自動(dòng)控制應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：自動(dòng)控制應(yīng)用范文

Abstract： This paper presents the structure principle of some new Automatic Reagent Feeding System， analyzes its performance characteristics， and introduces the application condition of it in actual production process.

關(guān)鍵詞： 浮選；加藥自動(dòng)控制裝置；控制方法；應(yīng)用

Key words： flotation；drugging automatic control device；control method；application

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）03-0055-02

0 引言

浮選是選礦生產(chǎn)最重要和最常用的選礦方法，據(jù)統(tǒng)計(jì)，有近90%的有色金屬礦用浮選方法處理。浮選法還廣泛用于稀有金屬、貴金屬、黑色金屬、非金屬等礦物原料的選別。浮選藥劑的添加又是浮選生產(chǎn)工藝中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。[1]浮選藥劑添加質(zhì)量直接影響到浮選的效果，最終影響選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。然而在浮選過程中浮選藥劑的添加量，隨著原礦的品位、粒度及處理量等諸多因素變化在不斷的調(diào)整。目前大多數(shù)選礦廠都意識(shí)到了傳統(tǒng)的人工加藥方法有很多的不足，如加藥量不準(zhǔn)確、不及時(shí)、加藥量波動(dòng)很大等問題，尤其是在晚班，由于人為因素的影響甚至?xí)?jīng)常出現(xiàn)斷藥的現(xiàn)象。而浮選加藥自動(dòng)化應(yīng)用到浮選生產(chǎn)過程中，不但解決了人為因素帶來的影響生產(chǎn)指標(biāo)的問題，還大大地節(jié)約了藥劑成本，提高了生產(chǎn)效益。

目前我國選礦廠對(duì)藥劑用量的調(diào)整，通常都是憑借操作工的經(jīng)驗(yàn)和頻繁測(cè)量藥劑流量，然后進(jìn)行人工調(diào)整閥門開度來實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)，由于生產(chǎn)過程中存在很大的波動(dòng)性，這樣不但增加了操作工的工作強(qiáng)度，而且往往不能及時(shí)、準(zhǔn)確地調(diào)整給藥量，導(dǎo)致藥劑使用量不能始終保持在最佳狀態(tài)，從而造成藥劑的浪費(fèi)及影響生產(chǎn)指標(biāo)。[2]由于浮選過程變量發(fā)生變化時(shí)，浮選泡沫的狀態(tài)（體現(xiàn)在氣泡大小、泡沫的顏色及粘度等方面）就要發(fā)生相應(yīng)地變化，因此浮選泡沫中含有大量與浮選指標(biāo)相關(guān)的信息。[4]通過對(duì)攝像機(jī)攝取的浮選泡沫圖像的處理，提取相應(yīng)的特征參數(shù)，并與建立的浮選泡沫圖像辨識(shí)模型進(jìn)行對(duì)比，就可以判斷各種藥劑的添加情況，然后通過調(diào)整加藥機(jī)來控制加藥量，使浮選過程的泡沫圖像盡量達(dá)到最佳效果。[5]國外從上世紀(jì)60年代起開始研制自動(dòng)加藥機(jī)，使用的主要有計(jì)量泵式加藥機(jī)和壓差變送器式加藥機(jī)，我國從上世紀(jì)50年代起開始使用杯式加藥機(jī)，后來是虹吸式加藥機(jī)，70年代開始研制自動(dòng)加藥機(jī)。目前國內(nèi)最常使用的自動(dòng)加藥方式主要有電磁閥式加藥和泵式加藥，這兩類加藥系統(tǒng)大都應(yīng)用PLC進(jìn)行控制。

1 電磁閥式加藥控制系統(tǒng)

由于電磁閥成本低廉，不易發(fā)生阻塞，維護(hù)方便，采用防腐蝕材料和特殊結(jié)構(gòu)的電磁閥適用于各種惡劣環(huán)境，不同口徑又能滿足加藥量的需要，所以大多數(shù)選廠的自動(dòng)加藥機(jī)主要使用電磁閥作為自動(dòng)加藥的執(zhí)行器。

電磁閥流量理論：[6]

圖1為電磁閥加藥裝置原理圖，根據(jù)流體力學(xué)，液體在電磁閥處的流動(dòng)屬于圓柱形外管嘴恒定自由出流。選管嘴軸線的水平面為基準(zhǔn)面，列出能量方程

Δh+■=■+ε■（1）

其中Δh為圖1所示的液位差，a為動(dòng)能校正系數(shù)，ε為機(jī)械能損失系數(shù)，v為液體流速，g為重力加速度。由于恒壓箱內(nèi)部液體動(dòng)能相對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能來說很小，可以忽略不計(jì)。由此可得：

v=■=φ■（2）

其中φ為流速系數(shù)。對(duì)于單位時(shí)間內(nèi)通過電磁閥的體積流量為Q，Q為：

Q=■vdS（3）

其中S為電磁閥管口的等效面積，當(dāng)電磁閥打開時(shí)，電磁閥管口的等效面積為SA，則：

Q=vSA=φSA■（4）

電磁閥打開時(shí)間t流出的藥液體積為V為：

V=■Qdt（5）

在液位恒定的儲(chǔ)藥裝置（即藥液的液位差Δh恒定）的條件下，其中的動(dòng)能校正系數(shù)和機(jī)械能損失系數(shù)基本不變，所以其流速系數(shù)φ也基本不變。由公式（4）可知，在電磁閥開度一定的情況下（電磁閥正常工作條件下，即電磁閥在無磨損、堵塞及閥芯損壞的情況下），電磁閥單位時(shí)間內(nèi)出液量基本恒定。在電磁閥打開和關(guān)閉的過程中電磁閥的開度都有一個(gè)從小到大和從大到小的變化過程，在這個(gè)過程中電磁閥的流量時(shí)非線性的，但這個(gè)過程在電磁閥正常磨損度情況下，是十分短暫的。所以當(dāng)電磁閥通電后，電磁閥打開，藥液流出，根據(jù)孔口流的基本原理可知，在藥箱內(nèi)的液面高度保持恒定時(shí)，藥液流量也是恒定的，這樣藥液的流出量與電磁閥打開時(shí)間近似成正比。所以通過PLC來控制電磁閥的導(dǎo)通時(shí)間就可以控制加藥量。在加藥量適中的情況下（電磁閥開啟時(shí)間較長），電磁閥的流量調(diào)節(jié)可以視為線性調(diào)節(jié)，所以在工業(yè)加藥系統(tǒng)中大多應(yīng)用電磁閥作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)由式1可知影響電磁閥加藥的準(zhǔn)確度最主要的因素就是藥箱內(nèi)的液面高度的恒定，目前大多應(yīng)用浮球液位閥來維持液面恒定。研究發(fā)現(xiàn)：在單位周期內(nèi)加藥量過大時(shí)，浮球閥很難及時(shí)、準(zhǔn)確地維持液面恒定，就會(huì)導(dǎo)致通過電磁閥的藥流量發(fā)生波動(dòng)，影響加藥的準(zhǔn)確性。而且浮選藥劑中通常含有一些雜質(zhì)，比如顆粒物或粘稠的雜質(zhì)等，在藥劑用量小，電磁閥選型也較小時(shí)，容易導(dǎo)致電磁閥堵塞，尤其是冬天，溫度對(duì)電磁閥的影響較大。[7]所以電磁閥在加藥量適中的條件下使用情況最好，可以達(dá)到加藥量的精度要求。

目前國內(nèi)對(duì)電磁閥式加藥控制系統(tǒng)的研制與應(yīng)用最多，昆明理工大學(xué)研制的KMUST-FDCS系列加藥控制系統(tǒng)，北京礦冶研究總院開發(fā)的BRFS型和BBH型加藥控制系統(tǒng)，西北礦冶研究院研制的DS型和WG-10型加藥控制系統(tǒng)等；云南綠春礦業(yè)有限公司大馬尖山選礦廠應(yīng)用了KMUST-FDCS48型加藥系統(tǒng)，用于黃藥、2#油等藥液流量的控制，安徽龍橋礦業(yè)公司的銀山鉛鋅礦選廠應(yīng)用了BRFS型加藥控制系統(tǒng)等。[8]

2 新型自動(dòng)加藥裝置

基于以上對(duì)電磁閥的應(yīng)用分析，在改進(jìn)的KMUST-FDCS系列加藥控制系統(tǒng)中選用直動(dòng)式電磁閥作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為了有效的解決電磁閥在加藥系統(tǒng)中存在的問題，設(shè)計(jì)一種新型加藥裝置。

左圖為加藥裝置側(cè)視圖，右圖為主視圖。側(cè)視圖中左側(cè)截止閥及其管道為加藥管道，右側(cè)截止閥及其管道為沖洗水管道，當(dāng)加藥量較少或藥劑流經(jīng)管道過長時(shí)，可以適當(dāng)?shù)挠脹_洗水來避免藥劑在管道中殘余，降低加藥誤差。由主視圖可見，加藥管道在主管道中間裝有截止閥（其位置視實(shí)際情況而定），若同一個(gè)加藥點(diǎn)需要添加多種藥劑，而且加藥點(diǎn)不多，可以考慮關(guān)閉中間的截止閥，2種藥劑同時(shí)從兩端的截止閥流入，即可實(shí)現(xiàn)在一個(gè)加藥裝置中同時(shí)控制2種不同藥劑的添加，在一定程度上節(jié)約占地面積、便于統(tǒng)一管理。在漏斗前方裝置攝像機(jī)作為監(jiān)控裝置，鑒于浮選作業(yè)加藥一般都是規(guī)定一分鐘的加藥量，若監(jiān)控裝置傳送的圖像中若1-2分鐘內(nèi)都沒有明顯的藥液流動(dòng)，則啟動(dòng)報(bào)警裝置，需要人工檢查、維護(hù)加藥裝置。此加藥裝置和加藥箱相互獨(dú)立，若加藥點(diǎn)處的空間足夠，可以把加藥裝置放置或懸掛在加藥點(diǎn)附近，不僅可以提高加藥精度，而且便于操作工現(xiàn)場(chǎng)觀察及調(diào)節(jié)。

3 結(jié)束語

隨著自動(dòng)加藥裝置的不斷發(fā)展和改進(jìn)，使得其在加藥工序中得到廣泛的應(yīng)用，但是由于加藥環(huán)境、設(shè)備選型、操作因素等條件的影響，使得自動(dòng)加藥裝置在一部分的加藥工序中使用效果不佳。文章介紹一種新型自動(dòng)加藥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能。這種自動(dòng)加藥裝置性能可靠，維護(hù)方便，故障率低，藥劑添加準(zhǔn)確及時(shí)，節(jié)約了藥劑的消耗，能有效的提高選礦廠的生產(chǎn)指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[5]王建昆.鉛鋅礦浮選過程加藥量自動(dòng)控制系統(tǒng)[J].云南冶金，2009（3）：57-60.

