控制系统论文

时间:2022-12-07 19:38:50 论文 我要投稿

控制系统论文(集合15篇)

  在学习和工作的日常里,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高有着重要的意义。那么一般论文是怎么写的呢?以下是小编为大家整理的控制系统论文,仅供参考,欢迎大家阅读。

控制系统论文(集合15篇)

控制系统论文1

  SS8型电力机车是采用微机控制的准高速客运电力机车,整个微机控制系统由微机控制柜和彩色液晶显示屏两部分组成,除传统的牵引制动控制和防空转滑行控制外,还具有故障诊断和故障数据记录功能。微机控制柜中的信息显示插件是微机控制柜与彩屏的接口。机车正常运行时,彩屏显示机车工况及运行参数,发生故障时显示故障种类、故障参数等并提示司机应采取何种措施。

  一、硬件特点

  微机控制柜以插件箱为基本控制单元,每个插件箱独立控制1个转向架,即第一层插件箱(RACK1)控制I端转向架,第二层插件箱(RACK2)控制II端转向架,第一层与第二层插件箱布线稍有不同。第一、二层插件箱中对应位置的插件相同,插件可以互换,但同一插件箱中的数字入/出A、B插件由于内部跨接矩阵不同而不能互换。

  1.模拟输入信号:司机控制器的指令信号、电压/电流传感器的反馈信号、速度传感器反馈信号、制动缸压力传感器反馈信号等,分别经相应信号调整处理电路,送A/D采样。

  2.模拟输出信号:计算机输出的数字控制量,经D/A转换输出8路模拟信号。

  3.外部数字信号:经带过压吸收的光电隔离的数字信号输入电路后,送CPU的内部数据总线。

  4.内部数字信号:通过无隔离的通用数字输入/输出通道(GP线)用于插件箱内部各插件间的连接。这种GP线既可以用作输入,又叫以用作输出,根据不同的应用通过跨接矩阵灵活设置,大大增强了数字入/出的通用性。

  5.数字输出信号:经继电器隔离输出数字控制信号,如过载跳主断等。

  6.脉冲输出信号:脉冲控制及根据SBC送来的移相控制信号(UE1、UE4)控制晶闸管的触发时刻和触发位置,实现牵引/制动的调速控制。

  二、微机控制系统功能概述

  1.牵引控制功能

  2.制动控制功能

  3.防空转/滑行保护功能

  防空转、防滑行控制使机车运行在尽可能大的粘者附近,可以保证机车在任何轨面条件下启动、加速、制动不擦伤轮轨,不发生牵引电机超速。

  4.故障转换功能

  SS8机车微机控制装置不设A、B组,采用转向架独立控制,即每个插件控制一个转向架。故障转换开关在微机柜左上部,三个位(Ⅰ位、Ⅱ位、正常位)的含义与模拟车不同:Ⅰ、Ⅱ位作故障位,平时应放在正常位。

  5.交叉保护功能

  6.自检功能

  7.列车供电控制功能

  列车供电系统的功能是将供电绕组的交流电压整流滤波成为直流600V向列车供电,以满足客车车厢空调、采暖、照明等用电需要。

  8.自动过分相

  所谓自动过分相就是免去手动操作,由机车上自动分合主断路器来通过电网分相区,目前仅广深线SS8机车运用自动过分相功能。在分相区前后若干距离处各埋设地面无源信号设备,平时不工作。在机车的前后左右四个方位距轨面正上方10厘米左右装有地感器。在机车运行时,地感器不断发射高频信号,地面信号装置受高频信号感应而得能量,并发射一定频率的信号,机车上的地感器检测到这一信号,给微机柜送一110V数字过分相信号(PHASE)。在此应注意,无论在过分相前分主断还是在过分相后合主断,微机柜所接到的信息是一样的过分相信号。

  三、常见故障分析及处理方法

  1.无流

  无流分正常无流及故障无流两种情况。正常无流主要是由于手柄位置不当或安全系统(如列车运行监控装置)要求产生的卸载无流。故障无流的原因如下:

  (1)线路接触器未闭合,主电路未构成。

  (2)预备、零位、牵引、制动等状态信号不对。最常见的是预备不好,引起微机柜封锁脉冲。

  (3)微机柜未收到司机给定指令,如司机控制器电位器无电源、无输出或传输线不良。

  (4)微机柜未收到牵引响应或制动响应信号。这可能是牵引主电路或制动主电路未构成,也可能是线路接触器和励磁接触器的联锁接点接触不良。

  (5)运行中正常位时突然某架无电流,有可能是电源自身保护造成的。这可用分合电子控制自动开关的方法,使电源重新起动来解决。

  (6)微机柜封锁脉冲。一般应首先考虑没有同步电压或插件未插到位,此外外部复位的复位继电器不释放,带插座的芯片接触不良等也可能造成无流。

  2.电流不平衡

  (1)由传感器引起的电流不平衡。重点检查电流传感器、电压传感器是否有正偏或负偏的现象,速度传感器松脱或故障,传感器正负偏较大或其它故障时必须更换。

  (2)由硅元件损坏引起的电流不平衡。此故障表现为:在主桥没有全开放以前,电流不平衡不明显,因为系统为闭环控制,当主桥满开放或已达到电机限压时,电机电流不平衡现象加剧。回库后应对硅元件和快熔进行检套,发现损坏进行更换。

  (3)由于轮径设定不当引起的电流不平衡。

  (4)由于微机本身故障、接插元器件松动引起的电流不平衡。

  (5)由于二次削磁引起的电流不平衡。

  3.过载

  当电流传感器故障无电流反馈时、电压传感器故障失去限压功能时及变流器触发极故障时,都可能引起过载,主断路器跳闸。应更换相关故障元器件。

  4.窜车

  所谓窜车指手柄一离开零位就有较大的电枢电流,使机车存在冲动的现象。造成此现象的原因有:

  (1)司控器线接错,或电位器不良,使司控器输出的电压异常,微机接收到错误的手柄位后产生错误的控制输出。

  (2)脉冲控制板或脉冲放大板故障,造成可控硅开放角错误。

  (3)同步变压器接线错误,使其极性产生变化,从而导致脉冲控制板产生错误的控制脉冲。

  5.彩色显示屏全黑

  彩色显示屏全黑的原因有:

  (1)多功能接口板保险烧坏。经常是因为X103上110V电源接反。

  (2)多功能接口板电源模块烧坏。可用万用表测板上X2的奇偶脚之间是否有+5V电压。

  (3)背光电源逆变器坏。可用万用表量X7、X8的1、2脚,正常时应有交流电压200~1000V。注意1脚要接表的正端。

  (4)多功能接口板X7、X8是否与显示屏连接好。

  (5)显示屏损坏(灯管坏)。

  6.显示屏全白无字符显示

  通常情况为显示线松动,显示屏与显示卡未正常连接。

  7.微机屏显示一、二架故障

  造成微机屏故障灯亮的原因,一是微机电源故障,二是微机与显示屏通信故障,三是两个司机室电钥匙全合上后,造成通信冲突。先易后难,首先检查两个司机室电钥匙状态,如全合上,应将另一端司机室的电钥匙断开。

  8.微机显示正常,提手柄发现二架无压无流。

  处理:首先更换二架的脉冲放大和脉冲控制插件,故障现象仍然存在。再更换单板机,故障还是未能消除。后更换同步变压器,正常。

  分析:对于机车无压无流的现象,原因一是工况电路异常,如预备、零位、牵引、制动等状态信号不对,引起微机脉冲封锁;原因二是微机接收不到手柄位给定指令,如司机控制器无电源,电位器无输出或传输线不良;原因三是微机柜插件不良;原因四是无同步同压。

  9.先一架故障,后二架也故障,复位不成功。

  处理:检查发现为两架微机电源均保护,可以确定为微机板存在短路或微机外部电路存在短路现象,甩开N101插头后正常,可以断定为外部传感器短路,更换一轴传感器后正常。

  分析:SS8型微机电源板有短路保护功能,一旦存在过流现象时,电源板就会自动关闭。电源板除给微机柜的各个插件供电后,还为司控器、电压电流传感器、速度传感器供电以及产生触发脉冲,以上各个环节存在短路现象时,均会使微机电源保护。因为外部短路的原因,广铁集团所属机务段已经发生几起机破事件。目前,株洲电力机车研究所正在研究解决方案。发生此类故障时,可以通过以下办法进行应急处理:司机停车后关闭微机电源,打开微机柜盖板,取下先故障的那一架微机的转换控制板,一二架转换开关置正常位,利用良好的一架的电机运行回段处理。

控制系统论文2

  【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。

  【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理

  1前言

  建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。

  2自动控制系统的发展历程

  随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。

  3自动控制系统的发展趋势

  智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。

  4自动控制系统在建筑工程中的应用

  4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。

  5结语

  建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。

  参考文献:

  [1]李颖.浅谈智能建筑楼宇自动控制系统[J].中国科技信息,20xx,04:142~143,145.

控制系统论文3

  摘要:对太古集中供热控制系统进行了介绍,归纳总结了太古集中供热控制系统的故障,并通过分析其故障产生的原因,从控制服务器故障处理、通讯故障处理、UPS故障处理等方面,提出了针对性的解决措施,从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。

  关键词:集中供热;自动控制;故障处理

  1概述

  随着社会经济的发展和科技的进步,自动化控制设备在集中供热系统的应用更加广泛,集中供热系统的自控运行管理也趋于完善。通过自控系统的深入实施和热网的集中管理,使得热网资源的利用率得到持续提高。本文以太古集中供热系统为例,介绍了太古供热的自动控制系统以及总结运行以来常见故障以及处理方法[1]。太古集中供热系统涉及热源、热网、换热站和热用户,随着供热规模的扩大,供热系统复杂程度不断提高,原有的人工调整方式严重制约城市大热网的精细化控制。必须借助先进的自动化控制技术和设施设备来实现集中控制。集中供热系统热网自动化控制是在各个热网换热站、关键管线节点上安装自动控制设备,建设自动化控制总站,并对热网传递上来的数据信息进行综合分析研判,并执行相应的调整。太古集中供热自动控制系统包括机电设备层、就地仪表层、现场控制层、通信网络层、中央监控层、信息管理层(见图1),自动控制能够实现热网运行系统的自动精细控制,使得城市集中供热系统的热量实现均衡输出,减少了资源、能源的消耗,提升了供热服务质量[2]。

  2太古集中供热控制系统

  太古集中供热自动化控制系统包括高温网系统和一级网系统,一般涉及电动阀门的开度控制、变频器的频率调整等内容[3]。

  2.1太古一级网系统

  太古集中供热一级网系统通过全网平衡控制系统进行控制,以温度和热量为控制目标,通过调节阀门开度和分布式回水加压泵的频率进行流量控制,实现温度和热量的控制。在系统运行的过程中,现场PLC采集并计算二次循环水的温度变化,并上传计算结果,服务器对比目标参数与现场参数差异,下达阀门开度要求到对应的现场控制器上,现场根据接收到的指令信息来完成对电动阀门开度的调整。常规换热站自控设备设置见图2[4]。

