学文网自动控制应用篇1
【关键词】电力系统远动控制自动化
中***分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
随着我国电力系统的城网和农网大规模改造以及大型工矿企业的升级，变电站对自动化程度的要求越来越高，要求能够综合监控整个电网的运行状况，监控一次设备的状态，实现“四遥”以及历史记录、报表、事故分析等等。然而电力系统要想实现调度真正自动化，就必须结合计算机技术和通信技术，通过远动控制技术来实现。因此，远动控制技术在加快电力系统自动化的进程中起着至关重要的作用。
一、远动控制技术及工作原理
远动控制技术主要由调度和控制端以及执行终端（发电厂、变电站等）组成，完成电力系统的遥控、遥信、遥测和遥调等技术，以确保电力系统运行的稳定可靠和经济性。首先调度需要从终端（发电厂、变电站等）采集系统运行数据和相关参数，如设备位置信号等。对获取的系统运行状况进行分析判断后，下达命令给执行端（发电厂、变电站等）进行设备的操作和参数的调整，实时完成测控任务。由此可见，远动控制设备是变电站与调度、执行端之间信息传递的桥梁。其主要模块有集中监视模块和集中控制模块。前者是实现在正常的情况下监视系统运行是否合理。当系统出现故障时，及时处理所发生的故障，以确保电力系统的安全稳定运行；后者是工作人员利用远动设备采用人机交互的方式实现电力系统的遥控和遥调，在提高系统运行效率和质量的同时，大大减少所需的人力物力，并减少电力系统的运行维护费用。随着我国电力系统自动化远动控制技术应用的不断深入，其获取的经济效益将更加明显。
遥测、遥信、遥控和遥调是远动系统的基本功能。应用通信技术传送被测变量的测量值，称为远程测量，简称遥测。应用通信技术完成对设备状态信息的监视，称为远程信号，简称遥信。
应用通信技术，完成改变运行设备状态的命令称为远程命令，又称遥控。调度控制中心送给终端（发电厂或变电所等）的远程命令有控制命令和调节命令等。当调度控制中心需要直接抑制发电厂、变电所中的某些设备，如断路器的合闸、分闸，发电机的开机、停机，无功补偿设备的投入、切除等，就发出相应的控制命令。这种应用通信技术，完成对有两个确定状态的运行设备的控制称为远程切换。在我国通常把远程切换也称为遥控。远动系统的功能根据电力系统的实际需要还在不断地扩展，为了有助于分析电力系统的事故、保证远方设备的正常运行和便于维护，将来的远动控制系统还将具有自检查、自诊断等功能。
电力系统远动控制技术实现的功能主要是四遥功能，分别是遥测（YC）和遥信（YX）、遥控（YK）和遥调（YT）四方面的功能，遥测与遥信是远动设置RTU将采集的厂站运行参数和状态按规约上传送给调度中心，遥控和遥调则是调度中心发给远动设置RTU的改变运行状态和调整设备运行参数的命令。远动控制在电力系统中主要运用的是数据采集术、信道编码技术和通信传输技术3部分，其原理如***1所示。
***1 远动控制原理
二、电力系统自动化中远动控制技术的应用
1、数据采集技术应用
电力系统自动化中远动控制数据采集技术主要涉及变送器和A/D转换等技术。该系统的信号处理，多采用的是TTL电平信号，一般是0～5 V。由于在电力系统中运行的设备都属于高电压、大功率设备，因此，必须要利用变送器来转换这些高电压、大功率设备的运行参数，才能使这些数据能够在远动控制装置中得到处理，也就是将电力系统中的电压、电流等转换成合适的TTL电平信号，同时模拟信号则利用A/D技术转化成数字信号，实现YX信息的编码和YC信息的采集。其中，YX量的传送要利用光电隔离设备进行采集，并将对象状态中的二进制码编写到遥信数据帧中，再利用数字多路开关输出到接口电路。通过CT、PT以及传感器获取电压电流信号后，由滤波放大环节将高次谐波去除，并送入取样保持环节同步采集，获得与信号源同步信号，然后由A/D转换信号后，送入STD空机等高级环节中，实现数据的采集。
2、信道编码技术应用
在电力系统自动化中远动控制信道编码技术主要涉及信道的编、译码以及信息传输协议等。远动控制装置所采集到的信息要想被使用，就要通过信道传输到调度控制中心。由于信道存在扰的缺陷，因此，为了能够使信息具有较强的抗干扰性，就必须对信道进行编、译码。如***2所示。
***2 数字传输系统
在通信系统中，针对信道编、译码的方式有许多，电力系统自动化中所采用的编、译码主要是线性分组码。其中，还采用了循环码进行编、译。
3、远动系统中的循环式数据传送规约
在电力系统远动控制中，为了实现变电站、电厂和调度中心的数据通信，在信道编译码前，必须建立一种预先约定的通信方式和数据格式，这就是通信规约或协议。目前电力系统中主要采用循环式数据传送（CDT）规约进行数据传送。在数据传送过程中，一般是以帧结构进行传送的，在远动系统中，重要遥测安排在A帧，次要遥测安排在B帧，一般遥测安排在C帧传送，遥信状态信息、电能脉冲计数值分别安排在D1和D2帧，而事件顺序记录安排在E帧进行传送。对于帧结构，一般以同步字开头，并有控制字和信息字，其长度可变，结构如下。
通过帧格式的包装之后，数据就可以按照规约进行传送，完成信道的全部编译码工作。
4、通信传输技术应用
在电力系统自动化中远动控制通信传输技术主要涉及调制与解调2种技术。电力系统自动化系统通过自身所具有的电力通信网络资源与方式（例如卫星和微波、光缆和载波等通信方式）来构建电力通信专用网。由于目前电力系统自动化系统主要是采用电力线载波和光纤通讯形式来完成信号的传输，其中电力线载波数据通信的实现是通过在信号发射端中进行编码后产生的基带信号，以及电力线中的高频谐波信号为载波信号，并利用多种调制技术将其转换模拟信号后，以电流和电压的方式顺从电力线进行通信传输；同时在接收端中，利用解调技术将转换的模拟信号还原成为数字信号。电力系统自动化是由调制解调器调制解调技术，实现数据通信。目前，随着光纤传输技术可靠性的不断提高，光通道设备造价的不断降低，全国范围内电力系统自动化控制光纤传输网络正迅速形成，这种新型的通信传输网络必将很快取代微波传输技术，成为电力系统自动化控制通信传输的主要方式。
三、电力系统自动化提高途径
1、神经网络控制技术的应用
由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力，所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上，根据一定的学习算法调节权值，使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。
2、模糊逻辑控制技术的应用
模糊方法使控制十分简单而易于掌握，在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法，实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器来保持几档温度，以供烹饪者选用，模糊控制的方法很简单，输入量为温度及温度变化两个语言变量，每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。
3、专家系统控制技术的应用
