就系统本身而言，电气自动化工程控制系统在目前的操作中，能够满足工作上的需求。集成化的处理，主要在于纵向、衡量的良好干预，增添系统内容的同时，不会产生严重的负担现象[1]。除此之外，在研究电气自动化工程控制系统的过程中，发现很多的精密设备，都在朝着微小化的方向发展，各种芯片、零部件的合理加工、配合，造就了高效率的系统，操作内容上也不断的增加，基本上都通过各类软件来完成的，对未来工作而言，可以产生较大的积极帮助。
（2）分布式控制系统。与过往情况不同的是，当代的社会发展是非常快速的，很多工作内容都要得到较快的革新处理，一方面是为了满足工作上的需求，另一方面则是为了其他的工作進行有效的准备。在现阶段的工作当中，电气自动化工程控制系统具有多元化的特点，总控系统的子系统类型多样，分布式控制系统就是其中之一，并且带来了很大的积极作用。例如，分布式控制系统在操作上非常的简单，可直接按照主观上的`需求来完成，各个工作任务之间表现出相互独立的特点，运作过程中不会产生干扰的情况。每一项工作任务完成后，都会集中到总体的系统内部，进行快速的总结处理，为电气运营的良性循环，做出了较强的保障。
2 电气自动化工程控制系统的发展趋势
2.1 创新技术的深入研究
与一般的系统有所不同，电气自动化工程控制系统是通过众多技术支撑起来的，当下所获得的各项积极成果，都与相关的技术存在密切的联系。因此，未来的发展趋势当中，仍然要将各类创新技术深入的研究，在获得阶段性成果以后，积极的投入使用，不断对系统做出优化处理，创造出更高的价值。
（1）电气自动化工程控制系统的未来发展中，智能化创新技术将会占有主导性的地位。现下的几乎所有电气产品，都在不断的靠拢智能化，希望由此来带给消费者更好的体验[2]。电气自动化工程控制系统也是一样的，其在自身的智能化技术中不断的丰富以后，系统本身就可以对各类工作情况做出准确的判定，在处理问题过程中，直接按照最优的方式来处理，减少过往的不足和缺失。同时，在发现系统难以应对的问题时，将直接发出相应的报告，及时告知技术人员处理，将工作效率不断提升。
（2）智能化技术在研究到一定程度后，将直接促使电气自动化工程控制系统整体，转变为高度智能的系统。从客观的角度来分析，智能系统意味着可以在某种程度上，脱离人工的操作，每天自动的运行、总结、分析、发出报告等等[3]。工作人员根据系统的提示来工作，并且按照良性循环的方法来操作，大大降低了工作出错的情况，很多方面的工作任务都可以在较短的时间内完成，基本上不会产生严重的问题。可是，智能系统还有很多的挑战需要完成，包括设备、系统、软件、硬件的有效结合等，这些都需要在日后专项研究。
2.2 统一化的电气自动化工程系统
电气自动化工程控制系统在今后的发展趋势当中，还会将“统一性”贯彻落实，由此来加强各方面的稳步控制，推动系统本身的价值提升。本文认为，统一电气自动化工程系统能够实现电气自动化产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等，这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理，关键能够达到客户的需求，也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说，是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时，不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网，需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。
3 结语
本文对电气自动化工程控制系统的现状、发展趋势展开讨论。在社会进步发展的过程里，先进科学技术的作用不可忽视。电气自动化工程控制系统就是在生产需求提升和科学技术进步的背景下发展起来的，只有持续的发展和创新电子自动化技术，才能够满足当前的生产要求，并且积累宝贵的实践经验。通过四年的学习，我的专业知识得到巩固和提高，在工作中遇到的技术难题的以解决，也让我深刻体会到电气自动化对人类工业发展的重要性。
参考文献：
[1]张礼崇，郜祥，王焱，李兴.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].技术与市场，20xx，01：127-128.
[2]刘惠彦.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创新与应用，20xx，18：125.
[3]蔡珊.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].化工管理，20xx，14：40+42.