  2.2高温网系统

  太古集中供热高温网系统主要包括三个中继泵站(1号、2号、3号)、事故补水站及中继能源站。高温网下位控制系统通过PLC柜控制变频器和风机运行、阀门开关以及自动补水系统。以2号泵站为例来介绍单个泵站的自控实现方法。2号泵站车间有2个系统,每个系统有供回水泵各4台,共计16台水泵,供回水进出口主阀及旁通阀16个。控制系统包括,控制运行计算机2台、主PLC集控柜1台,与水泵1∶1匹配水泵就地PLC柜16台。水泵及阀门控制系统有远程、就地2种控制模式。系统主要的控制流程如下:太古集中供热高温网自控系统计算机上位系统采用的是西门子的WinCCOA系统,现场PLC下位系统采用logix5000(如图3所示)。调度中心通过服务器的WinCCOA程序下发指令通过logix5000程序至主PLC集控柜的CPU。CPU系统收集到指令,将收集整理的数据信息进行汇总分析,之后将其数据信息传送到现场水泵就地PLC柜及阀门。就地PLC会根据处理结果发出指令,变频器根据指令的要求去控制循环水泵启停及运行频率,通过固定的数据,变频器能够在二次循环中进行定压、定流量处理,从而使得热网能够保证有序、合理的运转状态。阀门本体与主PLC集控柜之间是由控制线直连的,包括控制信号与反馈信号。阀门在收到主PLC集控柜的CPU的信息后,会根据指令执行开阀、关阀、停止的信号。阀门会将开度、开关到位、故障信号等反馈到调度中心控制电脑[5]。

  3太古集中供热控制系统的故障

  太古集中供热控制系统已经安全平稳运行5个采暖季。对投运以来的故障进行统计分类,归纳如下。

  3.1通讯故障

  各泵站与调度中心之间的数据和操控指令传输通过电信城域网的通讯方式进行传输(如图4所示),通讯系统是整个系统的“传输神经”,如果在运行时期调度中心机房服务器与泵站发生通讯故障,调度中心人员无法实时监测生产数据,相当于失去了“眼睛”,不能做出及时准确的判断,并且操作指令无法下发,长时间通讯终端还会影响其他关联工作站、操作控制系统的运行。通过多年的运行观察,导致通讯出现故障的原因一般是交换机、路由器故障及通讯光缆中断。

  3.2UPS故障

  电是控制系统的动力之源。控制系统除了接入市电外,自控系统PLC柜、计算机、服务器和通信设备等均需要接入UPS,在市电发生故障时,电源无扰切换至UPS电源供电,确保系统可以继续稳定运行,不会骤然停车,保证有足够时间执行紧急停运和处理故障,UPS的常见故障有:1)UPS电池使用时间严重超过服役年限。2)UPS电池长期未进行充放电测试。3)误将UPS的极性接反,从而会导致逆变器的损毁。4)连接好电池后没有将电池的开关打开。5)线路维修更改了原本的相序,导致UPS电源不能正常启动。

  3.3PLC模块故障

  PLC模块是控制系统的“功能器官”,PLC模块故障是一种常规故障,一般PLC显示屏可显示模块故障代码。PLC模块常见故障有:1)外围电路元器件故障。自动控制系统的PLC模块控制一旦出现元器件损伤,整个控制柜系统就会停止工作。同时,PLC控制柜输出端子带负载能力是有限的,一旦超过了规定的最大数值,就需要及时对外接继电器或接触器才能够重新恢复工作。2)输入端烧毁或输入卡损坏。现场仪器或传感器送来PLC的模拟输入信号在显示屏上的数据不正常,用标准信号发生器替换模拟输入信号数据也显示不正常。3)输出卡出现故障。PLC或控制器的模拟输出有问题,利用显示屏的数据输入功能给该模拟输出端输出一个固定的模拟信号,如果还是有问题,即可初步判定该输出卡有故障。

  3.4接线端子接触不良

  接线端子是连接器的一种,是连接自控设备和导线的专用设备,外部的电压、电流、信号传递到与之匹配的连接器接触件上。因此,要求接触件具备优良的结构。但是由于接触件结构设计不合理、材料选用错误、模具不稳定、加工尺寸、表面粗糙等都会引发端子接线的接触不良。端子接线接触不良一般会在工作一段时间后显示出来。具体表现机理是控制柜配线出现缺陷或者使用中震动加剧会引发接触不良的问题。

  3.5传感器故障

  传感器是控制系统的“感知器官”。集中供热系统中常见的传感器有压力、温度、流量、液位传感器,这些设备是热网运行的重要数据来源,在系统运行过程中常会出现的故障如下:1)传感器不显示数值。可能的原因为电源线路断路、电源故障、PLC模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏。2)数值误差大。可能的原因为量程设定、取源位置、PLC模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏,同时这些仪表要定期进行校准。

  3.6电动调节阀故障

  电动调节阀在系统运行过程中常会出现的故障有指令给定开度和阀门实际开度不一致、阀门反馈信号错误。故障原因可以从以下几方面进行判定:给定通道模拟量输出是否正常、反馈通道模拟量输入是否正常、阀体是否有异物卡住、重新上电复位阀门或者手动校准阀门、查看执行器与阀体是否匹配、阀门本体有没有进水、控制线缆有没有中断等。

  4自动控制系统故障的解决对策

  自动控制系统的正常稳定运行对太古集中供热系统尤其是太古高温网系统至关重要,因此在自控系统出现故障时,根据故障现象分析故障原因,快速找到故障办法,保证供热系统的正常运行。当出现因自控系统故障而导致系统停止,需要维保人员快速查找原因,采取相应的解决对策。结合近几年采暖季发生的故障,总结了以下几点故障处理措施[6-7]。

  4.1控制服务器故障处理

  控制服务器为整个供热自控系统的核心大脑,当发生故障时,不能正常反映现场的运行参数,操作指令无法下发。为防止故障的发生,控制系统服务器设置两台服务器互为冗余,当主服务器发生故障时,系统会自动切换至备用冗余服务器,待自控人员处理完故障时,再将服务器切换至主服务器,期间对控制系统不会产生任何影响。并且,在日常运行过程中,定期对服务器进行点检,检查服务器硬盘容量,保证服务器正常运行;定期对两台服务器进行手动切换,确保备用服务器一直处于工作状态,在主服务器故障时无缝衔接。

  4.2通讯故障处理

  当调度中心与各泵站发生通讯故障时,各泵站数据在调度中心丢失,但泵站本地控制计算机数据正常。此时,要求各泵站将权限切至泵站本地控制,并且报告调度中心目前的运行情况。维保人员检查相关设备,如果属于通讯设备故障或损坏,及时更换备品备件,如果经分析是运营商通讯故障,通知运营商进行处理。故障处理后,再将各泵站操作权限切至调度中心控制。

  4.3UPS故障处理

  UPS电池是易耗物品,按照规定每三年更换一次电池,以确保电池电量能够维持市电故障时的应急时间。为了保证UPS电池的使用寿命,电池保养必不可少。根据供暖行业的时间特殊性,每年的停暖之后和供暖前期都会彻底对UPS电池进行充放电,保持电池的有效利用率。在供暖期间,定期对UPS进行检查,如果发现UPS故障,将UPS的供电无扰切换到市电,根据面板上的故障信息进行对应的处理,处理完毕后将供电方式切换UPS供电,此操作对系统无影响。

  4.4PLC柜及模块故障处理

  根据5a的运行经验,PLC柜发生的故障大多数是柜内的模块与接线端子故障,当调度中心显示车间某台水泵就地PLC柜故障时,需将这台水泵的控制权限切换到变频器控制,然后根据报的故障情况进行PLC柜的维修,更换模块、尾纤或者紧固端子线。待处理完故障后,再将水泵权限切到调度中心控制。

  4.5现场仪表与阀门故障处理

  现场仪表主要包括压力、温度、热量表、液位计等。当调度中心显示某一仪表故障时,维保人员排查现场仪表的接线,与PLC柜的通讯,如仪表本身故障,需要及时更换备品备件。电动阀门故障处理需要先将阀门控制切到阀门本体控制,这样保证在阀门故障的情况下,阀门不会自动执行开关动作,然后对阀门控制器进行检查维修。

  4.6及时更换备用件

  自控系统的主要功能原件都是电子原件,工作环境中温度、湿度以及灰尘等都会影响电子原件的寿命。因此在发现故障的原因之后要及时替换备用件。需要注意的是,在更换备用件的时候要始终保持设备处于断电的状态,并在更换电子原件的时候及时记录和检查原件的开关状态,如果是需要区分正负极的供电设备,安装时要注意,避免电极反接损坏设备。

  5结语

  太古集中供热系统的自控系统能够实现调度中心与热源和各个热力站运行参数的一致性调节,实现了按需供热的精细化调整。为了能够更好的促进集中供热系统的稳定运行,自控维保要结合实际加强对集中供热自动控制系统运行故障的分析,快速判断故障原因,采取有针对的解决对策,从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。

控制系统论文4

  摘要 :在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水

  关键词:污水处理论文

  引言

  近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。

  1自动控制系统的组成以及特点

  1.1自动控制系统的组成

  自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。

  1.2自动控制系统的优点

  从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。

  2自动控制系统在污水处理中的应用现状

  随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的'情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。

  2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想

  我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。

  2.2污水的排放标准太低

  一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。

  2.3设备维护不到位

  我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。

  2.4缺少相关的专业性人才

  从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。

  3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向

  3.1自动控制系统的改进措施

  由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。

  3.2自动控制系统的发展方向

  目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。

  4结语

  自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。

  参考文献:

  [1]王乐,杨婉妮.关于国内污水处理企业技术创新方向的探讨[J].中国建设信息(水工业市场),20xx(03).

  [2]赵提纲,韦玉忠,韩万明,李鲲,张一品,王晟.SBR工艺过程控制策略研究进展[J].水处理技术,20xx(07).

  [3]范程华,朱武.污水生化处理中溶解氧的非线性控制研究[J].自动化技术与应用,20xx(02).

  [4]王丽娟.张建锋,王斌.活性污泥污水处理模糊控制系统设计[J].计算机工程与设计,20xx(18).

  [5]范石美.活性污泥法污水处理计算机仿真软件的开发及应用[D].杭州:浙江大学,20xx.

  [6]樊立萍,于海斌,袁德成等.SBR污水生化处理系统的最优控制及改进[J].控制与决策,20xx,20(02):237-240.

  [7]管秋,王万良,徐新黎等.基于神经网络的污水处理指标软测量研究[J].环境污染与防治,20xx,28(02):156-158.