专家系统在电力系统中的应用范围很广，包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识，提供紧急处理，系统恢复控制，非常慢的状态转换分析，切负荷，系统规划，电压无功控制，故障点的隔离，配电系统自动化，调度员培训，电力系统的短期负荷预报，静态与动态安全分析，以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用，但仍存在一定的局限性，如难以模仿电力专家的创造性。
4、线性最优控制技术的应用
最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分，也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多，最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题，取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。另外，最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。
结束语
随着计算机技术和网络通信技术的高速发展，远动控制技术也在不断的变革和改进，在加快电力系统综合自动化的发展进程中将会发挥更加重要的作用。
参考文献
[1] 张凯. 电力系统调度自动化中远动控制技术的应用[J]. 科技风. 2010(24)
自动控制应用篇2
【关键词】自来水厂；工艺单元；自控系统；PLC；检测参数；控制功能
【中***分类号】C931.9 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0270-02
我国自来水厂的自动化工作起步较晚，但发展很快。从六十年代简单的水位自动控制发展到七十年代采用热工仪表和集中巡检装置，八十年代以后随着国家工业水平的整体提高，使水厂进入了大规模的发展年代，特别是随着外资的引入，大量国外先进的自动化控制技术与设备进入我国，建成了一批全引进的水厂，使我国水厂自动化进程大大加快，自动化水平也快速提高。
自来水厂的工艺特点是各工艺单元既相对***，同时各单元之间又存在一定的联系。正因为各工艺单元相对***，因此通常将整个工艺按控制单元划分，主要包括：取水泵房自动控制系统、送水泵房自动控制系统、加药加氯自动控制系统、公共冲洗控制系统、反应沉淀池控制系统等、根据这些特点，采用多主站加多从站结构，能够较好的满足国内水厂自动化的监控、保护要求。
1.系统网络结构
该方案采用光纤以太网组成，控制中心两台监控计算机通过以太网交换机与各PLC工作站相连接，两台监控计算机互为冗余，按无人值班（少人值守）运行方式设计。网络上的各部分设备中任一部分不工作或故障，不影响系统其它部分的运行。
该方案由主控级（控制中心）和PLC1、PLC2、PLC3、PLC4、PLC5、PLC6现地控制单元组成，主控级设有二台冗余工作的主机操作员工作站，作为控制中枢，非运行期间作为培训等。主控级除完成对被控对象的监视控制外，还具有与Internet通信及其他外部系统通信并留有与办公自动化联机接口，是整个监控系统的控制核心。现地单元级设6套现地测控单元LCU，直接面向生产过程，负责对现场数据的采集和处理，能够***或按主控级的命令完成对所有被控对象的监视和控制。每台PLC柜上均配有触摸屏。主控级监控计算机之间以及与现地单元级各控制单元均可采用TCP/IP以太网联接，采用以太网直接联接，传输速率高，安全稳定性好。
2.各分站描述
2.1 取水泵站PLC1
2.1.1 主要检测参数
原水PH值、流量、温度、浊度；原水进水阀开度、原水进水阀超限位报警、原水进水阀限位开关、原水进水阀故障报警。
2.1.2 主要控制功能
原水泵控制；接受并执行来自监控计算机的正确指令和参数设置；将原水泵及吸水井的运行状态及参数传送至监控计算机。
2.2 加药加氯PLC2
2.2.1 主要检测参数
溶解池、溶液池液位连续检测、高低位、超高位报警；计量泵开停、计量泵手/自动、计量泵故障、计量泵冲程检测、计量泵变频装置频率检测、计量泵变频装置故障检测、计量泵变频装置手/自动；搅拌器开停、故障；稀释水阀开关状态；进/出液阀开关状态。氯瓶称重、氯气投加量、漏氯报警、加氯机开/停状态；氯路切换及电动球阀工作状态；空瓶信号检测。
2.2.2 主要控制功能
加药泵的控制；溶药池相关设备的监控；加氯系统的监控；将加药泵、加氯设备、药池等的运行状态及相关的参数传送至监控计算机；接受并执行来自监控计算机的正确指令和参数。
2.3 公共冲洗PLC3
滤池PLC站考虑用1台公共冲洗PLC主站，外加12台滤池的PLC子站组成1个二级控制系统，主站与子站之间用MODBUS网络连接，主站与子站之间采用集中管理、分散控制方式，主站与子站从系统上互为后备，滤池的运行与反冲程序编写在子站内，使系统更安全，同时分散的I/O又使滤池的控制系统电缆连线更为减少，使维护更加方便。
2.3.1 公共冲洗PLC站
2.3.1.1 主要检测参数
反冲洗水泵开停、故障、手/自动；反冲洗水泵电流；出口阀开关状态、故障状态、手/自动；反冲洗鼓风机开停、故障、手/自动；出口阀开关、故障、手/自动；出口旁路阀开关、故障、手/自动；反冲洗水流量。
2.3.1.2 主要控制功能
旁路阀控制，冲洗控制，保护设备停车控制，反冲洗水泵备用切换，鼓风机备用切换。
鼓风机开/停、相关阀开/关当滤池PLC子站接到发出的反冲洗请求，鼓风机开始工作，相关的阀门打开，反冲洗完成后，鼓风机停止工作，相关的阀门关闭。
水泵的开/停、相关阀的开/关当滤池PLC子站接到发出的反冲洗请求，水泵开始工作，相关的阀门打开，反冲洗完成后，水泵停止工作，相关的阀门关闭。
2.3.2 各滤池PLC站
2.3.2.1 主要检测参数
每个滤池的水位连续检测及显示、水头损失检测、浑水阀、清水阀、反冲洗阀、排污阀、反冲气阀、排气阀等设备工作状态，故障状态的检测，手/自动状态；清水阀阀门开度、开关限位、超开/超关状态报警。
2.3.2.2 主要控制功能：
滤池的恒水位过滤控制PLC根据每个滤池的液位计（可设定高低限报警）给出的信号，控制滤池出水阀门的开度，以保证滤池的水位恒定。滤池PLC装有恒水位控制软件，恒水位控制软件是根据每格滤池中的液位信号控制出水调节阀的开度，保证滤池中水位的恒定，其控制精度≤210cm，而且调节阀的动作稳定。
滤池的反冲洗控制对于反冲洗的控制采用三种反冲洗控制方式：过滤周期：根据工艺要求，设定滤池的最大过滤时间，在滤池开始过滤时，滤池PLC子站开始计时，并与设定值比较，当两者相等时，滤池PLC向PLC子站发出反冲洗请求。
2.4 送水泵站PLC4
2.4.1 主要检测参数
变电所总电流、有功功率、电压、分路电流、有功功率、总电路开关、分路开关运行状态、时间记录；PH值、液位、浊度、流量、余氯；出厂水阀开度、超开/超关限位、报警、出厂水阀开关限位。
2.4.2 主要控制功能
送水泵的控制；接受并执行来自监控计算机的正确指令和参数。
2.5 1#～2#沉淀池现场PLC站PLC5和PLC6
2.5.1 主要检测参数