控制系统论文5
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6
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
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[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7
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8
摘要：随着科技的逐渐发展，传统的机械设计制造和机械自动化有了很大的提升，在各个行业中机械自动化系统应用的范围也之间的广泛起来，显示出机械自动化的强大优点和效益，不断满足着人们的生活和生产需求。本文通过对机械自动化控制系统的应用以及优点进行分析，为机械设计制造以及自动化的发展提供正确的方向。
【关键词】机械制造设计论文
机械自动化技术的应用在产品的生产中能够实现自动化连续的生产，从而节省劳动力达到提高效率的效果。机械自动化在机械制造业的发展中起着十分重要的地位和作用，是整个机械制造业的发展趋势所在。
1、机械自动化的设计以及要求
机械自动化通常情况下是在设备在无人操作的前提下按照自动设定的程序进行工作。机械自动化主要是凭借着机械的方式实现制造过程的自动化生产和管理。因此机械的自动化突破了传统的机械制造方式以及生产过程，并且在生产中能够显著提高生产效率和经济效益，为提高产品的质量提供可靠的技术支撑，给企业带来极大的经济效益。机械自动化的设计技术不仅需要综合性的技术，还需要运用多门知识体系，涉及的范围较广，且具有较强的复杂性。机械自动化设计一般分为五个部分，首先是传感单元。传感单元是机械自动化技术发展的基础，主要的功能是在机械自动化系统中能够对机械工作的过程进行有效的监测，查看机械在工作过程中的运行状态和性能情况。其次是作用单元。该部分是系统前期重要的组成部分，主要的.功能是对系统的能量进行施加，完成系统的既定目标。再次是程序单元。该部分作为系统最关键的一个部分和组成内容，对系统所做的工作等具有决定性的作用。再次是控制单元，该部分为系统的的自动化运行提供保障，能够对系统运行中的结构单元进行调节和控制，能够对传感单元的信息进行分析和调节，因此控制单元能够保障系统的顺利展开。最后是制定单元，该部分作为系统的核心部分，通过分析传感单元传递过来的信号和信息，并进行对比和分析，根据系统的规定发出指令。
2、机械自动化系统的特征和应用
2.1机械自动化控制系统的特征
机械自动化控制系统的安全性和可靠性主要依靠的是自身的自动化设备，存在着自动的报警和停止的功能，这就使得在机械自动化生产的过程中一旦发生任何的安全事故，系统的安全性能大大提升，从而生产提供安全保障。自动化控制系统中采用电子设备和电子器件，为系统的稳定性提供保障。机械自动化在实际的运用中能够避免人工操作的失误，提高生产的精确度。通过机械自动化控制系统能够实时监测工作的状况，提高生产的效率。
2.2机械自动化控制系统的应用
2.2.1机械自动化控制系统的构建机械自动化系统的构建主要是建立在数字模型的基础上的对其理论进行分析和研究，因此通过数字表达式对机械自动化控制系统输入输出变量以及对变量间的关系进行详细的分析和描述，能够设计出合理科学的系统。机械自动化控制系统通过微积分的方程式进行构建。图1为质块以及阻尼器和物种弹簧所构成的铅垂方向机械平移系统示意图。该图中对质块原来不动的位置作为运动坐标原点，外力作用质块在X轴上移动，其中质块运动的位移坐标为x(t)。然后通过达朗贝尔原理做出平衡的示意图，得到微积分的方程式为：Mx(t)+Bx(t)+kx(t)=f(t)通过这一案例能够看出质块静平衡位置作为运动坐标时，阻尼器的阻尼大小与相对运动是相反的。2.2.2机械自动化系统的具体应用机械自动化控制系统在汽车制造业运用的最为广泛。汽车制造过程中的焊装以及冲压和总装工艺中广泛应用。机械自动化控制系统在冲压车间利用能够提高工作的效率，压机间采用机械自动化装置进行连接，传递加工工件，这样在首台压机下完成冲压成形，在通过机械手传递给下一台。在这一过程中有紧急停止的装置，能够对传递过程中的危险事故进行紧急停止。在安全门的防护装置上能够对人员在压机内的危险情况进行有效的防护。压机部分主要采用的是安全电磁开关锁，能够延时锁定和解锁的释放，具有较高的安全性能。在钢铁制造行业中利用机械自动化控制系统在冷轧生产线和整卷钢板开卷中应用能够对人员的安全进行有效的保护。
3、结语
机械自动化控制系统在各个行业中的应用有效地推动了产业的自动化程度，为各个行业的发展提供了有效的动力和长久的保障，在机械自动化的未来发展中将会更加注重高度的集约化和自动化的发展方向。
参考文献
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控制系统论文9
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。