控制系统论文5

  摘要:随着科技的逐渐发展,传统的机械设计制造和机械自动化有了很大的提升,在各个行业中机械自动化系统应用的范围也之间的广泛起来,显示出机械自动化的强大优点和效益,不断满足着人们的生活和生产需求。本文通过对机械自动化控制系统的应用以及优点进行分析,为机械设计制造以及自动化的发展提供正确的方向。

  【关键词】机械制造设计论文

  机械自动化技术的应用在产品的生产中能够实现自动化连续的生产,从而节省劳动力达到提高效率的效果。机械自动化在机械制造业的发展中起着十分重要的地位和作用,是整个机械制造业的发展趋势所在。

  1、机械自动化的设计以及要求

  机械自动化通常情况下是在设备在无人操作的前提下按照自动设定的程序进行工作。机械自动化主要是凭借着机械的方式实现制造过程的自动化生产和管理。因此机械的自动化突破了传统的机械制造方式以及生产过程,并且在生产中能够显著提高生产效率和经济效益,为提高产品的质量提供可靠的技术支撑,给企业带来极大的经济效益。机械自动化的设计技术不仅需要综合性的技术,还需要运用多门知识体系,涉及的范围较广,且具有较强的复杂性。机械自动化设计一般分为五个部分,首先是传感单元。传感单元是机械自动化技术发展的基础,主要的功能是在机械自动化系统中能够对机械工作的过程进行有效的监测,查看机械在工作过程中的运行状态和性能情况。其次是作用单元。该部分是系统前期重要的组成部分,主要的功能是对系统的能量进行施加,完成系统的既定目标。再次是程序单元。该部分作为系统最关键的一个部分和组成内容,对系统所做的工作等具有决定性的作用。再次是控制单元,该部分为系统的的自动化运行提供保障,能够对系统运行中的结构单元进行调节和控制,能够对传感单元的信息进行分析和调节,因此控制单元能够保障系统的顺利展开。最后是制定单元,该部分作为系统的核心部分,通过分析传感单元传递过来的信号和信息,并进行对比和分析,根据系统的规定发出指令。

  2、机械自动化系统的特征和应用

  2.1机械自动化控制系统的特征

  机械自动化控制系统的安全性和可靠性主要依靠的是自身的自动化设备,存在着自动的报警和停止的功能,这就使得在机械自动化生产的过程中一旦发生任何的安全事故,系统的安全性能大大提升,从而生产提供安全保障。自动化控制系统中采用电子设备和电子器件,为系统的稳定性提供保障。机械自动化在实际的运用中能够避免人工操作的失误,提高生产的精确度。通过机械自动化控制系统能够实时监测工作的状况,提高生产的效率。

  2.2机械自动化控制系统的应用

  2.2.1机械自动化控制系统的构建机械自动化系统的构建主要是建立在数字模型的基础上的对其理论进行分析和研究,因此通过数字表达式对机械自动化控制系统输入输出变量以及对变量间的关系进行详细的分析和描述,能够设计出合理科学的系统。机械自动化控制系统通过微积分的方程式进行构建。图1为质块以及阻尼器和物种弹簧所构成的铅垂方向机械平移系统示意图。该图中对质块原来不动的位置作为运动坐标原点,外力作用质块在X轴上移动,其中质块运动的位移坐标为x(t)。然后通过达朗贝尔原理做出平衡的示意图,得到微积分的方程式为:Mx(t)+Bx(t)+kx(t)=f(t)通过这一案例能够看出质块静平衡位置作为运动坐标时,阻尼器的阻尼大小与相对运动是相反的。2.2.2机械自动化系统的具体应用机械自动化控制系统在汽车制造业运用的最为广泛。汽车制造过程中的焊装以及冲压和总装工艺中广泛应用。机械自动化控制系统在冲压车间利用能够提高工作的效率,压机间采用机械自动化装置进行连接,传递加工工件,这样在首台压机下完成冲压成形,在通过机械手传递给下一台。在这一过程中有紧急停止的装置,能够对传递过程中的危险事故进行紧急停止。在安全门的防护装置上能够对人员在压机内的危险情况进行有效的防护。压机部分主要采用的是安全电磁开关锁,能够延时锁定和解锁的释放,具有较高的安全性能。在钢铁制造行业中利用机械自动化控制系统在冷轧生产线和整卷钢板开卷中应用能够对人员的安全进行有效的保护。

  3、结语

  机械自动化控制系统在各个行业中的应用有效地推动了产业的自动化程度,为各个行业的发展提供了有效的动力和长久的保障,在机械自动化的未来发展中将会更加注重高度的集约化和自动化的发展方向。

  参考文献

  [1]孙宝亮.刍议低碳环保下工程机械自动化控制系统的设计与应用[J].中国高新技术企业,20xx,(22):90-91.

  [2]陈羽锋,胡国清,栾厚宝等.基于PLC的气动送料控制系统的设计与应用[J].机械制造与自动化,20xx,39(2):154-155,160.

控制系统论文6

  摘要:水利工程是当前一项十分重要的社会工程,对社会上各个方面发展均有着十分重要的作用。为能够使水利工程作用得到发挥及保证其正常运行,水利工程管理是十分重要的一项工作,在当前水利工程管理中,自动化控制系统的应用使管理工作质量及水平得到很大程度的提高,促进水利工程管理进一步发展。

  关键词:水利工程管理;自动化控制系统;应用

  水利工程管理是当前保证水利工程正常运行的基础条件,并且也是关键内容,随着现代信息技术及自动化技术的不断发展,在水利工程管理中自动化控制技术也得到越来越广泛的应用,并且对水利工程管理有很大帮助。因此,在水利工程管理过程中,为能够使工作质量得到提高,应当对自动化控制系统应用进行科学分析,并且充分掌握,从而使水利工程管理得以更好发展。

  1自动化控制系统工作原理

  调水工程中需要使用大量水泵及其辅助设备来组成泵站系统,由于泵站机组容量的不断增大、泵站工程的安全可靠性和节约能源的要求不断提高。为了实现水资源的合理调配与使用,需要发挥泵站的最大效益。为了提高泵站运行的安全性和可靠性,需要有现代化的手段来对泵站的运营进行管理。因此,泵站实施自动化和信息化建设,是泵站日常运行管理工作科学化、规范化、现代化的重要举措,是为了上述目标的重要手段。同时对提高泵站运行管理工作效率,保证泵站长期高效、可靠的运行有重要意义。该系统的运用能够使泵站运行管理人员大大减轻其工作强度,另外还能够使泵站机电设备的综合使用效率以及寿命均得到有效提高,还能够使工作人员对泵站综合运行情况进行直接查询及了解,便于远程管理调度,对水利工程自动化管理水平提高有着十分重要的促进作用。

  2水利工程管理中自动化控制系统的应用

  2.1利用自动化控制系统监测控制水泵机组

  水泵机组在泵站中属于十分重要的一种能源转换设备,其组成主要包括两大系统,即同步电动机与水泵。在水泵机组使用过程中,当开机时自动化控制系统首先应当将防洪闸门打开,同时将清污机启动,使其运行,并且应当对同步电动机组内的励磁系统进行动态检测,对其实际运行状态进行观察,注意是否良好。自动化控制系统内部存在自动判断程序,其能够对各类启动条件进行判断,在确定均与预设参数要求满足情况下,才能够继续进行开机控制。在水泵机组实际运行过程中,自动控制系统便开始进行实施监测,利用有关传感器元件对机组内部各个相关机构元件情况进行动态监测,利用内部运算程序能够对相关数据进行动态分析判断,可随时进行记录,并且实时进行调节,从而使机组运行能够保证处于最佳状态。在自动监测过程中,若有系统故障发生,自动控制系统可对相应执行机构进行实施操作,从而将报警或者事故跳闸等相关动作完成。

  2.2利用自动化控制系统监测励磁控制系统

  在机组启动以及实际运动过程中,对于励磁装置中晶闸管元件相关运行参数,利用自动化控制系统中上位机可实时显示,并且能够进行记录。在上位机上,相关工作人员依据调度参数可对任何闭环进行调节,从而能够实时调节切换机组恒电流运行、恒功率因素运行以及恒无功率运行状态。对于自动化控制系统而言,其所设置的为综合调节方式,即中控及现地相互备用。当自动化控制系统中上位机有故障出现时,运行人员可选择现地励磁综合控制单位执行,在现地单位中利用可视化人机互通触摸屏系统借助触摸软电子按钮或者键盘直接调节励磁系统,从而使机组运行可靠性得到有效提高。在系统实际运行过程中,当同步电动机有故障出现时,对于自动化控制系统而言,其不但能够利用上位监控系统通过声光等有关方式对中控运行人员进行报警提醒,使其及时排查相关故障单元,另外在现地触摸屏系统中还能够显示报警,避免工作人员出现误操作情况。

  2.3利用自动化控制系统可视化监视泵站全局

  对于自动化控制系统而言,其上位机中的可视化人机互通界面中,设置整个泵站层次重叠菜单的画面,其包括主变监视、电气主接线、开机及停机判断闭锁流程图、水泵机组单元监视以及油气水等,另外还包括闸门控制系统。在泵站运行管理过程中,相关工作人员只要利用鼠标对上位机各个功能菜单选项直接进行选择,便能够全方面了解整个泵站系统运行状态以及相关数据信息,从而能够将合理高效运行调度计划制定出来。为能够使管理工作更加方便,在自动化控制系统中,对于每个管理人员而言,其均设置密码,在管理界面上只有将正确个人信息输入,然后才能够利用自动控制系统管理整个泵站。另外,在自动化控制系统中,还有多层防护闭锁程序的设置,可有效避免出现人为误操作事故,使整个系统都能够保证高效稳定运行。

  3结语

  在水利工程管理过程中,为能够使管理工作水平及效率得到有效提高,应当对自动化控制系统进行合理应用,该系统的应用能够实现对水利工程中各个方面的自动化管理控制,对水利工程自动化管理水平的提高十分有利。相关水利工程管理人员应当对自动化控制系统应用熟练掌握,并且合理应用。

  参考文献:

  [1]徐建芳.自动化控制系统在水利工程管理中的运用[J].中国资源综合利用,20xx(7).

  [2]王伟.水利工程自动化控制应用趋势[J].科技创新导报,20xx(6).

  [3]王乐.水利工程自动化控制应用趋势[J].科技创新导报,20xx(10).

控制系统论文7

  【摘 要】在社会发展进步的过程中,自动化技术也进入了稳步发展的过程。电气自动化技术的发展历史比较长,并且支撑了我国当前工业技术的快速发展,对于国家的经济增长以及工业化的推进有着重大意义。广泛应用电气自动化技术能够显著提升工业生产的效率,并且避免大量人力资源的浪费,确保企业生产质量和效率的提升,能够提升相应的生产效益。从目前所掌握的情况来看,电气自动化工程控制系统是一类非常高科技的系统,在操作上非常简单,同时能够对很多的问题进行积极的预防,所以具有较大的应用意义。文章就此展开讨论,并提出合理化建议。

  关键词电气 自动化 工程 控制系统

  在当今社会之中,电气自动化已经成为了不可避免的趋势,纯人工的操作方法根本不适合长久的工作。特别是在进入到21世纪以后,各个地方的电力工作开展,都是依托强大的设备来完成的,如果缺乏了系统的有效支持,很容易在工作上出现恶性循环的状况,并且针对电力工作的拓展、修复、优化等,也将产生极大的不良影响。所以,电气自动化工程控制系统的发展现状,需要得到正确的总结,同时更加对今后的发展趋势进行深度的明确,运用科学的手段及方法,创造出更高的效益。

  1 电气自动化工程控制系统的现状

  简单来讲,电气自动化工程控制系统是一类比较智能化的系统,其固有的操作方法和运行方案是比较多的,各地方在引进该系统以后,则可以充分的结合地方需求和电力工作的标准,将工作方案做出良好的转变,进而为日常工作提供较多的支持。除此之外,电气自动化工程控制系统在应用的过程中,针对安全性、可靠性等方面,均实施了有效的提升,减少了各种矛盾操作和冲突的问题,确保电气工作能够顺利的开展,任务完成率得到了较高的提升。

  (1)电气自动化工程控制系统的信息集成化逐步明显。就系统本身而言,电气自动化工程控制系统在目前的操作中,能够满足工作上的需求。集成化的处理,主要在于纵向、衡量的良好干预,增添系统内容的同时,不会产生严重的负担现象[1]。除此之外,在研究电气自动化工程控制系统的过程中,发现很多的精密设备,都在朝着微小化的方向发展,各种芯片、零部件的合理加工、配合,造就了高效率的系统,操作内容上也不断的增加,基本上都通过各类软件来完成的,对未来工作而言,可以产生较大的积极帮助。

  (2)分布式控制系统。与过往情况不同的是,当代的社会发展是非常快速的,很多工作内容都要得到较快的革新处理,一方面是为了满足工作上的需求,另一方面则是为了其他的工作進行有效的准备。在现阶段的工作当中,电气自动化工程控制系统具有多元化的特点,总控系统的子系统类型多样,分布式控制系统就是其中之一,并且带来了很大的积极作用。例如,分布式控制系统在操作上非常的简单,可直接按照主观上的需求来完成,各个工作任务之间表现出相互独立的特点,运作过程中不会产生干扰的情况。每一项工作任务完成后,都会集中到总体的系统内部,进行快速的总结处理,为电气运营的良性循环,做出了较强的保障。