[6]李家星，超振興.水力學(xué)[M].南京：河海大學(xué)出版社，2011： 242-260.

第2篇：自動(dòng)控制應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：建筑；消防；自動(dòng)控制系統(tǒng)

一、現(xiàn)代建筑中消防自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)的概念和意義

消防自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)是立足于單片機(jī)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置，使用探測(cè)器能夠?qū)馂?zāi)產(chǎn)生的煙霧和聲光進(jìn)行接收，將上述信號(hào)向區(qū)域報(bào)警控制器進(jìn)行傳輸，同時(shí)，通過區(qū)域報(bào)警控制器向主機(jī)，即集中報(bào)警控制器進(jìn)行傳輸，對(duì)顯示器進(jìn)行控制，使其準(zhǔn)確地顯示出火災(zāi)的房間和樓層，產(chǎn)生聲光報(bào)警對(duì)值班人員進(jìn)行提醒，值班人員使用火警電話、應(yīng)急照明、應(yīng)急廣播和滅火裝置等采取措施，將火災(zāi)的損失降到最低。

消防自動(dòng)控制裝置需要面對(duì)社會(huì)各界的群眾，具有以下三種優(yōu)點(diǎn)：第一，系統(tǒng)具有較低的成本，同時(shí)能夠?qū)馂?zāi)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)；第二，不需要聘請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行操作，放置在適當(dāng)?shù)奈恢弥?，通電即可連續(xù)使用，具有方便、快捷的特征；第三，系統(tǒng)能夠在火災(zāi)發(fā)生的初期進(jìn)行預(yù)報(bào)，及時(shí)撲滅火災(zāi)，保證人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全，具有較小的替代性，可在現(xiàn)代建筑中建設(shè)舒適、安全的環(huán)境。同時(shí)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠激發(fā)學(xué)員參與到學(xué)習(xí)文獻(xiàn)的過程中，針對(duì)相關(guān)要求制定方案，選擇合適的元件和器件，按照軟件流程圖和原理圖，對(duì)軟件的源代碼進(jìn)行編寫。

二、現(xiàn)代建筑中消防自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的構(gòu)成

系統(tǒng)設(shè)計(jì)指的是針對(duì)相關(guān)要求對(duì)軟件和硬件進(jìn)行規(guī)劃，使用合適的軟件程序和硬件電路達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，硬件電路指的是通過分析設(shè)計(jì)要求，了解各個(gè)元件、器件，得出集成元件和分立元件的連接方式，與設(shè)計(jì)的功能需求相吻合，包含對(duì)元件、器件接法和功能的掌握，對(duì)各種元器件及其設(shè)計(jì)方案的選擇，軟件設(shè)計(jì)指的是對(duì)硬件進(jìn)行分析，通過程序?qū)⑵涔δ苈鋵?shí)到實(shí)處，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。

AT89S51是具有較高性能的單片機(jī)，含有只讀程序存儲(chǔ)器，期間使用ATMEL公司的非易失性和高密度存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，能夠兼容8052指令和引腳，可以在線編程，也能夠使用傳統(tǒng)的方式編程，具有價(jià)格低廉、功能較大的優(yōu)點(diǎn)，能夠在具有高性價(jià)比的控制領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。

探測(cè)模塊利用離子流的變化，對(duì)煙霧濃度進(jìn)行探測(cè)，在電離室內(nèi)釋放數(shù)量較少的放射性物質(zhì)，將室內(nèi)空氣電離為正離子和負(fù)離子，在兩塊收集極板之間施加一個(gè)電壓之后，在收集極板間產(chǎn)生電場(chǎng)，在電場(chǎng)的作用下，離子向正極板和負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，并最終形成離子流，在煙霧離子進(jìn)入到電離室內(nèi)后，因?yàn)闊熿F粒子直徑比空氣粒子的直徑大，因此，在電離室的煙霧粒子會(huì)產(chǎn)生俘獲和阻擋兩重作用，減少了離子流。離子探測(cè)器分別有兩個(gè)離子室，其中一個(gè)是能夠讓煙霧粒子自由進(jìn)入的測(cè)量電離室，另一個(gè)是煙霧粒子無法自由進(jìn)入的平衡電離室，兩個(gè)電離室呈現(xiàn)串聯(lián)的狀態(tài)，同時(shí)在兩端的外部施加電壓，在正常狀態(tài)中，V=V1+V2，在煙霧粒子進(jìn)入的時(shí)候，粒子流數(shù)量減少，造成電離室的電壓需要重新分配，V1變?yōu)閂11，V2變?yōu)閂22，如果V11大于V1且V22小于V2的時(shí)候，火災(zāi)警報(bào)信號(hào)會(huì)輸出。

為了使串行信號(hào)具備的可靠性得到提高，使串行通信間的距離增加，普遍使用標(biāo)準(zhǔn)串行的借口，使用兩線之間的電壓對(duì)邏輯“1”和邏輯“0”進(jìn)行標(biāo)示，使用差分接受和平衡發(fā)送的方式將通信落實(shí)到實(shí)處，在發(fā)送端將電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，在a、b兩路輸出，傳輸之后，在接收端還原差分信號(hào)，將其還原為電平信號(hào)，傳輸線多使用雙絞線，具有很強(qiáng)的抗共模干擾能力，在接收靈敏度上也有較大提高，同時(shí)，最大的傳輸距離和傳輸速度也得到提高，在減少波特率的同時(shí)，會(huì)使傳輸距離得到提高，如果進(jìn)行多點(diǎn)互聯(lián)，可以連接32臺(tái)接收器和

驅(qū)動(dòng)器，有助于多器件之間的連接，實(shí)現(xiàn)半雙工的通信，將全雙工通信落實(shí)到實(shí)處。

三、現(xiàn)代建筑中消防自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)的功能介紹

現(xiàn)代建筑中消防自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)主要由顯示器模塊、存儲(chǔ)器模塊、時(shí)鐘模塊、總線模塊、探測(cè)器模塊和控制器模塊構(gòu)成?？刂破髂K選擇AT89S51單機(jī)片，報(bào)警器模塊由蜂鳴器和二極管組成，顯示器模塊由接口電路、數(shù)碼管等組成?，F(xiàn)代建筑中消防自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：第一，在火災(zāi)發(fā)生后，應(yīng)該立刻進(jìn)行報(bào)警，將報(bào)警的位置精確到樓層和房間，在顯示器上進(jìn)行顯示；第二，在從機(jī)向主機(jī)傳輸火災(zāi)信息的時(shí)候，主機(jī)對(duì)從機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行控制；第三，在接收到手動(dòng)報(bào)警器和探測(cè)器產(chǎn)生的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的時(shí)候，應(yīng)該通過報(bào)警器及時(shí)報(bào)警；第四，準(zhǔn)確設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間；第五，對(duì)報(bào)警記錄進(jìn)行存儲(chǔ)，有助于在查驗(yàn)過程中使用。

離子感煙器報(bào)警信號(hào)多使用由美國摩托羅拉公司生產(chǎn)的專用檢測(cè)報(bào)警芯片，是大規(guī)模的電路結(jié)構(gòu)，使用雙列直插式，在外接離子源、離子室和外部元件安裝完成之后，就能夠進(jìn)行煙霧檢測(cè)和報(bào)警等功能，在探測(cè)到煙霧之后，通過驅(qū)動(dòng)電路和蜂鳴器產(chǎn)生報(bào)警聲，在芯片沒有探測(cè)到煙霧的時(shí)候，內(nèi)部振蕩器按照周期1.18s的速度進(jìn)行震蕩，在每一個(gè)振蕩周期內(nèi)，電源為整個(gè)芯片提供能量，除了保持LED閃亮，產(chǎn)生電壓欠壓的警報(bào)之外，碎石檢查是否有煙霧，每隔24個(gè)周期對(duì)電池電壓的充足情況進(jìn)行檢查，通過和齊納二穩(wěn)壓極管進(jìn)行比較得出檢查結(jié)果。如果芯片檢測(cè)到煙霧，振蕩周期由以往的1.18s轉(zhuǎn)變?yōu)?0ms，由蜂鳴器對(duì)電路的啟動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在輸出停止之后，對(duì)煙霧進(jìn)行持續(xù)的檢測(cè)，如果此時(shí)沒有檢測(cè)到煙霧，應(yīng)該避免蜂鳴器振蕩和電路振蕩，避免電池因欠壓報(bào)警，使LED指示燈保持閃亮，頻率約為2Hz。

