自動(dòng)控制系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：自動(dòng)控制系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】電氣；自動(dòng)控制；控制方式

中圖分類號(hào)：TM92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1006-0278（2013）06-183-01

一、概述

一個(gè)理想的控制系統(tǒng)，在其控制過(guò)程中應(yīng)始終使被控量等于給定值。但是，由于系統(tǒng)中儲(chǔ)能元件的存在以及能源功率的限制，使得運(yùn)動(dòng)部件的加速度受到限制，其速度和位置難以瞬時(shí)變化。所以，當(dāng)給定值變化時(shí)，被控量不可能立即等于給定值，而需要經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，即瞬態(tài)過(guò)程。所謂瞬態(tài)過(guò)程就是指系統(tǒng)受到外加信號(hào)作用后，被控量隨時(shí)間變化的全過(guò)程。瞬態(tài)過(guò)程可以反映系統(tǒng)內(nèi)在性能的好壞，而常見(jiàn)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標(biāo)也是從瞬態(tài)過(guò)程定義出來(lái)的。對(duì)系統(tǒng)性能的基本要求有三個(gè)方面：穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性。

自動(dòng)控制理論研究的是如何接受控制對(duì)象和環(huán)境特征，通過(guò)能動(dòng)地采集和運(yùn)用信息，施加控制作用，使系統(tǒng)在變化或不確定的條件下正常運(yùn)行并具有預(yù)定功能。它是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)，其主要內(nèi)容涉及受控對(duì)象、環(huán)境特征、控制目標(biāo)和控制手段以及它們之間的相互作用。具有“自動(dòng)”功能的裝置自古有之，瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)上離心調(diào)速器是比較自覺(jué)地運(yùn)用反饋原理進(jìn)行設(shè)計(jì)并取得成功的首例。麥克斯韋對(duì)它的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，于1868年發(fā)表的論文當(dāng)屬最早的理論工作。從20世紀(jì)20年代到40年代形成了以時(shí)域法、頻率法和根軌跡法為主要內(nèi)容的“經(jīng)典”控制理論。60年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和航天等高科技的推動(dòng)，又產(chǎn)生了基于狀態(tài)空間模型的“現(xiàn)代”控制理論。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，人們力求使設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的性能指標(biāo)，為了使系統(tǒng)在一定的約束條件喜下，其某項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)而實(shí)行的控制稱為最優(yōu)控制。當(dāng)對(duì)象或環(huán)境特性變化時(shí)，為了使系統(tǒng)能自行調(diào)節(jié)，以跟蹤這種變化并保持良好的品質(zhì)，又出現(xiàn)了自適應(yīng)控制。

二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及控制方式

（一）開(kāi)環(huán)控制

控制裝置與受控對(duì)象之間只有順向作用而無(wú)反向聯(lián)系時(shí)，稱為開(kāi)環(huán)控制。開(kāi)環(huán)控制的特點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制過(guò)程很簡(jiǎn)單，但抗擾能力差、控制精度不高，故一般只能用于對(duì)控制性能要求較低的場(chǎng)合。

（二）閉環(huán)控制

控制裝置與受控對(duì)象之間，不但有順向作用，而且還有反向聯(lián)系，既有被控量對(duì)控制過(guò)程的影響，這種控制稱為閉環(huán)控制，相應(yīng)的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)又被稱為反饋控制或按偏差控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)是通過(guò)給定值與反饋量的偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)控制作用的，故這種控制常稱為按偏差控制，或稱反饋控制。此類系統(tǒng)包括了兩種傳輸信號(hào)的通道：由給定值至被控量的通道稱為前向通道；由被控量至系統(tǒng)輸入端的通道稱為反饋通道。閉環(huán)系統(tǒng)能減小或消除作用，但若設(shè)計(jì)調(diào)試不當(dāng)，易產(chǎn)生震蕩設(shè)置不能正常工作。自動(dòng)控制原理中所討論的系統(tǒng)主要是閉環(huán)控制系統(tǒng)。

（三）復(fù)合控制

反饋控制是在外部的作用下，系統(tǒng)的被控量發(fā)生變化后才做出相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制的，在受控對(duì)象具有較大時(shí)滯的情況下，其控制作用難以及時(shí)影響被控量，進(jìn)而形成快速有效的反饋控制。前饋補(bǔ)償控制，則在測(cè)量出外部作用的基礎(chǔ)上，形成與外部作用相反的控制量，該控制量與相應(yīng)的外部作用共同作用的結(jié)果，使被控量基本不受影響，即在偏差產(chǎn)生之前就進(jìn)行了防止偏差產(chǎn)生的控制。在這種控制方式中，由于被控量對(duì)控制過(guò)程不產(chǎn)生影響，故它也屬于開(kāi)環(huán)控制。前饋補(bǔ)償控制與反饋控制相結(jié)合，就構(gòu)成了復(fù)合控制。復(fù)合控制有兩種基本形式：按輸入前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制和按擾動(dòng)前饋補(bǔ)償控制的復(fù)合控制。

三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類

自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類方法較多，常見(jiàn)的有以下幾種：線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。由線性微分方程或線性差分方程所描述的系統(tǒng)為線性系統(tǒng)；由非線性方程所描述的系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)；定常系統(tǒng)和系統(tǒng)，從系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)看，若微分方程的系數(shù)不是時(shí)間變量的函數(shù)則稱此類系統(tǒng)為定常系統(tǒng)。否則稱為是系統(tǒng)。若系統(tǒng)既是線性的又是定常的，則稱之為線性定常系統(tǒng)；連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和采樣系統(tǒng)，從系統(tǒng)中的信號(hào)來(lái)看，若系統(tǒng)各部分的信號(hào)都是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)即模擬量，則稱此系統(tǒng)為連續(xù)系統(tǒng)，若系統(tǒng)中有一處或多處信號(hào)為時(shí)間的離散函數(shù)，如脈沖或數(shù)碼信號(hào)，則稱之為離散系統(tǒng)。若系統(tǒng)中既有模擬量也有離散信號(hào)，則又稱為采樣系統(tǒng)；恒值系統(tǒng)、隨動(dòng)系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)，若系統(tǒng)的給定值為一定值，而控制任務(wù)就是克服騷動(dòng)，使被控量保持恒值，此類系統(tǒng)稱為恒值系統(tǒng)。若系統(tǒng)給定值按照事先不知道的時(shí)間函數(shù)變化，并要求被控量跟隨給定值的變化，則此類系統(tǒng)稱為隨動(dòng)系統(tǒng)。若系統(tǒng)的給定值按照一定時(shí)間函數(shù)變化，并要求被控量隨之變化，則此類系統(tǒng)稱為程序控制系統(tǒng)。此外，根據(jù)組成系統(tǒng)的物理部件的類型，可分為機(jī)電控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)以及生物系統(tǒng)等。根據(jù)系統(tǒng)的的被控量，又可分為位置控制系統(tǒng)、速度系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等。

第2篇：自動(dòng)控制系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】樓宇自控系統(tǒng)（BA）　設(shè)計(jì) 系統(tǒng)干線圖 平面設(shè)備圖

樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)，它是利用計(jì)算機(jī)，自動(dòng)地對(duì)建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，它具有節(jié)能、提高經(jīng)濟(jì)效率和改善設(shè)備周圍環(huán)境等功能，現(xiàn)在越來(lái)越被人們所接受，是現(xiàn)代建筑的重要組成部分之一。所以自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)成為了現(xiàn)代建筑學(xué)中的核心。

1992年的《建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》中沒(méi)有詳細(xì)的規(guī)定，如何進(jìn)行規(guī)范詳細(xì)的設(shè)計(jì)一直沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn)。尤其是在民用建筑中，建筑電氣設(shè)計(jì)分方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段，對(duì)于各個(gè)階段的設(shè)計(jì)深度一直很混亂。國(guó)家建設(shè)部從01年開(kāi)始籌備重新編寫(xiě)設(shè)計(jì)深度的規(guī)定，經(jīng)過(guò)各方面專家一年多的討論、磋商，參照了國(guó)外的有關(guān)資料，于03年4月1日正式頒發(fā)了新的《建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》，并要求03年6月1日實(shí)施，同時(shí)廢止原有《規(guī)定》。新版《規(guī)定》與92年版相比，變化比較大，取消了初設(shè)時(shí)的大量表格計(jì)算；施工圖設(shè)計(jì)中把BA系統(tǒng)大部分圖紙規(guī)定由承包商負(fù)責(zé)深化設(shè)計(jì)，相對(duì)地減少了設(shè)計(jì)院的負(fù)擔(dān)。雖然《規(guī)定》中還有不完善的地方，但在沒(méi)有更新、更權(quán)威的部門(mén)推出規(guī)定之前，應(yīng)必須執(zhí)行此《規(guī)定》。當(dāng)然《規(guī)定》是指導(dǎo)方面的，不可能非常細(xì)，在細(xì)節(jié)上每個(gè)設(shè)計(jì)人員都會(huì)有各自的理解。本文一則依據(jù)每次《規(guī)定》討論會(huì)上專家們的意見(jiàn)，請(qǐng)教了部分《規(guī)定》的編者；二則依據(jù)了設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)人員的意見(jiàn)和　BA　承包商技術(shù)人員的意見(jiàn)，對(duì)BA　各個(gè)階段的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述和比較，供設(shè)計(jì)人員參考。從新《規(guī)定》上可以看出，把一部分圖紙內(nèi)容劃到深化設(shè)計(jì)中去，從繪圖的工作量上減少了，但是從對(duì)BA的了解深度上一點(diǎn)也沒(méi)有減少。因?yàn)橐环矫鎻摹兑?guī)定》要求的設(shè)計(jì)內(nèi)容上，對(duì)深化設(shè)計(jì)的內(nèi)容沒(méi)有深入的了解是無(wú)法很好的完成的；另一方面《規(guī)定》要求配合承包方了解設(shè)備及要求，審查深化設(shè)計(jì)圖紙，這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)BA系統(tǒng)要有深刻的了解。