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控制系统论文10
1电气工程自动化工程控制系统的发展存在的问题
1.1电气工程自动化工程体系优缺点同时存在
现在我国运行的电气工程自动化工程采取的控制系统一般有集中监控、DCS（分布式控制）两种。首先集中控制系统的优势在于，它将全部功能都安置在一个处理器中，在系统设计、维护以及运行等方面都比较简单。其劣势在于处理器承担的任务量较大；在此控制体系中，隔离器件闭锁和断路器联锁是运用硬接线进行连接，在设备扩容等方面比较困难，其操作难度也比较大。其次DCS系统是在集中控制系统的前提下设计并发展起来的，在现代电气工程自动化工程控制系统中获得较为广泛的应用。其劣势在于使用和传统仪表相似的模拟仪表，减少系统安全可靠性，在维修环节也比较困难，各个设计厂家没有规范而统一的标准，加重维修的成本，并且其价格比较高。
1.2电气工程自动化工程控制系统还不具备标准化端口
电气工程自动化工程控制系统接口到目前为止还没有统一、完善的标准，这种情况提升工程造价，阻碍数据资源共享的实现。自动化体系设计方案很重要，然而很多企业没有规范的方案，各个厂家和企业间硬件和软件交换数据有差异，导致企业间难以深入的交流和信息交换。同时电气工程自动化工程控制没有实现统一化，难以根据客户要求设计、建立规范、标准的电气工程自动化工程控制体系。
1.3电气工程自动化工程控制没有实现专业化
在电气工程自动化工程控制设计、安装以及操作等环节，相关工作人员的专业技术比较薄弱，需要进一步提高。此外我国电气工程自动化工程控制习题创新能力不足，一般产品属于中低档，需要提高其创新能力。
2构建电气工程自动化工程控制系统的发展对策
2.1建立一体化的电气工程自动化工程控制体系
要从各个环节建立起具有一体化的电气工程自动化工程控制体系。首先国家要按照电气工程自动化工程控制体系具有技术水平和技术特点，制定统一的产品规范。其次厂家和企业要加强交流，从设备精简、调试与维修以及技术合理性等多方面向规范化的.方向进行制造和生产，让控制体系更科学。最后要研发出新型、操控更方便的一体化控制系统，可以运用社会性质和分工外包间的协作，让零部件的生产走商业化生产的路线，促进电子工程自动化工程控制体系的一体化。
2.2运用国际化生产标准
IEC61850是现在控制系统厂家所认可的国际标准，可以参照这个标准对控制体系进行研究和开发。另外可以运用微软公司所制定的标准技术，由于企业策划电气工程自动化工程控制系统时，PC系统是连接管理系统和控制系统的中间系统，其接口具有标注化，能够保证厂家和企业间实施软件和硬件的数据交换，妥善的解决由于通讯而产生的问题。
2.3引进和培养电气工程自动化工程控制系统的专业人才
随着电气工程自动化工程控制逐渐集成化和高智能化，对其制造人员、维修人员和安装人员都具有很高的要求，所以要引进和培养专业技术较强的人员。首先企业要培养具有实际操作能力的人才，他们要了解和掌握软件和硬件系统的操作。其次对安装人员记性专业技术进行培训，使之懂得安装的流程和技术。最后要更新技术人员的知识结构，可以引进人才，通过引进人才的“传帮带”，培养新人，促进他们在维修和系统保养等方面的学习，提高工程系统安全可靠性。
3结语
随着我国国民经济的快速发展，电气工程自动化工程控制系统在经济发展过程中凸显出重要作用。纵观工业经济的发展历程，电气工程自动化工程的作用是明显的，自动化功能控制体系能够降低企业经济成本，增强检测精度等。另外运用自动化控制体系也能够降低事故发生频率，提高工程具有的安全性，保证电气工程快速、平稳运行。本文分析了电气工程自动化工程控制系统的现状、问题以及解决策略，旨在帮助技术人员解决实际问题以及推动电气自动化控制系统的健康、长远发展。
控制系统论文11
摘要:随着时代的进步,社会开始普及机器人产品,产品性能直接影响社会发展水平,需要及时改造和创新机器人技术。航空航天、工业生产等行业中已经广泛应用工业机器人,因此，未来发展研究六自由度工业机器人运动控制系统尤为重要。
关键词:六自由度；工业机器人；运动控制系统
自动化工业系统中工业机器人是一种不可或缺的设备,为人类社会进步和历史发展奠定基础。随着社会生产力的全面提升,越来越多的劳动力被需要,这就使得逐渐凸显出重复劳动力的问题,为了有效解决上述问题,机器人是一种良好措施。虽然工业机器人研究方面具备一定成绩,但是相比国外发达国家来说,还是具备一定差距,为此需要进一步研究六自由度工业机器人,集中阐述运动控制系统。
1设计运动控制系统基本方案
基于六自由度工业机器人基本系统的基础上来构建控制系统,六自由度工业机器人运动控制系统主要包括两个部分：软件和硬件。软件主要就是用来完成机器人轨迹规划、译码和解析程序、插补运算,机器人运动学正逆解,驱动机器人末端以及所有关节的动作,属于系统的核心部位。硬件主要就是为构建运动控制系统提供物质保障[1]。
2设计硬件控制系统