  2 电气自动化工程控制系统的发展趋势

  2.1 创新技术的深入研究

  与一般的系统有所不同,电气自动化工程控制系统是通过众多技术支撑起来的,当下所获得的各项积极成果,都与相关的技术存在密切的联系。因此,未来的发展趋势当中,仍然要将各类创新技术深入的研究,在获得阶段性成果以后,积极的投入使用,不断对系统做出优化处理,创造出更高的价值。

  (1)电气自动化工程控制系统的未来发展中,智能化创新技术将会占有主导性的地位。现下的几乎所有电气产品,都在不断的靠拢智能化,希望由此来带给消费者更好的体验[2]。电气自动化工程控制系统也是一样的,其在自身的智能化技术中不断的丰富以后,系统本身就可以对各类工作情况做出准确的判定,在处理问题过程中,直接按照最优的方式来处理,减少过往的不足和缺失。同时,在发现系统难以应对的问题时,将直接发出相应的报告,及时告知技术人员处理,将工作效率不断提升。

  (2)智能化技术在研究到一定程度后,将直接促使电气自动化工程控制系统整体,转变为高度智能的系统。从客观的角度来分析,智能系统意味着可以在某种程度上,脱离人工的操作,每天自动的运行、总结、分析、发出报告等等[3]。工作人员根据系统的提示来工作,并且按照良性循环的方法来操作,大大降低了工作出错的情况,很多方面的工作任务都可以在较短的时间内完成,基本上不会产生严重的问题。可是,智能系统还有很多的挑战需要完成,包括设备、系统、软件、硬件的有效结合等,这些都需要在日后专项研究。

  2.2 统一化的电气自动化工程系统

  电气自动化工程控制系统在今后的发展趋势当中,还会将“统一性”贯彻落实,由此来加强各方面的稳步控制,推动系统本身的价值提升。本文认为,统一电气自动化工程系统能够实现电气自动化产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等,这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理,关键能够达到客户的需求,也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说,是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时,不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网,需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。

  3 结语

  本文对电气自动化工程控制系统的现状、发展趋势展开讨论。在社会进步发展的过程里,先进科学技术的作用不可忽视。电气自动化工程控制系统就是在生产需求提升和科学技术进步的背景下发展起来的,只有持续的发展和创新电子自动化技术,才能够满足当前的生产要求,并且积累宝贵的实践经验。通过四年的学习,我的专业知识得到巩固和提高,在工作中遇到的技术难题的以解决,也让我深刻体会到电气自动化对人类工业发展的重要性。

  参考文献:

  [1]张礼崇,郜祥,王焱,李兴.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].技术与市场,20xx,01:127-128.

  [2]刘惠彦.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创新与应用,20xx,18:125.

  [3]蔡珊.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].化工管理,20xx,14:40+42.

控制系统论文8

  摘 要:

  数控机床的核心就是CNC系统(简称数控系统),从自动控制的角度看,数控系统就是一种轨迹控制系统,即其本质上是以多执行部件(各运动轴)的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统,是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。

  关键词:

  数字控制系统 发展 CNC

  1、数控系统的发展史

  自从20世纪50代世界上第一台数控机床问世至今已经历50余年。数控机床经过了2个阶段和6代的发展历程。

  第2阶段是软件数控(CNC):第4代1970年的小型计算机,中小规模集成电路;第5代1974年的微处理器,大规模集成电路。

  常见的电子管是真空式电子管:不管是二极,三极还是更多电极的真空式电子管,它们都具有一个共同结构就是由抽成接近真空的玻璃(或金属,陶瓷)外壳及封装在壳里的灯丝,阴极和阳极组成。直热式电子管的灯丝就是阴极,三极以上的多极管还有各种栅极。以电子管收音机为例,这种收音机普遍使用五六个电子管,输出功率只有1瓦左右,而耗电却要四五十瓦,功能也很有限。打开电源开关,要等1分多钟才会慢慢地响起来。如果用于数控机床可想而知其耗电量、控制速度。

  晶体管是用来控制电路中的电流的重要元件。1956年,晶体管是由贝尔实验室发明的,荣获诺贝尔物理学奖,创造了企业研发机构有史以来因技术发明而获诺贝尔奖的先例,晶体管的发明对今后的技术革命和创新具有重要的启示意义。晶体管的发明,终于使由玻璃封装的、易碎的真空管有了替代物。同真空管相同的是,晶体管能放大微弱的电子信号;不同的是,它廉价、耐久、耗能小,并且几乎能够被制成无限小。

  晶体管是现代科技史上最重要的发明之一,究其原因有三个方面。第一,它取代了电子管,成为电子技术的最基本元件,原因是性能好、体积小、可靠性大和寿命长。第二,它是微电子技术革命的发动者,而信息时代至今的发展就是由微电子技术、光子技术和网络技术三次技术革命组成的,所以它的出现成为报晓信息时代的使者。第三,晶体管是集成电路和芯片的组成单元, 也是光电器件和集成光路的基本组成单元,更是网络技术的基础,只不过光电子晶体管是微电子晶体管的演变或发展罢了。由于这三方面的原因,晶体管的发明在信息科技的迅速发展中起了决定性的重要作用,它的意义远远超出了一种元器件的发明范围,而成为揭开现代技术新领域和变革几乎各种技术基础的关键。所以晶体管发明过程中的突出特点,对于其他科技的产生和发展有重要的参考和启示意义。

  小规模集成电路:晶体管诞生后,首先在电话设备和助听器中使用。逐渐地,它在任何有插座或电池的东西中都能发挥作用了。将微型晶体管蚀刻在硅片上制成的集成电路,在20世纪50年代发展起来后,以芯片为主的电脑很快就进入了人们的办公室和家庭。

  2、计算机数控(CNC)阶段(1970年~现在)

  到1970年,通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件,从此进入了计算机数控(CNC)阶段(把计算机前面应有的"通用"两个字省略了)。

  到1971年,美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件——运算器和控制器,采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上,称之为微处理器(MICROPROCESSOR),又可称为中央处理单元(简称CPU)。

  到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强,控制一台机床能力有富裕(故当时曾用于控制多台机床,称之为群控),不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高,但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件,故仍称为计算机数控。

  到了1990年,PC机(个人计算机,国内习惯称微机)的性能已发展到很高的阶段,可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。最常用的形式:CNC嵌入PC型,在PC内部插入专用的CNC控制卡。

  CNC与NC相比有许多优点,最重要的是:CNC的许多功能是由软件实现的,可以通过软件的变化来满足被控机械设备的不同要求,从而实现数控功能的更改或扩展,为机床制造厂和数控用户带来了极大的方便。

  3、结语

  总之,计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代——小型计算机;1974年的第五代——微处理器和1990年的第六代——基于PC(国外称为 PC—BASED)。基于PC的运动控制器,目前最流行的是PMAC。(PMAC(Program Multiple Axises Controller)是美国delta tau 公司生产制造的多轴运动控制卡)。

控制系统论文9

  在通讯技术与网络技术的高速发展状态下,家庭生活环境更趋于现代化,各种新兴技术直接影响着人们的生活,改变了人们的生活习惯,提高了人们的生活质量,智能家居系统成为技术手段更新换代的体现。智能家居系统利用计算机信息技术、布线技术与生活家居的子系统相关联,给予家居系统更多的智能选择,提高了家居环境的服务水平。

  一、智能家居系统设计的流程

  单片机系统是微机应用产品化的最佳机种之一,其系统本身具备很多优点。例如,较其他系统,单片系统的体积更小,成本更低,功能性更加强大,单片机所带来的系统已经在智能化产品工业制作中被广泛应用。并且随着技术水平的不断进步,逐渐完善的单片机系统能够满足设计过程中的各种要求。

  在总体设计的流程中,外界信息经过感应器传导,其信号内容进行放大与整形,进一步传导单片机信号分析处理,再由单片机系统与外部信息结构进行指导交换,引导红外与光电装置,将信息内容传递于执行器件。在控制系统中,系统控制器会接收到远端传递过来的信号,并且对其解码,再传递给中央处理系统。在控制系统的设计中,我们要充分考虑用户使用的便捷性,在控制系统中添加语音提示操作系统,使用户能够在无人值守系统的情况下,更好地进行系统操作。

  二、智能家居系统的应用设计

  (一)传感器应用设计

  传感器的应用设计,是家庭智能设计过程中的信号来源。在传感器设计上,应根据产品本身的特点添加各种感应装置。在智能家居系统中,火灾警报传感器是设计的第一项,火灾烟雾传感器的体积小、可靠性高,能够及时将烟雾信号转换为电信号,在智能家居的设计中,烟雾传感器可以固定在每个房间的天花板或者墙壁上,将家居系统与小区或消防警报系统相链接,充分利用智能家居系统的安全性。

  其次,我们要设立可燃气体传感器,将感应器放置于厨房等气体容易泄露的地方,监视气体疏通管道的安全性,如果发生天然气泄露等情况,感应器会自动关闭天然气输送管道阀门,并且向外界发出信号,及时通知家庭以及小区物业,降低财产损失。在可燃气体感应器设置上,利用气体浓度来对天然气等装置进行监控。在智能家居生活中,防盗报警系统可以分为两部分,一部分是对家庭周围环境的防护,例如周围环境的监视控制,门窗系统中的开关以及玻璃周围的感应系统等;另一部分是针对

  家庭无人的情况,对于室内的感应防盗系统,利用红外感应装置,在他人进入房间且未关闭监控系统的情况下发出警报。在房间有人活动的时候,关闭室内防盗系统,开启室外防盗系统,在无人活动的情况下,室外系统与室内系统均开启,并且防盗系统的灵敏程度可以根据房屋周围环境而设定。

  (二)通讯接口应用设计

  智能家居的生活控制系统中,数据通信电路需要完成信息的接受与发送、与计算机的沟通、与软件的控制等几个方面。分析模块组成部分可以发现,GSM基带处理器相较于供电模块、闪存、天线接口等几个部分而言是TC35的核心,GSM主要负责处理终点内的语音与数据信号,并且在不需要额外增加电路支持的情况下,可以完成FR和EFR的编码工作。

  在连接方式上,TC35与单片机需要采用串行异步通信接口,使用红外和通信电缆两种传输方式进行传输。在整体的传输设计过程中,红外接口的特点在于信号稳定,接口之间相互独立,使用方面抗干扰性强,不会对手机的通讯产生影响,缺点是传输的距离有限,传播的方向受到接口的限制。而电缆连接的通讯装置传输距离远,可靠性高,不过缺点在于传输接口的电气参数不兼容,设计过程中容易对手机的通讯产生影响。在接口的设计中,要分析家庭周围的环境,考虑接口信号对于家庭通讯设备的影响,选择合适的接口,应力求将红外接口与电缆接口进行结合,提高智能家居系统工作的效率。

  (三)红外线应用设计

  在系统设计的控制方面,可以加入更多的红外设计理念,在智能家居设计中,红外遥控器是被广泛应用的,但是在实际操作过程中,一个红外遥控器所针对的只是特定的品牌产品,遥控器之间的兼容性很差,在新型智能家居设计中,可以利用红外插座、红外开关等产品,将电器的操作信号与电信号进行混合,利用红外系统中的学习与记忆功能,使红外插座成为信号传递的枢纽,同时利用单片机对遥控器发射出信号的波形进行测量,然后对测量数据进行反馈,从而提高遥控器的效率,实现家庭智能控制系统的优化。