沉淀池水位、SCD、沉淀后浊度、沉淀池分管进水阀开关位置限位、沉淀池分管进水阀开关状态、沉淀池分管进水阀手/自动状态、沉淀池分管进水阀故障状态；排泥机运行/停止状态、排泥机前进/后退、排泥机手/自动、排泥机故障、排泥阀开关状态、真空泵开/停、排泥机行程头尾极限限位、排泥机行程分段限位。
2.5.2 主要控制功能
根据生产需要启用/停用沉淀池；根据污泥浓度开关或时间周期进行排泥控制。
该自动控制方案控制点分布在水厂内不同的位置，采用就近控制原则，在设备集中区分别设置不同的PLC站对该区域设备进行监控，再通过通讯网络，各PLC站之间进行数据通讯，实现整个水厂的自动化控制。该方案优点是使控制系统更加可靠，当某一控制单元发生故障时不会严重影响其它单元的自动运行，同时由于单元内控制设备、检测仪表就近相连，减少了布线成本。
参考文献
[1]敖波，黄锦绣.西门子S7—300PLC在自来水厂自动控制中的应用[J].沈阳大学学报.2004.06
自动控制应用篇3
关键词：DCS控制系统；化工生产；自动化控制；应用
现代社会科学技术的进步，推进了化工行业的发展，化工生产控制上，也逐渐由简单的手动控制转变为复杂的自动化控制。DCS控制系统是一种高新的技术产品，实现了计算机技术、控制技术以及CRT显示技术的有机融合，在化工自动化控制中操作便捷，性价比优良，且控制功能良好，具有一定可靠性和独特性。
1 DCS控制系统
DCS控制系统属于分散式的控制系统，以网络通信技术为纽带，通过多项计算机系统技术的有机结合，形成了新型的控制系统。DCS控制系统具有优良的控制功能，人机操作界面友好，系统可靠性高，在化工自动化控制中发挥着重要的应用价值。在未来发展中，DCS控制系统的应用范围将逐渐扩展到制药、建材等领域的自动化生产活动中，进一步推进社会的稳定持续发展。
DCS控制系统可以实现连续、顺序控制，可实现串级、前馈、解耦、自适应以及预测控制，其系统组成方式十分灵活，可以由管理站、操作员站、工程师站、现场控制站等组成，也可以服务器、可编程控制器等组成。在具备管理级的系统中，DCS还可以根据企业整体管理需求实现与更高级别管理系统的连接，实现企业其它管理功能的集中管理与操作。
2 DCS自动化控制系统的功能分析
DCS自动化控制系统的主要功能特点为实时性、参数调整、报警功能和监督功能四部分。实时性是指系统可通过控制站建立生产系统的输入/输出服务，并在生产过程中对现场的数据进行采集，使操作人员能对化工生产中的整体运行情况进行及时、准确的了解。参数调整功能是指DCS系统可对化工生产系统的参数进行及时、准确的调整，确保生产系统中压力、温度、液体流量等参数达到最佳状态。
DCS系统的自动调整功能不仅能为企业的安全生产提供技术保障，还能减少原料和能源的消耗，降低生产成本，提升企业的经济效益。报警功能是对生产系统中的开关量、硬件设备和系统运行状态进行报警监视，然后利用系统中的自动控制系统对异常情况进行报警提醒，工作人员可通过对报警时间、报警地点、报警信息的分析，对故障进行排除，减少恶性事故的发生。监督功能是系统以正常状态下运行参数的积累数据为基准，将当前运行参数与之对比，根据对比结果对当前运行状态进行判断，若出现异常情况则可根据生成的工作日志寻找故障源，减少化工生产中的损失。
3 DCS自动化控制系统在化工生产中的实际应用
3.1 紧急停车系统
就化工生产的实际情况来看，紧急停车系统是化工生产中的重要组成部分，该系统运行的稳定性直接关系着整个化工生产系统的安全，在企业化工生产的过程中，为保证生产的安全性和有效性，应当确保系统各项设备组建保持高度稳定且安全运行的状态，一旦出现异常情况，应当及时停止生产操作，以降低安全事故发生几率。而DCS控制系统在紧急停车系统中具有良好的应用价值，能够有效的避免紧急时刻判断或操作实物，完善紧急停车系统，全面提高化工自动化生产控制的有效性，为化工生产效率的提升奠定可靠的基础。
3.2 联锁控制
联锁控制是化工生产中的一项重要技术，能够通过计算机的自动运算功能，明确化工生产中的液位范围，设定化工生产相关的标准参数值，密切监控化工生产液位高度，一旦实际液位值超出设定值的上限，自动化控制系统能够自动切断开关连接指令，此种情况下，化工生产电动机能够实现自动控制，设备停止运作，通过此种方式对设备运行提供可靠的保护。与此同时，若实际液位值低于设定值的下限，自动化控制系统也能够自动发出控制指令，电动机重新进入到正常运行状态，在化工生产管理和控制上更具便捷性和可靠性。为全面提高化工自动化控制的有效性，确保自动执行各项动作得以实现，应当对现代计算机技术进行合理利用，强化各项技术之间的关联性和准确性，强化自动化控制系统的智能性、事故记忆性以及操作的规范性，确保电动机打开或关闭操纵、电磁阀以及调节阀动作等均能够实现联锁控制，全面提高化工自动化控制的有效性，改善化工生产效率。
3.3 反映釜反映温度的自动化控制
就现代化工行业生产操作的实际情况来看，具体的反应温度往往在一定程度上影响着化学反应速率，直接关系着化工产品质量和性能。因此在化工生产自动化控制中，应当对化工生产反应温度进行科学化控制，保证化工生产控制系统的安全有序运行，保证产品质量。而DCS控制系统在化工生产中的合理应用，能够对反应器内的化工生产反映温度进行实时采集和分析，并依据相关分析结果和参数值优化化工生产活动，妥善处理化工生产过程中反应热问题，准确把握并控制反应器内的各类型化工原料之间的反映状态，对化工生产温度进行有效控制，降低反应热对化工产品质量的潜在影响，全面提高化工自动化生产控制的有效性和可靠性。
3.4 液位自动化控制
化工生产中，塔液位是影响化学反应的一项重要因素，直接关系着化工产品的质量和性能。就化工自动化生产的实际情况来看，在串级均匀控制系统的作用下，前塔液位平稳和后塔进料量得以实现，从而保证化工生产自动化控制系统的安全运行，在这一环节中，液位控制系统的输出量与控制器的给定值保持高度一致，以提高自动化控制的可靠性。
而DCS控制系统中的副回路对排出端压力和塔内压力产生的流量变化具有很好的抵御作用，在一定程度上为系统的稳定运行提供了保障。液位自动化控制的实施不仅降低了因系统内液位波动过大对反应产生的不利影响，还减少了大量的人力操作，对于企业成本支出的控制十分有利。
3.5 DCS自动化控制系统应用注意事项
DCS自动化控制系统的应用解决了化工生产中的众多难题，但该系统的智能化程度较低，在使用中仍存在一些问题，需要采取有效措施避免这些问题的发生。首先，环境控制。DCS系统受温度、湿度、粉尘等环境的影响较大，因此在使用时应对外部环境进行有效控制，防止温度、湿度、粉尘、腐蚀性物质对DCS系统的损害，避免系统非正常停机或死机，给企业生产造成恶劣影响。其次，降低干扰。DCS系统除受外界环境影响外，碰撞、振动、电磁同样会对系统的稳定性和可靠性造成干扰，应对以上不良因素进行有效控制。如维修时可佩戴静电手套，防止静电对设备的影响。
结束语
随着化工行业的发展，化工产品种类和功能不断完善，社会群体的生产生活也发生了一定程度的转变。化工生产行业具有一定危险性，为保证生产活动的安全顺利进行，应当对DCS控制系统进行合理应用，真正实现化工自动化控制，提高化工生产效率，提高化工企业的综合效益。
参考文献
[1]冯晓明.基于化工生产操作控制中应用DCS的研究[J].科技创新与应用，2015（18）.