在六自由度工业机器人的前提下,利用ARM工控机来设计系统方案。下位机模块是DMC-2163控制卡。通过以太网工控机能够为DMC-2163提供相应的命令,依据命令DMC-2163执行程序,并且能够发出控制信号。利用伺服放大器对系统进行放大以后,驱动设备的所有电机进行运转,保障所有环节都能够进行动作。工业机器人通过DMC-2163输送电机编码器的位置信号,然后利用以太网来进行反馈,确保能够实时监控和显示机器人的实际情况。第一,DMC-2163控制卡,设计系统硬件的时候,使用Galil生产的DMC控制器,保障能够切实满足设计的性能和精度需求,选择DMC-2163控制器来设计六自由度工业机器人,依据系统API来二次开发工控机。第二,嵌入式ARM工控机。实际操作中为了满足系统高性能、可靠、稳定的需求,使用嵌入式FreescaleIMx6工控机,存在1.2GHz主频率。Cortex-A9作为CPU，拥有丰富的硬件资源,能够全面满足设计六自由度机器人的需求[2]。
3设计和实现控制系统软件
3.1实现NURBS插补依据系统给定的控制顶点、节点矢量、权因子来对NURBS曲线进行确定,插补NURBS曲线的关键实际上就是利用插补周期范围内存在的步长折线段来对NURBS曲线进行逼近,因此,想要实现NURBS插补就需要切实解决密化参数和轨迹计算两方面内容。第一,密化参数。实际上就是依据空间轨迹中给定的补偿来对参数空间进行映射,利用给定步长来计算新点坐标和参数增量。第二,轨迹计算。实际上就是在具体体现空间回轨迹的时候合理应用参数空间坐标进行反向映射,以便于能够得到对应的映射点,也就是插补轨迹新点坐标。为了有效提升插补实时性以及速度,需要进行预处理,确保可以降低计算量。通过阿当姆斯算法,有机结合前、后向差分来进行计算,保障能够防止计算隐式、复杂的方程。为了确保可以有效地进行插补计算,设计过程中通过Matlab平台进行仿真处理[3]。3.2实现ARM工控机基于ARM工控机来展现六自由度工业机器人运动控制系统的软件,实际操作中开发软件环境是首要问题,把Linux系统安装在FreescaleIMx6中,构成ubuntu版本的控制系统,并且系统中移入嵌入式Qt,并且在ubuntu中移入DMC控制器中的Linux库[4]。利用图形用户界面来设计软件,构件主体框架的时候合理应用QMainWindows,为了能够全面实现系统所有模块的基本功能,需要合理应用QDialog、QWidget类,通过Qt信号、配置文件、事件管理、全局变量等来展现模块的信息交流功能。控制软件系统包括以下几方面内容：第一,文档管理模块。文档管理模块能够保存文件、重新构建文件,是一种可以被DMC-2163解析的文档二字符指令集,以便于能够简单控制代码测试机器人的轴[5]。第二,与下位机通讯模块,这部分实际上就是通过DMCComandOM()函数来对编码器数值进行关节转角数据的获取,计算运动轨迹的时候应用正逆运动学,同时利用DMCdownloadFile()函数,在控制器中下载运动指令。第三,人机界面模块。这种模块主要就是用来更新和显示机器人运动状态的,此外也能够设置用户输入的数据,保障能够实时监控和控制机器人的基本情况。第四,运动学分析模块,在已经获取末端连杆姿态和位置的基础上,来对机器人转角进行计算的方式就是逆解。在已经计算出关节转动角度的基础上,来对空间中机器人姿态和位置进行求解的方式就是运动学正解。机器人想要正确运行的前提就是运动学分析模块,并且对机器人目标点是否符合实际情况进行分析,保障能够及时更改错误。第五,轨迹规划模块。这种模块可以为完成基本运动作业提供依据,不仅可以完成圆弧运动和直线运动,也能够进行NURBS插补,保障能够自由地进行曲线运动。第六,机器人在完成十分复杂的再现和示教操作的时候,利用再现模式界面来对示教动作进行自动操作。第七,设置系统。设计的过程中应该对系统进行合理设置,如限制运动权限、进入系统的密码、机器人系统参数等。在设置系统参数的.时候,能够在六自由度工业机器人中来实现控制系统软件的基本作用,以此来保障控制软件系统设计的通用性。第八,状态显示模块。这种模块可以具体显示完成作业的进度、机器人安装的姿态和位置、控制器I/O。第九,设置机器人参数,一般来说主要包括伺服驱动倍频比/分频比、运动学DH参数,六自由度工业机器人设计结构取决于DH参数;机器人DMC控制卡输送单个脉冲过程中的关节转动角度取决于倍频比/分频比[6]。3.3运行系统软件软件控制系统设计中成功测试各模块以后,在程序主框架中进行合理应用,以便于设计实现机器人系统。成功测试系统软件以后具备运动控制系统的基本功能。
4结语
综上,在基于目前已经存在的六自由度机器人系统上来设计运动控制系统,嵌入式ARM工控机和DMC-2163控制卡是硬件系统设计的关键。在Ubuntu的基础上构建Qt平台,此时合理科学地设计软件系统。此外把NUBRS插补计算方式融入到控制系统中,保障在轨迹空间中机器人末端能够形成自由曲线轨迹。运动控制系统为机器人提供图形界面,能够为系统运行提供比较好的扩展性、高通用性,并且操作也十分方便,因此这种运动控制系统应用具备广阔的前景。
参考文献
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[6]栾本言,孙首群,田科技，等.六自由度工业机器人位姿误差的补偿方法[J].信息技术,20xx(1):191-194.