四、結(jié)束語

總之，隨著消耗煤氣和電負(fù)荷數(shù)量的增加，為火災(zāi)的撲救和預(yù)防造成了巨大的麻煩，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置有助于保護(hù)社會(huì)群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，是現(xiàn)代建筑中十分重要的消防設(shè)置，隨著科技水平的不斷發(fā)展和時(shí)間的延續(xù)，對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置提出了更高的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳林忠.民用建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺析[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2009（05）

第3篇：自動(dòng)控制應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展前景

引言

自動(dòng)化控制技術(shù)涉及到自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)等，通過對(duì)諸多相互關(guān)聯(lián)的設(shè)備設(shè)置觸發(fā)條件與工作流程，來實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。當(dāng)前的自動(dòng)化控制技術(shù)主要有三種控制方式，分別是開環(huán)控制、閉環(huán)控制及復(fù)合控制。其中開關(guān)控制指的是輸出量與輸入量之間不存在反饋的通道，只存在單方面的順序控制過程，這種方式受外界干擾較小、運(yùn)行過程穩(wěn)定，但精度較低，沒有自動(dòng)糾偏的能力。閉環(huán)控制指的是輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對(duì)控制過程有直接影響，這種控制方式精度較高，對(duì)外部干擾不敏感，但存在一定的震蕩、超調(diào)問題。復(fù)合控制則是將偏差控制與按擾動(dòng)控制結(jié)合起來，消除擾動(dòng)帶來的偏差。

隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)信息化發(fā)展速度不斷提升，給自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的平臺(tái)。自動(dòng)控制技術(shù)多被應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中，是通過利用信息技術(shù)與自動(dòng)控制設(shè)備，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)流程提前設(shè)置，避免人為的干預(yù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化控制管理。利用自動(dòng)控制技術(shù)可以根據(jù)具體的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行合理調(diào)控優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)減少消耗、節(jié)省能源、提高效益的作用。

1 自動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

1.1 自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

自動(dòng)控制技術(shù)目前在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分普遍，企業(yè)通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、儀表儀器、控制設(shè)備以及自動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測(cè)、控制調(diào)度、優(yōu)化管理，既能保證生產(chǎn)過程的安全性、穩(wěn)定性，還能實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化，達(dá)到提升生產(chǎn)產(chǎn)量、節(jié)省耗能、提升經(jīng)濟(jì)效益的作用。在工業(yè)生產(chǎn)方面，自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的提升作用顯而易見，在很大程度上提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

1.2 自動(dòng)控制技術(shù)在軍事科研中的應(yīng)用

在軍事方面，自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用也必不可少，如雷達(dá)可以在千里之外發(fā)現(xiàn)目標(biāo)對(duì)象，并及時(shí)將預(yù)警信息傳達(dá)給部隊(duì)，以便部隊(duì)能有足夠的時(shí)間進(jìn)行防御或攻擊準(zhǔn)備，這其中就少不了自動(dòng)控制技術(shù)。又如航天領(lǐng)域，科研人員實(shí)現(xiàn)經(jīng)過精密的運(yùn)算，為衛(wèi)星與月球探測(cè)器的發(fā)射設(shè)置程序，并利用自動(dòng)控制技術(shù)使之能夠自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行軌跡、進(jìn)入預(yù)定的軌道，為科研人員傳回珍貴的科研數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)圖像。另外，導(dǎo)彈發(fā)射之后之所以能夠自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)、調(diào)整飛行狀態(tài)，也是因?yàn)橛凶詣?dòng)控制技術(shù)的參與。

1.3 自動(dòng)控制技術(shù)在智慧生活中的應(yīng)用

仔細(xì)觀察就能發(fā)現(xiàn)，在我們的生活中自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用也非常廣泛，從路邊的光控路燈、電梯的運(yùn)行、空調(diào)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，到停車場(chǎng)的自動(dòng)泊車系統(tǒng)，銀行、醫(yī)院的自動(dòng)叫號(hào)系統(tǒng)等等，都有自動(dòng)控制技術(shù)的參與。又如當(dāng)前的智能電網(wǎng)技術(shù)、支持智能家居的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)以及智能交通管理系統(tǒng)等，也通過自動(dòng)控制技術(shù)提高了運(yùn)行效率，降低運(yùn)營成本，提高安全性和抗干擾能力，并減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。

1.4 自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

就目前而言，自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中并不是陌生的領(lǐng)域，當(dāng)前我國在農(nóng)業(yè)自動(dòng)化上的探索與研究已經(jīng)逐漸趨于成熟，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置自踴、排灌機(jī)械自動(dòng)化、溫室自動(dòng)化控制，轉(zhuǎn)變了以往我國粗放式的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸朝精準(zhǔn)化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。

隨著自動(dòng)化控制技術(shù)、電子技術(shù)以及通信技術(shù)的不斷發(fā)展，我國在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也利用現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)控與管理。不僅可以實(shí)現(xiàn)合理灌溉、自動(dòng)施肥，有效的提高水資源與化肥資源的利用率，還能實(shí)現(xiàn)有效節(jié)水、降低成本，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一些不必要的資源浪費(fèi)。另外，溫室自動(dòng)控制也可以自動(dòng)調(diào)控溫度、光照，為農(nóng)作物的生產(chǎn)提供良好的生長環(huán)境，以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。

2 自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展前景

分析當(dāng)前自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，可以明顯看出，在未來很長一段時(shí)間內(nèi)，自動(dòng)控制技術(shù)依舊是現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的熱門課題，分析自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展前景與發(fā)展趨勢(shì)，可以總結(jié)出以下幾個(gè)主要方向。

2.1 現(xiàn)代化信息技術(shù)之間的融合應(yīng)用

今后，自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V泛，也將結(jié)合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)，加快智慧城市的建設(shè)。如電氣企業(yè)可以通過自動(dòng)控制集成系統(tǒng)功能，自動(dòng)收集掌握各類信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制、用能分析等。另外，各種先進(jìn)信息技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的融合，可按指定時(shí)段自動(dòng)查詢各單位水、電、氣、熱的使用情況，既節(jié)省了工作人員的時(shí)間與精力，有效解決傳統(tǒng)人工抄表存在的數(shù)據(jù)誤差。同時(shí)各水電企業(yè)也可以通過信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與需求調(diào)研，優(yōu)化檔案同步、數(shù)據(jù)展示功能，建立數(shù)據(jù)交互通道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互享，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。

2.2 自動(dòng)控制設(shè)備將朝小、微方向發(fā)展

從計(jì)算機(jī)設(shè)備、通信設(shè)備的發(fā)展歷程來看，設(shè)備的外形越來越小、技術(shù)復(fù)雜度越來越高是不可更改的規(guī)律，而自動(dòng)控制設(shè)備也會(huì)按照這一規(guī)律，向小、微方向發(fā)展。就目前而言，一些自動(dòng)控制設(shè)備的體積略顯龐大、控制操作較為繁瑣，并且精準(zhǔn)度、可靠性也有待進(jìn)一步提升，這些問題都制約著自動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。而在未來，這些自動(dòng)控制設(shè)備將朝著小型化、微型化、智能化的方向發(fā)展，提高自動(dòng)控制設(shè)備的可操作性與精準(zhǔn)度，為人們的生產(chǎn)生活提供更加便利的條件。

2.3 在智慧城市建設(shè)方面的應(yīng)用將更加廣泛

據(jù)媒體報(bào)道，在2017年將會(huì)在北京開通中國內(nèi)地首條全國產(chǎn)化無人駕駛線路――燕房線，據(jù)悉，該地鐵列車幾乎達(dá)到了世界最高自動(dòng)化等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。該線路采用中國自主研發(fā)的無人駕駛地鐵車輛和技術(shù)，也是北京首條全自動(dòng)駕駛線路，在這條全自動(dòng)駕駛線路中離不開自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用。此外，自動(dòng)控制技術(shù)在地下管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控上也發(fā)揮著重要的作用，利用自動(dòng)化技術(shù)與現(xiàn)代信息化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市地下管溝內(nèi)的管道設(shè)備、有毒氣體等進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)測(cè)、控制和管理，一旦發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)出現(xiàn)有毒氣體超標(biāo)或設(shè)備異常的情況，自動(dòng)控制系統(tǒng)將立即發(fā)出警報(bào)，將相關(guān)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與警報(bào)信息傳達(dá)給管理人員，一遍及時(shí)的處理維修，將危險(xiǎn)源控制在源頭，避免出現(xiàn)更大的災(zāi)害，威脅人們的生命安全。自動(dòng)控制技術(shù)除了應(yīng)用在公共交通以及公共設(shè)施的建設(shè)外，還進(jìn)一步的應(yīng)用于智慧城市建設(shè)的其他領(lǐng)域，如機(jī)場(chǎng)航班信號(hào)指揮系統(tǒng)、110報(bào)警指揮系統(tǒng)、城市交通信號(hào)系統(tǒng)、鐵路的自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等領(lǐng)域，為人們的生活提供了更好的條件。

3 結(jié)束語

雖然我國當(dāng)前的自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展相較發(fā)達(dá)國家仍有差距，但今年來，我國不斷加大信息化技術(shù)的開發(fā)力度，相信在不久的將來，我國的自動(dòng)控制技術(shù)將會(huì)更上一個(gè)臺(tái)階，在人類生產(chǎn)生活中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]張凱.我國農(nóng)業(yè)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)研究[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2012（3）.

[2]安明.有關(guān)自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（21）.