自动控制应用篇4
关键词：控制理论；自动控制元件；反馈控制教学
作者简介：周鑫（1979-），男，湖南益阳人，第二炮兵工程大学控制工程系，讲师；刘志国（1977-），男，湖南益阳人，第二炮兵工程大学控制工程系，讲师。（陕西 西安 710025）
基金项目：本文系第二炮兵工程大学“自动控制元件”课程建设的研究成果。
中***分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）31-0052-03
所谓控制，就是根据系统内外部变化，进行有目的的调整，一次又一次地克服不确定性，纠正偏差，使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为，任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统，控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或***事设备控制方面，也可以扩展到其他领域。
教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的，因而是可以控制的，问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为，控制理论对于教学来说，在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域，建立教学控制系统，结合教学过程的特点及规律，改革传统教学过程，研究和解决教学过程中的一系列问题，以实现对教学过程的有效控制和全面优化，从而更好地控制教学质量，提升学员的学习积极性，提高教员的教学水平，达到教学相长的目的。
一、反馈控制教学的基本原理
控制系统由被控对象和控制装置组成，控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制，传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象，以课程教学目标为期望值，以教学效果为控制量，可建立课程教学开环控制系统，如***1所示。
在***1所示的系统中，教员进行课堂授课时，学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看，传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题，因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息，教员无法及时掌控教学情况，学员学习主动性差，教员教学水平提高缓慢，往往难以达到预期教学效果。
若在系统中增加前馈补偿和反馈通道，则可建立闭环（反馈）教学控制系统，如***2所示。
由***2可知，由于建立了良好的反馈联系，教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差，从而根据反馈控制原理适时改变控制方式（调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等），以保证：教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进；教学内容、方法和手段适合教学对象，且不断趋于完美；教学研究与教学本身得以同步发展。
在课程教学实践中，应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况，深入分析课程教学控制系统的各个组成部分，细化前馈和反馈环节，建立课程教学控制系统模型，***3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构***。
由***3可知，在“自动控制元件”教学反馈控制系统中，以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控（学员自学）和他控（学员之间的相互学习、交流、激励）方式作用下，初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中，采用有效的课堂提问等方法，及时掌握学员学习动态，实时调整教学过程，以保证教学效果；课后，通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式，获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等，并根据反馈信息适时调整教学过程，从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时，教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映，以促进教学水平的提高。
二、反馈控制教学中需要注意的问题
在教学控制系统中，教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制，首先必须建立较为准确的系统模型，然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教，也要因“才”施教，“材”指的是课程的教学目标和教学内容，“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。
1.教学控制系统模型的建立
系统模型越准确，控制效果越好。因此在系统建模时，必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构，了解“材”和“才”的实际情况，确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括：
（1）系统期望，即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。
（2）被控对象，即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。
（3）控制方式，即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前，教员应该进行精心的教学准备，具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。
（4）评价方式，即根据学员的学习情况，把实际值与期望值进行比较，对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效，最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉，并采取措施加以改善。但是，仅凭经验是远远不够的，必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定，才能客观地评价教学效果。
自动控制应用篇5
[关键词]DCS 系统 日常维护 热工控制
一、硬件维护
1.过程通道。I /O 模块故障的一般判断与处理是通过系统诊断, 用更换模块的方法处理。至于其内部元件老化等内部因素造成的模块不正常, 一般热控人员不好判断。原则上I /O模块的检修应由厂家处理,目前我厂的热工检修人员的技术水平还达不到这种水平, 不能象检修常规仪表那样得心应手。并且现在的仪表厂家的技术保密也不容许客户知道他们的核心技术, I /O 模块基本趋于一体化设计, 因此I /O 模块的备件一定要充足。具了解这种I /O模块的故障大多出现在调试和运行初期, 其原因有设备本身质量不过关, 也有维护人员素质差等。一般经过一个大修周期后会稳定下来。
2.就地设备。就地设备故障的诊断与处理同常规的故障没有区别, 只是一次元件或控制设备出现故障时不能***作员及时发现, 这并不一定是运行人员不认真, 主要是因为画面较多不能全部显示。只有异常或报警后才能发现。这样对检修人员和运行人员的素质要求就相应提高, 因此运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热工人员快速、准确地处理缺陷。热工人员应了解热力设备的原理, 结合运行人员提供的情况分析处理故障点。DCS 系统的模块大多都支持热插拔, 但这并不意味着可以随便插拔, 在操作时必须做好安全防护措施。
3.操作员站死机。无论是哪种DCS 系统, 操作员站死机都是会出现的, 其原因比较多也比较复杂。硬盘或卡件故障, 冷却风扇工作异常等都可能引起操作员站死机。有时也会发生人为操作员站死机现象, 一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备时, 最易发生操作故障, 轻则设备异常, 重则造成设备停运。因此热控人员在工程师站、操作员站操作中要引起高度重视, 防止人为操作故障的发生。
4.鼠标及键盘操作不正常。多数操作都是由鼠标操作完成的, 鼠标的消耗是很大的, 因此备用鼠标必须是专门备用的, 不能随便替换。当发现鼠标操作不正常时应进行一次重新起动计算机, 如仍不正常, 要立刻停止操作该鼠标, 及时通知维护人员检修, 以防止出现误操作。键盘操作不正常大多是数据线出现问题, 可相应处理。
5.电源。现在的DCS 系统电源故障不多, 但在运行初期较多, 比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入, 电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下, 最好采用端子排。长期运行后有可能会出现空气开关整定值变化, 因此应定期校验空气开关。
三炉两机的DCS 系统, 其操作员站, 电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电; 对于服务器, 由于它在系统运行中的重要地位, 所以互为冗余运行的两台服务器分别由UPS 和厂用电供电;对I /O控制站, 是将UPS 电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块, 经过冗余电源输出的24VDC/48VDC供给主控单元或I /O模块使用。实际应用中, 如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源, 为了保证DCS 系统的安全稳定运行, 应至少提供一路UPS 电源。另外,DCS系统电源应当单独由供电电源段引来, 不应再为其它高负载设备供电, 尤其不能为大的感性负载供电。
6.干扰问题。对于干扰主要是接地问题, 备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机, 对讲机等, 还有来自DCS 系统自身的干扰信号。对于DCS 系统的接地,DCS 系统厂家要求非常严格, 也相应的引起了重视。DCS 系统接地是为了保证当进入DCS 系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时, 有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。还能够为I /O信号提供屏蔽, 消除电子噪声干扰, 防止设备外壳带电或静电积累, 以免对人的触电伤害和设备的损坏。据了解,DCS 系统的“死机”, 大多是因为系统接地不良存在问题所引起的。因此完善、可靠、正确的接地, 是DCS 系统能够安全、稳定运行的关键。
7.人为因素。人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。
二、维护管理