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一、电气自动化工程分布式控制系统的兴起和发展
目前，随着企业的管理更加复杂，原有的电气自动化工程控制系统开始暴露出一些缺点，无法满足企业的进一步需求。因此，电气自动化工程分布式控制系统开始诞生，并随着企业的需求不断进行发展。
二、电气自动化工程控制系统未来的发展趋势
目前，我国的电气自动化工程控制系统正在逐步发展中，同时与其他技术的结合更加紧密，为电气自动化工程控制系统提供了未来的发展动力。通过分析和研究发现，未来电气自动化工程控制系统主要向着以下几个方面发展：
（一）技术得到进一步创新
随着社会的不断发展，针对电气自动化工程控制系统的需求也会不断增加，因此相关的技术就会不断地发展和更新，从而更好地满足人们对电气自动化工程控制系统的需求。一些创新的技术会不断地出现并得以发展，主要体现在以下几个方面：第一，目前，随着企业对电气自动化工程控制系统的逐渐重视，能够进一步推动相关技术的不断发展，从而为电气自动化工程控制系统的技术创新提供动力；第二，目前，我国的自动化技术虽然得到了一定的发展，但是与发达国家相比还存在很多不足之处，因此为了提高国内电气自动化工程控制系统的竞争力，技术创新成为了重要的解决途径，能够进一步促进工程控制系统的不断创新。
（二）电气自动化工程控制系统的标准不断完善
为了促进国内电气自动化工程控制系统与国外系统的统一，需要不断完善电气自动化工程控制系统的相关标准，在标准确立之后，生产商家按照标准制造电气自动化工程控制系统的元器件，从而能够屏蔽电气自动化工程控制系统的差异性。其标准的不断完善主要体现在以下几个方面：第一，标准化组织的建立，随着电气自动化工程控制系统与其他技术的不断融合，需要建立相关的标准化组织，从而进一步促进电气自动化工程控制系统标准的不断完善；第二，商家逐步接受并按照电气自动化工程控制系统标准进行生产，从而能够生产通用的设备，更好地促进电气自动化工程控制系统的发展。
（三）电气自动化工程控制系统的安全性和方便性逐渐
提高随着电气自动化工程控制系统复杂程度的不断提高，其安全性和操作方便性也成为了重要的需求，因此为了促进电气自动化工程控制系统的进一步发展，较高安全性和方便性的控制系统正在发展并完善。主要体现在以下几个地方：第一，安全标准的制定，为了进一步提高控制系统的安全性，制定了有关控制系统的规范操作和安全操作的标准，从而进一步提高控制系统的安全性；第二，随着电气自动化工程控制系统复杂度的进一步提高，为了使用户更加方便地使用，使用者可以利用可视化界面进行操作，在操作过程中也会出现一些操作步骤的提示。
三、促进电气自动化工程控制系统进一步发展的'建议
目前，我国的电气自动化工程控制系统得到了进一步的发展，为企业的生产和管理提供了方便。各种新技术的不断发展为自动化控制系统提供了发展机遇，控制系统未来如何发展成为了重要的问题，为此本文提出了以下几点建议：
（一）不断结合其他新技术
在信息社会中，某一学科的技术与其他学科都有着许多的关联，因此为了促进电气自动化工程控制系统的不断发展，可以在自动化技术中不断融合其他新的技术，可以从以下几个方面做起：第一，与计算机技术的不断结合，目前计算机在企业管理和生产中起到了非常大的作用，如果将自动化控制技术与计算机技术相结合，能够促进两者更好地发展；第二，将计算机技术与信息技术相结合，信息社会的背景下，自动化控制系统应该不断结合信息技术，从而能够获取和处理更多的信息。
（二）促进电气自动化工程控制系统网络化的发展
目前，网络技术的进一步发展，使得很多远程控制系统发挥了重要的作用，因此，电气自动化工程控制系统也可以向着网络化的方向不断发展，结合新的网络技术，从而促进控制系统的不断发展，为此可以做到以下几个方面：第一，促进现场总线技术的不断发展，能够突出控制系统的作用和使用目的，使得控制系统各个部件之间可以更好地进行通讯；第二，利用网络技术将控制系统获取的数据或信息进行传输，从而实现远程控制系统，能够不断扩展控制系统的应用范围。
（三）培养更多电气自动化工程控制系统相关的人才
人才是促进社会不断发展的动力，同时也在推动着电气自动化工程控制系统的不断发展。因此，必须要培养相关的人才，可以做到以下几点：第一，加强校企的合作，从而使得学生能够在企业中进行实践，不断提高自己的动手能力，从而能够更好地使用电气自动化工程控制系统；第二，按照目前企业的需求，培养具有特定技能的人才，从而能够不断满足企业的需求，更好地促进电气自动化工程控制系统的应用和发展；第三，建立有关自动化专业的培训体系，完善培训体系的教学内容，加强师资队伍的建设等等，能够对人才进行进一步的培养，能够更快地适应企业的要求。