1　總則

首先，BA是對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)測(cè)和控制，要想把設(shè)計(jì)做好，必須詳細(xì)的把被監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備的運(yùn)行原理及控制的要求深入地了解。目前BA監(jiān)控的主要內(nèi)容有幾個(gè)大的方面，有照明系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)，以及對(duì)電梯、扶梯的監(jiān)視，其中最主要的是空調(diào)系統(tǒng)。當(dāng)利用BA　來(lái)完成系統(tǒng)集成的功能時(shí)，要清楚的知道其他的系統(tǒng)和BA之間的信息傳遞，從原則上來(lái)說(shuō)，方案設(shè)計(jì)的文件應(yīng)該滿足編制初步的設(shè)計(jì)文件需要；初步設(shè)計(jì)文件應(yīng)滿足編制施工圖設(shè)計(jì)文件的需要；施工圖設(shè)計(jì)文件應(yīng)滿足設(shè)備材料采購(gòu)、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作和施工的需要。BA子系統(tǒng)的分類及名稱應(yīng)依據(jù)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)：《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T　50314-2000；圖紙的排列順序按《規(guī)定》中的順序（如設(shè)計(jì)說(shuō)明、系統(tǒng)圖、平面圖、材料表）。一般地來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)院對(duì)BA的設(shè)計(jì)是包括在弱電設(shè)計(jì)或是在總的電氣設(shè)計(jì)中，而工程承包方二次的深化設(shè)計(jì)往往都是單項(xiàng)的　BA　設(shè)計(jì)。《規(guī)定》劃到深化設(shè)計(jì)中的圖紙主要有三部分內(nèi)容：一是子系統(tǒng)的系統(tǒng)圖，雖然目前在施工圖中不必要求出了，但是草圖還是必須要有的，這樣如果在圖紙歸檔的時(shí)候，作為設(shè)計(jì)資料來(lái)一起歸檔的話，沒(méi)有這部分草圖，DDC的選擇和監(jiān)控點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)是根本無(wú)法進(jìn)行的；二是傳感器、執(zhí)行器材料的選擇；三是DDC與機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備之間連接的平面圖。

2　設(shè)計(jì)方案

此設(shè)計(jì)階段中，建筑電氣專業(yè)設(shè)計(jì)的文件主要為設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括以下內(nèi)容：

（1）設(shè)計(jì)范圍是在電氣或弱電總說(shuō)明中闡述建筑物智能化設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)，設(shè)計(jì)上的內(nèi)容包括建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。

（2）BA　設(shè)計(jì)的相關(guān)系統(tǒng)內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明下自控設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容，主要是對(duì)變配電設(shè)備.配電系統(tǒng).空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行.給排水系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視.控制.測(cè)量和記錄，以及對(duì)電梯和自動(dòng)扶梯的運(yùn)行監(jiān)視

（3）當(dāng)由樓宇自控系統(tǒng)完成系統(tǒng)集成時(shí)，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明下集成的內(nèi)容.主要是對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)：對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)；對(duì)公共安全以及公共設(shè)施存在隱患的設(shè)備進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)；對(duì)停車場(chǎng)管理的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3　初步設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括　說(shuō)明書(shū)、系統(tǒng)圖、平面圖、設(shè)備材料表這些方便

3.1　設(shè)計(jì)說(shuō)明

3.1.1　設(shè)計(jì)依據(jù)

（1）建筑概況：說(shuō)明下建筑的類別、它的性質(zhì)、面積、計(jì)劃中規(guī)定的層數(shù)、高度以及智能化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是等級(jí)等等；

（2）相關(guān)專業(yè)所提供給本專業(yè)工程的一些設(shè)計(jì)資料；

（3）建設(shè)方提供的有關(guān)職能部門(mén)認(rèn)定的工程設(shè)計(jì)資料，建設(shè)方設(shè)計(jì)要求；

（4）本工程采用的主要標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)。

3.1.2　設(shè)計(jì)范圍：在電氣或弱電設(shè)計(jì)說(shuō)明中闡述的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括樓宇自控系統(tǒng)。

3.1.3　樓宇自控系統(tǒng)控制室的位置、面積、獨(dú)立設(shè)置或與哪些系統(tǒng)合用，監(jiān)控總點(diǎn)數(shù)，主要包括以下幾點(diǎn)：數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、模擬輸入、　模擬輸出各為多少，系統(tǒng)的組成

3.1.4　各子系統(tǒng)的要求。

（1）對(duì)于制冷系統(tǒng)應(yīng)要說(shuō)明下制冷機(jī)的形式、臺(tái)數(shù)，自帶的控制功能、以及控制要求（如：機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，冷凍水、冷卻水及冷卻塔進(jìn)水管處的電動(dòng)蝶閥打開(kāi)，同時(shí)冷凍水泵、冷卻水泵啟動(dòng)，冷卻塔風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。經(jīng)水流開(kāi)關(guān)后確認(rèn)管路系統(tǒng)內(nèi)水流正常后啟動(dòng)冷水機(jī)組。停機(jī)時(shí)，首先先停掉冷水機(jī)。延遲一定時(shí)間后，開(kāi)始停水泵、風(fēng)機(jī)，并且即時(shí)的去關(guān)閉水閥；通過(guò)溫度傳感器及流量傳感器分別測(cè)出負(fù)荷的實(shí)際供水溫差及水流量，計(jì)算出實(shí)際耗冷量，并根據(jù)冷水機(jī)組的匹配情況，自動(dòng)決定設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)，以滿足負(fù)荷的要求），BA　要實(shí)現(xiàn)的功能等。

（2）對(duì)熱力系統(tǒng)應(yīng)說(shuō)明鍋爐的形式、臺(tái)數(shù)，熱交換器的臺(tái)數(shù)，鍋爐自帶的控制功能、控制要求（如：根據(jù)回水壓力測(cè)量調(diào)整熱水加壓泵的工作臺(tái)數(shù)，調(diào)節(jié)二次熱水閥的開(kāi)度，便利熱水供水壓力保持在設(shè)定的范圍內(nèi)；通過(guò)檢驗(yàn)二次側(cè)供水溫度，并與設(shè)定值比較，調(diào)節(jié)一次電動(dòng)閥的開(kāi)度，來(lái)滿足二次負(fù)荷），BA　要實(shí)現(xiàn)的控制功能等。

（3）對(duì)冷凍水、冷卻水系統(tǒng)應(yīng)說(shuō)明冷凍、冷卻水泵的臺(tái)數(shù)、冷卻塔的臺(tái)數(shù)，控制要求及BA實(shí)現(xiàn)的功能等。對(duì)于空氣處理系統(tǒng)應(yīng)說(shuō)明空氣處理機(jī)的臺(tái)數(shù)、控制要求及BA　實(shí)現(xiàn)的功能等。對(duì)于給排水系統(tǒng)應(yīng)說(shuō)明給水泵臺(tái)數(shù)、排水泵臺(tái)數(shù)、控制要求及BA　實(shí)現(xiàn)的功能。

（4）對(duì)于供配電設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)應(yīng)說(shuō)明高壓開(kāi)關(guān)柜的臺(tái)數(shù)，包括進(jìn)線柜、出線柜、聯(lián)絡(luò)柜各多少；變壓器多少臺(tái)、低壓柜多少臺(tái)，其中進(jìn)線柜、出線柜、聯(lián)絡(luò)柜、電容補(bǔ)償柜各多少；柴油發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)；直流電池屏臺(tái)數(shù)。當(dāng)然，只說(shuō)明BA　監(jiān)測(cè)的設(shè)備。

（5）對(duì)于照明系統(tǒng)應(yīng)說(shuō)明控制要求（時(shí)間、光線）及各種燈光控制的路數(shù)等。

3.1.5　當(dāng)完成智能化系統(tǒng)集成功能時(shí)需說(shuō)明集成的子系統(tǒng)及其要求。

如：對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行如下監(jiān)測(cè)：監(jiān)視各類探測(cè)器的狀態(tài)是否良好正常使用；監(jiān)視手動(dòng)報(bào)警按鈕是否靈活、關(guān)鍵的是要檢查下消火栓的按鈕是否存在生銹打不開(kāi)的情況、看下水流的指示器、壓力表報(bào)警開(kāi)關(guān)等以及報(bào)警點(diǎn)的狀態(tài)；監(jiān)視放火卷簾及其他聯(lián)動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)。

3.1.6　主要產(chǎn)品的選型；主要是看設(shè)計(jì)中所使用的符號(hào)、標(biāo)注的含義；接地的要求及導(dǎo)線選型及敷設(shè)方式

3.1.7主要問(wèn)題需提請(qǐng)?jiān)诔踉O(shè)審批的時(shí)候就要進(jìn)行確定以及做好解決

3.2　系統(tǒng)干線圖

先畫(huà)出系統(tǒng)干線圖，對(duì)于各個(gè)系統(tǒng)在系統(tǒng)主干線圖中，要大致的標(biāo)出，只標(biāo)注出線路的連接路路勁，不做線路選型。

3.3　平面設(shè)備圖

對(duì)于一些圖紙可以只畫(huà)出設(shè)備的平部分布，不做線路的鏈接。

4　施工圖設(shè)計(jì)

（1）圖紙目錄：先列下一個(gè)新繪圖紙做為先例，后列重復(fù)使用圖。

（2）施工設(shè)計(jì)說(shuō)明

一設(shè)計(jì)依據(jù)：可以按照初步的設(shè)計(jì)依據(jù)進(jìn)行說(shuō)明。二設(shè)計(jì)范圍。三當(dāng)完成智能化系統(tǒng)集成功能時(shí)，需要說(shuō)明下集成的子系統(tǒng)及其要求，并前要與初步設(shè)計(jì)一致。四主要產(chǎn)品的選型。主要包括以下幾點(diǎn)：數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、模擬輸入、　模擬輸出各為多少，系統(tǒng)的組成。六系統(tǒng)的施工要求和注意事項(xiàng)。

（3）系統(tǒng)干線圖

監(jiān)控系統(tǒng)干線圖，要求每個(gè)編號(hào)和監(jiān)控點(diǎn)表都要一一對(duì)應(yīng)，設(shè)備之間的相互連接畫(huà)的要很清晰，設(shè)備的材料要與平面設(shè)計(jì)材料表要一致，位置應(yīng)當(dāng)與實(shí)際的位置大體形成一致。各個(gè)監(jiān)控點(diǎn).與系統(tǒng)干線系統(tǒng)圖應(yīng)該要嚴(yán)格的一致性

5　深化設(shè)計(jì)

深化設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)的區(qū)別在于增加詳細(xì)的分系統(tǒng)圖、詳細(xì)的設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)DDC與監(jiān)控設(shè)備的連接平面圖和接線圖及詳細(xì)的設(shè)備材料清單。

第3篇：自動(dòng)控制系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：電力拖動(dòng) 自動(dòng)控制 運(yùn)行

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2012）010-028-02

1 引言

隨著科技日新月異的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化程度與生產(chǎn)水平達(dá)到了前所未有的高度，在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于：一方面可以保障自身系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；另一方面可以滿足企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)要求。電力拖動(dòng)系統(tǒng)可以很好的對(duì)電動(dòng)機(jī)、各類繼電器等原件進(jìn)行保護(hù)，進(jìn)而減少系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中故障發(fā)生概率。因此，研究電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，提升其自動(dòng)化程度，增強(qiáng)其安全性，完善其功能，對(duì)于企業(yè)而言是至關(guān)重要的。

2 電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制原理及其設(shè)計(jì)