DCS 的维护管理包括系统的巡检, 保护的投退, 软、硬件的监督管理。
1.应用软件应及时备份, 极小的改动可做记录; 如修改数据库除应同时保存在工程师站, 还要有其他备份盘。
2.软件检查与功能试验, 要试验全部软件的功能并检查各级权限。规范DCS 系统软件和应用软件的管理, 软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁***到已运行的DCS 系统中使用, 必须建立有针对性的DCS 系统防病毒措施。
3.热工保护的投退应严格执行工作票制度。检修某一运行设备时, 要采取正确隔离措施, 以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解DCS 的控制逻辑。
4.当部分操作员站出现故障时, 由可用操作员站继续承担机组监控任务( 此时应停止重大操作),同时迅速排除故障, 若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。
自动控制应用篇6
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摘 要：人类社会的发展离不开自动控制的发展，二者有着密切的联系。迄今为止，自动控制科学不仅对整个科学技术作出了非常重要的贡献，也为人类社会带来很多效益。本文简要介绍了自动控制的原理，并对自动控制在人们生活中的几点应用做了分析。
关键词 ：自动控制；原理；应用
1 概述
人类社会的发展离不开自动控制的发展，二者有着密切的联系。研究自动控制技术对于人类来说从危险、复杂与烦琐的劳动环境中***出来十分有利，而且还可以大大的提高劳动效率。迄今为止，自动控制科学不仅对整个科学技术作出了非常重要的贡献，也为人类社会带来很多效益。但是随着现代科学技术的不断发展，人们又对自动控制与系统工程提出了更多更新更高的要求。自动控制理论与系统工程正面临新的发展机遇与严峻挑战。[1]
2 自动控制的原理
在现代科学技术的领域中，自动控制技术已经起到越来越重要的作用。所谓的自动控制，就是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置或控制器，使设备、机器或生产过程（统称被控对象）的某个参数或工作状态（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。
自动控制理论是一门研究自动控制共同规律的科学技术。自动控制发展初级阶段，主要用于工业控制，采用自动调节原理，以反馈理论为基础，“二战”期间为了设计和制造火炮定位系统、雷达跟踪系统、飞机及船用自动驾驶仪以及其他***用设备，也更加促进了自动控制理论的完善与发展。到战后，逐渐形成了完整的自动控制理论体系，则是以传递函数为基础的经典控制理论，主要的研究对象是线形定常数系统，单输入-单输出的分析和设计。[2]
3 自动控制的应用
3.1自动控制在污水处理中的应用
现在，自动控制理论与技术有两个发展方向，一是将不同的方法结合在一起，各自发挥优势，进而相互取长补短，形成新的控制系统，得到单一方法不能达到的效果；二是对理论或方法本身进行深入研究。控制理论在污水处理领域的应用主要以第一个方向为主。因为经典控制以及现代控制的理论研究都非常成熟，现在用在污水处理领域中的多是各种智能控制的混合算法。[3]
3.2 自动控制理论在光伏逆变电源中的应用
自动控制理论在光伏逆变电源中应用，主要包含对控制方法以及模糊控制理论的研究等。首先是模糊控制理论在光伏逆变电源中的应用，把模糊控制理论应用到光伏逆变电源并网中，可以将误差电流与参考电流作为系统的参考控制量，可以采用尽可能少的模糊控制的参数，能够在一定程度上降低模糊判断的时间，从而达到了一个比较好的控制效果。其次是模数控制理论的运用。所谓模数控制理论就是提高将模拟电路和数字电路混合起来，进而实现对逆变电压的同步与跟踪进行控制。再次是控制方式的探究。在现代的控制方式里，大规模的集成技术得到了快速的发展，使得小规模的元器件逐渐被专用芯片以及智能芯片代替。最后是复合控制理论在光伏逆变电源中的应用。复合控制的理论是基于内模原理的控制策略，其所采用的方法就是将动力学的模型放到逆变电源的控制器当中，从而形成一种反馈精度非常高的逆变电源。[4]
3.3 在煤炭发电中自动控制技术的应用
3.3.1 对于发电设备与装置的控制与保护
以往的煤炭发电企业采用的发电的保护设备与装置具有比较单一的功能，同时采用了比较过时的监控方法，难以很好的保护生产过程中发生的超限报警以及连锁跳机等故障，而自动控制技术的应用，对于煤炭发电的装置与设备进行了非常好的保护。
3.3.2 对于单元炉机组进行合理的整合与统一
随着科技的不断发展，煤炭发电站也开始采用先进的自动控制新技术，使得煤炭发电达到了由机-电控制一体化向机-炉-电一体化的合理统一以及整合，高新的单元炉机组运转方式的采用，完全呈现出发电机组的整体实力，同时很好地体现出其优势，有效地简化整个监控系统，并发挥出其独特功能，使日常检测监控的程序变得更为简便，节省相关的资金投入。[5]
3.4 粮油加工中单路闭环反馈系统的运用
为了使粮油的生产加工中实现准确性以及连续性，在其比较关键的地方采用以PID 智能控制器为关键内容的自动控制系统，而且应用越来越广泛。其工作原理是PID 智能控制器与电子变频设备、温度、物位等变送器、电气定位阀门等组成闭环负反馈来控制压力、物位、液面、温度等工艺。[6]
3.5 自动控制系统在小农户滴灌中的应用
本系统是在棉花滴灌管理建设的基础上，所研发的适用于小农户使用的滴灌自动控制系统。此系统的适用面积为12～50hm2，并且不用通过培训就能了解并应用。此系统主要是对施肥设备、水泵以及滴灌系统电磁阀的开关进行控制来实现自动灌溉。[7]
4 总结
自动控制在社会生活中的应用无处不在，本文只就其中的几方面做了介绍。虽然自动控制面临的问题和挑战非常严峻，但是其发展机遇还是很良好的。首先，要加快结合控制硬件、软件以及智能，逐步实现智能化；其次，要逐步达到自动控制与计算机科学、信息科学、人工智能与系统科学的结合，为自动控制提供新思想、新技术与新方法，推动智能控制的不断发展。
参考文献：
[1]吴晓帆,蔡自兴.自动控制的发展与未来[J].石油化工自动化,1999(5):6-7.
[2]胡寿松.自动控制原理（第四版）[M].科技出版社,2001.
[3]汪家权,陈立爱,侯红勋,等.自动控制在污水处理中的应用[J].工业用水与废水,2012(6):1-6.
[4]周多多.自动控制技术在光伏逆变电源中的应用[J].科技资讯,2012(29).
[5]连晗,史增芳.煤炭发电中自动控制技术的应用与探讨[J].煤炭技术,2014（33）：172-174.
[6]马继征,王雨,张志强,等.自动控制在粮油加工领域中的应用简介[J].粮油加工,2007(1):71-73.
[7]崔春亮,阿不都沙拉木,雷建花等.适合小农户的滴灌自动控制系统在裕民县的推广应用[J].节水灌溉,2011(4):51-54.
自动控制应用篇7
关键词：工业自动化系统；计算机技术；应用
工业自动化控制系统在现代工业生产中属于应用十分广泛的一种现代化控制系统，可使工业生产效率及生产质量得以有效提升。在自动化控制系统实际运行过程中，越来越多的现代化技术得到广泛应用，使自动化控制系统具有更多功能，而计算机技术就是其中一种。因此，在工业自动化控制系统中应当对计算机技术进行合理应用，从而使自动化控制系统运行效率得以提升，促进工业生产进一步发展。
1工业自动化控制系统中应用计算机技术的优势
首先，计算机技术的应用可使自动化控制系统具有交互性及可操作性特点。在工业自动化控制系统中，通过对计算机技术进行运用，可使系统中各个设备之间实现相互连接，从而可使数据传递系统得以构成。所以，在整个系统中不同设备之间可实现相互代替以及替换。其次，计算机技术的应用可使自动化控制系统具备开放性特点。在工业自动化系统中，通过对计算机技术进行运用，可使其具备开放性及公开性特点，其中对于开放性特点而言，其表现主要为能够使全部设备与系统连接，从而使各个相关设备均能够保证运转正常。在实际操作过程中，相关工作人员可依据实际工作需求，对接入设备及系统进行合理选择，具有较强灵活性及便捷性。第三，应用计算机技术可使自动化控制系统具有智能化特点。在工业自动化控制系统中，通过对计算机技术进行应用，可使系统总线具备智能化特点，在实际工作过程中，在利用传感设备的基础上，对于现场各个相关设备，现场总线可进行分析及监控，同时在此基础上可实现自动化控制设备，从而可对设备运行状态实行实时监测，对于系统运行过程中所出现故障可及时进行处理。第四，应用计算机技术可使自动化控制系统具有较高精确性。相比于普通调节器而言，在工业自动化控制系统中，通过对计算机技术进行运用，由于计算机具有较强数值运算能力，可对偏差最大程度地进行缩小及控制，从而保证在元件老化及噪音等因素不会对控制精度产生影响，可使系统精确性得到较好保证[1]。
2在工业自动化控制系统中计算机技术的应用
2.1可编程逻辑控制器应用
对于可编程逻辑控制器而言，其属于通过数字运算进行操作的一种电子系统，其基础为可编程存储器，其主要在系统内部存储程序中进行运用，从而可实现控制及运算，同时还能够以数字以及模拟模式对不同机械以及各种生产过程中实行控制。在工业自动化控制系统中，可编程逻辑控制器能够得到广泛应用与其特点以及功能之间具有十分密切的关系，其所具备优势主要就是具备较高可靠性，并且具有较强的抗干扰能力，同时相关配套设施也比较齐全，具有比较完善的功能，具有较强适用性，另外系统设计及构建相对均比较方便，工作量相对较小，在后期维护方面相对也比较方便，比较容易对其进行改造。除此之外，可编程逻辑控制器重量比较轻，体积比较小，在实际运行过程中所产生能耗比较低，比较容易使用，因而在自动化系统中具有十分广泛的应用。
2.2数字控制技术的应用
数字控制技术属于比较常见的一种自动化技术，其所指的就是通过对数字及符号进行利用，从而在工业生产中对实际生产过程过程实行编程控制。工业自动化控制系统中，为能够使数字控制技术得以较好应用，需要对专门计算机设备进行利用，以数字状态向相关设备发送操作命令，从而使设备能够依据预先设计程度执行工作。在数字控制技术实际应用过程中，软件技术属于核心内容，同时也是关键部分，会在很大程度上影响自动化控制，在自动化控制系统中通过对数字控制技术进行合理应用，可使系统运行能力得以有效提升。另外，在对设备故障进行诊断以及对设备进行维修过程中，利用数字控制技术可将AI故障诊断出来，通过对计算机网络技术进行运用，可使远程诊断以及远程监控得以实现。另外，利用所建立数据库，还能够检修以及维护系统，对相关故障进行修复，并且能够在漏洞进一步扩大之前将零件更换，使系统可靠性、安全性及稳定性得以最大程度保证。
2.3分散控制系统的应用
分散控制系统属于多级的一个计算机系统，其在自动化控制系统中的应用途径就是通过通信网络。分散控制系统的组成主要包括两个部分内容，即过程监控级与过程控制级，对控制、通讯以及计算机与显示等四种技术进行综合应用。在分散控制系统中，通信网络属于核心内容，系统中网络节点为工程师站，其功能主要为对分散控制系统实行组态，从而保证分散控制系统始终均能以最佳状态进行工作。另外，对于分散控制系统而言，其具备比较全面的控制功能，可依据实际需求利用网络与性能较高计算机实现连接，在此基础上使高级控制能够得以较好实现，保证自动化控制系统能够对较好运行[2-3]。
3结语
随着现代社会不断发展，计算机技术也得到越来越快发展，在社会上很多领域内均得到十分广泛的应用。在工业自动化控制系统中，为能够保证系统得以更好运行，使系统功能得以更好实现，应当对计算机技术进行合理应用，从而保证自动化控制系统能够在实际生产中发挥更大作用，促进其得以更好发展。
参考文献：
[1]卢庆芳.论计算机控制在工业自动化控制中的应用[J].现代工业经济和信息化,2016(05).
