自動控制技術論文范文

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篇1

主要是用作配電網的改造，其廣闊的覆蓋范圍和迅速的傳播速度使配電效率得到大幅度提升。計算機技術在發電、配電、變電、輸電等環節起到十分重要的作用，形成了主站、子站、光纖終端組成的網絡系統，這種合理化的格局，能夠有效提升傳輸速度。（3）變電系統能使高負荷供電站運行更加穩定，自動化技術主要通過現代通信技術、信號處理和計算機技術實現對設備的檢測，實現功能的優化和重組，有效控制電力系統的安全運行。

2計算機遠動控制技術的應用分析

計算機遠動控制技術的應用主要是通過遙測、遙信、遙控以及遙調等功能實現的，計算機遠動控制技術是電力系統自動化技術中的核心技術，其在電力系統運行中發揮著重要的作用，尤其是在電力系統中的數據采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環節中占據著重要的地位。其中，計算機遠動控制技術的工作原理如圖1所示。2．1遠動控制技術中的數據采集技術遠動控制技術中的數據采集技術主要有A／D技術和變送器技術等，其處理的信號多數為0～5V的TTL電平信號，而在電力系統自動化技術中，多數采用大功率參數，為了實現采用遠動控制技術處理電力系統中的信號，只有通過變送器將大功率參數轉變為TTL電平信號，從而達到遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務。其中在電力系統中，其遙信信息需要經過采集遙信對象的狀態，將采集到的描述遙信對象狀態的二進制位編進具體的遙信碼中這2個途徑進行傳送，然后再通過數字多路開關將電力系統各路的遙信狀態輸出到接口電路中，最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統中進行處理，從而實現遙信信息編碼。2．2信道編譯碼技術分析在計算機遠動控制技術中的信道編譯碼技術主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協議（規約）等。在電力系統自動化控制中，想要實現采用遠動控制技術進行信息采集，則必須通過通信信道傳輸到調控中心才能使用。因此在電力系統自動化控制中，為了進一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力，必須要對信息進行信道編譯碼，其中數字傳輸系統模型如圖2所示。在上述電力系統自動化系統中，通過采用遠動控制進行數字傳輸中，其干擾是不可避免的，而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾，其中，信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環碼進行編譯碼。2．3循環式數據傳送規約遠動控制技術在變電站、電廠以及調度中心的數據通信應用中，首先需要在信道編譯碼前，預先設定通信方式和數據格式，也就是通信信息傳輸協議（規約），以保證電力系統中數據通信的可行性。另外，在電力系統遠動控制技術中，其數據傳輸主要是以幀結構的形式進行傳輸的，其中重要的遙測信息主要安排在A幀，次要遙測信息安排在B幀，一般遙測信息安排在C幀。通過采用幀格式進行包裝后，電力系統中的數據就能夠有效按照規約進行傳送，從而實現信道全部編譯工作，實現對電力系統的全方位監控。

3電力系統自動化技術的發展及建議

對于電力系統自動化的發展方向，應從以下幾點出發：（1）兼顧提高經濟效益和改善自動化服務水平，我們追求的自動化技術應向著更優化、更具實效性、更加智能化、區域覆蓋更廣的方向前進。（2）加強電力自動化系統的設備穩定性，有效保障其安全運行，盡量減少大面積停電，建立一系列行之有效的處理機制，將停電損失降到最低。（3）開拓電力系統自動化的數字化之路，使數據更加全面，數字更加精準，力求節省更多時間和人力。（4）隨著科技的不斷進步，各種先進設備相繼出現，對電力企業的工作人員提出了更高的要求，加強電力企業人員的技能培訓和技術隊伍建設，注重對新技術高素質人才的引進和吸收，培養全面發展的技術人才，鼓勵員工以先進的理論知識和豐富的實踐武裝自身，投入更多精力到電力自動化的發展中去，推進電力自動化的發展進程。（5）在全球能源危機的嚴峻形勢下，正是挑戰電氣自動化進程的關鍵時期，要以可持續的發展觀，改善傳統的管理模式，從整體化逐步轉變為分布式、集約化的運營模式，實現能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節約化。

4結語

篇2

關鍵詞：機械制造數控技術

引言

在機械制造業中，數控加工技術已經越來越受到重視。隨著計算機技術為主流的現代科技技術發展和市場產品競爭的加劇，傳統的機械制造技術很難滿足現代產品多樣化的發展和日新月異的換代速度。面對多品種小批量生產比重的加大，產品交貨質量和成本要求的提高，要求現代的制造技術具有很高的柔性。如何能增強機械制造業對外界因素的適應能力以及產品適應市場的變化能力，就需要我們能利用現代數控技術的靈活性，最大限度的應用于機械制造行業。將機械設備的功能、效率、可靠性和產品質量提高到一個新的水平，從而滿足現代市場的競爭需求。