2.1 電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制原理

操作人員在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可以得到電動(dòng)機(jī)各信息的反饋，例如電流反饋等。在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中，電氣設(shè)備是實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)控制的核心器件。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在此過(guò)程中的主要作用是顯示信息顯示、運(yùn)行連鎖、安全保護(hù)等信息，同時(shí)其也是電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)的唯一途徑。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作人員可以利用計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求實(shí)行不同的自動(dòng)控制方案。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制主要是利用計(jì)算機(jī)完成邏輯計(jì)算、功能模塊化、編程等工作，然后為操作人員提供獨(dú)立于機(jī)械設(shè)備的儀器驅(qū)動(dòng)程序，方便使用者可以較快的將程序與自己的系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接測(cè)試，方便編程。雖然電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)及要求的設(shè)定“因人而異”。但從系統(tǒng)的本質(zhì)來(lái)講，系統(tǒng)構(gòu)成的基本原理還是殊途同歸的，即以計(jì)算機(jī)為系統(tǒng)的集中控制中心，信號(hào)輸入給計(jì)算機(jī)下達(dá)指令，信號(hào)輸出執(zhí)行指令。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)接收信號(hào)與輸出信號(hào)的系統(tǒng)反應(yīng)如圖1所示。

2.2 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)方案的確定

在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)方面，是否確定好方案與控制方式將會(huì)決定整個(gè)設(shè)計(jì)能否成功。如果宏觀方案是正確切實(shí)可行的，那么生產(chǎn)設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求的可能性才能得到保障。在設(shè)計(jì)時(shí)，即便出現(xiàn)某個(gè)控制環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，也可以通過(guò)不斷改進(jìn)與測(cè)試達(dá)到要求，但如果宏觀方案一開(kāi)始就制定有問(wèn)題，那么設(shè)計(jì)工作必須等到方案明確后重新開(kāi)始。

學(xué)術(shù)領(lǐng)域認(rèn)為，所謂電力拖動(dòng)自動(dòng)控制方案，其主要是依據(jù)不同的生產(chǎn)工藝要求，例如根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求、加工效率、零部件加工精度等條件來(lái)決定電動(dòng)機(jī)運(yùn)行、類型、數(shù)量、傳動(dòng)方式等控制要求。最后將這些調(diào)研好的工藝要求與控制要求相結(jié)合，作為電氣控制原理圖設(shè)計(jì)電器原件選擇的重要參考憑證。譬如說(shuō)，在設(shè)計(jì)效率要求較高的加工機(jī)床時(shí)，拖動(dòng)方式可以隨機(jī)變化，如可以使用直流拖動(dòng)，也可以使用集中拖動(dòng)等。確定好拖動(dòng)方案后，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的數(shù)量以及各項(xiàng)參數(shù)也隨之明了，控制方式的選擇就是控制要求的選擇。

2.3 電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)的選擇

在確定好電力拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案后，需要根據(jù)實(shí)際需求對(duì)電動(dòng)機(jī)的數(shù)量、規(guī)格及各項(xiàng)參數(shù)如額定轉(zhuǎn)速、功率等進(jìn)行選擇與確定。筆者通過(guò)總結(jié)，歸納出電動(dòng)機(jī)在選擇方面應(yīng)當(dāng)遵循以下幾點(diǎn)：

（1）電動(dòng)機(jī)功率的選擇應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)要求直接掛鉤，要選擇與其相匹配，能夠擁有一定負(fù)載的電動(dòng)機(jī)，這樣，才能保證生產(chǎn)機(jī)械的正常運(yùn)行。此外，在明確電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，還需對(duì)以下三大要素進(jìn)行綜合考慮：1）允許過(guò)載能力；2）啟動(dòng)能力；3）電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。確決定電動(dòng)機(jī)功率選擇的核心條件是電動(dòng)機(jī)容量，通常，電動(dòng)機(jī)容量容易受外界環(huán)境影響，所以電動(dòng)機(jī)額定功率的確定要進(jìn)行多次校驗(yàn)確認(rèn)。

（2）電動(dòng)機(jī)采用直流還是交流電需要結(jié)合企業(yè)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面綜合考量，筆者認(rèn)為，通常情況，企業(yè)只需要選擇操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性強(qiáng)、維護(hù)遍歷、價(jià)格低廉的交流異步電動(dòng)機(jī)即可。但如果所在企業(yè)生產(chǎn)機(jī)械功率大、調(diào)速范圍廣，則可以采用調(diào)速性能優(yōu)質(zhì)的直流電動(dòng)機(jī)。

（3）電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速需要結(jié)合以下方面來(lái)選擇，主要是看所在企業(yè)機(jī)械匹配的技術(shù)經(jīng)濟(jì)程度，如企業(yè)所需電動(dòng)機(jī)需擁有較高的使用壽命，并較少使用，那么就需要結(jié)合企業(yè)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多方面因素來(lái)選擇；如果企業(yè)使用電動(dòng)機(jī)頻繁，那么該電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速就需要以電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能儲(chǔ)存量來(lái)選擇。

（4）必須在供電電網(wǎng)電壓基礎(chǔ)上選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓各參數(shù)，必須保證兩者一致。電動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)形式要根據(jù)企業(yè)的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行選擇。

總而言之，電動(dòng)機(jī)數(shù)量、規(guī)格以及各項(xiàng)參數(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、作業(yè)環(huán)境、使用需求等多方面綜合考慮來(lái)選擇，要保證所選擇的電動(dòng)機(jī)既能滿足企業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的實(shí)際需求，又能夠保證其運(yùn)行的可靠性與實(shí)惠。

2.4 電力拖動(dòng)設(shè)計(jì)中電器控制線路的設(shè)計(jì)

拖動(dòng)方案與電動(dòng)機(jī)的選擇之后，其次是電器控制線路的設(shè)計(jì)。電器控制線路是整個(gè)電器選擇與安裝圖設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，通常，電器控制線路的設(shè)計(jì)方法是，根據(jù)所有部件不同的需求，根據(jù)控制線路的總體框架來(lái)細(xì)化局部線路，最后根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的實(shí)際需求與相互關(guān)聯(lián)，將局部線路統(tǒng)籌規(guī)劃到線路總體框架中，形成一個(gè)完整的控制線路。

設(shè)計(jì)前期調(diào)研：控制線路設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)者需要對(duì)企業(yè)生產(chǎn)工藝與機(jī)械實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)研。對(duì)于一般企業(yè)而言，控制線路僅需要滿足下屬三種功能即可：即制動(dòng)、起動(dòng)與反向。生產(chǎn)機(jī)械工藝較大的企業(yè)通常還需要平滑調(diào)速、安全預(yù)警功能等。另外，操作者能否對(duì)控制線路做出及時(shí)反應(yīng)，能否進(jìn)行操作等問(wèn)題也都需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前調(diào)研明白。

設(shè)計(jì)過(guò)程的掌控：控制線路能否穩(wěn)定安全運(yùn)行取決于控制線路工作是否安全與穩(wěn)定，因此在選擇設(shè)計(jì)元件時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用性能良好、使用期限長(zhǎng)、抗干擾能力強(qiáng)、安全可靠、穩(wěn)定的繼電器，同時(shí)在規(guī)劃具體線路時(shí)，筆者認(rèn)為，設(shè)計(jì)人員還需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

（1）觸頭的設(shè)計(jì)，要保證所有電器觸頭必須全部正確對(duì)接。例如同一電器，如果將常閉與常開(kāi)的輔助頭放在一起，那么當(dāng)將它們接在不同相的電源上時(shí)，很可能由于限位開(kāi)關(guān)上的常開(kāi)/閉觸頭產(chǎn)生電位差使得電路短路，如果線路沒(méi)有良好的絕緣性，那么勢(shì)必會(huì)造成電路短路事故。

（2）設(shè)計(jì)電器線圈聯(lián)接時(shí)，要保證所有電器線圈正確聯(lián)接。串聯(lián)的兩個(gè)電器線圈一般不能出現(xiàn)在交流控制電路中，即便串聯(lián)的兩個(gè)線圈的額定電壓和等同于外加電壓，也不允許非并聯(lián)線圈連接。要實(shí)現(xiàn)接觸器與接觸器，接觸器與線圈的同步，應(yīng)當(dāng)將所有線圈并聯(lián)在電路中，使所有線圈承受相同的額定電壓。

（3）設(shè)計(jì)后的控制機(jī)構(gòu)，其后期維護(hù)與操作必須簡(jiǎn)單明了，在操作人員采用某種控制方式控制時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需求迅速、快捷的切換到其他控制方式，例如，在進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)，可以根據(jù)需求直接切換到手動(dòng)控制，所有電控設(shè)備都需保證其后期運(yùn)行的穩(wěn)定性與維護(hù)的便利性，同時(shí)還需為其配置隔離電器，以便在儀器出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行搶修。

2.5 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

筆者通過(guò)總結(jié)，歸納出當(dāng)前電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的原則：

（1）經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單化原則。企業(yè)在選擇電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，都想要低廉的價(jià)格換來(lái)可靠的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡最大努力將系統(tǒng)不必要的電器與觸頭數(shù)量進(jìn)行減少，線路設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)最優(yōu)化。

（2）穩(wěn)定、安全、可靠性原則。在經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單化原則基礎(chǔ)上選擇穩(wěn)定性、可靠性、安全性較強(qiáng)的元件。

3 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)

任何系統(tǒng)的出現(xiàn)都需要制定想匹配的安全防護(hù)措施，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)亦是如此，一般情況下，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)分為兩種：一種是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)；另一種是電器保護(hù)。電器保護(hù)是最基本，也是必要的保護(hù)，其通常有過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、欠壓保護(hù)以及熱保護(hù)。而計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)則是不可或缺的保護(hù)，它屬于高級(jí)保護(hù)，主要是對(duì)確保系統(tǒng)運(yùn)行、維穩(wěn)等進(jìn)行保護(hù)。筆者在下文將從以下幾點(diǎn)對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)進(jìn)行分析：

（1）短路保護(hù)：短路故障一般是因?yàn)殡娏鞫搪范斐删植侩姎庠O(shè)備絕緣體過(guò)熱損害，電流過(guò)大，容易造成強(qiáng)大的電磁脈沖進(jìn)而產(chǎn)生電動(dòng)應(yīng)力，進(jìn)而損害電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)或各種電器設(shè)備。

（2）過(guò)流保護(hù)：如果使用電動(dòng)機(jī)不當(dāng)，很容易使得電動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)作，這樣會(huì)引起電動(dòng)機(jī)局部過(guò)電流，一般的過(guò)電流能量是正常啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流的數(shù)倍，因此容易損害電動(dòng)機(jī)及系統(tǒng)元器件。

（3）欠壓保護(hù)：系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果電源電壓不能滿足電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)作的需求，容易造成系統(tǒng)因欠壓而減緩電動(dòng)機(jī)速率甚至同志運(yùn)作，當(dāng)負(fù)載矩不變時(shí)，可以適當(dāng)?shù)脑黾与娫磥?lái)提壓。另外，欠壓還會(huì)造成電氣釋放問(wèn)題，進(jìn)而影響系統(tǒng)所有器件的正常工作，情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)故障。所以，筆者認(rèn)為，當(dāng)電壓達(dá)到電動(dòng)機(jī)電壓臨界值時(shí)，可以采取切斷電源措施來(lái)進(jìn)行保護(hù)。