第4篇：自動(dòng)控制應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：化工；自動(dòng)化；控制系統(tǒng)

隨著我國化工行業(yè)的快速發(fā)展，尤其是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在化工控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的自動(dòng)化已經(jīng)是大勢(shì)所趨。結(jié)合我國化工企業(yè)在應(yīng)用自動(dòng)控制系統(tǒng)后，所取得的效果較為顯著，它極大地提高了工作程序的精確度，從而在很大程度上提高了工作效率。但是，與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國化工行業(yè)還存在一些不足之處，這也是我們認(rèn)為值得探究的部分。

1 化工自動(dòng)控制系統(tǒng)介紹

隨著自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，我國的化工企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)和管理的模式。在這種控制系統(tǒng)下，化工生產(chǎn)過程中的溫度等參數(shù)都得到精確的監(jiān)控，以化學(xué)反應(yīng)爐內(nèi)的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)為例，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)爐內(nèi)的溫度到達(dá)一定值后，在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，它能夠自動(dòng)關(guān)閉，由于反應(yīng)物隨著反應(yīng)的進(jìn)行而釋放出大量的熱量，可以保證反應(yīng)爐內(nèi)的溫度沒有降低。因此，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)人工控制溫度的現(xiàn)狀，改善了工作人員的環(huán)境，也提高了化工生產(chǎn)過程的效率。目前，溫度控制系統(tǒng)主要采用的是PID控制算法，實(shí)踐研究表明，PID控制算法采用了變速積分和抗積分飽和兩種方法，旨在平衡化學(xué)反應(yīng)爐內(nèi)的溫度，其精確度控制在±0.5以內(nèi)。此外，我國化工行業(yè)采用的其他大型設(shè)備，比如擠出吹塑成型機(jī)等，采用的是高精度熱電偶模塊來保持工藝所需的溫度，同時(shí)利用編程軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，采用模擬量輸入輸出擴(kuò)展模塊來實(shí)現(xiàn)擠出壓力的自動(dòng)化控制。因此，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用不僅提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，還在一定程度上增加化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 化工自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題及改善措施

2.1 熱電偶溫度檢測(cè)系統(tǒng)

目前，在化工生產(chǎn)過程中應(yīng)用最廣的溫度檢測(cè)器件是熱電偶和熱電阻兩種。當(dāng)然，在檢測(cè)溫度的過程中，監(jiān)測(cè)人員需要注意自動(dòng)控制系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，避免使用的元件出現(xiàn)問題，否則就會(huì)影響控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。我們以熱電偶溫度檢測(cè)系統(tǒng)為例，在應(yīng)用熱電偶檢測(cè)DCS系統(tǒng)中的溫度時(shí)，如果數(shù)據(jù)采集器與端子柜之間的信號(hào)線是普通的，就一定要保證數(shù)據(jù)采集器與端子柜兩者的溫度保持一致，否則就會(huì)影響溫度檢測(cè)的精確度。但是，在實(shí)際操作和應(yīng)用的過程中，由于控制柜內(nèi)的一些器件會(huì)散熱，而端子柜內(nèi)卻沒有散熱的器件，這就會(huì)導(dǎo)致端子柜與控制柜兩者的溫度檢測(cè)不一致，不解決這個(gè)問題，其檢測(cè)的溫度數(shù)據(jù)就有誤差?，F(xiàn)階段，解決這一問題采用的方法是在控制柜與端子柜之間設(shè)置補(bǔ)償導(dǎo)線，將兩者連接起來，其溫度影響導(dǎo)致的誤差就會(huì)消除。

2.2 沖程泵出口的流量測(cè)量表

在化工生產(chǎn)過程中，沖程泵是使用比較廣泛的一種器材，其作用是對(duì)原料進(jìn)行微量測(cè)量，這就需要在沖程泵的出口設(shè)置一個(gè)流量測(cè)量儀，旨在檢測(cè)原料在輸送過程中的流量變化，使得原料的輸送更加標(biāo)準(zhǔn)。沖程泵的工作原理主要是依靠活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力，將原料通過輸送管輸送到目的地，同時(shí)在出口處檢測(cè)原料的流量。為了提高原料輸送量的精確度，這就要求在出口安裝流量測(cè)量儀，并且其選型會(huì)直接影響檢測(cè)的準(zhǔn)確度。目前，當(dāng)人們認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)子流量計(jì)使用中存在的不足后，解決問題的方法就是用質(zhì)量流量計(jì)代替轉(zhuǎn)子流量計(jì)，質(zhì)量流量計(jì)的使用提高了原料檢測(cè)的連續(xù)性，從而提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確度。

2.3 攪拌設(shè)備內(nèi)溫度檢測(cè)系統(tǒng)

在化工行業(yè)生產(chǎn)中，攪拌設(shè)備是很常見的，其內(nèi)部一般都需要安裝溫度檢測(cè)套管，并且安裝的質(zhì)量會(huì)直接影響套管的使用性能，一旦安裝不到位，甚至?xí)l(fā)化工安全事故。對(duì)攪拌設(shè)備的內(nèi)部溫度檢測(cè)套管裝置來說，一般都是采用的熱電偶和熱電阻元件，當(dāng)然為了準(zhǔn)確地檢測(cè)套管內(nèi)部的溫度變化，就需要將溫度檢測(cè)儀器深入到設(shè)備的內(nèi)部，但是由于在攪拌儀器在工作的時(shí)候，其內(nèi)部的介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)力，這種動(dòng)力會(huì)干擾溫度檢測(cè)儀器的信號(hào)，從而影響溫度檢測(cè)的效果。由于套筒頂端的反作用力會(huì)抵消介質(zhì)在攪拌過程中形成的動(dòng)力，進(jìn)而解決了由于介質(zhì)攪拌動(dòng)力對(duì)溫度數(shù)據(jù)造成的影響。與此同時(shí)，由于攪拌設(shè)備內(nèi)的溫度是化工生產(chǎn)過程中的一個(gè)非常重要的參數(shù)，解決這一問題對(duì)于提高化工生產(chǎn)的效率具有重大意義。因此，化工企業(yè)應(yīng)該重視攪拌設(shè)備內(nèi)溫度的檢測(cè)，旨在提高化工生產(chǎn)的安全性。

2.4 差壓計(jì)量表的溫壓補(bǔ)償系統(tǒng)

在化工生產(chǎn)的很多環(huán)節(jié)中都會(huì)使用到計(jì)量表，尤其是原料的進(jìn)口和出口等關(guān)鍵位置，計(jì)量儀表的使用是很有必要的。由于化工生產(chǎn)過程的特殊性，使用最多的是壓差計(jì)量表，但是，這種計(jì)量表只能在平穩(wěn)的環(huán)境下才能準(zhǔn)確地測(cè)量。另外，化工生產(chǎn)過程的體系是不斷變化的，需要檢測(cè)的介質(zhì)，其溫度和壓力等參數(shù)也是不斷變化的過程中，這就會(huì)導(dǎo)致壓差計(jì)量表的檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)很大的誤差。為了解決壓差計(jì)量表檢測(cè)中遇到的這種問題，對(duì)于化工企業(yè)來說，他們需要提前設(shè)計(jì)好溫度與壓力的測(cè)量點(diǎn)，針對(duì)需要檢測(cè)的介質(zhì)不同，提前做好設(shè)計(jì)好溫度和壓力的范圍，在檢測(cè)后，再通過溫度和壓力補(bǔ)償運(yùn)算，就可以有效地消除壓差計(jì)量表測(cè)量中存在的誤差。

3 結(jié)束語

總而言之，隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的使用越來越廣泛，實(shí)踐研究表明，自動(dòng)控制系統(tǒng)是使用極大地提高了化工生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，從而促進(jìn)了化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。但是，結(jié)合自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化工行業(yè)使用中存在的問題，對(duì)化工企業(yè)而言，應(yīng)該提前做好改進(jìn)措施，以確保自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全有序運(yùn)行，從而促進(jìn)化工企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。當(dāng)然，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，我們還需要不斷創(chuàng)新化工生產(chǎn)中的自動(dòng)控制系統(tǒng)，加大我國的化工企業(yè)的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]龐浩軍.化工自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用問題研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2014（7）：196.

第5篇：自動(dòng)控制應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】：節(jié)制閘；自動(dòng)控制；PLC

中圖分類號(hào)：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、PLC的概念

PLC通俗來講就是可編程控制單元的縮寫。依據(jù)用戶所編寫程序的命令要求工作，根據(jù)PLC中的CPU順序掃描各個(gè)輸入點(diǎn)狀態(tài)處理數(shù)據(jù)，最后向各輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)或數(shù)據(jù)。PLC系統(tǒng)的接線量非常小，因?yàn)樗挥休斎攵撕洼敵龆瞬捎脤?shí)際接線，其他內(nèi)部的線路都已經(jīng)通過程序關(guān)聯(lián)起來，在工作時(shí)PLC運(yùn)行存儲(chǔ)在其內(nèi)部存儲(chǔ)器之中的程序，如果控制要求有所變化，只要修改存儲(chǔ)器中的控制程序，就可以完成改變而不用去變動(dòng)接線，充分體現(xiàn)了控制的靈活性、通用性和廣泛性。

PLC是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)控制的智能模塊單元，其結(jié)構(gòu)包含以下幾個(gè)方面：電源、CPU、功能模塊以及通信模塊。PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，當(dāng)電源出現(xiàn)問題時(shí)整個(gè)系統(tǒng)都將無法工作，所以說PLC的供應(yīng)商對(duì)電源的制作是非常重視的，一般電壓在一點(diǎn)范圍內(nèi)波動(dòng)，而且電源要能和交流電網(wǎng)有效融合。CPU是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，它控制著整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理，可以判斷系統(tǒng)狀態(tài)，將寄存器的數(shù)據(jù)傳到對(duì)應(yīng)的輸出裝置或者其他寄存器。功能模塊主要包括計(jì)數(shù)以及定位等功能模塊。通信模塊的工作過程一般分為三個(gè)階段，輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段以及輸出刷新階段。三階段緊密銜接，相互照應(yīng)。