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摘 要：武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建两台150t/h燃气锅炉控制系统采用浙大中控DCS控制软件实现了设备维护及生产操作人员的远距离访问和监视。本文介绍了燃气锅炉燃烧控制系统、汽包水位控制系统、锅炉送风自动控制系统及锅炉炉膛安全监控系统等的主要特点和控制流程。实践证明，该系统达到了锅炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求，且运行稳定可靠。
关键词：锅炉自动控制；燃烧双交叉控制；FSSS控制系统
1 概述
锅炉是一种产生蒸汽的热交换设备。它通过煤、油或气等燃料的燃烧过程释放出热能，并通过传热设备把热量传递给水，将水转变为过热蒸汽，过热蒸汽直接供给工业、生活等生产中所需要的热能。武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建2台150t/h燃气锅炉，锅炉燃烧产生的过热蒸汽部分送至汽轮机用于发电，部分送至外网满足其它用户生产、生活需要。
锅炉控制系统分为燃烧系统、汽水系统、烟风系统及减温减压系统，控制系统主要完成设备操作、设备状态及生产参数的监控功能，汽包水位自动控制调节功能，炉膛负压控制调节功能，锅炉送风风量控制调节功能及热风烧嘴和煤气烧嘴控制调节功能，锅炉上位系统实现了画面显示、设备操作、报警、历史趋势记录及报表打印等功能。
2 系统介绍
2.1 燃烧系统
锅炉燃烧介质由高炉煤气及焦炉煤气组成，分三层，每层四路进入锅炉本体混合一定量的热风参与燃烧过程。每个烧嘴处设计有火焰监视器，共12个，用于监视炉膛火焰的持续性及大小，在上层及下层各烧嘴处设计有点火器共8个，每条高炉煤气、焦炉煤气及热风管道上均设计有气动调节阀，通过调节调节阀阀门开度来控制炉膛温度，并在锅炉本体设计有热电偶用于监测炉温。
2.2 汽水系统
锅炉汽水系统流程如下：除氧器→高压给水泵→省煤器预热→锅炉汽包→生成不饱和蒸汽→I级过热器→I级过热器集箱→喷水减温器→II级过热器→II级过热器集箱→生成饱和的过热蒸汽→用户。
2.3 烟风系统
空气由送风机送至空气预热器进行预热成为热风，热风送至烧嘴与煤气混合燃烧，生成高温烟气，烟气由引风机牵引经过过热器、省煤器、预热器至烟囱排放，并将锅炉燃烧产生的不饱和蒸汽加热成高温高压饱和蒸汽。
3 系统配置
锅炉控制系统分为上位和下位两类系统组成，下位控制系统实现了L0级（现场控制设备级）与L1级（基础自动化系统级）间的网络连接，并预留L2级（过程控制计算机系统级），上位控制系统实现现场显示、储存、报警、打印等功能。
4 控制功能
4.1 燃烧控制系统
锅炉燃烧自动调节的基本任务，是使燃料燃烧产生的热量，适应蒸汽负荷的要求，且要保证燃烧经济和锅炉运行安全，为此合理的风煤比才能维持汽包内或出口蒸汽压力在需要的范围内。
4.1.1 对空气和燃料的控制
锅炉用水经省煤器预热后，注入锅炉内，在进水管道内，进行流量、温度、压力测量，送至调节器。在这一调节器中，通过减法器计算出温度差，将前面所测得的流量乘以温差，即可求得进水管道中所注入的水所需的热量。而出口测的热水温度信号送给温度调节电路，温度调节电路将它在与人工设定值水平SP之间进行控制计算，将输出信号作为结果输出，将前面原料加热所需要的热量加到该输出信号中，作为燃料流量的设定值，与燃料流量这一小闭环所检测出此时燃料的流量值，做一差值计算，从而调节燃料控制阀的大小，进而进行热量控制。
4.1.2 燃烧双交叉控制
双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段，达到燃烧时始终维持低过剩空气系数，从而保证了较高的燃烧效率，同时也减少了排烟对环境的污染。
双交叉燃烧控制实际上是以炉温调节为主回路，以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统，加上高、低信号选择器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化，以维持炉温在给定值上，而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。