（4）熱保護(hù)：任何元器件在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)都會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，如果電動(dòng)機(jī)繞組或長(zhǎng)時(shí)間超載運(yùn)行，那么勢(shì)必會(huì)造成自身溫度高于允許值，進(jìn)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，為避免過(guò)熱損害，可以采用多個(gè)電動(dòng)機(jī)相替換的方法進(jìn)行熱保護(hù)。

（5）安全鏈：安全鏈的保護(hù)主要涉及五個(gè)方面。1）欠壓保護(hù)的控制；2）過(guò)流保護(hù)的控制；3）水壓保護(hù)；4）油壓保護(hù)；5）軸瓦溫度保護(hù)。安全鏈?zhǔn)菍⑸鲜鑫宸N保護(hù)串聯(lián)在一起的保護(hù)，無(wú)論其中哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，計(jì)算機(jī)都會(huì)直接將自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)閉。

（6）運(yùn)行連鎖和啟動(dòng)連鎖的保護(hù)：當(dāng)計(jì)算機(jī)接收到信號(hào)后，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)所配置的程序完成，該過(guò)程主要是預(yù)防系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)信號(hào)條件的消失或電動(dòng)機(jī)缺乏條件啟動(dòng)的保護(hù)。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)各方面的研究，提出了加強(qiáng)、完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安全防護(hù)的意見(jiàn)，以期為設(shè)計(jì)者與使用者提供幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王春鳳，李旭春，楊耕.電力電子與運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)安全性建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011（07）.

[2] 陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)——運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

第4篇：自動(dòng)控制系統(tǒng)范文

[關(guān)鍵詞]電力拖動(dòng) 自動(dòng)控制 運(yùn)行

中圖分類號(hào)：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）18-0288-01

l 引言

隨著科技日新月異的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化程度與生產(chǎn)水平達(dá)到了前所未有的高度，在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于：一方面可以保障自身系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；另一方面可以滿足企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)要求。研究電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，增強(qiáng)其安全性，對(duì)于企業(yè)而言是至關(guān)重要的。

2 電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制原理及其設(shè)計(jì)

2.1 電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制原理

操作人員在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可以得到電動(dòng)機(jī)各信息的反饋，例如電流反饋等。在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中，電氣設(shè)備是實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)控制的核心器件。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在此過(guò)程中的主要作用是顯示信息顯示、運(yùn)行連鎖、安全保護(hù)等信息 ，同時(shí)其也是電力拖動(dòng)系統(tǒng) 自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)的唯一途徑。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的本質(zhì)來(lái)講，系統(tǒng)構(gòu)成的基本原理還是殊途同歸的，即以計(jì)算機(jī)為系統(tǒng)的集中控制中心，信號(hào)輸入給計(jì)算機(jī)下達(dá)指令，信號(hào)輸出執(zhí)行指令。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)接收信號(hào)與輸出信號(hào)的系統(tǒng)反應(yīng)如圖 l所示。

2.2 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)方案的確定

在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)方面，是否確定好方案與控制 方式將會(huì)決定整個(gè)設(shè)計(jì)能否成功。如果宏觀方案是正確切實(shí)可行的，那么生產(chǎn)設(shè)各各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求的可能性才能得到保障。在設(shè)計(jì)時(shí)，即便出現(xiàn)某個(gè)控制環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，也可以 通過(guò)不斷改進(jìn)與測(cè)試達(dá)到要求，但如果宏觀方案一開(kāi)始就制定有問(wèn)題，那么設(shè)計(jì)工作必須等到方案明確后重新開(kāi)始。學(xué)術(shù)領(lǐng)域認(rèn)為，所謂電力拖動(dòng)自動(dòng)控制方案，其主要是依據(jù)不同的生產(chǎn)工藝要求，例如根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求、加工效率、零部件加工精度等條件來(lái)決定電動(dòng)機(jī)運(yùn)行、類型、數(shù)量、傳動(dòng)方式等控制要求。最后將這些調(diào)研好的工藝要求與控制要求相結(jié)合，作為電氣控制原理圖設(shè)計(jì)電器原件選擇的重要參考憑證。

2.3 電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)的選擇

在確定好電力拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案后，需要根據(jù)實(shí)際需求對(duì)電動(dòng)機(jī)的數(shù)量、規(guī)格及各項(xiàng)參數(shù)如額定轉(zhuǎn)速、功率等進(jìn)行選擇與確定。筆者通過(guò)總結(jié)，歸納出電動(dòng)機(jī)在選擇方面應(yīng)當(dāng)遵 循 以下幾點(diǎn)：

（1） 電動(dòng)機(jī)功率的選擇應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)要求直接掛鉤，要選擇與其相匹配，能夠擁有一定負(fù)載的電動(dòng)機(jī)，這樣，才能保證生產(chǎn)機(jī)械的正常運(yùn)行。此外，在明確電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，還需對(duì)以下三大要素進(jìn)行綜合考慮：1）允許過(guò)載能力；2）啟動(dòng)能力；3）電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。確決定電動(dòng)機(jī)功率選擇的核心條件是電動(dòng)機(jī)容量，通常，電動(dòng)機(jī)容量容易受外界環(huán)境影響，所以電動(dòng)機(jī)額定功率的確定要進(jìn)行多次校驗(yàn)確認(rèn)。

（2） 電動(dòng)機(jī)采用直流還是交流電需要結(jié)合企業(yè)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面綜合考量，筆者認(rèn)為，通常情況，企業(yè)只需要選擇操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性強(qiáng)、維護(hù)遍歷、價(jià)格低廉的交流異步電動(dòng)機(jī)即可。但如果所在企業(yè)生產(chǎn)機(jī)械功率大、調(diào)速范圍廣，則可以采用調(diào)速性能優(yōu)質(zhì)的直流電動(dòng)機(jī)。

（3） 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速需要結(jié)合以下方面來(lái)選擇，主要是看所在企業(yè)機(jī)械匹配的技術(shù)經(jīng)濟(jì)程度，如企業(yè)所需電動(dòng)機(jī)需擁有較高的使用壽命，并較少使用，那么就需要結(jié)合企業(yè)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多方面因素來(lái)選擇；如果企業(yè)使用電動(dòng)機(jī)頻繁，那么電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速就需要以電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能儲(chǔ)存量來(lái)選擇。

（4） 必須在供電電網(wǎng)電壓基礎(chǔ)上選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓各參數(shù) ，必須保證兩者一致 。電動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)形式要根據(jù)企業(yè)的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行選擇 ?？偠灾妱?dòng)機(jī)數(shù)量、規(guī)格以及各項(xiàng)參數(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、作業(yè)環(huán)境、使用需求等多方面綜合考慮來(lái)選擇，要保證所選擇的電動(dòng)機(jī)既能滿足企業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的實(shí)際需求，又能夠保證其運(yùn)行的可靠性與實(shí)惠。

2.4 電力拖動(dòng)設(shè)計(jì)中電器控制線路的設(shè)計(jì)

拖動(dòng)方案與電動(dòng)機(jī)的選擇之后，其次是電器控制線路的設(shè)計(jì)。在選擇設(shè)計(jì)元件時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用性能良好、使用期限長(zhǎng)、抗干擾能力強(qiáng)、安全可靠、穩(wěn)定的繼電器 ，同時(shí)在 規(guī)劃具體線路時(shí)，筆者認(rèn)為，設(shè)計(jì)人員還需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容 ： （1）觸頭的設(shè)計(jì)，要保證所有電器觸 頭必須全部正確對(duì)接。 （2）設(shè)計(jì)電器線圈聯(lián)接時(shí)，要保證所有電器線圈正確聯(lián)接。 （3）設(shè)計(jì)后的控制機(jī)構(gòu)，其后期維護(hù)與操作必須簡(jiǎn)單明了，在操作人員采用某種控制方式控制時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需求迅速、快捷的切換到其他控制方式。

2.5 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

當(dāng)前電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的原則：

（1）經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單化原則 。企業(yè)在選擇電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，都想要低廉的價(jià)格換來(lái)可靠的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡最大努力將系統(tǒng)不必要的電器與觸頭數(shù)量進(jìn)行減少，線路設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)最優(yōu)化。（2）穩(wěn)定、安全、可靠性原則。在經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單化原則基礎(chǔ)上選擇穩(wěn)定性、可靠性、安全性較強(qiáng)的元件。

3 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)

任何系統(tǒng)的出現(xiàn)都需要制定想匹配的安全防護(hù)措施，電力拖動(dòng) 自動(dòng)控制系統(tǒng)亦是如此，一般情況下，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)分為兩種：一種是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)；另一種是電器保護(hù)。下文將從以下幾點(diǎn)對(duì)電力拖動(dòng) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)進(jìn)行分析：

（1）短路保護(hù)：短路故障一般是因?yàn)殡娏鞫搪范斐删植侩姎庠O(shè)各絕緣體過(guò)熱損害，電流過(guò)大，容易造成強(qiáng)大的 磁脈沖進(jìn)而產(chǎn)生電動(dòng)應(yīng)力，進(jìn)而損害電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)或各種電器設(shè)備。 （2）過(guò)流保護(hù)：如果使用電動(dòng)機(jī)不當(dāng)，很容易使得電動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)作，這樣會(huì)引起 電動(dòng)機(jī)局部過(guò)電流 ，一般的過(guò)電流能量是正常啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流的數(shù)倍，因此容易損害電動(dòng)機(jī)及系統(tǒng)元器件。 （3）欠壓保護(hù)：系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果電源電壓不能滿足電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)作的需求，容易造成系統(tǒng)因欠壓而減緩電動(dòng)機(jī)速率甚至同志運(yùn)作，當(dāng)負(fù)載矩不變時(shí)，可以適當(dāng)?shù)脑黾与娫磥?lái)提壓。另外，欠壓還會(huì)造成電氣釋放問(wèn)題，進(jìn)而影響系統(tǒng)所有器件的正常工作，情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)故障。所以，筆者認(rèn)為，當(dāng)電壓達(dá)到電動(dòng)機(jī)電壓臨界值時(shí)，可以采取切斷電源措施來(lái)進(jìn)行保護(hù) 。 （4）熱保護(hù)：任何元器件在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)都會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，如果電動(dòng)機(jī)繞組或長(zhǎng)時(shí)間超載運(yùn)行，那么勢(shì)必會(huì)造成自身溫度高于允許值，進(jìn)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，為避免過(guò)熱損害，可 以采用多個(gè) 電動(dòng)機(jī)相替換 的方法進(jìn)行熱保護(hù)。（5）安全鏈：安全鏈的保護(hù)主要涉及五個(gè)方面。1）欠壓保護(hù)的控制；2）過(guò)流保護(hù)的控制：3）水壓保護(hù)；4）油壓保護(hù)；5）軸瓦溫度保護(hù)。安全鏈?zhǔn)菍⑸鲜鑫宸N保護(hù)串聯(lián)在一起的保護(hù)，無(wú)論其中哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，計(jì)算機(jī)都會(huì)直接將自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)閉。 （6）運(yùn)行連鎖和啟動(dòng)連鎖的保護(hù)：當(dāng)計(jì)算機(jī)接收到信號(hào)后，電力拖動(dòng) 自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)所配置的程序完成，該過(guò)程主要是預(yù)防系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)信號(hào)條件的消失或電動(dòng)機(jī)缺乏條件啟動(dòng)的保護(hù)。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)各方面的研究，提出了加強(qiáng)、完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安全防護(hù)的意見(jiàn)，以期為設(shè)計(jì)者與使用者提供幫助 。