二、PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

橋閘自動(dòng)控制系統(tǒng)采用環(huán)形總線分布式控制模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門的遠(yuǎn)程集中控制。系統(tǒng)最高層為上位監(jiān)控系統(tǒng)，它包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)、管理計(jì)算機(jī)、服務(wù)器以及連接他們的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各計(jì)算機(jī)之間的通訊?？刂茖觾?nèi)由一臺(tái)PLC可編程控制器來完成，模塊間通過InterBus總線方式通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門的開啟高度、閘前水位、流量等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，然后將采集數(shù)據(jù)經(jīng)以太網(wǎng)傳輸給上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)，輸出模塊則控制閘門的啟閉動(dòng)作。最低層為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，保留現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備原有的手動(dòng)操作啟閉機(jī)功能，同時(shí)增設(shè)遠(yuǎn)程接口控制電氣回路，接受PLC橋閘自動(dòng)控制系統(tǒng)的命令并動(dòng)作。

三、系統(tǒng)主要功能

1、數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集單元主要收集閘位計(jì)、水位計(jì)、或者流量計(jì)等設(shè)備上傳的采集變量，根據(jù)通信協(xié)議進(jìn)而分析得出確切數(shù)據(jù)，包括啟閉機(jī)運(yùn)行參數(shù)、各種環(huán)境參數(shù)以及設(shè)備狀態(tài)等。

(1)啟閉機(jī)運(yùn)行參數(shù)為閘門的上升或下降狀態(tài)、運(yùn)行上下限位情況、閘門開啟高度、閘門荷重等。閘門的運(yùn)行限位和開啟高度情況由閘位計(jì)輸入模塊采集，上升或下降狀態(tài)由PLC從閘位計(jì)處得到的閘位數(shù)據(jù)比對(duì)得出、閘門荷重由荷重傳感器采集，各種數(shù)據(jù)經(jīng)由PLC模塊處理或者直接上傳給上位控制計(jì)算機(jī)。

(2)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)為斷路器狀態(tài)、控制電壓、啟閉機(jī)電流、電機(jī)過載情況、相序情況等。橋閘自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用中間繼電器、電壓變送器、電流變送器、過載繼電器和相序保護(hù)器等在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b，由PLC采集并處理。

(3)環(huán)境參數(shù)為閘前水位、閘后水位、閘室(啟閉機(jī)房)溫度、濕度等。理想情況下橋閘自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在閘前、閘后分別安裝一臺(tái)超聲波水位計(jì)，閘室安裝溫濕度傳感器，PLC模擬量模塊采集4～20mA電流信號(hào)，并進(jìn)行計(jì)算和處理。

2、電氣控制

電氣控制主要由各種電氣設(shè)備(空氣開關(guān)、中間繼電器、交流接觸器等)組成。通過PLC橋閘自動(dòng)控制系統(tǒng)控制柜上的“自動(dòng)/手動(dòng)”撥碼開關(guān)切斷或接通兩條不同的回路。電氣控制單元設(shè)計(jì)多重保護(hù)功能，電機(jī)過載保護(hù)器在電機(jī)過載時(shí)能自動(dòng)切斷電源保護(hù)設(shè)備；上下限位開關(guān)在閘門升降到極限位置時(shí)，自動(dòng)切斷啟閉機(jī)電源，保護(hù)電機(jī)不過轉(zhuǎn)；回路里串有的相序保護(hù)器，能避免三相電源相序混亂造成的電機(jī)不正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、控制模式

(1)現(xiàn)地手動(dòng)方式：現(xiàn)地手動(dòng)方式為所有控制模式的最高等級(jí)，不論在何種情況下，當(dāng)PLC橋閘自動(dòng)控制系統(tǒng)控制柜上選擇“手動(dòng)”操作時(shí)，遠(yuǎn)程對(duì)閘門的任何操作都視為無效，閘門只響應(yīng)PLC閘自動(dòng)控制系統(tǒng)控制柜上操作按鈕的動(dòng)作。

(2)遠(yuǎn)程自動(dòng)方式：當(dāng)PLC橋閘自動(dòng)控制系統(tǒng)控制柜上選擇“自動(dòng)”操作時(shí)，在遠(yuǎn)程上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)上選擇“閘門控制”時(shí)，通過上位計(jì)算機(jī)鍵盤輸入閘門開度，鼠標(biāo)單擊上升或下降，閘門自動(dòng)運(yùn)行至指定開啟高度后停止，當(dāng)輸入的開度數(shù)據(jù)超出站門上下限位時(shí)，系統(tǒng)將提示輸入無效。

四、PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)

橋閘自動(dòng)控制系統(tǒng)選用SCADAPack控制系統(tǒng)PLC，配以各種模擬數(shù)字接口，通過InterBus開放式現(xiàn)場(chǎng)總線連接開關(guān)量和模擬量模塊。軟件采用GE Fanuc公司的iFIX組態(tài)軟件包，它是業(yè)界公認(rèn)的功能強(qiáng)大的編程組態(tài)平臺(tái)，非常易于組態(tài)，具有符合多鐘編程模式且內(nèi)置有豐富的過程控制函數(shù)庫。

本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)閘門的上升、下降、停止操作，以及閘門的上升、下降狀態(tài)和閘門運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)報(bào)警、保護(hù)信號(hào)的采集等。在模塊配置中，可重復(fù)計(jì)算的點(diǎn)以單孔閘為單位設(shè)計(jì)，如單孔數(shù)字量輸入點(diǎn)數(shù)4(閘位、過流保護(hù)、上限、下限)、數(shù)字量輸出點(diǎn)數(shù)3(上升、下降、停止)，模擬量輸入點(diǎn)數(shù)2(電流、荷重)；不可重復(fù)計(jì)算的點(diǎn)數(shù)統(tǒng)一設(shè)計(jì)，如“自動(dòng)/手動(dòng)”狀態(tài)，電源監(jiān)視、開機(jī)報(bào)警、水位、溫度、濕度、控制電壓等。多孔閘可以根據(jù)孔數(shù)確定所需點(diǎn)數(shù)，來配置PLC系統(tǒng)模塊。

PLC系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)采用模塊化編程，結(jié)構(gòu)清晰，易于調(diào)試和修改。PLC程序設(shè)計(jì)中對(duì)閘門的自動(dòng)操作采用開循環(huán)比對(duì)控制方式，根據(jù)閘位計(jì)上傳給PLC的閘位信息對(duì)價(jià)位實(shí)現(xiàn)精確控制。操作人員在上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)上輸入開度設(shè)置值，然后發(fā)出指令，其余的工作則由PLC自動(dòng)完成。

五、故障診斷和處理

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)是遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的最底層控制層，更是遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。遠(yuǎn)程操作時(shí)，操作人員一般不在現(xiàn)場(chǎng)，此時(shí)如果閘門啟閉過程中發(fā)生故障，PLC必須能夠自動(dòng)診斷出來立即停止啟閉機(jī)的運(yùn)行并通過iFIX組態(tài)軟件的判斷對(duì)系統(tǒng)管理員進(jìn)行報(bào)警，避免發(fā)生嚴(yán)重事故。系統(tǒng)施工調(diào)試階段，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試故障類型主要有：

(1)閘門上升或下降過程中被障礙物阻擋，出現(xiàn)鋼絲繩過緊或過松的情況，此時(shí)PLC通過檢測(cè)閘門重量進(jìn)行越限停機(jī)。

(2)閘門上升到上限位或下降到下限位時(shí)PLC能自動(dòng)檢測(cè)并停機(jī)。

(3)閘門上升或下降過程電機(jī)過載，PLC通過對(duì)電機(jī)電流的監(jiān)測(cè)進(jìn)行過流停機(jī)。

結(jié)束語

PLC技術(shù)充分體現(xiàn)了現(xiàn)代科技在傳統(tǒng)水利自動(dòng)化應(yīng)用的優(yōu)越性。使工作人員全面地掌握和控制橋閘站運(yùn)行狀況，并應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行水資源調(diào)度管理。有效地降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了自動(dòng)控制的精度和穩(wěn)定性，增強(qiáng)了人性化操作，使工作人員的操作簡單方便，直觀可靠，真正為橋閘站的管理帶來巨大的便利和效益。

參考文獻(xiàn)：

第6篇：自動(dòng)控制應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)控制；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；自主控制研究

1引言

計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制技術(shù)以及被廣泛使用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)還有日常生活等各個(gè)領(lǐng)域，在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，為改善生產(chǎn)環(huán)境，提高生產(chǎn)效率要靈活運(yùn)用邏輯管理思維和邏輯運(yùn)算方式，才能讓控制技術(shù)中存在的缺陷得到解決，提高計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)中的靈活管理，提高自動(dòng)控制中的數(shù)據(jù)處理。

2計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用數(shù)據(jù)的處理中，自動(dòng)控制技術(shù)在控制體系中存在許多顯著優(yōu)勢(shì)，比如：一是操作控制的靈活，由于計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的具有操作簡單和功能全面的特點(diǎn)，在對(duì)應(yīng)用數(shù)據(jù)控制的過程中實(shí)現(xiàn)靈活的操作管理；二是自動(dòng)化水平高，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制不同于常規(guī)控制技術(shù)，它的操作方式更為簡單且具有技術(shù)性，節(jié)省了控制技術(shù)對(duì)人力的需求和投資的建設(shè)，更快的得到高收益[1]；三是計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制水平能具有最優(yōu)化的控制方法，在操作過程中可以根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制調(diào)節(jié)器確保運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定。

3計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制體系的分類

3.1數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

為保證計(jì)算機(jī)運(yùn)行中有著合理的采集、分析和整理等數(shù)據(jù)采集的工作，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng)上要利用計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)通道中的控制優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)處理并為其它數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供可靠的參考信息。計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)有效的數(shù)據(jù)的變量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，記錄數(shù)據(jù)變量的具體情況，在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制中，由于采用的人工讀數(shù)的數(shù)據(jù)控制方式，導(dǎo)致在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)控制中存在數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性低和消耗時(shí)間較長等問題。