4.2 汽包水位控制
锅炉汽包水位控制常用的有位式调节和连续调节两种方式。位式调节是根据汽包水位高、低两个位置进行控制的，适用于蒸汽量小于4t/h的燃气锅炉。本锅炉采用三冲量水位自动调节系统。汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成。汽包水位信号是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量信号是前馈信号，其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量；蒸汽流量和给水流量两个信号配合，可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的`变化，所以给水流量信号作为介质反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。
4.3 炉膛负压调节
炉膛负压自动控制是通过调节引风机入口风门开度，保持炉膛负压在-20～-10pa的微负压状态，保证锅炉安全燃烧。引风机停止后，其风门执行机构需自动关闭。
4.4 锅炉送风自动控制
送风自动控制的目的是：使锅炉所投入的燃料在炉膛中燃烧时，自动投入合适的风量，以保证锅炉的经济燃烧。通过煤气压力调节送风压力，进而达到最高的锅炉热效率，烟气含氧量作为总风量的修正值，通过调节送风机变频器频率来调节送风压力。
4.5 锅炉过热蒸汽温度自动调节
过热蒸汽温度自动调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围之内，并保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度。锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置，通过调节减温水调节阀门开度来控制集汽集箱和减温器出口蒸汽温度，保证集汽集箱中蒸汽温度在430～450℃范围内。
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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15
摘 要：电气自动化工程控制系统在企业中的应用能大幅提高其信息传输水平和检测水平，同时大大降低工作人员的劳动强度。通过分析电气自动化工程控制系统的现状，探索了电气自动化工程控制系统的发展趋势。
关键词：电气自动化工程；控制系统；技术创新；信息技术
中图分类号：TM76 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.20xx.23.033
随着社会的发展和科技的进步，社会生产生活的各个领域都大量引进了先进的科学技术，而企业自动化和智能化的实现都以电气化的有效配合为基础。改革开放以来，我国的电气自动化技术得到了快速发展，但与西方发达国家相比，我国的电气自动化技术水平仍然较低。在经济全球化不断推进的过程中，国内电气自动化企业不得不面对更多来自外国大型企业的竞争压力，这就要求企业通过科技创新不断提升产品竞争优势，实现健康、稳定发展。
1 电气自动化工程控制系统的现状
1.1 信息集成化
信息技术在电气自动化工程控制系统中的应用主要包括以下几个方面：①管理层面上纵深方向的延伸。在企业中，管理部门对财务核算、人力资源等数据信息的存取需通过特定的浏览器实现，且对生产过程动态形式画面的监控也有赖于此。②电气自动化设置、系统、机器中信息技术的横向拓展。近年来，微电子处理器技术在实践中的应用越来越多，这逐渐模糊了原来明确规定的界面。
1.2 Windows NT和IE的标准语言规范
人机界面是电气自动化工程领域的主要发展方向。由于PC系统具有控制灵活和易于集成的优势，因此被越来越多的用户所认可。在应用标准系统语言的情况下，电气自动化工程控制系统的维护、处理更加简便。
1.3 电气自动化工程分布式控制系统
近几年，DCS系统的缺点逐渐在企业的实际应用中暴露出来。该系统具有模拟数字混合系统的特点，且仍然沿用传统型仪表，因此其可靠性无法满足要求，进一步增加了维修的难度。同时，生产商家之间还没有全面建立起统一标准，维修、使用的互换性难以实现。另外，由于当前电子自动化工程系统的不断创新，控制系统更新周期逐渐缩短，相应投入大幅增加。