一、技術特點

數控技術是用數字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術。它是集傳統的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術、網絡通信技術、光機電技術于一體的現代制造業基礎技術，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。

目前是采用計算機控制，預先編程然后利用控制程序實現對設備的控制功能。由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數控裝置，使得輸入數據的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強了機械制造的靈活性，提高設備的工作效率。

二、機械制造中數控技術的應用

2.1工業生產工業機器人和傳統的數控系統一樣是由控制單元、驅動單元和執行機構組成的。主要運用機器設備的生產線上，或者運用于復雜惡劣的勞動環境下下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了勞動條件，保證了生產質量和人身安全。

在實際操作中，控制單元是由計算機系統組成，指揮機器人按照寫入內核的程序向驅動單元發出指令，完成預想的操作，同時同步檢測執行動作，一旦出現錯誤或發生故障，由傳感系統和檢測系統反饋到控制單元，發出報警信號和相應的保護動作。而執行機構是由伺服系統和機械構件組成。有動力部分向執行機構提供動力，使執行機構在驅動元件的作用下完成規定操作。

2.2煤礦機械現代采煤機開發速度快、品種多，都是小批量的生產，各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統機械加工難以實現單件的下料問題，而使用數控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料，從而優化套料的選用方案。使其發揮了切割速度快、質量可靠的優勢，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產效率。同時，數控氣割機裝有自動可調的切縫補償裝置。它允許對構件的實際輪廓進行程序控制，好比數控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調節切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。

2.3汽車工業汽車工業近20年來發展尤為迅猛，在快速發展的過程中，汽車零部件的加工技術也在快速發展，數控技術的出現，更加快了復雜零部件快速制造的實現過程。

將高速加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產品不斷更新換代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機床剛性自動線的生產效率，從而打破汽車生產中有關“經濟規模”的傳統觀念，實現了多品種、中小批量的高效生產。數控加工技術中的快速成形制造技術在復雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現，不僅如此，數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等，在汽車制造工業中都得到了廣泛深入的應用。21世紀的汽車加工制造業已經離不開數控加工技術的應用了。

2.4機床設備機械設備是機械制造中的重中之重，面對現代機械制造業的需求，具備了控制能力的機床設備是現代機電一體化產品的重要組成部分。計算機數控技術為機械制造業提供了良好的機床控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數控技術對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數控機床。它是以代碼實現機床控制的機電一體化產品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數字碼記錄在控制介質上，從而發出控制指令來控制機床的伺服系統或其他執行元件，使機床自動加工出所需零件。

三、數控技術的發展

從第一臺數控機床開發成功到現在已有50多年的歷史，由傳統的封閉式數控系統發展到現今的開放式PC數控系統。傳統的計算機數控系統，由于采用封閉的體系結構，它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難；開放式體系結構的計算機數控系統的發展，使傳統的計算機數控系統的市場正在受到挑戰。開放式計算機數控系統，采用軟件模塊化的體系結構，顯示了優良的性能，能適應各種計算機的軟件平臺，具有統一風格的用戶交互環境，操作、維護、更新換代和軟件開發都比較方便，具有較高的性能價格比，已成為數控系統發展的方向。

四、結束語

機械制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志，也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期，制造技術是我們的薄弱環節。PC機進入數控領域，極大的促進了數控技術的發展，也為我國在數控生產領域趕超發達國家提供了機遇。跟上發展先進數控制造技術的世界潮流，將其放在戰略優先地位，并以足夠的力度予以實施，盡快縮小與發達國家的差距，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。同時，數控加工技術的發展孕育產生大量的數控專業技術人才，進而推動我國現代機械制造業進一步走向繁榮。

參考文獻：

馬巖.中國木材工業數控化的普及[J].木材工業.2006(02).

陳光明.基于數控加工的工藝設計原則及方法研究[J].制造業自動化.2005(09).