3.2數(shù)據(jù)監(jiān)督控制

在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，為保證工藝和模型在系統(tǒng)運(yùn)行中的參數(shù)、運(yùn)行狀況的良好，就要做好數(shù)據(jù)的監(jiān)督工作。監(jiān)督控制是計(jì)算機(jī)根據(jù)生產(chǎn)過程中工藝的參數(shù)以及數(shù)學(xué)的模型給出的最佳值，能夠?qū)崿F(xiàn)分級(jí)的控制計(jì)算機(jī)，這主要是由于它能夠作為模擬或者數(shù)字的調(diào)節(jié)器進(jìn)行定值。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的過程中通過對(duì)各個(gè)設(shè)備的狀況進(jìn)行精準(zhǔn)的把控，為實(shí)現(xiàn)有關(guān)部門在計(jì)算機(jī)應(yīng)用數(shù)據(jù)的調(diào)度指導(dǎo)工作，在通信技術(shù)和CRT的顯示技術(shù)幫助下，使得記得算計(jì)的控制系統(tǒng)還具有生產(chǎn)的管理以及進(jìn)行指揮調(diào)度的功能，進(jìn)一步的對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)化的監(jiān)督工作。

4計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成

4.1自動(dòng)控制的控制對(duì)象

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)生作用的客體就是控制對(duì)象，理論上來看，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有的設(shè)備以及裝置都能夠成為控制的對(duì)象，并且每個(gè)對(duì)象都有其自身的代號(hào)，如系統(tǒng)通常用K來表示。

4.2自動(dòng)控制的系統(tǒng)執(zhí)行器

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，發(fā)揮相應(yīng)作用的裝置就是執(zhí)行器，其主要的功能就是以及作用就是將系統(tǒng)發(fā)出的各個(gè)指令轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的實(shí)際操作，并通過相應(yīng)的輸出方式，作用在控制對(duì)象上[2]。通常來說，執(zhí)行器分類的不同，決定了他們的動(dòng)力方式也存在很大的差異。

4.3自動(dòng)控制的測(cè)量環(huán)節(jié)

在控制系統(tǒng)發(fā)揮相應(yīng)作用的過程中，一些數(shù)據(jù)以及信號(hào)的形式會(huì)進(jìn)行相對(duì)的測(cè)量以及記錄，這個(gè)過程就是自動(dòng)控制的測(cè)量環(huán)節(jié)。通常來看，測(cè)量環(huán)節(jié)應(yīng)該符合的標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）測(cè)量的一般標(biāo)準(zhǔn)就是要精度和準(zhǔn)度都要準(zhǔn)確和可靠，并且有廣泛的覆蓋范圍；（2）傳感器的系統(tǒng)對(duì)于測(cè)量的工作來說比較重要，這就要求測(cè)量器的傳感系統(tǒng)要穩(wěn)定以及可靠；（3）傳感器的設(shè)備靈敏度要高；（4）最后要注意的就是電源以及電壓的參數(shù)要保持統(tǒng)一[3]。

4.4數(shù)字調(diào)節(jié)器的輸入以及輸出通道

數(shù)字計(jì)算機(jī)中，數(shù)字的調(diào)節(jié)器是核心，計(jì)算機(jī)程序的輸入通道包含了比較多的開關(guān)、樣品等，包括了轉(zhuǎn)換器以及維護(hù)。典型的案例就是住宅房的供暖系統(tǒng)，當(dāng)前為了節(jié)約能源，就要對(duì)當(dāng)前的供暖系統(tǒng)進(jìn)行全面的掌握，對(duì)于溫度的變化要及時(shí)以及定期的進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而方便維修和調(diào)整，這樣就能夠避免很多的問題。

5計(jì)算機(jī)對(duì)象的特性對(duì)于控制性能產(chǎn)生的影響

5.1對(duì)象的慣性時(shí)間對(duì)于控制性能的影響

對(duì)通道的擾動(dòng)的慣性時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，將控制通道的慣性時(shí)間用常數(shù)來進(jìn)行表示，通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的推導(dǎo)和分析，能夠知道，當(dāng)擾動(dòng)通道的慣性時(shí)間越長時(shí)，能夠減少超調(diào)量，而當(dāng)控制通道的時(shí)間越小時(shí)，計(jì)算機(jī)的反應(yīng)度就越靈敏，對(duì)于操作的控制就越及時(shí)，控制的性能就越好。

5.2對(duì)象的純滯后時(shí)間對(duì)于控制性能產(chǎn)生的影響

與研究慣性時(shí)間對(duì)控制性能影響的方式一樣，先將通道的擾動(dòng)的純滯后時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，控制通道的純滯后時(shí)間表，對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行推導(dǎo)和分析后，能夠看出，對(duì)通道的擾動(dòng)的純滯后時(shí)間對(duì)于控制性能的影響沒有關(guān)聯(lián)性，其起到的作用主要是使得輸出量沿著時(shí)間的推移發(fā)生了平移；而控制通道的滯后的時(shí)間表使得系統(tǒng)的超調(diào)量也持續(xù)的加大，調(diào)節(jié)的時(shí)間變長了。這表明純滯后的時(shí)間越大，對(duì)于控制性能的影響就越大，控制的性能就越差。

6結(jié)語

在當(dāng)前的環(huán)境下，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，其在人類的生活以及生產(chǎn)過程中所起到的作用無可替代。而隨著社會(huì)的發(fā)展，自動(dòng)化的控制未來的前景十分廣闊，也是實(shí)現(xiàn)社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展的推動(dòng)力。在這個(gè)過程中，計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是比較顯著和清晰，其在實(shí)際中的應(yīng)用也會(huì)比較廣泛。這樣對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展大有裨益，從而能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的穩(wěn)定和高產(chǎn)，從而提升經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和國家發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]白文若，汪寧渤，朱均超，等.利用MPI構(gòu)建柔性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2015，(9)：38-41，91.

[2]季玲玲，國輝，胡紅，等.基于航空平臺(tái)的多源數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2014，(z1)：40-42.

第7篇：自動(dòng)控制應(yīng)用范文

自動(dòng)控制技術(shù)從技術(shù)革命中誕生，已經(jīng)有了悠久的歷史。理論不斷更新與完善。不是寥寥數(shù)語可以概括的。這里主要是深入淺出的介紹自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)基礎(chǔ)原理。它誕生于《技術(shù)革命，創(chuàng)控制論》這一著作誕生后，自動(dòng)控制學(xué)科被認(rèn)同由此產(chǎn)生。早期的控制理論是實(shí)現(xiàn)輸入與輸出問題的研究。研究方式是利用函數(shù)、軌跡等方法。作用是讓機(jī)器能夠進(jìn)行穩(wěn)定的生產(chǎn)工作。現(xiàn)代的理論，是為了解決多項(xiàng)輸入輸出，非線性變換的控制問題進(jìn)行研究。利用到了大量的高等數(shù)學(xué)中的理論知識(shí)。自動(dòng)控制還歷經(jīng)了第三代的革新過程。服務(wù)對(duì)象更多，服務(wù)不再局限于數(shù)學(xué)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的構(gòu)造后的應(yīng)用。而是對(duì)控制器研究投入精力，采用人工智能的思想。目的是解決一些具備不確定性、模糊性的高端控制工作。自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展到今天，理論與原理已經(jīng)細(xì)化，分支話。它服務(wù)于各個(gè)行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。但是不能說自動(dòng)化控制理論已經(jīng)趨于成熟。它還有很遠(yuǎn)的路可走，還有探索的空間。對(duì)于非線性的操作與控制，針對(duì)時(shí)變的特性的研究才只能說剛剛起步。

從深入淺出生活與工作角度，來理解自動(dòng)化控制。就是利用該技術(shù)，替代人類的部分工作。讓人們避免危險(xiǎn)、從高危以及大量的重復(fù)性工作中走出來。它所以能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的控制操作，是因?yàn)橥ㄟ^人們生產(chǎn)中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)具有數(shù)據(jù)要求。而我們利用自動(dòng)化技術(shù)，讓它在不斷生產(chǎn)中始終接近這個(gè)我們希望得到的數(shù)值。(也就是符合我們需求的標(biāo)準(zhǔn))。它的實(shí)現(xiàn)方法是通過某些具體的設(shè)備，我們來調(diào)控設(shè)置數(shù)據(jù)。設(shè)備在這種控制下進(jìn)行成產(chǎn)工作。

2自動(dòng)控制中的重要工具:Matlab

提到自動(dòng)控制技術(shù)，Matlab這種仿真工程軟件就不得不為大家介紹。無論是從自動(dòng)化控制的教學(xué)還是從自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)探索，它都發(fā)揮了巨大的作用。最初為矩陣實(shí)驗(yàn)室的含義，起源這里就不再贅述。它主要能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)值以及符合的計(jì)算，對(duì)于矩陣的多種操作實(shí)現(xiàn)便捷。能夠進(jìn)行多種復(fù)雜的線性計(jì)算。在編程方面，它有自己的編程語言。它的編程語言更加適用于自動(dòng)化控制的應(yīng)用。更加容易理解，可以不斷的跨平臺(tái)使用。但是它也有自身的缺點(diǎn)，就是程序執(zhí)行效率不高。最令人稱贊的是它的圖形功能和可視化功能。利用可以輕而易舉地繪制二維、三維曲線，三維曲面，并可進(jìn)行圖形和坐標(biāo)的標(biāo)識(shí)、坐標(biāo)控制、圖形的迭繪、視角和光照設(shè)計(jì)、色彩精細(xì)控制等等。另外還可以非常方便地完成動(dòng)111的繪制工作。