  总之,在智能家居系统的设计中,首先要明确选择系统的性质,其次建立合理的设计流程。设计过程要符合信息技术的要求,并且最大化地提高用户的使用效率。在应用设计方面,分析传感器的种类并选择合适的连接端口,提高控制系统的灵敏度,并结合红外线感应技术,增强智能家居控制系统的完整性,使其能更好地提高人们生活质量。

控制系统论文10

  摘 要:在日常生活经常需要连续恒温控制,这对于温度控制提出了新的要求。这里专门为其设计了一套恒温控制系统。系统以单片机为核心配以控制简单、运行可靠的双向二极管、双向可控硅、固态继电器作为驱动部件。并采用新型的接近开关和温度传感器作为系统的检测部件,检测精度高,为系统提供准确的反馈信号。人机对话采用简易的小键盘、单色数码管和蜂鸣器让系统的操作方便、人性化。

  关键词:单片机;恒温;控制

  在现代中医治疗过程中,经常采用中药熏蒸疗法,对骨关节的治疗起到很好的辅助治疗作用。由于熏蒸的特殊性,要求温度控制系统必须提供定时和恒温。其工作过程是:

  1、 将配制好的中药液体放在容器中。

  2、 开启电源,通过面板的小键盘设定好定时值和定温值。

  3、 病人平躺在熏蒸床上,调节行走车对准需要熏蒸部位。

  4、 系统进入正常工作。

  一、 系统功能介绍

  根据病人的实际需求,通过键盘设定好时间和温度,系统按照设定值开始工作,对患病部位进行定时、定温巡回熏蒸,当行走车走到最左端时,由左限传感器发出信号,单片机控制行走车向右行走。当行走车走到最右端时,由右限传感器发出信号,单片机控制行走车向左行走。时间显示采用倒计时方法,当所定时间减至0时,停止加温、行走车回到起点位置。蜂鸣器和光二极管发出结束的声、光提示信号。

  二、 系统工作原理

  要实现上面介绍的功能,科学地设计系统硬件是系统可靠运行的保证。本着设计合理、运行可靠、易于实施和价格低廉的原则对硬件系统进行了通盘考虑。经过反复实验后被确定下来。硬件系统工作原理图如下图所示。

  其中:S1作为修改增加键、S2作为修改减少键、S4作为修改定时/定温选择键、一旦确定是修改定时还是修改定温后,由S1或S2键完成增减。S3作为行走和定位选择键。

  当按键压下时,单片机通过P1.1、P1.2、P1.4或P2.7接收“0”信号。采用“0”作为有效信号主要是出于这样的考虑:当小键盘接触不良时,避免系统产生误动作而造成对病人的伤害。因为键盘接触不良必然导致“浮空”现象,从单片机的接收角度看,有可能将“浮空”当成“1”信号。所以选择“0”有效是必要的。

  若P2.7=0时:P1.0=0为定时时间增1、P1.1=0为定时时间减1

  若P2.7=1时:若P1.0=0为定温值增1、P1.1=0时定温值减1

  若P1.4=0时,查看P1.5和P1.6的状态,如果二者均为0,将P1.5和P1.6中的1位置

  1,行走车巡回;如果二者的逻辑“或”不为0,将P1.5和P1.6均清0,行走车停(即定位)。

  左、右转的驱动由型号为C9013三极管和型号为DAI4002D固态继电器组成。由于控制巡回的过程实质是控制电机,而拖动行走车的电机的功率比较大,所以这里的电机属于强电范畴。DAI4002D固态继电器的最大优势是隔离作用,他能有效地将强电与单片机的逻辑弱信号隔开,使驱动变得简单而且可靠。

  当P1.5或P1.6为1时,C9013导通,固态继电器导通,送出左右转信号。反之,固态继电器断开,不送左右转信号。即行走车停实现定位。

  左限与右限的信号输入是将左限和右限的位置信号由接近开关检测后送到单片机的INT0和INT1,在单片机内将二者设置成中断方式,上升延有效。当INT0或INT1有效时,通过单片机的中断系统快速作出反应,由中断服务子程序将相应端口置1或清0改变行走车的运行方向,到达巡回的目的。通过D2和D3可以直观地在系统面板上看出行走车是在向左还是向右行走或者是定位。

  温度检测输入是将温度传感器18B20通过P2.6接入单片机,在程序的入口处对18B20进行初始化后就可以适时读出当前实际温度并送温度显示输出显示。

  温度控制输出由R1(压敏电阻)、R2、RW1(电位器)、C1、D1(双向二极管)、SCR1(双向可控硅)组成,旋转RW1(电位器)改变C1的充放电时间通过D1(双向二极管)改变SCR1(双向可控硅)的导通角达到改变加热部件的电压,从而达到调节温度的目的。RW1(电位器)电阻有效值大,输出电压低;反之输出电压高。将单片机的控制信号经过积分器的输出控制RW1(电位器)的旋转角度来决定输出电压的高与低。这样一来,虽然加热元件端是强电,单片机提供的控制信号是弱电,但二者之间的耦合体是机械,杜绝了强电起、停时对单片机造成的工作不稳定的威胁。

  通过以上对于系统原理的分析可以看出该系统有如下特点:

  1、 系统硬件结构非常简单、合理、实用。

  2、 操作方便、简单、明了。

  3、 由于系统中采用了有效的隔离措施,使系统运行非常可靠。

  4、 硬件价格低廉。

  5、 该系统可以引入如果需要定时和恒温控制的场合使用。

控制系统论文11

  0 引言

  传统有轨电车在二十世纪前三十年得到了快速的发展,但随着汽车工业的崛起,传统有轨电车因其噪音、灵活性和效率等诸多劣势逐步退出历史舞台。现代有轨电车采用电力驱动、低地板列车和自动控制等新技术,以较大的载运量、绿色环保、城市景观效果好及投资规模小等综合优势得以快速发展,近30 年仅在法国有超过十个城市近30 条现代有轨电车线路投入运营,近年来也逐步进入中国,在上海张江开发区、天津滨海新区和沈阳浑南新区建成投运,也有很多城市在规划建设中。

  1 现代有轨电车信号系统

  信号系统是现代有轨电车的运行指挥系统,有轨电车由司机驾驶,遵照信号灯及操作控制道岔设备信号的指示,按照行车运行计划和规则行驶。信号系统为了保证基本行车安全和尽可能高的行车效率,采用各种技术实现列车的定位、车地通信、信号设备的自动控制和调度的信息化。信号系统主要解决的几个问题:

  ( 1) 运营调度,在控制中心进行行车计划的编制和下发,对实际列车运行情况跟踪监督。( 2) 车地之间,车上司机对地面道岔进行遥控从而实现走行方向的选择,道岔响应司机的操作指令并且进行线路占用条件的判断,符合安全逻辑的条件下转动到位并且联动控制地面信号灯指示,反馈车上司机运行许可信号。( 3) 列车与控制中心之间,控制中心需要掌握所有列车运行的位置,控制中心需要将运行计划下发至列车。( 4) 控制中心与地面信号之间,控制中心需要地面设备的实际状态信息和故障报警信息以便快速做出反应,控制中心也可以根据运行计划和列车运行位置远程控制道岔设备的动作从而提高运行效率。现代有轨电车信号系统的运营制式并非完全一致,根据具体线路和路权的设计存在差异性。

  2 正线道岔控制系统

  总体分析,现代有轨电车信号控制系统分为正线道岔控制系统和运营调度两大子系统。正线道岔控制系统是信号系统中唯一涉及安全的子系统,并且作为主要的地面控制设备与道岔转辙机、信号机、计轴等信号设备直接连接,还需通过无线和有线通信接口与车载设备、控制中心进行通信数据交互。正线道岔控制系统的核心设备是在每个有轨电车车站安装轨旁的道岔控制柜。

  道岔控制柜中配置核心逻辑运算单元,运算单元通过通信总线与其他控制接口设备交互,接收控制命令,采集地面信号设备状态,进行联锁逻辑运算,向控制接口板发送指令控制地面信号设备动作,同时向车载和控制中心发送信号设备实时状态信息。基于安全性的考虑,核心运算单元在硬件上应该采用二取二制式。

  驱动控制设备有道岔控制单元和信号机控制单元。道岔控制单元要能够驱动转辙机动作并采集转辙机的表示状态。在传统的铁路信号控制领域,转辙机驱采控制采用的是重力式继电器组合,触点控制方式,控制设备规模较大并且设备连接需要进行焊线,轨旁控制柜根本无法容纳如此笨重的控制设备,所以道岔控制采用电子化、模块化和无触点的控制板卡设备是必然的选择。电子化道岔控制设备可以采用电力电子开关技术、二取二控制校核方法、闭环检测方法、冗余通信总线技术来保证其安全性和可靠性。一个道岔控制单元控制一台转辙机,电气特性方面目前国内有轨电车转辙机多采用AC380V 和AC220V 驱动两种制式。有轨电车信号机一组有三个灯位显示,分别是红色禁止灯光,绿色直行指示灯光,黄色转向指示灯光,一个信号机控制单元可设计为驱动一组或两组信号机,信号机采用LED 信号灯,控制单元输出AC220V 驱动电源与信号点灯变压器连接。道岔控制单元和信号控制单元设计要遵循基本的“故障—安全”原则,比如信号机控制单元在通信中断的情况自动点亮红灯,道岔控制单元操动道岔启动后无论任何条件变化都要持续驱动到位。接口设备有通信接口单元和轨道状态检测单元。通信接口单元又分为车地通信接口单元,控制中心通信接口单元,接口单元负责将核心运算单元的通信数据转换为其他有线或无线方式的通信数据传输至车载和控制中心。

  核心运算单元与道岔控制单元、信号机控制单元、通信接口单元、轨道状态检测单元之间采用通信总线方式连接,CAN 总线最为常用,也可采用串行或CPCI 总线等。

  3 道岔控制逻辑

  道岔路口的行车规则、道岔控制逻辑与有轨电车具体线路的路权设计、运营规划有关系,这里设计一种兼顾安全与效率的方案。

  1#、2#、3#为路口号,对应位置设计为车地通信有效进入范围。A、B、C 点设计为区段占用检测点,用作检测列车占用或通过。进路处理逻辑如下:

  ( 1) 初始状态下,即在系统上电复位后,进路区段即道岔区段处于占用状态,信号灯XI、XII、XIII 处于红灯状态,道岔区段占用状态通过在车载设备或现地操作盘上进行确认复位后恢复正常即出清状态。

  ( 2) 列车行至1#路口时,司机根据信号灯XI 显示行车,信号灯显示红灯、进路区段出清、未排列进路,此种情况下,司机根据行车需要通过车载设备排列直行或右行进路,道岔转动到位后信号灯开放,直行开放绿灯,右行开放黄灯,道岔锁闭,以XI 为始端的进路排列成功。

  ( 3) 信号开放后列车驶入道岔区段,A 点检测到区段占用后信号关闭,进路状态改变为进路占用,列车驶过道岔区段后原进路信号自动开放,道岔保持锁闭状态,后续同向列车不需要再排列进路,根据信号开放显示行车。

  ( 4) 进路开行方向与计划行车方向不一致的时候,司机需要取消已排进路后再根据需要排列新的进路。

  ( 5) 已排列了以XI 信号机为始端的进路时,如果列车行至2#路口即XII 信号机前方并计划由2#路口行至1#路口,或者计划实施直行折返作业行至3#路口方向,计划行进方向与已排进路方向相反,此时确认道岔区段无车后通过取消进路操作后再排列需要的进路,已排进路取消后XI 信号机随即关闭转向红灯。