篇3

關鍵詞：西門子；S7-300PLC；提升機；測控系統

中圖分類號：TN77文獻標識碼：A

1引言

提升機在礦井生產中素有咽喉設備之稱，提升機對于礦井的安全生產有著至關重要的作用。提升機電力傳動系統復雜，控制系統要實現的控制功能較多，因此對于提升機的控制系統的設計，需要能夠滿足提升機頻繁制動和不同工作狀態相互轉換的功能需求。針對提升機如此復雜的控制要求，傳統的電氣控制難以實現，因此，必須借助于PLC自動控制實現。

本論文主要結合西門子S7-300在副井提升機自動控制系統上的應用，對提升機自動控制系統進行詳細的分析設計研究，以期從中能夠找到合理可靠的提升機控制系統設計應用方法，并以此和廣大同行分享。

2礦井提升機控制系統應用現狀分析

(1) 我國提升機控制技術應用現狀

我國礦井提升機一直承擔著井下與地面之間輸送人員或者貨物的重任，因此一直素有礦井咽喉設備之稱。我國礦井提升機控制技術相較于國外處于落后階段，國外已經發展到智能實時監控提升機并實現故障智能診斷技術，而目前我國提升機控制系統的技術，還普遍停留在原始的電氣控制階段，對于數字化控制技術、計算機智能控制技術目前還處于研究探索階段。縱觀我國的提升機電控系統控制技術的應用，發展緩慢，多數是借鑒或者仿制國外的電控系統，并且電控系統在實際應用中也存在一定的問題。

(2) 我國提升機控制系統應用中存在的問題

① 我國提升機電控系統沒有專業的生產廠家。這是我國目前提升機控制系統和控制技術發展的最大瓶頸。我國的提升機電控系統，要么直接從國外公司進口，這樣成本十分高昂，且后期設備維護維修十分不便；國內現有的提升機電控系統均是高校科研院所自發研制的電控系統，多數并不具備通用性。

② 我國提升機電控技術落后。目前僅僅在一些大型煤礦上的先進提升機才采用了計算機、PLC或者數字控制技術，傳統的提升機電控系統都是采用電氣化控制系統，繼電器、接觸器控制廣泛使用，導致能耗過高，控制不可靠，嚴重制約了我國提升機電控系統的發展應用。

③ 我國提升機控制系統安全性和可靠性較差。目前我國礦井提升機僅僅在上下井口端采用切除電阻的方法實現提升機運行速度的制動，制動能耗過高，造成提升機電控系統負荷太大，由此導致我國提升機控制系統安全性和可靠性較差。對于提升機運行過程中的關鍵工作參數、狀態參數及運行參數根本沒有實現實時監控，經常發生過卷或者超速等安全事故。

鑒于以上問題，我國必須要大力發展提升機在運行過程中的電控系統的自動化、智能化控制，逐步形成具有自主知識產權的提升機電控系統。

3西門子S7-300在副井提升機上的應用分析

3.1 基于PLC的控制系統設計

利用西門子S7-300構建提升機電控系統，根據提升機的工作模塊，將PLC電控以網絡化模式進行布控，分為主控PLC、監控PLC和信號PLC三個主從式控制PLC，其具體結構原理圖如圖1所示。

如圖1所示，信號PLC作為整個電控系統的信號管理站，負責對提升機工作過程中的狀態參數、環境參數及其必要參數做信號管理，統一發送至控制主站；監控PLC主要對提升機的關鍵控制參數，如井深、進口提升速度等指標進行實時監控，并受主控PLC統一調度管理；主控PLC一方面實現對監控PLC和信號PLC的控制管理，并對由監控PLC和信號PLC發送過來的數據信號進行整合管理，并發送至上位機進行集中管理、顯示、數據存儲等功能，以提高提升機工作過程的管理效率；另一方面主控PLC通過交流變頻調速裝置實現對同步電機的控制，進而實現提升機速度的電氣化控制，同時將提升機的工作參數再反饋回信號PLC和監控PLC，從而實現了PLC網絡控制系統對提升機的閉環控制。

3.2 基于PLC實現的提升機速度控制應用

提升機控制系統最為關鍵、也是最難實現的技術要點，就是對提升機運行速度的控制。借助于西門子S7-300的PLC，能夠很方便的實現對提升機速度的控制。

基于PLC實現的提升機運行速度的具體控制方案設計如下：

(1)（1）在井口與井底分別放置接近傳感器，一旦提升機到達接近傳感器，即可認定提升機即將到達井口或者井底，從而進入預定的制動階段。

(2)（2）利用光電傳感器和深度指示器配合使用，實時監控提升機當前所處巷道中的位置，并將位置轉化為數字量傳送至監控PLC，利用監控PLC與主控PLC的通信實現對提升機位置的實時監控。