參考文獻(xiàn)

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第5篇：自動(dòng)控制系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】水電廠；自動(dòng)控制；系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TB486+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1.前言

伴隨電力體制的不斷深化改革，為促進(jìn)電力工業(yè)的發(fā)展，水電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)順勢(shì)而生。根據(jù)水電廠生產(chǎn)設(shè)備分散布置的特點(diǎn)，該自動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用全分布開(kāi)放式，配合部分獨(dú)立的自動(dòng)化控制裝置組成，這些系統(tǒng)包括監(jiān)控、閘門(mén)控制、工業(yè)電視、輔機(jī)控制等。計(jì)算機(jī)是水電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的必備工具，整個(gè)系統(tǒng)均由計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控。

2.無(wú)人值班時(shí)水電廠對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求

水電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)在一定程度上節(jié)約了不少人工成本，通常在“無(wú)人值班”或“少人值班”的情況下可運(yùn)行，因而在技術(shù)上有較高的要求。

1.1 加裝24V電源絕緣的檢測(cè)裝置

電源在整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，它負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)PLC 的輸入和輸出, 如果電源發(fā)生故障，將會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行，因此在電源的選擇上有嚴(yán)格的規(guī)范。監(jiān)控系統(tǒng)的工作電源通常選用24V，考慮到水電廠環(huán)境過(guò)于潮濕的因素，為確保24V電源接地檢測(cè)，需安裝電源絕緣的檢測(cè)裝置，如TOPWHIP-565直流在線智能檢測(cè)裝置。

1.2 實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)與勵(lì)磁、調(diào)速器、保護(hù)系統(tǒng)的連接

監(jiān)控系統(tǒng)要與勵(lì)磁、調(diào)速器、保護(hù)等自動(dòng)裝置進(jìn)行連接，通常采用開(kāi)關(guān)量（I/O）接口和通信兩種方式。前一種接線方式較為直觀，對(duì)查找故障有較大幫助，且方便調(diào)試，它適用于重要的信號(hào)和調(diào)節(jié)控制令。后一種方式則適用于導(dǎo)水葉開(kāi)度、機(jī)組頻率、轉(zhuǎn)子電流，這些系統(tǒng)通常反映裝置的工作狀態(tài)、意外故障等。

1.3 兼具實(shí)用的硬件設(shè)備和智能化的應(yīng)用軟件

監(jiān)控系統(tǒng)配備的硬件和軟件都必須可靠實(shí)用。在硬件設(shè)施上，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為水電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)提供了十分有效的幫助，運(yùn)用計(jì)算機(jī)在水電廠的機(jī)組、輔機(jī)、油水風(fēng)系統(tǒng)等多個(gè)裝置上輸入電氣量、開(kāi)關(guān)量、流量等信號(hào)，就可逐步完成生產(chǎn)流程，例如控制開(kāi)停機(jī)、分合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)機(jī)組功率，以及實(shí)現(xiàn)AGC、AVC等的自動(dòng)控制。此外，監(jiān)控系統(tǒng)日常的防誤措施和反事故處理能力也尤為重要，必須予以重視，將硬件設(shè)備和軟件功能巧妙結(jié)合。

為了更好地運(yùn)用水電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)，在具體操作時(shí)應(yīng)注意PLC、上位機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)配置應(yīng)采用完全雙網(wǎng)的形式；同時(shí)完善信號(hào)篩選和智能查找功能。

1.4兼具遠(yuǎn)程控制功能和ON-CALL功能

為適應(yīng)整個(gè)電網(wǎng)的發(fā)展需要，水電廠的監(jiān)控系統(tǒng)不僅要求覆蓋現(xiàn)地，還要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)數(shù)據(jù)透?jìng)鲿r(shí)隙復(fù)用設(shè)備和省調(diào)可以完成遠(yuǎn)方AGC功能和上送有關(guān)信息，但必須注意在此過(guò)程中做好水輪機(jī)的避震措施。

ON-CALL功能是為及時(shí)解決故障而特設(shè)的一項(xiàng)功能，在無(wú)人值班的情況下，如果水電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生意外事故，便可通過(guò)手機(jī)等通訊工具傳送信息。ON-CALL功能從根本上保證了時(shí)效性，它方便維護(hù)人員及時(shí)、準(zhǔn)確、詳細(xì)地了解意外事故，并且有更多的時(shí)間分析事故發(fā)生的原因和解決對(duì)策。

1.5具有完善的電度量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

智能電度量表具有靈活的通信接口，其功能突出，能夠保留完整的電度量數(shù)據(jù)，并且能夠根據(jù)需要隨時(shí)隨時(shí)獲取數(shù)據(jù)。使用智能型的電度量表是為了方便采集電能量，將其與能夠存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)結(jié)合使用形成一個(gè)完整的電度量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如采用ERTU裝置和智能電度表通訊，同時(shí)ERTU 裝置和監(jiān)控系統(tǒng)通訊，完成電能量的采集和電量報(bào)表生成，該系統(tǒng)的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)資源共享，既可以與監(jiān)控系統(tǒng)通信，但相互之間是獨(dú)立的[1]。

1.6保證自動(dòng)恢復(fù)用電

水電廠一旦停電則容易發(fā)生意外事故，因此水電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)恢復(fù)用電的功能，俗稱“黑啟動(dòng)”功能。水電廠內(nèi)至少要配備一臺(tái)特殊機(jī)組，即在用電消失的情況下仍可正常工作，要達(dá)到“黑啟動(dòng)”的目的需注意以下兩點(diǎn)：在用電消失時(shí)，將監(jiān)控系統(tǒng)的電源保持逆變狀態(tài)，同時(shí)給機(jī)組電壓、電流等工作電源配備 UPS 電源；壓油裝置的油壓不能超出規(guī)定的范圍。

2.無(wú)人值班時(shí)水電廠對(duì)其他自動(dòng)裝置的技術(shù)要求

2.1 調(diào)速器系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng)

電氣輸出的形式較為多樣化，不僅包括步進(jìn)電機(jī)、比例伺服閥，還包括數(shù)字閥等?？焖傩耘c可靠性是衡量水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的兩個(gè)重要指標(biāo)，國(guó)內(nèi)的大部分調(diào)速器的核心部件是可編程控制器，其可靠性和快速性一般能夠確保。電氣輸出環(huán)節(jié)建議采用冗余輸出結(jié)構(gòu)。水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速器是否安全還取決于測(cè)頻環(huán)節(jié)，對(duì)此可采用雙路測(cè)頻，包含齒盤(pán)測(cè)頻和殘壓測(cè)頻兩種形式。此外，導(dǎo)水葉漏水極易造成機(jī)組移動(dòng)，在此還要注意一個(gè)細(xì)節(jié)，即停機(jī)后投入緊停電磁閥（開(kāi)機(jī)即自動(dòng)退出）[2]。

勵(lì)磁系統(tǒng)裝置的技術(shù)要求需重視兩點(diǎn)，一是在起勵(lì)回路中增加閉鎖，用以調(diào)節(jié)勵(lì)磁器故障；同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制投勵(lì)磁的時(shí)間，一旦超過(guò)設(shè)定時(shí)間要及時(shí)切斷投勵(lì)磁回路；二是完善通訊功能，對(duì)此可采用SAVR-2000型雙微機(jī)數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以便用最快的速度上送信息，反映系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況。

2.2 工業(yè)電視系統(tǒng)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采集信息來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控目的實(shí)際上存在著不足，它不能很好地觀察現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，對(duì)此需要工業(yè)電視系統(tǒng)作為補(bǔ)充，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、可記錄性的特點(diǎn)突出，便于掌握人員、設(shè)備，線路等的實(shí)際情況，從而保障電廠的安全運(yùn)行。工業(yè)電視系統(tǒng)需要合理配置攝像機(jī)，如果是分布在室外的要考慮天氣、過(guò)電壓等因素。一般采用光纖介質(zhì)來(lái)傳輸信號(hào)，且采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如加裝防雷器；其次要在信息傳輸方面搭建網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是為了方便監(jiān)測(cè)設(shè)備是否在正常運(yùn)行。當(dāng)機(jī)組的振動(dòng)和擺度超標(biāo)時(shí)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就能發(fā)揮作用，及時(shí)發(fā)出警報(bào)。如果標(biāo)識(shí)的是二級(jí)報(bào)警值，就要格外重視，一般以此來(lái)判斷機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。

2.3 火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)

由于勵(lì)磁柜功率柜、電纜道、發(fā)電機(jī)風(fēng)洞等都是容易發(fā)生火災(zāi)的部位，因此水電廠的火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)十分必要。該系統(tǒng)要求具備遠(yuǎn)方監(jiān)視和自動(dòng)滅火的功能，消防的監(jiān)測(cè)點(diǎn)要科學(xué)合理，在所有的火災(zāi)敏感部位安裝遙感設(shè)備，時(shí)刻監(jiān)視火災(zāi)煙霧的狀況，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。

管理信息系統(tǒng)是水電廠不可或缺的組成部分，它通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)用實(shí)現(xiàn)辦公環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化，安全性能較高，涵蓋層面廣，包括管理信息化、生產(chǎn)控制自動(dòng)化、綜合決策信息化等。企業(yè)的發(fā)展方向需按市場(chǎng)要求和企業(yè)現(xiàn)狀作出規(guī)劃，每一位企業(yè)成員都應(yīng)參與其中。對(duì)于管理層而言，完善的信息系統(tǒng)有利于更好地傳達(dá)企業(yè)內(nèi)部信息和傳播企業(yè)文化，同時(shí)也方便對(duì)下層開(kāi)展監(jiān)督管理工作。對(duì)于普通職員而言，借助管理信息系統(tǒng)能夠快速了解企業(yè)內(nèi)部通知和工作進(jìn)度，能夠及時(shí)了解生產(chǎn)規(guī)劃，在工作之余還可加強(qiáng)內(nèi)部的信息交流，相互學(xué)習(xí)。