3自動(dòng)控制原理

工作原理角度:自動(dòng)控制要完成工作，需要形成有效的控制系統(tǒng)。一般情況下此系統(tǒng)由自動(dòng)控制的相關(guān)裝備和加工設(shè)翻宏觀為被控對(duì)象)兩者構(gòu)成。前者起到主動(dòng)調(diào)節(jié)作用，包含元器件、調(diào)節(jié)器等部件。后者包含交換器、反應(yīng)器等。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象中需要控制的那個(gè)參數(shù)叫被控參數(shù)。被控參數(shù)要求保持的那個(gè)規(guī)定值，成為給定值。凡影響被控參數(shù)偏離給定值的各種因素，統(tǒng)稱為干擾。最基木的一種就是基于反饋控制原理的反饋控制系統(tǒng)。在反饋控制系統(tǒng)中，控制裝置對(duì)被控裝置施加的控制作用，是取自被控量的反饋信息，用來不斷修正被控量和控制量之間的偏差從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控量進(jìn)行控制的仟?jiǎng)?wù)，這就是反饋控制的原理。

第8篇：自動(dòng)控制應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】機(jī)電；自動(dòng)控制；應(yīng)用

引言

21世紀(jì)，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)被各國作為發(fā)展科學(xué)技術(shù)中一項(xiàng)重要的項(xiàng)目來對(duì)待，并被廣泛應(yīng)用于軍事國防、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和家用電器中，還擴(kuò)展到生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等不同領(lǐng)域，成為現(xiàn)代社會(huì)活動(dòng)中不可或缺的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)微型化，智能化而前進(jìn)。

1、機(jī)電自動(dòng)控制技術(shù)的原理和作用

自動(dòng)控制（原理）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置（稱控制裝置或控制器），使機(jī)器，設(shè)備或生產(chǎn)過程（統(tǒng)稱被控對(duì)象）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)（即被控制量）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。

自動(dòng)控制理論是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)。為了實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制任務(wù)，首先要將被控制對(duì)象和控制裝置按照一定的方式連接起來，組成一個(gè)有機(jī)的總體，這就是自動(dòng)控制系統(tǒng)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象的輸出量即被控量是要求嚴(yán)格加以控制的物理量，它可以要求保持為某一恒定值，而控制裝置則是對(duì)被控對(duì)象施加控制作用的機(jī)構(gòu)的總體，它可以采用不同的原理和方式對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，但最基本的一種是基于反饋控制原理的反饋控制系統(tǒng)。

2、機(jī)電自動(dòng)控制在中央空調(diào)螺桿機(jī)組的分析

筆者經(jīng)過理論及實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)PID控制方式進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種帶有模糊算法的自適應(yīng)性控制系統(tǒng)，并將其運(yùn)用于樓宇中央空調(diào)的自動(dòng)化控制中。通過在單位的275kW螺桿式冷熱水機(jī)組上的實(shí)驗(yàn)證明，該控制系統(tǒng)有效地提高了機(jī)組的運(yùn)行效率。

3、基本原理

3.1螺桿式冷（熱）水機(jī)組

本文的研究對(duì)象為一臺(tái)設(shè)計(jì)容量為275kW的螺桿式冷熱水機(jī)組。壓縮機(jī)采用TRANE公司生產(chǎn)的緊湊型雙螺桿壓縮機(jī)，壓縮機(jī)自身帶有能量調(diào)節(jié)裝置，可以實(shí)現(xiàn)制冷量50%～100%的無段式調(diào)節(jié)。

3.2PID調(diào)節(jié)器的數(shù)學(xué)模型

PID調(diào)節(jié)器又稱比例積分微分調(diào)節(jié)器，具有比例、積分、微分三種作用環(huán)節(jié)。連續(xù)PID調(diào)節(jié)器的特性方程為：

y=Kc（e+edt+TD）（1）

式中：KC——比例系數(shù)；

TI——積分時(shí)間常數(shù)；

TD——微分時(shí)間常數(shù)。

三種調(diào)節(jié)作用概括如下：比例作用按偏差量的大小成比例地改變調(diào)節(jié)量，能迅速抑制干擾，是基本的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)；積分作用實(shí)現(xiàn)有偏差量的調(diào)節(jié)，起消除靜差的作用；微分作用則按偏差量的變化速率成比例地改變調(diào)節(jié)量，起超前調(diào)節(jié)、縮短調(diào)節(jié)時(shí)間的作用。PID調(diào)節(jié)器將三種調(diào)節(jié)作用適當(dāng)?shù)亟M合，共同完成一個(gè)調(diào)節(jié)過程。

常規(guī)的PID調(diào)節(jié)器采用預(yù)先設(shè)定的KC、TI、TD參數(shù)值，在機(jī)組運(yùn)行過程中不能隨環(huán)境而改變。實(shí)驗(yàn)研究表明，PID調(diào)節(jié)在平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)效果較好，但是當(dāng)運(yùn)行工況變化較大時(shí)，則不能十分精確地調(diào)節(jié)，造成壓縮機(jī)運(yùn)行惡化、能效比降低等問題。從控制論上講，熱物理參數(shù)的傳遞速率較低，往往造成PID調(diào)節(jié)器的微分作用減弱、控制慣性增大、控制滯后現(xiàn)象嚴(yán)重。因此，需要對(duì)傳統(tǒng)的PID進(jìn)行改進(jìn)。

本文采用了自適應(yīng)性的控制方式，在機(jī)組的運(yùn)行中，在線調(diào)整系統(tǒng)的熱力學(xué)參數(shù)的判定，從而即時(shí)地改變KC、TI、TD等參數(shù)的值，以適應(yīng)變工況的運(yùn)行要求。

3.3模糊控制算法

模糊算法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出許多規(guī)律，制定控制表，存入計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器?？刂茣r(shí)，由偏差和偏差變化率的大小，搜索控制表，找出相應(yīng)的控制量?；镜目刂埔?guī)則描述如下：

u=，k0，1（2）

式中：

u——控制量輸出模糊量；

E——偏差模糊量；

E——偏差變化率模糊量；

a——量綱修正系數(shù)

由于模糊控制的調(diào)整速度快，機(jī)組運(yùn)行的波動(dòng)較小，對(duì)于制冷系統(tǒng)的變工況調(diào)節(jié)有積極的意義。但是此方法適應(yīng)性較差，不利于推廣為通用產(chǎn)品，不宜在中央空調(diào)中單獨(dú)使用。本文采用局部的模糊算法，在運(yùn)行中修正系統(tǒng)的熱力學(xué)參數(shù)，并儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)運(yùn)行工況發(fā)生重復(fù)時(shí)，直接進(jìn)行制冷量的調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)表明，這種模糊輔助的控制方式對(duì)于減小機(jī)組的控制滯后、提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性具有積極的意義。

3.4控制目標(biāo)

傳統(tǒng)的螺桿機(jī)組采用熱力膨脹閥。在機(jī)組的運(yùn)行中，隨著熱負(fù)荷的變化，膨脹閥的開啟度由感溫包通過溫度及壓力的平衡來決定，無法進(jìn)行數(shù)字化的控制，精度較差。本文所討論的螺桿式冷熱水機(jī)組，采用電子膨脹閥。

由實(shí)驗(yàn)樣機(jī)生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)顯示，其壓縮機(jī)的可靠調(diào)節(jié)范圍為50%～100%。但實(shí)驗(yàn)研究表明，僅采用壓縮機(jī)自身的調(diào)節(jié)方式，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷降低時(shí)，軸功率的減小速度遠(yuǎn)小于制冷量的減小速度，EER值大幅下降。因此，實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)控制壓縮機(jī)排氣量不小于75%，才能保證節(jié)能。

本文通過調(diào)整壓縮機(jī)的排氣量（Vo）和膨脹閥開啟度（EV）來控制壓縮機(jī)的排氣壓力（Po）和壓縮機(jī)進(jìn)口處的過熱度（Ts）?？刂茀?shù)與控制目標(biāo)如下：

（1）控制參數(shù)，壓縮機(jī)排氣量為75%～100%，無極調(diào)節(jié)，控制周期20sec；膨脹閥開啟度為100～250個(gè)脈沖，控制周期4sec。

（2）控制目標(biāo)：1.95MPa

另外，室內(nèi)末端為分裝的冷風(fēng)機(jī)，通過繼電開關(guān)將其開閉狀態(tài)傳至機(jī)組，作為機(jī)組負(fù)荷量監(jiān)控的參考。

3、微機(jī)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)控制中的應(yīng)用

目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)已經(jīng)緊密地結(jié)合起來。微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及分類、A/D和D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集、鍵盤接口技術(shù)、LED及LCD顯示、報(bào)警技術(shù)、馬達(dá)控制、步進(jìn)電機(jī)控制、I/C卡接口技術(shù)、RFID技術(shù)、串行通信及其接口總線（RS-232-C、SPI、I2C）、現(xiàn)場(chǎng)總線、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換、自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換、非線性補(bǔ)償、PID控制、模糊控制、微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾措施等在使用、維護(hù)及修改方面更加清晰、簡便、直觀。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括主機(jī)、接口電路及電氣設(shè)備，其中單片微型計(jì)算機(jī)在一片小芯片中集成了CPU、RAN、ROM、I/O接口、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、串行通信口、A/D轉(zhuǎn)換器等微型部件，完成整個(gè)控制系統(tǒng)的功能，具有價(jià)廉、可靠、多功能、體積小等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各種小型的控制系統(tǒng)中，被稱為微型控制器。在控制中，計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCC系統(tǒng)），是由計(jì)算機(jī)測(cè)量出被控對(duì)象的參數(shù)，按照一定的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出最佳的給定值，通過模擬調(diào)節(jié)器控制整個(gè)過程，從而使工作過程處于最好的狀態(tài)，它還可以進(jìn)行順序控制、集中控制、分級(jí)控制和最優(yōu)控制。而智能控制又是計(jì)算機(jī)控制中的佼佼者，智能化控制使計(jì)算機(jī)具有人腦的部分思維功能，解決一些人們難以解決或至今還無法解決的問題。