(3)（3）一旦提升機觸發接近傳感器，由主控PLC發出調速指令給交流變頻調速裝置，由交流變頻調速裝置實現對電機轉速的調節，進而實現對提升機運行速度的調節與控制。

(4)（4）主控PLC利用監控PLC監測到的提升機當前運行速度與深度指示器的位置信號進行交叉運算，得出調速幅度，并將調速幅度指令傳輸給交流變頻調速裝置，從而實現無極調速；另一方面，監控PLC通過實時監測提升機的運行速度并反饋回主控PLC，主控PLC根據反饋回來的運行速度和程序中的預設值進行對比，結合PID調節算法實現對提升機運行速度的閉環調節與控制。

結語

提升機作為礦井安全生產的樞紐設備，其安全性對于整個礦山生產的安全起著舉足輕重的作用。我國目前提升機電控系統理論研究較為深入，但是實際技術應用還有待進一步提高和挖掘。本論文結合西門子PLC對提升機控制系統進行了設計分析，對于提升機電控系統及其控制技術的應用研究，不論是在理論研究方面，還是在實際技術應用方面，都具有一定的指導意義。當然，關于提升機電控系統方面的更多技術，還有賴于廣大礦井科技工作人員的共同努力，才能夠最終實現我國提升機電控系統及其控制技術的提高應用。

參考文獻

[1]姚書波.淺議我國礦井提升機電氣傳動系統的發展[J].科技信息,2007,(19):227.

[2]任雪振.礦井提升機電控設備的現狀及發展[J].礦山機械,2001,(9):26-27.

篇4

關鍵詞：中央空調；節能技術

中圖分類號：S210文獻標識碼： A

引言

近年來，伴隨著人們追求更高的物質文化生活水平，要求創造舒適而健康的室內空氣環境，中央空調勢必成為21世紀健康環境不可或缺的重要組成部分之一。但中央空調系統運行耗能很大，在某些工業發達國家，供暖和空調系統的能源消耗約占國家總能源消耗的1/3。因此，提高空調系統的能源利用效率已成為空調工程技術的一項重要課題。為了降低空調系統的能耗，在世界能源日益緊張、環境保護日益重要的今天，探討空調系統的節能環保問題意義重大。

一、中央空調的特點

1、對象特性

不同的被控對象,在相同的干擾作用下,被控量隨時間的變化過程也不同。空調自控系統的任務就是克服這些干擾因素,維持空調房間一定的溫、濕度和空氣品質。但溫、濕度的控制效果不僅取決于自控系統,更是取決于空調系統的合理性及空調的對象特性。

2、溫濕度相關性

多數情況下，空調控制主要是對空調房間內溫度和濕度的控制,這兩個參數常常是在一個調節對象里同時進行調節的兩個被調量，且這兩個參數在調節過程中又相互影響。

3、干擾性

空調系統運行中,由于氣溫、太陽輻射、風、晴、雨、雪等外部條件和空調房間中設備、投入運行的多少,以及人員的增減等內部條件的變化,都會干擾空調系統的運行。

4、整體控制性

空調自動控制系統一般是以空調房間內的空氣溫度和相對濕度控制為中心,通過工況轉換與空氣處理過程每個環節緊密聯系在一起的整體控制系統。空調系統中空氣處理設備的啟停都要根據系統的工作程序,按照有關的操作規程進行,處理過程的各個參數調節及聯鎖控制都是與室內溫、濕度密切相關的。

5、多工況運行及轉換控制

由于空調系統是在全年的室內外條件變化下,按照一定的運行方式(即工況)進行調節的。同時在內外條件發生顯著變化時要改變運行調節方式,即進行運行工況的轉換。

二、中央空調系統節能的意義

1、建筑節能法規要求空調系統降低能耗

長期以來，當季節變化、晝夜溫差變化、溫室效應和空調實際使用工況發生變化時，中央空調系統在傳統的運行模式下，能源浪費很大。就我國情況而言，現代建筑中采用中央空調的民用、公用及商用建筑，中央空調能耗約占整個建筑總能耗的50％左右，商場和綜合大樓等的能耗甚至可能高達60％以上。我國屬能源消耗大國，能源有限，利用率不高且依賴性強。近年來能源短缺的現實迫使國家把公共建筑節能提升到戰略高度，相應制定了節約能源法，對公共建筑能耗國家實施國家節能標準。