2.4科學(xué)選用自動(dòng)化元器件

自動(dòng)化元器件在水電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行中扮演著重要角色，應(yīng)選擇準(zhǔn)確的自動(dòng)化元器件并科學(xué)使用。其中作為開(kāi)機(jī)條件、機(jī)組保護(hù)等的元器件，其選型要確保高起點(diǎn)、高可靠性，目的是為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制回路處理。在使用上要注意區(qū)分不同的情況，自動(dòng)化元器件作為開(kāi)機(jī)條件的有示流器、測(cè)速裝置、同期裝置等，作為機(jī)組保護(hù)用的有剪斷銷信號(hào)器、緊停電磁閥等。

3.結(jié)束語(yǔ)

發(fā)電廠的運(yùn)營(yíng)與管理越來(lái)越趨向于商業(yè)化，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，水電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)有了廣闊的發(fā)展空間，探討水電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求具有重要的指導(dǎo)意義，它有利于提高水電廠的管理水平，促進(jìn)電力工業(yè)的發(fā)展[3]。

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第6篇：自動(dòng)控制系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞 自動(dòng)控制；控制系統(tǒng)；應(yīng)用分類

中圖分類號(hào)：TP249 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）03-0117-01

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)是將自動(dòng)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合后發(fā)展而成的。傳統(tǒng)的控制理論面對(duì)較為繁雜的控制系統(tǒng)和計(jì)算步驟而出現(xiàn)無(wú)法解決的情況，存在著一定的局限性，也無(wú)法達(dá)到控制系統(tǒng)所需的運(yùn)行要求。隨著控制理論的不斷發(fā)展，在設(shè)計(jì)、分析以及綜合方面，自動(dòng)控制的理論基礎(chǔ)都在不斷完善，而在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下發(fā)展更為快速，兩者的高效結(jié)合更是出現(xiàn)了一個(gè)高效的平臺(tái)，加速了該系統(tǒng)的發(fā)展速度。

1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程分析

分析典型連續(xù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，其構(gòu)成主要包含以下幾個(gè)方面：控制器、給定值、反饋值、檢測(cè)裝置、被控對(duì)象、執(zhí)行器以及被控參數(shù)等，該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)通過(guò)比較器來(lái)對(duì)給定值與反饋值進(jìn)行對(duì)比分析，在控制器的作用下對(duì)計(jì)算得到的偏差進(jìn)行調(diào)整，執(zhí)行結(jié)構(gòu)在該控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)被控參數(shù)數(shù)值的有效控制，保證其處于預(yù)期范圍內(nèi)。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)就是對(duì)連續(xù)控制系統(tǒng)中的比較器和控制器以計(jì)算機(jī)替換，保證完成同樣功能和作用的基礎(chǔ)上使得系統(tǒng)更加智能。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào)需要進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程可以分為兩個(gè)部分，即檢測(cè)被控參數(shù)的數(shù)據(jù)采集處理過(guò)程和對(duì)控制器進(jìn)行控制信號(hào)的發(fā)送的實(shí)時(shí)控制的過(guò)程，該控制信號(hào)是通過(guò)既定控制規(guī)律進(jìn)行計(jì)算而得出的控制量。該過(guò)程會(huì)不斷重復(fù)發(fā)生。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的要求對(duì)監(jiān)控過(guò)程中如果發(fā)生異常情況，可進(jìn)行更正。

2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)

在該系統(tǒng)中，被控對(duì)象與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸與交換是通過(guò)過(guò)程輸入/輸出通道完成，輸入通道是將被控參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字代碼，輸出通道則相反，將計(jì)算機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)和控制命令轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?hào)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。過(guò)程輸入/輸出通道包含有模擬量的輸入輸出和開(kāi)關(guān)量的輸入輸出。外界信息與計(jì)算機(jī)之間的交流是通過(guò)外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)，操作臺(tái)則是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的設(shè)備。軟件主要是為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的各種功能。

相對(duì)于連續(xù)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)混合有數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，這樣的方式更方便實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制。在連續(xù)控制系統(tǒng)時(shí)，修改控制規(guī)律必須進(jìn)行模擬電路的修改，對(duì)結(jié)構(gòu)改變較大，而計(jì)算機(jī)控制則只需要對(duì)相關(guān)程序進(jìn)行修改。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)不再是連續(xù)控制而是離散控制，一個(gè)數(shù)字控制器就能實(shí)現(xiàn)分時(shí)控制而進(jìn)行多個(gè)控制。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能更為有效的實(shí)現(xiàn)一體化管理。

3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用類型分類

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、分級(jí)控制系統(tǒng)DES和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS。

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)采集和處理數(shù)據(jù)，而直接控制。其作用主要是在生產(chǎn)過(guò)程中檢測(cè)、記錄和處理各個(gè)工藝變量，超出情況報(bào)警提示，對(duì)于此類變量還可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分析和累計(jì)分析，分析出趨勢(shì)來(lái)給予操作者參考。

在直接數(shù)字控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)將按照控制規(guī)律運(yùn)算得到的結(jié)果輸送到被控對(duì)象，調(diào)整被控變量以符合相關(guān)指標(biāo)要求。相對(duì)于模擬系統(tǒng)的直接傳送，該系統(tǒng)的控制信號(hào)需要經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出才能作用于驅(qū)動(dòng)裝置。鑒于計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力，很方便實(shí)現(xiàn)控制算法的改變。計(jì)算機(jī)進(jìn)行的控制需要較高的適應(yīng)性、實(shí)時(shí)性以及可靠性。

監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中通過(guò)對(duì)比既定的數(shù)學(xué)模型與實(shí)際工況來(lái)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，獲得最佳優(yōu)化值通過(guò)數(shù)字控制系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行。該系統(tǒng)主要任務(wù)是高級(jí)管理和控制，多采用較高檔的計(jì)算機(jī)以適應(yīng)大容量和強(qiáng)處理功能的要求。

DES在國(guó)內(nèi)多稱為集散控制系統(tǒng)，其為多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以通信網(wǎng)絡(luò)連接過(guò)程監(jiān)控級(jí)和過(guò)程控制級(jí)，特點(diǎn)是組態(tài)方便、配置靈活，可實(shí)現(xiàn)分散控制、分級(jí)管理和集中操作。FCS是改進(jìn)DCS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和過(guò)高的系統(tǒng)成本而出現(xiàn)的新型分布式控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不斷提升，執(zhí)行器、傳感器都逐步向數(shù)字化演變，4 mA～20 mA模擬信號(hào)逐步被數(shù)字信號(hào)代替，現(xiàn)場(chǎng)總線為串行通信網(wǎng)絡(luò)，為雙線、全數(shù)字化的多站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，連接了控制設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)儀表。

4 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的原理分析

在自動(dòng)控制誕生初，其調(diào)節(jié)主要是在反饋理論上實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)操作，多用于工業(yè)控制，隨著后期制造業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)控制理論也得到了進(jìn)一步的完善，直到完整的自動(dòng)控制理論體系建立，其控制理論是在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上得到，主要對(duì)線性定常數(shù)系統(tǒng)、單輸入-單輸出等問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。

1）自動(dòng)控制系統(tǒng)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)各類控制就必須先連接控制裝置和控制對(duì)象，以一定的方式來(lái)形成有機(jī)整體。該系統(tǒng)中，被控梁為被控對(duì)象的輸出量，必須為控制的物理量，可設(shè)定為固定值，如壓力和溫度等?？刂蒲b置是一個(gè)機(jī)構(gòu)總體，能在不同方式、原理上控制被控對(duì)象，最基本的是在反饋控制原理下的反饋控制系統(tǒng)。

2）反饋控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，被控裝置是在控制裝置的控制下獲取反饋信息，對(duì)控制量和被控制量之間的偏差進(jìn)行修正，以到達(dá)控制的目的，這也是反饋控制的基本原理。以下為某典型的反饋模型：

該模型的公式為：

設(shè)定A值為5，開(kāi)3次方

通過(guò)此方法就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，在中出現(xiàn)偏大取值，通過(guò)計(jì)算后的輸出值會(huì)自動(dòng)調(diào)整變小，而中偏小的取值在計(jì)算后自動(dòng)調(diào)整而變大。

在科技不斷發(fā)展的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用變得更加高效實(shí)用，自動(dòng)控制也發(fā)展到了各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。同時(shí)，還需要從業(yè)人員共同努力，將自動(dòng)控制超低成本、高智能方向發(fā)展，保證工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]孫歆鈺.Matlab仿真在自動(dòng)控制原理課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].信息通信，2013（8）.

第7篇：自動(dòng)控制系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠；自動(dòng)控制；系統(tǒng)；研究

1、引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，電能的需求量和供電的穩(wěn)定性成為變電運(yùn)行中的關(guān)鍵，進(jìn)而火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)問(wèn)題也逐步成為電力部門(mén)普遍關(guān)注的核心問(wèn)題。但是在近些年來(lái)對(duì)火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)分析過(guò)程中，卻發(fā)現(xiàn)了大量的致命問(wèn)題，有的甚至?xí){到電力系統(tǒng)的安全性穩(wěn)定運(yùn)行，這不僅會(huì)影響到火力發(fā)電廠的效益，而且會(huì)對(duì)電力供應(yīng)安全性和可靠性造成一定的影響。怎樣才能優(yōu)化火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制，使配電網(wǎng)的可靠性得到保障，是火力發(fā)電廠必須要面對(duì)的重大挑戰(zhàn)。因此，對(duì)火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和分析，對(duì)于保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著積極的意義。

2、火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)普遍存在的問(wèn)題及分析

1、火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題分析

（1）火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)極易受到外界干擾 火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)較為龐大的系統(tǒng)。但其中的過(guò)熱和再熱汽溫的控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)以及積水自動(dòng)系統(tǒng)等是最容易受到外界干擾的部分，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)象體積也比較大。這也是火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制較為常見(jiàn)的問(wèn)題。

（2）調(diào)節(jié)器的反應(yīng)時(shí)間較慢，造成控制系統(tǒng)執(zhí)行命令的的響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng) 在測(cè)量值與固定值的偏差值不為零的情況下，調(diào)節(jié)器的積分環(huán)節(jié)就會(huì)不斷的起作用，從而引起調(diào)節(jié)器的輸出值也在不斷的發(fā)生變化（只有當(dāng)調(diào)節(jié)器出現(xiàn)積分飽和時(shí)，其輸出值才會(huì)停止變化）。當(dāng)火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器處于飽和狀態(tài)時(shí)，如果當(dāng)偏差值產(chǎn)生變化時(shí)，就會(huì)造成調(diào)節(jié)器的反應(yīng)時(shí)間變的非常緩慢，這樣就會(huì)引起火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)執(zhí)行命令的的響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)很多。這不僅沒(méi)有使火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)揮其應(yīng)有的功能，而且也造成了控制過(guò)程中存在著安全隱患，從而降影響了整個(gè)火力發(fā)電廠的工作效率。