  ( 6) 三个路口的信号灯在同一时间最多只能有一个信号机处于开放状态。

  该设计方法中,引入进路和信号灯防护的概念,相比完全由司机人工判断行车大幅提高了安全性; 列车驶入,信号关闭,列车驶出,信号自动开放,后续列车无需操作连续行进,保证了较高的效率。

  4 车地通信技术

  目前的信号系统方案中,车地通信采用了多种技术实现方式,主要有802. 11 无线网络WLAN 通信加电子标签定位方式、感应式通信环线技术、RFD 射频识别技术。更为先进的发展方向是采用4 G 移动通信LTE 技术,通过采用基于LTE 技术的超大带宽的传输平台,建立无线通信专用网络系统,不仅可用于车地双向通信,还可为其他如旅客引导系统、视频监控系统提供网络传输平台。

  道岔控制柜与控制中心通信多采用光网有线通信方式,为了提高可靠性,也可采用工业环网设计。

  4. 1 无线网络加电子标签方式

  道岔控制柜作为WLAN 通信的局部中心端,车载设备配置有无线AP,列车进入WLAN 信号范围后通过验证自动接入,接入后就可以收到地面控制单元发送的呼叫信息从而实现与地面的通信。但是为了防止非法用户接入和前后多趟列车同时接入后对道岔的无序操作,需要确认先到达列车和对列车的操作授权,此时需要使用电子标签。无源电子标签可以存储道岔标识号、路口号和相关的位置信息,电子标签埋置于轨间,并且在岔前、岔后和弯股三个接近道岔区段的位置设置,列车接近道岔区段,可以从电子标签读入该道岔的识别信息,将该识别信息和该列车的车次号组合编码,通过WLAN 通信发送给道岔控制柜进行校验,说明该列车是最先接近道岔区段的,核心运算单元接收到该信息后校验道岔识别号正确并且道岔区段处于完全空闲状态,即可给该车次号列车授权进行道岔控制,可以响应该列车的道岔操动指令,该授权的有限期一直延续到列车压入道岔区段并且全列通过后道岔区段恢复空闲终止,在此期限内不再向其他进入道岔控制范围的列车进行授权和响应其操作指令。

  4. 2 感应式通信环线方式

  感应环线数据通信方式是采用环形布置的电缆作为发射天线的一种无线数据传输方式。感应环线通信系统包括轨间环线电缆、车载天线和地面车载的数据收发设备三部分。道岔控制柜中,核心运算单元通过感应环线通信接口板主动发送呼叫信息数据,数据经过接口板调制为FSK 信号,发送到轨间的环线电缆,列车驶入信号机前方接近区段的通信环线铺设范围,依据电磁感应原理,通过车载天线感应到来自地面的呼叫信号,此信号被送入车载设备的环线通信接口板,经过谐振、放大、滤波和解调,最终还原为有效的数据信息,接口板将信息转送给车载控制单元处理,车载控制单元收到呼叫信息意味着进入道岔控制区域范围,并且从呼叫信息中获知路口号、前方进路信息和道岔位置信息,此时车载单元要回传包含路口号的应答信息给地面道岔控制柜,道岔操作指令也包含在应答信息中,应答信息传输过程与呼叫信息传输过程正好相反,地面控制单元收到应答信息后校验路口号回传一致并读取该趟列车车次号,解析道岔控制命令进行运算执行。在该趟列车未完全驶过该路口的情况下不再响应其他应答信息,防止列车连续跟进造成道岔误动作。

  感应通信环线实现车地之间的双向通信,采用微距通信和专用频率,相对开放式的WLAN 通信方式,具有安全性高、数据无延迟、通信对象唯一、准确和快速的优势。

  5 列车定位技术

  传统铁路中多采用的轨道电路列车定位技术,在开放式和嵌入地面的有轨电车线路上是不适用的,现代有轨电车多采用计轴、重力感应环、感应通信环线、GPS 定位等方式进行列车的定位追踪。正线道岔控制子系统中,分为接近区段、道岔区段和离去区段轨道占用情况检测,需要配置符合“故障—安全”原则的定位设备,一般采用组合技术实现,比如车地通信中介绍的感应通信环线也可作为检测列车接近和离去的手段,信标加WLAN 通信的方式也可以作为另一种接近和离去区段占用检测手段,道岔区段一般采用安全性较高的计轴设备,或者也可以采用基于安全设计加至少两点检查安全逻辑判断的重力感应环设备,计轴和重力感应环设备布置点类似。

  6 结束语

  正线道岔控制系统作为现代有轨电车信号系统中唯一涉及安全的子系统,目前国内开通线路多采用国外技术集成设备,比如西门子的全套系统。但就一套可靠高效的信号系统的各项集成技术目前在国内都有成熟的国产化的应用实例,比如全电子化道岔及信号控制技术、计轴设备实现列车定位、二取二的安全计算平台都通过了欧标SIL4 级认证并在国铁和地铁应用,感应式通信环线实现车地通信也已应用于高铁线路。基于国内传统铁路复杂联锁关系的研究应用经验,联锁安全方面也是国际领先的。所以在有轨电车信号系统方面,应该坚持走完全国产化的道路,降低成本,推动现代有轨电车系统的推广应用。

控制系统论文12

  【摘要】当前,我国交通拥堵现象尤为严重。据统计数据显示,20xx年中国人均拥堵成本超过180h。所以减轻道路拥堵刻不容缓。目前解决拥堵问题的方法有区域收费法和限号限行法。这些方法虽然能够解决一部分交通拥堵,但是不够人性和合理,实施也有难度。交通拥堵成为城市生活中无法避免的一个问题。本设计基于数字图像处理技术,利用街道十字路口的监控摄像头,通过对路面图像进行图像去噪、图像灰度化、差分与二值化、边缘检测与分割、腐蚀膨胀等方法,识别并统计路口各方向上的车流量,再根据路口停车数量的多少对交通红绿灯的时间进行智能调控。本设计的特色在于利用数字图像处理技术统计车流量,而且可以根据道路通行信息改变交通信号灯的控制时间,使交通信号灯的控制更加合理科学。

  【关键词】数字图像处理;智能交通管理控制;交通灯

  1引言

  1.1背景与现状

  随着科技的进步,汽车走进了千家万户。拥堵逐渐成了全世界都面临的难题。堵车极大的影响了人们的出行,浪费了行人大量时间,造成公路运营效率降低。另外堵车时汽车尾气中污染物较多。破坏了环境,产生能源浪费。在中国,拥堵现象尤为严重,数据显示20xx年中国人均年拥堵成本超过180h。全国大部分城市在通行高峰处于拥堵之中。每逢节假日还会出现大面积堵塞现象。因此改善道路通行情况,减轻拥堵显得十分重要。解决好堵车问题,便利人们出行,是我们从事这方面研究的原因和动力。

  1.2国内外处理拥堵方法的利弊

  1975年,新加坡实施区域通行证系统来缓解交通压力,在规定的区域内对通过车辆进行额外收费。收费标准按照区域内交通拥堵程度浮动。该方案实施后,效果明显,高峰时间交通量减少,平均车速和公交出行比例都有很大提高。英国伦敦于20xx年开始对拥挤现象收费,在收费区域使用车辆自动识别技术,判断车辆有无进入收费区域,再收取一定金额的通行费。方案实施后,区内交通量明显减少,车速较大幅度提高。由国外成功的案例看出,对道路拥挤的路段额外收费是一种有效的交通管理手段。不过,这种办法在我国的运用仍然需要进行大量的探究和实验。在我国,应对拥堵主要的处理方法是限号和限行。通过在特定的日期对特定号码的车辆进行限制,禁止这些车辆在限行日行驶。但是这些措施虽然起到了减缓拥堵的效果,但是也带来了出行不便,不够人性化等问题。

  1.3系统设计思路与优点

  本设计的设计灵感源自生活中因交通灯不合理时长而造成的拥堵现象。在生活中,十字路口会出现横纵两个方向中一个方向车流量大于另一方向的车流量的现象。而交通灯的时长却不会随着车流量变化而变化,所以会出现某个方向上路灯持续时间不够,车辆难以通过,而另一个方向上却少有车辆的现象。本设计的思路是根据十字路口两个方向上的车流量相应控制交通灯的时间,使得交通灯的时间更合理,减轻拥堵。本设计还从智慧城市的概念中获得了灵感,将图像处理技术与交通系统结合起来。本设计的优点在于使用了图像处理技术来检测车流量。与其他检测车流量方法相比,本设计具有成本低廉,操作方便,精确度高等优势。

  2图像处理与车辆计数

  本章介绍了系统实现的处理流程,首先通过图像预处理、图像边缘检测与图像分割、腐蚀膨胀等图像处理技术,实现车辆的识别与计数,最后使用通过计数计算时间。

  2.1图像噪声去除

  利用摄像头,我们可以获取道路图像。但受外界条件与设备影响,我们获取的图像往往有噪声。因此在处理图像之前,我们使用滤波器将图像去噪。常用的滤波方法有均值滤波和中值滤波。均值滤波和中值滤波都能够去除噪声。均值滤波是线性滤波的一种,它能够平均选定范围内的所有像素的灰度值。但均值滤波本身存在着不可避免的弊端,它不能有效地保护图像细节,在图像去噪的同时也破坏了一部分图像细节,使图像变得模糊。中值滤波是一种非线性滤波,它可有效地去除噪声,还能保护图像尖锐部分和边缘,所以处理效果比均值滤波好。中指滤波的处理办法是:将图像中选定区域的像素,按灰度值大小进行排序,选取某个像素的领域中含有的所有像素的灰度值中值作为该像素的灰度值。由于中值滤波能够有效去除噪声,并且它能完整地保存边缘、锐角等细节信息。我们优先使用中值滤波对获得的图像进行去噪处理。

  2.2图像灰度化

  通过中值滤波,我们得到了降噪后的图像,下一步需要对图像灰度进行处理。灰度图是一种具有只含亮度信息,不含有色度信息、亮度变化连续等特点的图像。和普通的彩色图像相比,灰度图中没有色度信息,因此将图像进行灰度化处理可以大大减少图像所含信息。在图像处理过程中,计算量也大幅减少,方便之后的操作处理和计算。因此要对图像进行灰度化处理,将彩色图转换为灰度图。为了实现图像灰度化,我们使用YUV颜色空间编码方法,YUV是一种像素格式,它将亮度参量和色度参量分开表示。Y为亮度信号,U和V为色度信号,而这样分开的好处就是不但可以避免相互干扰。因为亮度参量和色度参量分开,使得我们可以不受色度参量的干扰,获得图像中亮度信息,从而获得了我们需要的灰度图像。在彩色图像中,我们可以提取每个像素的颜色信息,即R、G、B值,然后将每个像素的R、G、B值通过公式转换为相应的亮度信息:Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B,从而得到灰度图像。

  2.3图像差分与二值化

  为了方便检测运动图像,我们还需要将图像进行图像差分和二值化。常用的差分方法为背景差分法和帧间差分法。帧间差分法是通过把视频中相邻两帧图像做差分运算从而获得运动目标轮廓的方法。不同帧对应的像素点灰度值相减,再判断灰度差的绝对值,当绝对值超过设定的某一特定值时,即可判断为运动目标,从而检测到运动目标。但是帧间差分法对场景中光线渐变不是很敏感。当车辆静止时,无法通过此方法来检测车流量。背景差分法先根据路面信息、光照信息等信息在路面无车辆时,获得一张纯净的道路图像,并将其设置为背景。再将之后的每一帧图像与这个背景模型相减,在差分后的图像中提取运动目标。图像的二值化可以将图像中每个像素点的灰度相应地调整为0或255。人为地设置一个阈值T,在对图像进行差分后,将差分结果与阈值T比较。当灰度值之差大于阈值T时用255替换像素的灰度值,当灰度值之差小于等于阈值T时用0替换像素的灰度值。背景差分法得到的结果直接反映了运动目标的位置、大小和形状。而且背景差分法可以用来检测运动不明显或静止的物体,因此我们使用背景差分法。