[2]李岷,孙凤来.工业自动化控制系统中计算机技术的使用分析[J].计算机光盘软件与应用,2014(11).
自动控制应用篇8
【关键词】PLC；电气自动化；控制
随着社会经济的发展，科学技术不断更新与进步，为工业化发展提供了可靠的技术保障，而在大量科学技术支持下，尤其是信息时代的到来，为工业化发展创造了良好的环境与条件。PLC即可编程逻辑控制器的产生与发展，就是基于工业化环境而实现的，是数字化运算电子操作系统，其内部存储的运行、记录及控制等操作指令是通过存储器的可编程序来实现的，并在工业生产过程中，通过模拟量及数字等方式实现对存储内容的输入或输出控制。PLC可编程逻辑控制器在电气自动化控制的应用，是结合了计算机技术、PLC系统及继电接触控制技术等而实现运行的，对于实现电气控制的自动化提供了可靠的技术保障与支持，不仅解决了传统电气控制系统的高耗能、低可靠性及内接线复杂等状况，而且提高了电气控制系统的自动化水平，为工业化发展与转型奠定良好基础。
1.PLC可编程逻辑控制器特点
PLC可编程逻辑控制器具有以下几个鲜明特点：
（1）有较高的性价比，功能完备。PLC控制器内有大量编程元件供用户使用，具有很强大且完备的控制功能，还可以利用通信联网实现集中管理但分散控制。
（2）有较强抗干扰能力，可靠性高。较之于使用大量继电器的传统控制系统，PLC有效解决了触点接触不良等故障问题，仅通过少数输入/ 输出相关的硬件元件来实现系统运行，大大降低了系统运行中的故障发生率。而且通过软硬件的抗干扰措施，大大提高了系统的抗干扰能力及可靠性。
（3）编程简单，方便使用。PLC系统不用计算机知识而通过编程语言就可实现，不仅开发周期较短，而且使用方便，设计、安装及调试等也相当容易，降低了实际应用的工作量。而且无需硬件拆动，只需要***进行程序修改便可实现控制方案的改变与调整。
（4）硬件配套完备，有较强适应性。标准化且模块化的PLC产品的硬件装置配备相当完备，通过便利的系统配置可以组成规模及功能不同的PLC系统，还可通过用户程序的修改进行配置调整，能适应变化着的各种工艺条件，具有较强的适应性。
（5）维修简便易操作。PLC系统本身有较完备的自诊断与现实功能，而且其故障率较低，若发生以外故障，系统会自动提供故障信息并实时进行故障原因查找与分析，而故障的排除也只需通过模块的更换就可实现。
2.PLC在电气自动化控制中的应用
PLC技术最初多应用于工业生产的电气自动化系统中开关量的控制方面，但当时的的监控能理还较弱，处理数据的效能也较低，服务效能还需要不断完善与提升，但随着科学技术的支持以及工业生产改革的深化，PLC技术不断更新与完善并得到更加广泛的应用与发展， PLC在电气自动化控制的具体应用，主要表现在以下几个方面：
2.1顺序控制
顺序控制与开关量控制是电力自动化辅助系统的主要工艺控制方式，降耗增效是该行业生产随着节能减排要求的提高而越加关注的重点，所以对生产过程中的自动控制水平的要求也不断提高。PLC取代继电控制器而在电力自动化辅助系统的控制方面发挥重要作用，不仅实现了对单独工艺流程的控制，而且在通信总线连接与信息模块的协调配合下，还可以实现对全长生产工作的协调与控制。而电力自动化系统从人力控制到强电控制，最后在计算机技术等先进技术的支持下，实现了现在的自动化控制，输煤系统的控制系统决定其系统优劣，进而严重影响着电力自动化的应用效果。应用PLC技术的电力自动化系统包括人机接口与PLC构成的主站层、远程 IO 站及现场传感器这三层的网络结构，置于系统集控室的主站层与远程 IO站通过通信总线实现连接，而通过二次电缆，远程IO站实现与传感器的连接。通过集控室内主站层的PLC系统，只需通过控制室的显示屏，工作人员就可实现对整个系统运作的监控。
2.2开关量控制
传统控制系统的采用大量电磁性继电器等电磁元件，因此，大量的触点故障降低了系统的可靠性，而且传统控制系统本身还存在着接线复杂等问题，而应用PLC技术的自动化控制系统的运行，只需通过取缔大量实物元件的软继电器便可实现，不仅大大提高了系统可靠性，而且系统本身的功能齐备且维修简便，在简化二次接线的基础上，还取消了对专门闪光电源的配备需求。PLC控制系统不仅可以降低系统辅助开关数目，而且还可以集中显示多台断路器的信号并实现集中控制。备用电源自动投入装置在火力发电系统中的应用大大增强了系统的可靠性，而为了优化对该类装置的合理控制，基于PLC技术的备用电源自动投入装置广泛应用与电业局生产中，系统的运行方式可以通过编程的修改与调整来实现，而系统本身还具有逻辑判断与数据处理能力，另外还提高了系统的抗干扰能力，扩大了适用范围，落实了系统的高效可靠运行的实现。
2.3闭环控制
系统中的泵类电机启动有不同种方式，主要有自动启动、现场控制箱手动启动及机旁屏手动启动等，通过应用PLC技术的的自动启动方式，PLC内的顺控模块可在泵开机时，基于泵的累积运行时间来进行主备用泵的选择。而通过机旁屏手动启动方式，泵启动时只需要进行现场开关的调节便可是下，并根据每台泵的运行时间长短来决定主备用泵的启动或关闭，只是要进行现场操作的话，开关需要调至“调速器手动”档位才可以进行。目前PLC控制系统与常规控制系统的配合使用时电力自动化系统运行中较为常用的控制方式，常规控制系统是作为PLC控制系统的补充而存在的，是泵类电机控制的安全回路，也就是说，PLC在发生故障而停止运行的时候，也会有常规控制系统继续保持泵类电机的持续正常运行，确保系统生产的持续高效。电力自动化系统中的调制解调器的应用，对于提高系统运行的可靠性而言具有重要意义，实现了生产效率的有效提高。应用PLC技术的控制系统主要包括三个构成单元，即电子调节单元、转速测量单元及电液执行单元，而这三个个构成单元又分别实现了对调制解调器的调节规律的形成、转速测量及导水机构的驱动的有效控制。
自动控制应用篇9
关键词：PLC；电气自动化控制；应用
1PLC的概述
PLC是可以通过编程逻辑控制的一项技术，也是为了电气自动化应用而产生的一个电子系统，主要由计算机数字化、控制系统、现场总线三项技术组成。PLC在电气自动化方面具备良好的适应性、实用性，控制效果良好。PLC通过操作者输入指令，在内部程序中进行控制、计算、逻辑运算等指令运行，同时使用的是可编程的存储器，输出到工程使用的生产机械中达到一种控制效果。随着社会的发展，为了适应社会环境，PLC新增了一些新型功能，如可以进行通信增强、温度控制、位置控制等，大大提升了运行速度和工作效率，对电气自动化工业的生产和发展产生了重要影响[1-4]。
2PLC技术在电气自动化控制中的应用优势
2.1 操作性高
PLC技术主要优势是操作性相对较高，不仅可以支持语言互译类的程序管理，还可以让用户在使用过程中掌握正确的操作方式，进而使用户掌握语言结构与操作模式，保障程序的应用效果。并且，PLC技术有着自动翻译功能，让用户的后期使用得到了进一步保障。因为PLC能够对程序进行互译，所以在进行技术编程过程中，可以通过集中简化系统的整体结构使程序处理难度得到降低，进而使工作效率得到进一步提升。在应用PLC技术时，需要依据国际统一标准通信，为具有差异化的厂家在PLC技术更换中提供保障，进而使处理效率与实践水平得到提高。