2、火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能分析方法

最小方差控制作為目前評(píng)價(jià)火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的主要分析方法，通常具有一下幾大優(yōu)點(diǎn)。首先，不需要增加額外的附加實(shí)驗(yàn)便可對(duì)閉環(huán)回路進(jìn)行測(cè)定，直接進(jìn)行性能評(píng)估。其次，它提供了相當(dāng)豐富的有效信息，例如利用其提供的信息，來(lái)比較輸出方差和實(shí)際的控制系統(tǒng)輸出最小方差之間的差距，掌握系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，給出合理的改善目標(biāo)。在控制器不能發(fā)揮其作用的情況下，可以通過(guò)分析其不穩(wěn)定的原因，重新設(shè)計(jì)控制器保障火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。不可避免的，最小方差控制也存在著一些缺陷。

3、提高火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的幾種方法

（1）及時(shí)更新自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)組織結(jié)構(gòu)，保證其達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)

為了能夠讓火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)充分發(fā)揮其性能，應(yīng)及時(shí)改進(jìn)、更新自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)部的各組織結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)更新?；鹆Πl(fā)電廠應(yīng)該制定計(jì)劃，及時(shí)安排有工作經(jīng)驗(yàn)的值班人員來(lái)更新自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而保證系能夠達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)。例如為了提高火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能，發(fā)電廠的工作人員就應(yīng)該及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)。自動(dòng)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有在線檢測(cè)，屏幕顯示，數(shù)據(jù)采集及處理等功能。通過(guò)采集卡掃描從外界采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)，然后自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，將新的數(shù)據(jù)點(diǎn)傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，以便數(shù)據(jù)庫(kù)得到及時(shí)更新。

（2）采用誤差檢測(cè)技術(shù)方法檢測(cè)控制系統(tǒng)的故障問(wèn)題，提高系統(tǒng)的性能

目前，在對(duì)火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，大都采用誤差檢測(cè)技術(shù)方法。誤差檢測(cè)技術(shù)方法的核心問(wèn)題就是檢測(cè)、分析期望值的偏離誤差。通過(guò)設(shè)置測(cè)量信號(hào)的上、下限來(lái)判斷測(cè)量值是否處在所設(shè)置測(cè)量信號(hào)的上下限范圍之內(nèi)，若不處于范圍之內(nèi)，則認(rèn)為信號(hào)處于不正常狀態(tài)，否則信號(hào)處于正常狀態(tài)。此外，除了要檢測(cè)故障的信號(hào)期望值以外，通常還要附加檢測(cè)測(cè)量信號(hào)的變化速率，若測(cè)量信號(hào)的變化速率處于設(shè)置的上下限之內(nèi)，則認(rèn)為系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。

（3）在火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)中引進(jìn)AGC管理模式，提高系統(tǒng)的性能

火力發(fā)電廠AGC系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)功能相當(dāng)豐富，AGC系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程不僅是一個(gè)火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，同時(shí)它還要涉及到電力調(diào)度指令等多方面的環(huán)節(jié)。因此為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)AGC系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的自動(dòng)化控制發(fā)電技術(shù)，不僅僅要提高發(fā)電機(jī)組的工作能力，而且更要增加技術(shù)研究和資金投入，加強(qiáng)研發(fā)力度，努力完善各發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化水平，保障AGC自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)能夠在各個(gè)電網(wǎng)之中充分發(fā)揮其巨大的作用。

（4）在火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的性能

隨著我國(guó)電力改革的進(jìn)一步深化，電力企業(yè)近年來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)了競(jìng)價(jià)上網(wǎng)、廠網(wǎng)分開(kāi)的運(yùn)行模式。這就迫使火力發(fā)電廠也要不斷的進(jìn)行改革，采取有效的方法來(lái)減小發(fā)電的運(yùn)行成本，從而不斷的提高發(fā)電的生產(chǎn)效率。因此，火力發(fā)電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)施是火力發(fā)電廠的必然選擇。目前，在發(fā)電廠火力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)過(guò)程中一般都遵循自動(dòng)化控制水平較高的設(shè)計(jì)原則。例如在進(jìn)行輔助車間部分設(shè)計(jì)時(shí)，大都采用輸煤、水處理、除灰等技術(shù)，集中縮小監(jiān)控點(diǎn)的范圍。建立控制檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合成熟可靠的PLC可編程控制器及以太網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)單元控制室對(duì)整個(gè)輔助車間進(jìn)行控制、檢測(cè)。

（5）在火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用DCS控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的性能

火力發(fā)電廠通常都采用DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)。應(yīng)用DCS控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的閉環(huán)辨識(shí)、在線檢測(cè)、故障報(bào)警以及檢測(cè)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否處于正常工作狀態(tài)等功能。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著電能的需求量不斷增大，火力發(fā)電廠的規(guī)模不斷增加，為了保證發(fā)電的連續(xù)性和安全性，對(duì)火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)問(wèn)題的研究與分析已成為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，基于火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)普遍存在的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)際有效的技術(shù)和管理方法，提高火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能，對(duì)于保障電力系統(tǒng)的可靠性具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。但火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的成熟與進(jìn)步，仍然需要實(shí)際運(yùn)行中不斷的不斷完善。

參考文獻(xiàn)

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第8篇：自動(dòng)控制系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)；自動(dòng)控制系統(tǒng)；概念；應(yīng)用；探討分析

1 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)

在計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)獲得良好發(fā)展的基礎(chǔ)上，將兩者有機(jī)結(jié)合起來(lái)就形成了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。以往控制理論雖然已經(jīng)獲得較為顯著的成果，而且能夠成功運(yùn)用于多種領(lǐng)域，整體呈現(xiàn)較為成熟的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。但是傳統(tǒng)控制理論仍然存在無(wú)法克服的局限性,如果計(jì)算步驟及控制系統(tǒng)繁雜，那么在實(shí)際操作中并不能使用控制理論知識(shí)來(lái)克服遇到的困難， 無(wú)法滿足控制系統(tǒng)的潛在運(yùn)行需求?，F(xiàn)行控制理論在逐漸發(fā)展的過(guò)程中，不斷為自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、綜合等方面提供充足的理論基礎(chǔ)，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展為掌握新型控制規(guī)律提供了一個(gè)時(shí)效性非常高的平臺(tái)，兩者的有機(jī)結(jié)合促進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)走上更為迅速的發(fā)展道路。

典型連續(xù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)因素包括給定值、控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象、被控參數(shù)、檢測(cè)裝置、反饋值等，這個(gè)控制系統(tǒng)里所有信號(hào)都屬于連續(xù)信號(hào)。在控制過(guò)程中使用比較器來(lái)對(duì)反饋值和給定值進(jìn)行比較，然后經(jīng)由控制器來(lái)調(diào)節(jié)計(jì)算出現(xiàn)的偏差，形成控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終將被控參數(shù)數(shù)值控制在預(yù)期范圍內(nèi)。使用計(jì)算機(jī)來(lái)替換連續(xù)控制系統(tǒng)中的控制器與比較器，并且發(fā)揮同樣的作用及功能，這樣就形成一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中, 計(jì)算機(jī)的輸入和輸出信號(hào)都是數(shù)字信號(hào), 而被控對(duì)象的被控參數(shù)一般都是模擬量, 執(zhí)行器的輸入信號(hào)也大都是模擬信號(hào), 因此, 需要有將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的 A/D 轉(zhuǎn)換器, 以及將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的 D/A 轉(zhuǎn)換器。

2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程可以劃分為數(shù)據(jù)采集處理及實(shí)時(shí)控制兩個(gè)部分。數(shù)據(jù)的采集處理是指及時(shí)檢測(cè)被控對(duì)象的被控參數(shù)并將其輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行相關(guān)處理。實(shí)時(shí)控制是指按照已經(jīng)設(shè)計(jì)好的控制規(guī)律來(lái)計(jì)算得出控制量，并在有效時(shí)間內(nèi)將控制信號(hào)發(fā)送至控制器。

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制過(guò)程必須要同時(shí)滿足實(shí)效性及實(shí)時(shí)性的潛在需求，信號(hào)輸入、計(jì)算、輸出時(shí)間都應(yīng)該控制在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。這個(gè)過(guò)程會(huì)在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制作用下不斷重復(fù)，系統(tǒng)能夠契合預(yù)先設(shè)計(jì)的品質(zhì)指標(biāo)要求，而且在工作中還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被控參數(shù)與設(shè)備可能出現(xiàn)的一系列異常狀態(tài)，并且在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行正確處理。

3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件組成，硬件包括: 計(jì)算機(jī)、過(guò)程輸X/輸出通道、外部設(shè)備、操作臺(tái); 軟件由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。計(jì)算機(jī)通過(guò)接口可以向系統(tǒng)的各個(gè)部分發(fā)出各種命令, 同時(shí)對(duì)被控對(duì)象的被控參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)及處理。過(guò)程輸入/輸出通道是在計(jì)算機(jī)和被控對(duì)象之間設(shè)置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道。過(guò)程輸入通道把被控對(duì)象的被控參數(shù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字代碼。過(guò)程輸出通道把計(jì)算機(jī)輸出的控制命令和數(shù)據(jù), 轉(zhuǎn)換成可以對(duì)被控對(duì)象(或工作過(guò)程)進(jìn)行控制的信號(hào)。過(guò)程輸入/輸出通道一般分為: 模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、開(kāi)關(guān)量輸入通道、開(kāi)關(guān)量輸出通道; 外部設(shè)備是用來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和外界交換信息的設(shè)備。操作臺(tái)是操作人員與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行“對(duì)話”的設(shè)備; 軟件是指能夠完成各種功能的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的程序系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng)相比,具有明顯的特點(diǎn):在連續(xù)控制系統(tǒng)中, 各處的信號(hào)是模擬信號(hào), 而計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的混合系統(tǒng); 在連續(xù)控制系統(tǒng)中,控制規(guī)律是由模擬電路實(shí)現(xiàn)的, 控制規(guī)律越復(fù)雜, 所需的模擬電路往往越多, 要修改控制規(guī)律, 一般要改變?cè)械碾娐方Y(jié)構(gòu),而在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中,只需修改相應(yīng)的程序, 就能達(dá)到改變控制規(guī)律的目的; 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有豐富的指令系統(tǒng)和很強(qiáng)的邏輯判斷功能, 能夠?qū)崿F(xiàn)模擬電路不能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜控制規(guī)律; 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)不是連續(xù)控制的, 而是離散控制的; 在連續(xù)控制系統(tǒng)中, 一般是一個(gè)控制器控制一個(gè)回路, 而在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中, 由于計(jì)算機(jī)具有高速的運(yùn)算處理能力, 一個(gè)數(shù)字控制器經(jīng)?？梢圆捎梅謺r(shí)控制的方式, 同時(shí)控制多個(gè)回路; 采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng), 如分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等, 便于實(shí)現(xiàn)控制與管理一體化。