第9篇：自動(dòng)控制應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制；綠色建筑；應(yīng)用

一、什么是綠色建筑

綠色建筑是指為人們提供一個(gè)健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)的空間，同時(shí)在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材），最低限度地影響環(huán)境的建筑物。所謂“綠色建筑”的“綠色”，并不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園，而是代表一種概念或象征，指建筑對(duì)環(huán)境無害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的一種建筑，又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等，達(dá)到人及建筑與環(huán)境共生共榮、永續(xù)發(fā)展。綠色建筑最終目標(biāo)是達(dá)到促進(jìn)建筑、人、城市與環(huán)境和諧發(fā)展的目標(biāo)。

在創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)的倡導(dǎo)下，綠色建筑無疑使當(dāng)前建筑界、工程界、學(xué)術(shù)界和企業(yè)界最熱門的話題之一。綠色建筑是一種理念，并不是特指某種建筑類型，而是適用于所有的建筑。所謂“居住、生活和活動(dòng)的空間”不僅包括與百姓休戚相關(guān)的住宅、寫字樓、辦公樓等，也包括商場(chǎng)、超市、政府大樓、學(xué)校、醫(yī)院、體育場(chǎng)等建筑。我們衡量一棟建筑是否綠色與它的建筑類型無關(guān)。

綠色建筑的基本內(nèi)涵可歸納為：減輕建筑對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，即節(jié)約能源及資源；提供安全、健康、舒適性良好的生活空間；與自然環(huán)境親和，做到人及建筑與環(huán)境的和諧共處、永續(xù)發(fā)展。

二、在綠色建筑中應(yīng)用自動(dòng)控制

近些年，自動(dòng)化電氣技術(shù)正歷經(jīng)著變革。自動(dòng)化技術(shù)正與建筑內(nèi)含的各個(gè)體系相整合。新框架下的綠色建筑，采納了節(jié)省多重能源、提升能源實(shí)效性的本源性理念，構(gòu)建出環(huán)境荷載偏低的居住空間。這種健康安全的新穎建筑，可延展環(huán)保范圍，促動(dòng)人類與建筑本源環(huán)境的調(diào)和。

有序延展綠色建筑，可搭建出節(jié)能屬性的社區(qū)及城區(qū)，提升居民及附屬環(huán)境的總括和諧程度。智能層次很高的綠色建筑，要經(jīng)由智能的路徑去建構(gòu)。自控體系帶有智能化的獨(dú)有優(yōu)點(diǎn)，可限縮能源量、縮減污染、降低人工成本。經(jīng)由智能化的建造手段，創(chuàng)設(shè)出綠色的新興建筑。

1.節(jié)能環(huán)保

為了節(jié)約能源就需要在綠色建筑中采用自動(dòng)化技術(shù)。利用智能系統(tǒng)的“智慧”，最大限度的減少能源消耗。

（1）空調(diào)、水泵系統(tǒng)

空調(diào)機(jī)組、水泵常采用大功率設(shè)備，采用變頻器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門、液位計(jì)等各種自動(dòng)化控制原件根據(jù)實(shí)際設(shè)備使用情況調(diào)整設(shè)備輸送情況，從而節(jié)約電能等各個(gè)資源。自動(dòng)控制系統(tǒng)為采用各種溫度、濕度、壓力、液位等各種探測(cè)器判斷用戶實(shí)際情況調(diào)整設(shè)備運(yùn)行，從而達(dá)到最佳的節(jié)能及運(yùn)行效果。

（2）智能通風(fēng)系統(tǒng)

通常超高建筑物風(fēng)阻大，而超高建筑物群內(nèi)部通風(fēng)常采用電能提供。而對(duì)于綠色建筑可適當(dāng)在建筑中增加通風(fēng)道以引導(dǎo)風(fēng)力流動(dòng)，再自動(dòng)控制相關(guān)電動(dòng)閥門開閉，以滿足建筑物中室內(nèi)新風(fēng)交換。

（3）智能遮陽板控制系統(tǒng)

綠色建筑中有相關(guān)遮陽板設(shè)計(jì)要求，以期根據(jù)實(shí)際陽光照射強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)遮陽板開閉，來減少陽光對(duì)建筑物照射，降低室內(nèi)溫度或者利用陽光照射提高室內(nèi)溫度，減少空調(diào)溫度調(diào)節(jié)溫差，從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能目的。

（4）照明控制系統(tǒng)

綠色建筑中設(shè)置照明控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制照明強(qiáng)度及開啟情況，內(nèi)設(shè)多種控制方案，照明燈具進(jìn)行分組控制，以實(shí)現(xiàn)多種照明要求，達(dá)到人走燈滅，改善工作環(huán)境，調(diào)整自然光對(duì)室內(nèi)環(huán)境的作用力度，節(jié)約電能。照明控制系統(tǒng)在節(jié)能和節(jié)省燈具使用的同時(shí)，有效節(jié)省了電費(fèi)與管理費(fèi)用的支出。根據(jù)一般的辦公大樓運(yùn)營的經(jīng)驗(yàn)來看，節(jié)能效果能達(dá)到40%以上，一般的商場(chǎng)、酒店、地鐵站等節(jié)能效果也能達(dá)到25%～30%；學(xué)校在這方面還沒有得到具體的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但根據(jù)分析，效果還是令人滿意的。

（5）電梯、扶梯控制系統(tǒng)

通過自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電梯、扶梯運(yùn)行速度、負(fù)載情況的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)約電能的目的。

2.新能源自產(chǎn)自銷

（1）太陽能系統(tǒng)

通過太陽能產(chǎn)品及光伏板進(jìn)行太陽能收集和利用，還可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能加以利用。

（2）風(fēng)能系統(tǒng)

可在高層綠色建筑上部設(shè)置小型風(fēng)能發(fā)電機(jī)，達(dá)到節(jié)約市政電能的目的。

（3）雨水收集系統(tǒng)

綠色建筑通過收集日常降雨，補(bǔ)充中水系統(tǒng)，可利用來進(jìn)行綠色植物澆灌、汽車清洗、建筑物保潔、衛(wèi)生間沖洗等，從而減少市政水能的消耗。

雖然新能源為不可持續(xù)性，但積少成多，總能對(duì)市政能源達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

由此可見，構(gòu)造出綠色建筑內(nèi)含的自控體系，能助推持續(xù)的建筑進(jìn)展。依循減量的節(jié)能準(zhǔn)則，來縮減建筑產(chǎn)出的環(huán)境干擾，調(diào)和建筑與附屬的總括環(huán)境，以此降低資源消耗和浪費(fèi)，令建筑物更綠色?？梢钥闯鼍G色建筑無論從設(shè)計(jì)、施工，還是從運(yùn)營角度都比普通建筑效果好，特別是超高層建筑。因此需要在綠色建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)過程中盡早引入自動(dòng)控制的概念，并在施工、驗(yàn)收與運(yùn)行管理階段進(jìn)行分階段設(shè)計(jì)和實(shí)施，以達(dá)到真正的綠色、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展。

三、選取自動(dòng)控制系統(tǒng)的超高層綠色建筑案例

廣東省超高層建筑，設(shè)計(jì)目標(biāo)是建成南方地區(qū)可持續(xù)超高層建筑典范。認(rèn)證等級(jí)為綠色建筑設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)三星級(jí)。

項(xiàng)目概述：該項(xiàng)目塔樓高度為513m，建筑面積為425000m2，塔樓共99層，地下三層。主要功能包括甲級(jí)寫字樓。五星級(jí)酒店和高檔公寓。裙樓包括一棟26層高的甲級(jí)寫字樓和一棟5層高的商場(chǎng)。

技術(shù)亮點(diǎn)：

（1）綠燈塔

“綠”寓意東塔要成為綠色建筑的引領(lǐng)者；“燈塔”寓意為本建筑為廣東省的標(biāo)志性建筑。為了充分體現(xiàn)“綠”的概念，在塔樓頂部用風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)高效透射光原件，達(dá)到“燈塔”的效果。

（2）夾層風(fēng)力發(fā)電

超高層建筑的風(fēng)力資源非常豐富，在塔樓較高處設(shè)置數(shù)個(gè)通風(fēng)夾層，并在夾層中安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，這樣的設(shè)計(jì)即可高效利用大量的可再生能源，通過合理設(shè)計(jì)改善塔樓的自然通風(fēng)。

（3）立面雨水收集系統(tǒng)

收集建筑立面雨水，導(dǎo)入室內(nèi)后經(jīng)過處理，用于空中花園的澆灌，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部對(duì)雨水的吸收、消化利用系統(tǒng)化，不但能夠利用自然雨水，減少了對(duì)地面排水系統(tǒng)的壓力，用于澆灌空中花園，減輕了市政供水系統(tǒng)的壓力。

四、結(jié)語

對(duì)綠色建筑內(nèi)含的設(shè)施采納自動(dòng)控制系統(tǒng)，能促動(dòng)這一類別建筑的延展應(yīng)用。伴隨建筑實(shí)踐，更多類別的自動(dòng)化技術(shù)，會(huì)與綠色建筑融匯。自動(dòng)控制體系含有必備性的多樣性能，因此，它能解析出各類別的綠色建筑內(nèi)含要求，并添加建筑帶有的節(jié)能減排特性。

參考文獻(xiàn)：

[1]于春普.關(guān)于推動(dòng)綠色建筑設(shè)計(jì)的思考 [J].建筑學(xué)報(bào)，2003（10）.