2、產業辦公樓宇的發展對空調系統節能提出了更高的要求

現階段，產業辦公樓從發展初期的以“產權式商鋪”為主要銷售模式逐漸被經營持有型物業所取代，從投資者的經濟效益來說，過去一段時間由于利潤的實現，產業辦公樓多以出售為主，受短期利益的驅動，往往只追求建設階段的低成本和銷售時的高收益，對后期實際使用階段的效果和運營成本很少考慮，后期往往中央空調系統效率低、能耗大。而目前越來越多的項目——主要為商業辦公地產，以持有物業持續經營為主要贏利模式，這勢必使投資者及發展商從一開始就關注能耗問題。現階段我國中央空調能耗現狀概述我國現階段中央空調系統的應用中，更多的關注的是空調系統溫濕度控制效果及空氣品質控制效果，往往忽略了空調系統的能耗情況。

三、中央空調節能環保技術

1、太陽能空調

太陽能是一種可持續利用的清潔能源。利用太陽能供熱與制冷是近年來國內外新能源研究領域的熱點課題。利用太陽能真空集熱管與溴化鋰雙效吸收式制冷技術的有機結合，形成夏季制冷、冬季供熱和全年生活熱水供應的空調熱水機組，做到一機多用，從而可以顯著提高太陽能空調系統的利用率和經濟性。

太陽能空調熱水系統的優點：季節適應性好。太陽能空調系統的制冷能力是隨著太陽輻射能量的增加而增大的，這正好與夏季人們對空調的迫切要求相匹配；太陽能吸收式空調熱水系統以不含氟氯烴化合物的溴化鋰為工作介質，無臭、無毒，減少了溫室氣體的排放量，有利于環境保護。

2、變頻空調系統

變頻空調是指采用變頻原理得到可變化交流電源來控制壓縮機的轉速，從而根據需要控制空調器的輸出能力。在中央空調系統中目前運行使用的大部分空調輸送系統，大都按傳統方法設計運行，即根據空調的最大負荷設計水系統和風系統，而空調系統大部分時間處于部分負荷狀態，一般水系統通過閥門節流，風系統通過再加熱等措施以適應部分負荷運行的需要，而采用此種調節方式能量浪費嚴重。有資料統計表明，此類調節方式中，定速泵和風機所耗電能有60％一70％消耗于調節閥、節流控制壓降等處，因此改變空調輸送系統的流量調節方式，節能潛力巨大，而變頻調速技術的發展成熟，可將其應用于空調輸送系統中，當空調負荷下降時，通過變頻裝置調節水泵(風機)的轉速，從而減少水(風)量，節省電機的耗電量，達到節能目的。

3、智能控制技術

智能控制技術是自動化技術發展到高級階段的產物，融合了控制技術、信息技術和人工智能等多種技術，包括模糊控制技術和神經網絡控制技術等。對于現代空調日益復雜的系統，傳統控制技術難以實現精確、可靠且有效的控制，智能控制技術因此應運而生。

（1）模糊控制技術

模糊控制是模糊數學、人工智能和計算機科學等多種學科相互滲透而產生的一種具有很強理論性的控制技術。模糊控制系統的理論基礎是模糊集合論、模糊邏輯推理規則和模糊語言變量，計算機控制技術是其系統的主要實現形式，其核心為智能模糊語言控制器。這種控制系統具有智能性和自學習性，并且并不需要建立精確的系統數學模型，適用于復雜的系統和過程。目前模糊控制已經在中央空調的定風量空調系統和變風量空調系統中得到了應用。

利用模糊控制技術對空調回風溫度和濕度進行自動調節，可以受到不錯的節能效果。利用溫度傳感器將測得的回風溫度信號輸入到模糊語言控制器中，并與給定值進行比較，根據比較結果自動調節回水調節閥的開度，以實現控制冷凍水流量的目的，從而使室內溫度穩定在設定值。對于這個自動控制系統，新風溫度的變化是系統的一個干擾量，為了提高系統的控制精確性，可以將新風溫度傳感器的信號作為一個反饋信號加入到系統中。采用模糊控制的回風濕度自動控制系統與回風溫度自動控制系統工作原理相類似。

（2）神經網絡控制。神經網絡控制融合了人工神經網絡理論和系統控制理論，屬于智能控制的另一個分支。其原理是模擬人腦神經系統的工作方式，以大量簡單的處理單于相互連接，構成一種復雜的網絡。神經網絡的結構可分為輸入層、隱含層、和輸出層。在中央空調的控制系統中，采用神經網絡代替原來的控制器或辨識器，就構成了神經網絡控制系統。這種控制方式對于復雜的、不確定的系統具有良好的控制效果，整個控制系統可以獲得較高的穩定性和動靜態性能。并且對于變化的環境有著良好的適應性。基于這些優秀的性能，神經網絡控制技術在中央空調的控制系統中也得到較多的應用。

結束語

我國的建筑施工中的中央空調的施工建設已經取得了長足地發展，節能環保技術成為施工技術中控制的重點，同樣的現今我國的很多的施工建設都是和節能相關聯，我國的科學家也在不斷地研究和探索節能的新理念，相信我國的中央空調的建設施工會更好的實現節能和環保這兩個目標。

參考文獻

[1]譚胤.張德源智能中央空調節能系統設計實現[期刊論文]-工業控制計算機2013.