  2.4边缘检测和图像分割

  我们得到了黑白图像,便利我们进行边缘检测。在图像处理过程中,将图像中灰度值变化比较大的地方,定义为边缘。利用导数可以检测出像素灰度值的变化,检测到边缘。利用各种不同的算子,我们将图像进行边缘检测。可用的算子有So-bel算子、拉普拉斯算子、Canny算子等,经过对比我们发现Canny算子在边缘检测的过程中不会丢失边缘,也不会产生虚假的边缘,精确度更高。所以我们用Canny算子进行边缘检测,并利用Canny算子进行图像分割。

  2.5腐蚀膨胀

  在边缘检测后,我们得到的图像存在边缘不连续、内部空洞等现象。因此,我们需对图像进行形态学处理。根据车辆形态特点,我们使用图像的腐蚀、膨胀、闭运算三种方法。腐蚀是对图像高亮度部分的腐蚀和去除,可使渲染比原始渲染有更小的突出区域。腐蚀可去除图像中小且无意义的点。膨胀是腐蚀的补运算,它是膨胀的高亮度部分的图像,得到的图像有一个更大的突出面积比原始图像。膨胀可以填补图像中的内部空洞。先膨胀再腐蚀称为闭运算,它可以用来填充物体内部的小洞,连接相邻物体,平滑边界,且不明显改变物体的面积。处理后,车辆成了一个连通的白色图像,方便接下来的计数。

  2.6目标计数与交通灯时间控制

  使用matlab工具中提供的bwlable()函数进行处理,通过bwlable()函数可以计算出图片中连通的白色区域的个数。而一帧图片中连通的白色区域个数即一帧图片中的车辆数。在交通灯的使用过程中,我们先设置一个时间K。红光持续时间为R,绿光持续时间为G,黄光处理时间为Y。其中Y+G+R=K。在统计车流量时,我们将一个方向上的车流量最大值记为a,另一方向上的车流量最大值记为b。那么根据公式我们可以将红灯和绿灯持续时间分别调为:Gx=Ry=k(a/a+b)Gy=Rx=k(b/a+b)由此便实现了对交通灯时间的控制。

  3本设计的优点及创新

  (1)本设计的创新在于根据监控录像中的信息统计道路上的车流量,再根据两个方向车流量的不同,按照比例关系相应调整交通灯的持续时长。令交通灯的时间控制变得更为合理高效,起到减缓局部路段拥堵的作用。同时交通灯的总时间K也可根据实际情况人为地调整,更加方便高效。

  (2)本设计可成为智慧城市的一部分。本设计令视频监控系统和交通灯系统协作,使城市交通规划更加合理,居民出行更加舒心,城市生活更加便捷。道路通行信息还可通过网络、广播等形式通知给城市居民,智能地为居民规划出行路线。

  (3)本设计还可将通行情况上传至数据库,众多通行数据在数据库中整合、分析。可以科学地对交通进行宏观调控,也可分析出居民的出行方向和人口密集区域,更好的为居民提供服务。大数据处理使得智能交通管理控制有了更多的方法和可能性。

  4总结与展望

  本设计将图像信息处理技术和交通灯的控制结合起来,为交通灯有计划的实时控制提供了解决办法。在科技发达的今天,城市生活变得更加智能化。但城市拥堵仍然是城市中存在的难题,我们希望我们的设计能够有效的减轻城市拥堵现象,同时希望将来会有更多新技术用来解决交通拥堵问题。相信不久后,城市拥堵问题会被彻底解决,出行将变得舒心舒畅。

  参考文献

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  [5]许成闯.基于视频的车流量检测技术研究与实现[D].南京理工大学,20xx.

控制系统论文13

  摘要:随着时代的进步,人们对于工业生产中的生产设备的要求也越来越高,因此PLC自动化控制系统在工业发展的各个领域中越来越受到欢迎。PLC自动化控制系统具有编程简单,组合灵活,安全性高等有利特点。所以,在工业生产中,对于工业生产设备中安装PLC自动化控制系统也变得越来越普遍。在此基础上,这篇文章主要对PLC自动化控制系统进行了合理论述并针对自动化控制系统的优化设计进行了有效探究。

  【关键词】PLC自动化控制系统优化设计合理探究

  时代的进步促进了工业生产的发展,以此同时,对于工业发展过程中的生产设备也进行了技术化设计,人们可以通过对生产设备进行有效控制来进行工业产品的生产。然而,实现工业生产中生产设备的自动化控制是工业发展水平提高的重要表现之一。工业发展过程中,很多生产车间中的生产设备都安装有用数字编程进行控制的自动化系统,举例来说,在有关大型企业的生产发展中,由于生产的产品的要求技术水平比较高,往往需要大型的生产设备,这时在大型生产设备中安装PLC的自动化控制系统就变得尤为重要。

  1PLC自动化控制系统的概念

  PLC自动化控制系统是一种可以实现生产设备自动化控制的系统,它能有效的促进工业生产的发展,从而也为企业的生产中节省了大量的人力资源。它的编辑系统采用的是一种内部存储器,它可以在存储器的内部进行编辑与计算,对工业发展的产品进行计量等等,它也可以进行自动化控制,这是一种高水平的计算编制系统。所以通过以上对PLC自动化控制系统的描述,我们可以了解到PLC的自动化控制系统的安装对于工业发展是非常有利的。

  2PLC自动化控制系统的相关设备选择

  PLC针对的是工业生产中对生产设备的外部系统进行有效控制,它可以通过对生产设备的自动化控制来进行工业产品的生产,从而它生产的产品也实现了精准化的要求,生产的产品也变得越来越受到欢迎。然而生产设备的种类也是不尽相同的,所以我们要根据生产设备的实际情况以及我们对于生产设备所要求的数量进行合理选择,我们也可以依据生产设备厂家平时积累起来的信誉以及他们的售后质量来进行综合考量,最后,我们要选择物美价廉的PLC自动化控制系统。根据我们平时的情况可以了解到,关于PLC自动化控制系统,国际上比较有名的品牌包括德国的西门子、日本的松下等等品牌。而我们国内比较有名的自主创造的品牌包括研华、合力时等等。关于PLC自动化控制系统的选择,我们可以根据以下几个方面进行综合考虑:

  2.1根据工业生产的实际情况,进行自动化控制系统的优化设计

  在考虑安装PLC自动化控制系统之前,我们可以依据工业发展生产中的需要控制的生产设备的生产工艺步骤以及生产设备需要控制的合理程度来进行优化设计。一般来说,PLC自动化控制系统按照规模来划分的话,包括规模大的PLC自动化控制系统、小的规模的PLC自动化控制系统以及中等型号的PLC自动化控制系统。早期的PLC自动化控制系统只能在规模小的工业生产中使用,并且要通过使用开关来进行控制。工业发展生产中生产过程过于复杂多样以及需要进行闭环控制的PLC自动化控制系统要选择中等规模的自动化控制系统。而大规模的自动化控制系统则主要应用于工业发展生产中规模比较大,并且需要使用相关网络技术进行自动化控制的生产设备之中。例如:在电气等相关产业设备的生产过程中,由于电气工程所应用的生产设备规模比较大,所以要使用PLC自动化控制系统规模比较大的来进行自动化控制,来适应生产设备的要求。

  2.2根据相关设备的设计要求,来规定点数的不同类型

  需要进行自动化控制的生产设备的复杂程度以及所应用的生产工艺都直接决定着PLC自动化控制系统的点数。所以我们在进行PLC自动化控制系统的安装时,我们可以根据工业发展生产中所需要的达到的程度来进行合理化的选择,因为生产设备所要求的控制不同,所以我们可以进行不同材料的设计选择。

  2.3进行适度的自动化控制系统选择

  由于PLC自动化控制系统所达到的要求以及控制程度的不同,所以对于PLC自动化控制系统的系统编程也是各不相同的,越加复杂的系统编程所达到的控制系统要求就越高。

  3关于PLC自动化控制系统的优化设计

  PLC自动化控制系统的安装需要进行硬件设计以及软件设计。关于硬件设计,PLC自动化控制系统主要关系到电流的输出以及输入。在输入电流的设计中,对于PLC输入的电压要求也是一定的,一般控制在二百四十以内,它的使用范围也是非常广泛的,但是它并不能阻挡外界的干扰,所以需要安装电源的净化装备。与此同时,对于受到外界干扰这个问题。可以根据自动化控制系统设计时进行隔离变压器的设计。PLC自动化控制系统的安装过程中可能会出现电流或电压过高的问题,对于所需要的电流与电压的使用也应进行有效控制,而且对于PLC自动化控制系统的安装也应进行仔细认真的检查,这样可以有效的发挥自动化控制系统的作用。模块化的程序设计采用的是总分总的设计结构,通过一个总得开关来进行总得控制,其他的则形成分支结构来进行模块化的设计,最后进行汇编总结。在关于PLC自动化控制系统的优化设计时,大部分生产设备采用的都是模块化的设计,它可以通过不同的模块来进行不同的设计,并且不同的模块之间又是相互联系的,在进行设计以及修改时都是非常方便的。PLC自动化控制系统需要进行调试时,我们可以根据控制系统的要求对控制系统的电源以及电路的输出以及出去来进行合理的调试,这样可以做到自动化控制系统对生产设备的有效控制。对于PLC自动化控制系统内部的不同程序,也应进行有效的调节与控制。一般情况下来说,关于PLC自动化控制系统,应做好相关的防护措施。并且在安装PLC自动化控制系统时,应该进行仔细认真的安装,同时也应该给相关人员足够的时间来对设备进行合理的检查与调试。关于PLC自动化控制系统的调试要求,就是相关人员首先要做到的就是将PLC自动化控制系统的所有相关设备来进行全面的检查,在检查好没有任何不适情况时,才可进行外部电源的有效安装。

  4结束语

  在PLC自动化控制系统的安装方面,我们根据以上我们所说到的有关PLC自动化控制系统的有关设计要求,对PLC自动化控制系统进行更优质的设计。根据以上所说的硬件设计所发挥的作用,我们可以知道对硬件设计进行合理有效的设计也是非常重要的。同时相关人员必须要做到对控制系统的优化设计以及多次实践来进行检验,只有做到这些,相关人员才可以对生产设备控制在可以操控的范围之内,并且在实际的工业发展生产中也能发挥很大的作用。

  参考文献

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  [5]张明德.电气自动化控制中的智能技术探究[J].电子制作,20xx(19):38.