2.2 安全性及可靠性强
高可靠性是工业设备安全有效运行的必要因素，它对于设备整体的使用寿命以及工厂的生产效率具有重要影响。由于PLC内部采用了大规模的集成电路，并且电路加工过程中采用了严格工艺，使得抗干扰能力大大提高，具备很高的可靠性与安全性。与传统的继电器控制系统相比，PLC控制系统解决了线路接触不良的问题，整体设计中保持了简单可靠的设计方式，通过较少的输入与输出来满足工业控制需求，这种方式大大提高了其可靠性。例如：控制系统中的断电保护功能，能够使PLC系统在断电时启动数据信息保护以及恢复功能，降低了数据丢失风险。
2.3 具有较高性价比
PLC具有较高的性价比。PLC体积较小，占用场地面积较小，所投入的辅助配套设施较少。PLC具有较好的可靠性与抗干扰能力，能够降低企业停工以及维修所带来的损失，并且PLC结构简单，后期维护等简单方便，降低了维护成本。此外，其功能强大、适配性强，对于不再使用的PLC控制系统可以移至其他设备上，复用性较强，能够带来附加价值。
3PLC在电气自动控制中的应用
3.1 数控系统应用
在电气自动化控制系统中合理应用PLC技术，可以使电子设备的功能得到不断完善，不仅能够提高电子设备的存储量，还可以使电子设备的反应速度得到进一步提升，强化电子设备的智能化水准。在数控系统当中应用PLC技术，能够使PLC的优势得到充分利用，为工业发展提供有力技术支持。为能使工业生产质量得到提升，要对数控系统进行充分分析，提高数控技术的灵活性，通过PLC技术可以很好对数控系统内部进行改善，进而使数控机床的功能得到进一步优化。随着我国工业水平不断提升，对于产业结构也需要进行适当调整。因此，不仅要使工业生产规模得以扩大，还应该对产业结构进行升级。数控机床能够通过PLC技术提高加工信息传递工作，使信息输入效率得到进一步提升。同时能够对数控机床的工作状态进行检测，进而确保数控机床运行的安全性与稳定性，使其各个功能都可以发挥效果。
3.2 控制开关量
对于电气自动化控制系统来说，开关控制的内容相对较为复杂，同时任务量巨大。一旦对开关量无法调节好，就会使电气开关工作的稳定性与安全性受到一定程度影响，通过应用PLC技术能够有效解决这一问题。利用PLC来控制开关量，能够使电气自动系统开关量的逻辑性与时序性得到提高，进而确保电气自动化系统的稳定运行。比如计算机能够结合相关的控制系统来对信息进行反馈，同时能够判断机床工作状态的稳定性，通过核算以后，如果没有误差就可以让机床继续生产。
3.3 顺序控制
在控制实践中，电气自动化控制中PLC大多都是在顺序控制方面应用实践，主要是用于顺序控制的编程设计。在电气自动化控制中能全面提升电气控制效率的应用技术就是PLC顺序控制，其中生态效益评价是控制效率的重要参照指标。在新时期节能减排时代背景下，高效率以及投入成本较低等自动化控制是目前行业发展趋势。在此类发展趋势中，PLC顺序控制应用价值能有效显现，PLC顺序控制能有效替代过去传统电气控制系统机电控制，有助于电气设备运行实现***化、自动化控制。例如在目前各类食品加工行业发展中，由于食品加工生产车间具有较长的生产线、生产工序以及控制点分散度较高，控制复杂。通过PLC设定传感器、主站、远程IO站等设施，相关技术人员要在监控室对完整的生产线进行全面监管，能有效提升生产设备应用稳定性以及生产效率。此外，PLC顺序控制能有效降低企业生产能源消耗、投入成本以及人工配备。
3.4 闭环控制中的应用
对于电气自动化控制系统当中的闭环控制系统来说，其中涵盖了机器启动系统与现场手动系统两个环节。在闭环控制系统的运行过程中，应用PLC技术能够使闭环控制的功能得到全面发挥。例如在实际工作中，PLC模板在动力机开机状态下，可以参照电气自动化系统的实际运行情况进行正确访问，并随着判断是否执行关闭或启动的指令。在闭环控制系统中合理应用PLC技术非常重要，通过PLC技术与闭环控制有效结合，能够使闭环控制系统功能性不足问题得到解决，所以，闭环技术是现阶段PLC技术在电气自动化控制系统中最受重视的应用部分。
3.5 集中控制
目前，许多行业计算机控制系统的大部分内容都是由设备和中央…PLC…系统构成。其中，表示中央集成功能的是PLC系统，通过顺序控制来实现对各类设备的运行。因此，PLC系统的成本很小，效率很高，所以运用广泛。PLC技术可以按着编程的数据参数来分析并控制计算机，通过对计算机实现终端集成的控制，然后连接系统来共同实现监控、通信、显示等操作。这也是目前一种综合性比较强的技术，操作更加方便快捷，还能对程序逻辑的一些管理操作分级进行。
3.6 电力系统
在电力系统当中有许多用于辅助系统，如水处理系统。对于此类系统而言，相关工艺流程一定要进行严格的顺序控制，且要做好开关控制工作，同时要完成相关的辅助控制系统。随着我国对节能减排理念的大力宣传，使许多工业企业的生产理念得到了巨大转变，坚持贯彻科学发展与可持续发展的理念，使经济效益得到了进一步保障，将节能减排作为最终生产目标，同时对辅助控制水平的要求也越来越高。现阶段，大部分大型工业企业都已经通过PLC技术作为辅助系统，不仅能对生产过程中进行有效控制，还能使用其中的通信系统。如输煤系统主要是由主站层以及远程的IO站所组成，其中的主站层主要由PLC系统以及人机接口组成，主站层是通过光纤通讯的总线来实现和远程IO站之间的连接，进而对工作环境改善。
4PLC在电气自动化控制中的应用发展趋势
随着我国科技水平不断提升，PLC技术在电气自动化控制当中取得了较为广泛应用，发挥着重要作用，为企业生产与发展节省更多人力物力，提高企业经济效益。但是，还有一些缺陷，需要相关研究人员对其进行深入分析。现阶段，想要使PLC技术应用优势得到进一步提高，应对其应用覆盖范围进行拓宽，相关技术部门需要重视技术的应用整合与技术的运行维护工作，进而将电气自动化控制工作的创新与应用实践做到位，确保PLC技术能够在电气自动化控制当中得到稳定应用。在电气自动化控制过当中，为了使PLC应用效果得到进一步发挥，还要对PLC的各项应用问题进行深入研究，如电磁波干扰等问题。通过技术创新使PLC技术抗干扰能力得到增强，推动其可以适应不同的操作与应用环境。为了使PLC技术综合处理能力得到进一步提升，需要确保PLC朝着高速化、大容量方向发展。另一方面，为了使PLC技术符合市场发展需求，要重视搭配新型联网通信技术应用构建智能模块，对编程语言进行拓宽，进而实现快速检测与电气设备故障判定等，推动电气自动化系统朝着更为安全、精准、高效、稳定的方向发展。要积极培育更多与操作相适应的技术操作人员，做好完善的知识储备，全面优化PLC技术操作。掌握更多前沿技术，为PLC电气自动化控制优化提供有效支持。
5 结束语
综上所述，当前在电气自动化控制中应用PLC，能全面提升工作效率，进一步优化控制效率，扩大企业经营效益。随着各项生产要求逐步提升，在PLC技术应用中要注重对电波等干扰性要素集中分析，整合各项先进技术应用，强化电气控制成效，为企业稳定发展提供有效动力。
参考文献
[1]张波.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用研究[J/OL].