1.4 利用集中监控方法的控制系统
通过一个处理器实现所有功能是集中控制方式系统控制的特点，这在很大程度上降低了运行速度。在监控中放入所有的电子自动化设备不仅减少了主机空间，使电缆数量大幅增加，还提高了相应的成本，降低了整个控制系统的可靠性。在集中监控的联锁与隔离刀闸的闭锁使用硬线的情况下，设备将无法继续操作。此外，在这种情况下反复接线会大幅增加维护工作的难度，并极易引起误操作，从而影响整个电气自动化工程控制系统的操作。
2 电气自动化工程控制系统的发展趋势
2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术
当前，我国已经将电气自动化工程纳入了长期发展规划中，通过不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力，促进我国电气自动化系统的跨越式发展。对此，相关企业应当加大产品的创新力度，着力于构建自身的电气自动化产品知识产权，进而形成电气自动化工程自主创新的有利局面。同时，相关部门还应当明确电气自动化企业在技术创新中的主导地位，利用优厚的政策和科学、完善的机制推动国家重大科技研究项目的实行。
2.2 构建统一的电气自动化工程系统
电气自动化产品的维护运行、开机调试、测试实行和周期性设计的实现需以统一、完善的电气自动化工程系统为基础，同时，从产品设计到完工之间的资金和时间也能在此条件下实现最大限度的压缩。实现电气自动化系统的统一化管理，不仅能满足客户的要求，还能将开发系统从运行系统中真正独立出来。这就要求电气自动化工程的网络构成能够实现控制现场设施、计算机监管体系、企业工程管理体系中的一般通讯数据传输。在具体的网络体系计划实施中，在使用通讯系统以太网和现场总线时，需要对控制元件级到办公室环境之间整体的自动化通讯进行有效控制。
2.3 工程控制系统的标准化接口
通过微软公司标准技术的实施，工程的时间和成本被大幅压缩，办公室系统和电气自动化系统资源数据的共享交换也得以实现。由于电气自动化系统策划方案非常重要，因此企业需要在window 8系统环境下连接相关系统，这就需要通过PC系统建立自动化控制与管理系统两者之间的重建接口。厂家之间的软硬件数据交换问题可通过程序标准化接口得到有效解决，为通讯的顺畅性提供了保证。
2.4 市场产业化中的工程控制系统
在经济全球化进程不断推进的过程中，企业应充分重视结构产业化的发展，通过实施体制改革，有效利用科学技术促进经济的发展，并充分关注市场产业化形成带来的问题，不断提升企业的适应能力。在企业过度关注集成系统和技术开发时，可将零部件的配套生产通过外包或社会分工的方式转移出去，从而将有限资源用于研究大型装备技术，实现提升自主装备制造比例的目的。
2.5 电气自动化工程和产品生产的安全性
安全防范技术的集成系统是当前电气自动化工程控制系统发展的主要方向，而安全和非安全系统控制的一体化集成则是实现该系统的重要基础。在非安全系统控制的情况下，用户安全方案的制订通常使用成本最低的方式，这一点需要慎重考虑。电气自动化产品的.系统安全是未来电气自动化系统发展的亮点，并从安全级别需求最高的领域向其他危险级别相对较低的领域逐步延伸。电气自动化工程控制系统的安全与防范设计应当遵循“由工厂设施层到网络层、从硬件设备到软件设备”的顺序。
2.6 系统发展的专业技术人才需求
对设备控制人员的职业培训是电气自动化工程系统安装和设计中的重要内容，但很多厂商和系统工程单位对设备操作人员和维修人员的岗位培训是在电气自动化系统开始运行后进行的。对此，系统工程单位应提前组织电气自动化设备的操作人员参与到系统安全工作中，使他们全面了解自动化系统；同时，将相应的专业知识培训穿插于系统安装过程中，让相关操作人员熟悉相关设备的安装原理和运行原理。另外，设备操控人员还应掌握相关设备产生故障的原因、维修措施和保养措施等。
3 结束语
电气自动化是现代工业发展中的重要技术，电气自动化工程控制系统的建设对国民经济的发展具有举足轻重的作用。相关部门和企业应提高科技研发和生产创新能力，进而实现电气自动化工程控制系统的跨越式发展。本文分析了当前电气自动化工程系统的发展现状，并据此探索了电气自动化工程控制系统的未来发展趋势。
参考文献
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