4 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)類型及應(yīng)用要點(diǎn)把握

4.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)的輸出不直接控制被控對(duì)象, 只是每隔一定時(shí)間, 計(jì)算機(jī)進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集, 將系統(tǒng)的一些參數(shù)經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算及處理, 然后進(jìn)行報(bào)警、打印和顯示。操作人員根據(jù)這些結(jié)果去改變調(diào)節(jié)器的給定值或直接操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)是一各開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 控制靈活和安全, 但是要人工操作, 速度受到限制, 故不適合于快速過(guò)程的控制和多個(gè)對(duì)象的控制。

4.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)又叫 DDC 系統(tǒng), 它是計(jì)算機(jī)用于工業(yè)過(guò)程控制中最普遍的一種模式。計(jì)算機(jī)通過(guò)檢測(cè)元件對(duì)一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行巡回檢測(cè), 并經(jīng)過(guò)輸入通道將檢測(cè)數(shù)據(jù)送人計(jì)算機(jī), 計(jì)算機(jī)根據(jù)規(guī)定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算, 然后, 發(fā)出控制信號(hào)直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu), 使系統(tǒng)的被控參數(shù)達(dá)到預(yù)定的要求。在 DDC 系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)參與閉環(huán)控制過(guò)程, 它不僅能取代模擬調(diào)節(jié)器,實(shí)現(xiàn)多回路的 PID(比例、積分、微分)調(diào)節(jié), 而且只通過(guò)改變程序就能有效地實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制, 如前饋控制、非線性控制、自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制等。

4.3 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)又叫 SCC 系統(tǒng)。在 SCC 系統(tǒng)中, 計(jì)算機(jī)按著描述工作過(guò)程的數(shù)學(xué)模型, 計(jì)算出最佳給定值送入模擬調(diào)節(jié)器或者DDC 計(jì)算機(jī), 最后由模擬調(diào)節(jié)器或者 DDC 計(jì)算機(jī)控制工作過(guò)程, 從而使工作過(guò)程始終處于最佳工作狀態(tài)。

4.4 分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

就是由若干個(gè)微處理器或管理計(jì)算機(jī)分別承擔(dān)部分任務(wù)而組成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是將控制任務(wù)分散, 用多臺(tái)計(jì)算機(jī)分別執(zhí)行不同的任務(wù), 既能進(jìn)行控制又能實(shí)現(xiàn)管理。該系統(tǒng)是一個(gè)四級(jí)系統(tǒng), 各級(jí)計(jì)算機(jī)分別承擔(dān)不同的任務(wù)。裝置控制級(jí)(DDC 級(jí))對(duì)工作過(guò)程或單機(jī)直接進(jìn)行控制; 部門(mén)都督級(jí)(SCC 級(jí))根據(jù)管理級(jí)下達(dá)的命令和通過(guò)裝置控制級(jí)獲得的工作過(guò)程的數(shù)據(jù), 進(jìn)行最優(yōu)化控制; 管理集中控制級(jí), 根據(jù)上級(jí)下達(dá)的任務(wù)和公司情況, 制定工作計(jì)劃、安排部門(mén)日常工作、進(jìn)行人員調(diào)配及各部門(mén)的協(xié)調(diào), 并及時(shí)將 SCC 級(jí)和 DDC 級(jí)的情況向上級(jí)反映; 經(jīng)營(yíng)管理級(jí), 制定長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃、發(fā)展計(jì)劃、工作計(jì)劃, 發(fā)命令至各分部, 并接受各部發(fā)回來(lái)的數(shù)據(jù), 實(shí)行全局的總調(diào)度。

5 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)已經(jīng)完全貫穿于人們的生活及學(xué)習(xí)中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)每個(gè)層面都與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)之間存在非常密切的聯(lián)系。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)大小不同，有非常龐大且復(fù)雜的類型，也有體積較小的各種微型設(shè)備,計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在這些系統(tǒng)中發(fā)揮著至為重要的作用。伴隨著計(jì)算機(jī)的迅速普及及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，類型繁多、性能優(yōu)良、價(jià)格理想的控制器越來(lái)越多，為計(jì)算機(jī)應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中提供了一個(gè)良好平臺(tái)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該熟練了解并掌握計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)知識(shí)，確保在實(shí)際使用過(guò)程中取得令人滿意的控制效果。

參考文獻(xiàn)：

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第9篇：自動(dòng)控制系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)；可靠性；對(duì)策

前言

隨著改革開(kāi)放體制不斷深化，我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，在信息技術(shù)快速發(fā)展的影響下，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用逐漸成為工業(yè)區(qū)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。但在實(shí)際工作過(guò)程中，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)受到其他因素的影響，其可靠性下降。因此，提高PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性是當(dāng)務(wù)之急。

一、PLC概念以及降低PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的原因

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是指一種在工業(yè)領(lǐng)域中，針對(duì)生產(chǎn)和發(fā)展研發(fā)的數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)。PLC一般將可編程的儲(chǔ)存器作為基礎(chǔ)，并在內(nèi)部完成順序控制等操作指令，進(jìn)而指導(dǎo)機(jī)械進(jìn)行加工和生產(chǎn)。由于其自身具有操作簡(jiǎn)單、可靠、工作效率高的優(yōu)勢(shì)，受到工業(yè)企業(yè)的青睞，并逐步推廣和普及，日后必將成為未來(lái)工業(yè)企業(yè)發(fā)展的主要方向。

雖然，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)本身具備可靠性特征，但是，一旦在操作過(guò)程中，沒(méi)有按照要求進(jìn)行，會(huì)造成信號(hào)錯(cuò)誤等現(xiàn)象，從而影響PLC可靠運(yùn)行。一般PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)沒(méi)有按照操作要求工作主要是三大方面因素的影響：首先，變頻器作為PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，如果出現(xiàn)故障，勢(shì)必會(huì)造成所帶電機(jī)不能夠正常工作；其次，操作員工沒(méi)有及時(shí)開(kāi)、關(guān)電動(dòng)閥或者電磁閥，從而影響PLC自動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，降低PLC自動(dòng)系統(tǒng)的可靠性；最后，控制負(fù)載接觸器是連接指令與PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要橋梁，如果控制符合沒(méi)有正常工作，即便發(fā)出有效指令，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)也不會(huì)執(zhí)行操作指令。

除此之外，輸入對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)以及模擬信號(hào)出現(xiàn)的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在：一，PLC誤認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)觸點(diǎn)閉合多次，尤其是受到掃描周期短，導(dǎo)致其內(nèi)部計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而影響控制信號(hào)；二，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)觸點(diǎn)接觸不良或者變送器故障，對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性運(yùn)行造成了消極影響，降低其可靠性；三，電線老化或者受到機(jī)械之間的拉扯，會(huì)造成傳輸信號(hào)線短路，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法順利接收到指令，造成系統(tǒng)控制出現(xiàn)錯(cuò)誤。

二、提高PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的有效對(duì)策

（一）構(gòu)建可靠的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是確保指令準(zhǔn)確傳達(dá)的關(guān)鍵，是連接指令結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控的重點(diǎn)。因此，構(gòu)建可靠的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，確保指令能夠可靠地傳達(dá)到系統(tǒng)是首先要做的。構(gòu)建可靠性執(zhí)行機(jī)構(gòu)：第一，針對(duì)電動(dòng)閥和電磁閥的開(kāi)關(guān)，應(yīng)結(jié)合各閥門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)間的實(shí)際情況，適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間，并在延長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)觀察閥門(mén)接受到的信號(hào)是否準(zhǔn)確，從而判斷電動(dòng)閥門(mén)是否能夠正常運(yùn)行，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)解決，確保PLC自動(dòng)系統(tǒng)可靠運(yùn)行；第二，針對(duì)負(fù)載接觸器而言，一般通過(guò)觀察接觸器工作是否正常的方式，來(lái)確保接觸器啟動(dòng)吸合，關(guān)閉分離的順利。通過(guò)上述方式，能夠在一定程度上體改PLC自動(dòng)系統(tǒng)可靠性運(yùn)行。

（二）健全報(bào)警系統(tǒng)

健全報(bào)警系統(tǒng)，要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，采取分層模式，實(shí)現(xiàn)三重保護(hù)。一級(jí)，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的故障報(bào)警，通過(guò)控制面板指示燈，實(shí)施監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況，結(jié)合指示燈反饋的情況，一旦發(fā)生故障，及時(shí)解決[1]。指示燈長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)出現(xiàn)故障，應(yīng)設(shè)置故障復(fù)位燈，工作人員在監(jiān)督過(guò)程中發(fā)現(xiàn)燈壞了，及時(shí)更換，確保指示燈能夠引導(dǎo)實(shí)際工作；二級(jí)，主要是中心控制監(jiān)視屏幕顯示器，PLC自動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，監(jiān)視器發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，就會(huì)記錄故障發(fā)生的時(shí)間等相關(guān)信息；三級(jí)，故障發(fā)生會(huì)被反映到中心控制室信號(hào)箱內(nèi)，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，中心控制箱就會(huì)發(fā)出信號(hào)，提醒工作人員發(fā)生故障。由于故障類型較多，工作人員可以將故障進(jìn)行分類，有針對(duì)性的處理故障，從而提高PLC自動(dòng)系統(tǒng)可靠性。

（三）提高工作人員專業(yè)技能

執(zhí)行操作工作人員作為操作PLC自動(dòng)系統(tǒng)的一線人員，針對(duì)故障，需要專業(yè)人員處理，不僅了解PLC自動(dòng)系統(tǒng)操作，還要掌握其運(yùn)行原理，只有這樣，才能夠?yàn)镻LC自動(dòng)控制系統(tǒng)提供可靠服務(wù)。因此，提高工作人員專業(yè)技能是必要的，企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)，提升專業(yè)技能。

（四）確保信號(hào)輸入可靠

提高輸入信號(hào)的可靠性一般在程序設(shè)計(jì)時(shí)，增加濾波程序，提高信號(hào)準(zhǔn)確性，通過(guò)層層采樣，最終取得中間值保存；另外，可以通過(guò)加強(qiáng)信號(hào)線來(lái)提高信號(hào)準(zhǔn)確率，信號(hào)線在工作過(guò)程中，受到電流和電壓的影響，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)線發(fā)送信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此，應(yīng)加強(qiáng)信號(hào)線，使用一些質(zhì)量較好的信號(hào)線等，并經(jīng)常維護(hù)檢查信號(hào)線，以此來(lái)確保信號(hào)線能夠良好工作，通過(guò)這種方式，傳送正確指令，從而提高PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性[2]。

結(jié)論：

根據(jù)上文所述，提高PLC自動(dòng)系統(tǒng)可靠性，并不是一蹴而就的事，需要在實(shí)際工作中不斷完善，才能夠不斷提高其可靠性。企業(yè)不僅要提高工作人員的專業(yè)技能，還要在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候，注重細(xì)節(jié)，從而有效的提高系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)企業(yè)不斷發(fā)展?！?/p>

參考文獻(xiàn)