[2]冯威，许振周.PLC技术的电气工程自动化控制运用分析[J].南方农机，2018 ，49(15)：198.
自动控制应用篇10
[关键词]PLC；工业自动化控制；应用
中***分类号：TG603 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0192-01
1 引言
工业自动化控制技术可以提高工业生产的效率和质量，降低工业生产过程对人工操作的依赖，是未来工业发展的一个必然趋势。而在工业自动化控制领域中，PLC以其强大的性能和优点，成为了国内外生产企业采用最普遍的控制技术之一，尤其在一些生产环境较为恶劣的领域中，PLC控制技术更是具有突出优势，它对外界的干扰具有较强的抵抗能力，因此备受关注。
PLC是一种专门服务于工业自动化控制的装置，在工业自动化控制中有着尤为广泛的应用，如开关量控制、模拟量控制、数字量控制等，这给工业生产控制带来了极大的便利。虽然当前PLC在工业自动化控制中的应用还存在一些问题，但笔者坚信，随着相关技术及产品的不断完善，PLC作为工业控制领域中的主要控制装置，其未来的应用前景是非常广阔的。
2 PLC的功能及构成
2.1 PLC的基本结构
PLC是采用计算机技术为基础的一种新型的控制装置，其硬件组成部分主要包括中央处理器、储存器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口和电源等。其中，中央处理器是 PLC的核心硬件；输入单元的作用是将输入设备与处理器相连；输出单元将输出设备与处理器相连；通信接口用于与编程器等外部设施的连接。根据各部件的连接方式不同，PLC 可以分为整体式和模块式两类。前者所有部件都集成在一起；后者的各部件都分别封装成模块，并通过总线连接为一个整体。
下面简单介绍 PLC几种主要硬件的作用：
1.电源
电源主要是由掉电保护系统进行控制，备用系统是电源之中的重要组成部分，帮助 PLC 可以在断电的情况之下稳定的工作。
2.中央处理器
PLC装置中相关工作主要由中央处理器来协调和实现，主要负责将读入数据进行处理和分析，并转化成为相应的控制指令。
3.存储器
存放用户编写的程序和数据。
4.I/O 接口电路
输入接口电路是连接PLC 与现场各种输入设备的接口，其目的是将外部设备的状态或信息读入中央处理器；而输出接口电路则是将处理器的运行结果进行处理和放大，实现电平的转化，从而实现对现场设备的驱动。
5.通信接口
PLC配有各种通信接口。通过这些接口可与不同设备连接，实现不同的功能。
2.2 PLC的功能
总的来讲，PLC的组成与一般的计算机结构非常的相似，但是因为PLC主要是服务于工业生产控制领域，所以它与一般的计算机肯定会有所区别。在PLC之中，微电子技术起着重要的作用，通过运用微电子技术对读入PLC的数据进行处理，可以按照预先编好的程序对数据进行处理，并生成控制指令以完成对现场设备的驱动。PLC的一个非常重要的功能是对开关量进行控制，对工业设备和相关机械设备的运动、操作、按钮的工作方式、限位开关的信号检测和现场的数据处理等进行调控，实现高效的现场操作。另一个重要功能则是依靠PLC自带的计时指令实现高精度的技术控制，其操作过程和程序编译方式也非常简单，一般通过厂家提供的PC端软件就可以很方便地进行设定。
结合上述的分析可知，在对工业生产实施自动控制时，选取PLC控制装置具有简单、易行等方面的优势，它不仅可以满足当前工业生产领域绝大部分的自动控制需要，并且具有编程简单、技术实现成本低等方面的优势，这对于现代化的工业自动化控制和相关技术的发展产生了巨大的推动作用。
3 PLC在工业自动化控制中的应用
3.1 控制开关量
PLC所控制的I/O点数，少则十几点，多则可达成千上万点。因为它能联网，所以任意数量的点数几乎都能控制。此外，PLC所控制的逻辑问题也具有多样性，例如即时和延时问题、随机和固定顺序问题、计数和不计数问题等。
3.2 控制模拟量
PLC能够控制压力、温度、速度及电压等连续变化的模拟量，这使得其在工业连续型生产的控制系统中具有较大的应用优势。在进行 PID（将模拟量转换为数字量） 运算前，需要将模拟量转化为无量纲的标准格式。在进行 PID 运算后，通常会产生在0～1范围内的控制标准值，用于驱动执行机构完成控制动作。应用PLC控制模拟量时，要配置A/D和D/A 转换模块。
3.3 控制数字量
除了开关量和模拟量外，在工业控制系统中，有时还需要对机床主轴的位移等数字量进行控制。数字量控制宜采用PLC数字控制技术（Numerical Control，NC）。
3.4 数据采集
PLC的数据存储区越来越大。早期的PLC产品存储数据有限，其DM区往往仅有几十个字，而现在的PLC产品能够存储大量数据，多则可达6000个字。
3.5 进行监控
PLC自检信号很多，如果对其加以合理利用，则完全可以实现对控制对象的自动监控。当控制对象较复杂时，为了确保控制动作执行无误，对整个系统进行监控乃至于诊断是十分有必要的。这能有效降低控制系统的故障率，即使故障无法避免，也能为故障排除工作提供数据参考。
3.6 联网、通讯
PLC的联网、通讯能力很强，能够与PC或服务器进行通讯。此时，可通过PC编写PLC的控制程序，并通过网络传输给PLC，完成对PLC的控制设定。PLC与计算机的通讯功能灵活多样，既可以通过一台PC实现对多个PLC的管理，也可以将一个PLC的控制信息传输到多台计算机上，从而实现了多地同步监控。
4 PLC的实际应用案例
4.1 用PLC取代传统的工业电气控制系统
以往的工业电气控制系统中用的继电器比较多，这种控制方式虽然原理简单、易于实现，但其工作稳定性和动作准确性都较低。相比较而言，PLC是一种专门为工业控制而开发的装置，它不仅同样具有易于实现的优点，而且抗干扰能力得到了显著提高，无论稳定性还是动作准确性都明显强于传统的电气控制系统，应用潜力巨大。
4.2 远程控制系统
随着技术的发展，当前的工业生产正朝着服务型制造的方向发展，未来的生产模式必然会越来越多地涉及到生产服务型网络、物联网以及云制造等方面的技术，对工业远程控制系统的依赖程度会越来越高。而PLC能够提供更为快捷的远程控制服务，例如在工程师站和远程PLC站之间通过Modem拨号进行连接，就可以在需要时很方便地进行远程访问（如***1所示）。
5 结束语
综上所述，通过分析PLC在工业自动化控制中的应用可以看出，PLC对推动工业自动化的发展具有重要意义。随着PLC技术及其相关产品的日趋完善，笔者坚信，PLC在工业自动化控制领域中的应用范围一定会越来越大，其应用程度也会日渐加深。
参考文献
[1] 刘明.PLC在工业自动化控制中的应用[J].江苏科技信息，2014，（11）：40-41.