控制系统论文14

  近些年来,随着科学技术的不断进步,电气工程与自动化控制系统技术水平也日益提高,在工业生产中占据着重要地位,具有提高自动化水平、提高生产效率、延长设备使用年限等特点。因此,做好电气工程与自动化控制系统的实践是企业应当重视的工作。

  1电气工程与自动化控制系统的概述

  (1)电气工程与自动化控制系统的设计。在电气工程与自动化控制系统设计中,主要有闭环控制、开环控制以及复合控制三种,其中,闭环控制控制过程是根据给定值和反馈量偏差来完成的,能够预防震荡,确保控制装置正常工作。开环控制的控制装置与受控对象之间是顺向作用,优点在于控制过程、系统结构简单,不足之处是控制精度差、抗干扰能力低,主要适用于对控制性能要求相对偏低的场合。复合控制是一种反馈控制方式,只有在被控量变化后,控制系统才会进行调节与控制,控制过程、被控量不会受复合控制的影响。

  (2)电气工程与自动化控制系统的方式。电气工程与自动化控制系统主要可以分为集中式、分布式以及信息集成化三种,具体是指:首先,集中式控制系统。此种控制系统只有一个处理器,承担着系统的所有功能的处理任务,其优点是系统结构简单、设计与操作简便、维护成本较低,其缺点有在监控对象增加时,处理器工作效率会降低,处理工作过程会受任务多少影响,主机使用空间减少,在功能增加时,只能通过增加电线方式解决,会增加成本,影响系统可靠性[1]。其次,分布式控制系统。此种控制系统有多个控制回路,每个控制回路分别承担一部分系统功能,可以有效解决集中式控制系统的不足,同时实现对数据的集中获取、管理与控制。但是,分布式控制系统也存在一定不足,主要是受仪表类型复杂、标准不一影响,会增大维修工作难度。第三,信息集成化控制系统。信息化集成控制系统是在计算机技术、信息技术等基础上发展出来的一种控制系统,是指在电气自动化控制设施与机械设备之间以信息技术作为连接,比如微电子处理技术等,提高信息获取效率,提升控制系统自动化水平。

  (3)电气工程与自动化控制系统的重要性。在工业生产中,电气工程与自动化系统起着十分重要的作用,具体体现在以下三方面:首先,能够提高设备的可靠性,通过自动化系统,可以对电气工程相关设备状态进行自动检测,检验元件参数指标以及可靠性,确保在各种环境条件下,设备都可以良好运行,并对其进行相应改进与完善,确保电气工程的可靠性。其次,可以增强系统的适用性,在生产过程中,电气工程与自动化系统能够自动记录所有的运行数据,并通过对数据的自动分析、对比,根据实际需求来对工作进行自动控制与调节,从而有效增强系统的适用性。第三,可以提高生产的先进性,在工业生产中,自动化控制水平是一项十分重要的衡量指标,通过应用电气工程与自动化控制系统,可以自动完成对生产过程与产品的测试工作,在保证产品品质的同时,提高生产效率,从而实现生产先进性的提升[2]。

  2电气工程与自动化控制系统的实践

  (1)在智能化方面的实践。在电力系统当中,其运行的可靠性、安全性等与智能化水平有着密切联系。因此,将电气工程与自动化控制系统应用于系统的智能化当中,可以提高系统的自动调节能力,解决电气工程早期自动化控制存在的不足,促进电气工程的进步,有效提升电气工程自动化控制的整体水平。对于智能化控制器而言,其优点主要是可以同时完成诸多不同数据的处理,也可以承担一些其他控制器难以完成的工作,比如难度较高、危险性较大的工作。电气工程与自动化控制系统在智能化方面实践,不仅体现在提高智能化技术的先进性、实用性方面,还体现在增加电气工程的稳定性上。在未来工业发展趋势中,智能化方面电气工程与自动化控制系统应用将会越来越加广泛,分布在智能化的各个领域,对智能化的发展与进步起着重要促进作用。因此,应当加强对电气工程与自动化系统在智能化方面实践的研究,针对不同问题采取相应的措施,可以提高智能化中电气工程与自动化系统可靠性与安全性,避免事故发生[3]。

  (2)在变电站配电的实践。在变电站配电中应用电气工程与自动化控制系统,会对变电站运行设备故障与事故进行自动记录,利用监控、操作的图像化与智能化特点,不仅可以提高变电站运行效率,也能够有效提高变电站配电自动化系统的管理水平,对变电站配电进步有着重要意义,有助于促进电气工程自动化控制的发展。

  (3)在电厂分散测控系统的实践。在电厂运行中,分散测控系统是一项十分重要的内容,可以对电厂锅炉、发电机等运行状态进行动态、实时测控,及时发现潜在隐患与问题并加以解决,确保电厂运行的安全可靠。在电厂分散测控系统中,采取的通常是分层分布结构,将电气工程与自动化系统运用与电厂分散系统中,可以提高分散测控系统的监测工作的效率与准确性,实现自动化控制,起到保护分散监控系统的作用,提升系统稳定性。

  3结语

  综上所述,电气工程与自动化控制系统是国家社会经济发展的重要基础,加强对电气工程与自动化控制系统的了解,掌握其设计方式、控制系统模式等内容,将其合理应用于工业生产的实践当中,对于工业生产效率提升、产品质量等起着重要保障作用。因此,对电气工程与自动化控制系统的实践展开研究,借鉴先进技术,提高系统的稳定性与可靠性,对电气工程与自动化控制系统发展有着重要意义。

控制系统论文15

  摘要:随着计算机技术的不断完善以及计算机技术在各领域中使用范围的不断扩大,人们对计算机技术以及互联昂平台的依赖性逐步攀升,然而计算机控制系统中网络通信的安全是计算机用户普遍关注的焦点问题。本文通过详细的介绍计算机控制系统以及网络通信系统的主要内容,总结当前计算机控制系统中网络通信存在的安全问题,为提高计算机控制系统中网络通信的安全系数提出操作性强的措施与建议。

  关键词:控制系统;网络通信;安全问题

  计算机技术蓬勃发展和数字化控制理论的广泛运用都在一定程度上促进了计算机控制系统的完善与升级,现如今,计算机控制系统已经在工农业、电力以及医药等不同的领域发挥了无可替代的作用,不仅提高了这些行业的发展速度与产品的质量,也降低了这些行业的生产运营成本,促进了这些行业的健康持续发展。但是,计算机控制系统是由专门的技术人员设计研发的,加之,计算机控制系统本身还有一些漏洞,这给等不法分子可乘之机,肆意攻击计算机控制系统,降低了计算机控制系统中网络通讯安全系数,因此,相关部门以及科研人员必须重视计算网控制系统的不足之处并采取积极有效的措施来提高网络通讯安全性能。

  一、简单介绍计算机控制系统的核心内容

  计算机控制系统可以简单理解为将计算机技术融入到生产过程各环节之中后产生了生产自动化控制系统,该系统主要包括硬件和软件两大部分,其中,硬件是指该系统使用过程中所需要的各种设备等物质基础,比如计算机、传感器等,是计算机控制系统得以使用的前提与基础;而软件则是指计算机程序的统称,提高了计算机控制系统服务的多元化和合理性,快速获取、整理、分析以及处理计算机控制系统中的资源信息,此外,软件对计算机控制系统具有指挥与协调的功能[1]。

  二、介绍网络通信技术的主要类型

  当前计算机控制系统中的网络通信技术并不是一次性研发成功的,而是经过了联机阶段等四个阶段的发展升级以及不同时代科研人员共同努力才得以实现的。计算机控制系统中的网络通信技术可以简单的分为以太网和现场总线技术两大类型。

  (一)以太网的核心内容

  以太网是计算机控制中应用范围最广以及使用频率最高的技术之一,以CSMA/CD技术为载体,实现了数据信息的大规模以及高速率的传输。以太网具有开放性强、对计算机性能要求低的主要优势,几乎适用于所有的网络协议,实现了计算机控制系统网络通信技术与其他技术的有效结合。此外,以太网技术所需要的软件和硬件设备的总成本较低,连接介质主要双绞线和光纤,连接介质的低价格也最大限度的降低了局域网建设的成本。以太网技术经常多年的发展,技术早已成熟,因此,根本不需要花费大量的成本和精力来维护和保证以太网技术的正常使用。以太网技术有百兆、千兆甚至是万兆的通信速率,实现了数据信息传输的高速化,提高了数据信息以及资源的共享性与有效性,但是以太网并不是完美无懈可击的,有可靠性较弱的主要缺点[2]。

  (二)现场总线技术的主要内容

  现场总线技术属于工业现场层网络通信技术的范畴,加强了生产现场和控制设备的联系,提高了两者数字化通信的高效化和数字化。现场总线技术的数据传输方式以基带传输为主,具有通信速率快、实时性强和抗干扰能力强的主要特征。基于现场总线技术的控制系统中各个功能模块之间相对独立,这在无形之中增加了现场总线控制系统的稳定性与可靠性,降低了其对后期维修技术的要求。现场总线以开放式互联结构为基础,加强了同一层次网络以及不同层次网络之间的关联性。现场总线技术具有较强的包容性与适应性,可以在通信协议相关规定以及要求下,实现不同厂家所生产的性能以及功能并不完全相同的设备的组装与正常使用。现场总线技术的优势是其成为当前重要的计算机网络通信控制技术之一,但是现场总线技术出了具有强大优势之外,自身也存在一些缺陷,例如,传输效率比以太网技术较低许多;总线标准比较混乱和复杂化;现场总线技术的故障解决效率较低等,因此,相关工作人员应在综合对比两者优势与劣势的基础上,加强两者的合作,实现两者之间的优势互补,从而更好的满足人们对提高计算机控制系统中网络通信安全系数的基本要求[3]。

  三、解决计算机控制系统中网络通信安全问题的措施与途径

  一直以来,安全问题时计算机用户普遍关注以及科学人员重点研究的问题,相关部门以及工作人员应深入研究影响计算机控制系统网络通信安全性能的各种潜在因素,正视计算机控制系统的漏洞,从而提出针对性强的计算机控制系统网络通信安全防范措施与方案,在保证计算机控制系统正常运行的基础上,最大限度的降低网络通信危险系数。(1)提高对计算机病毒的查杀能力。计算机控制系统是由用户来具体操作的,如果用户没有规范自己的操作行为、在未经授权的基础上使用藏用病毒的移动设备以及不安全的无线通信等,都有可以让计算机控制系统处于感染和传播病毒的危险之中,不仅容易造成计算机控制系统内各种机密数据信息的丢失、篡改以及被盗取,给计算机用户造成严重的经济损失,也增加了计算机安全事件发生的几率,因此,计算机用户应规范自己的计算机系统操作行为,安装合适的防病毒软件,提高对各种病毒的检测能力,发现计算机病毒之后能够在第一时间采取删除等应急措施。(2)防火墙技术。防火墙对网络信息有过滤和限制的作用,有效阻止了未经授权或者存在安全风险的访问。计算机控制系统中应利用防火墙技术来提高对各种数据信息的监督控制力度。(3)发现计算机系统的漏洞并及时修复。几乎所有的计算机控制系统都存在系统漏洞,因此,应加强计算机系统的检测力度,及时发现计算机系统漏洞并安装安全布丁来修补漏洞。(4)提高计算机用户的专业水平。加强对计算机用户的培训力度,强化计算机用户的网络安全防范意识。完善计算机控制系统网络通信安全相关的各项法律法规,规范计算机控制系统的操作流程,提高计算机用户的安全管理能力。

  四、小结

  计算机控制系统中网络通讯安全问题直接影响计算机控制系统能够正常运转,直接关系到用户的经济利益等,因此,相关部门应通过加强病毒查杀软件、防火墙技术以及计算机系统修复技术等途径来降低出现网络通讯安全问题的几率。

  参考文献

  [1]张应辉,郑东,马春光.网络空间安全体系及关键技术[J].中兴通讯技术,20xx(1):10-13.

  [2]吴晶,董玉丹.网络与通信技术在计算机控制中的应用[J].网络与信息工程,20xx(14):101-103.

  [3]吴尚.我国计算机网络安全的发展与趋势分析[J].电子技术与软件工程,20xx(24):196-197.

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