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論文摘 要： 概括說明機械電子控制產業發展的情況，重點介紹計算機技術在機械電子控制產業領域以及工業生產制造和人們日常生活中的廣泛應用。

0 引言

現代科學技術的發展極大地推動了機械工業領域的變革，同時給相關生產產業帶來了巨大的影響，提高了生產水平和技術。隨著各種技術之間相融合的發展，以計算機電子技術、機械技術為核心的機電控制領域將給工業及科研等領域帶來更多的實際應用。

1 計算機技術與機電控制技術的發展概況

1.1 計算機控制理論的形成與技術的發展

忽略數字信號的量化效應，可以將計算機控制系統看成采樣控制系統，在這一系統中，將其中連續的環節離散化，則整個系統又可看成由不同的離散系統構成。計算機控制理論的發展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態空間理論和系統辨識自適應控制等理論綜合應用到控制技術中，使計算機控制系統有了初步發展。對于結構復雜、時變的非線性系統，控制系統則融入了魯棒控制、模糊控制、預測控制等多種新型理論，逐步形成了工業過程控制系統的一個新方向。

自世界第一臺電子計算機問世后，計算機首先被用來自動檢測化工生產過程的過程參量并進行相關的數據處理，同時也研究了計算機的開環控制。到二十世紀六十年代，出現了用于過程控制的計算機，實現了直接數字控制。后經集中式計算機控制系統發展到現在的以微處理器為核心的分層式控制系統控制，通過計算機對生產過程進行集中監視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術的發展，計算機控制技術也隨之發生相應的變革，最終應用到工業生產中并對其產生巨大影響。

1.2 機械和電子控制技術的發展和現狀

在生產、科研等諸多領域里，有大量的物理量需要按某種變化規律進行控制。在二十世紀三十年代之前，工業生產多處于手工操作的狀態。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內，初步有了對工業生產的機械控制實踐。隨著電子技術的迅速發展和計算機控制系統的出現，直接實現了工業生產中各參量和過程的數字控制。計算機的微型化使控制技術更加智能化，同時將機械、電子、計算機技術和控制技術有機結合的機電一體化技術也得到迅猛發展，且越來越被廣泛的應用到各生產領域。目前主要形成并應用的機電控制技術主要有pid控制，pid是經典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計算機的優勢，形成了自適應pid和非線性pid等更利于控制的變種pid控制器。另外還有模糊控制（flc）、變結構控制等，均隨著計算機領域的發展在不斷地拓寬。

2 機電一體化的發展及在工業上的廣泛應用

2.1 機電一體化的簡介和生產應用

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及計算機軟件系統集合起來所構成的系統總稱，綜合運用機械技術、微電子技術、計算機技術、電力電子技術等對各生產領域的控制過程進行監督操作。它主要應用領域有數控機床，通過相應的數控技術，在工業操作上結構、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多cpu和多主線的體系結構，豐富了數控功能，也提高了生產效率。

柔性制造系統的應用是計算機技術和制造系統在機電控制工業的應用，是計算機化的制造系統。它主要由計算機、數控機床、自動化倉庫等組成。在工業上，它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，更適用于多品種，小批量等的離散零件的批量生產。

交流傳動技術的發展也是隨著電子技術和計算機技術的發展在工業上有了重要的應用，尤其是在鋼鐵工業中，使復雜的矢量控制技術得以實現，無論是大容量電機還是小容量電機現均可使同步電機或者異步電機實現可逆滑調速。也使交流傳動系統在軋鋼生產中得到廣泛的應用。

可編程控制器（plc）是集計算機技術和自動控制化技術于一體的新型控制系統。這一系統解決了工業控制系統中大量開關控制的問題，逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統。隨著plc技術的進步，其應用領域更是不斷擴大，可采集存儲數據，還可對控制系統進行監控。plc能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。此外，隨著工廠網絡自動化的發展，plc可實現通信及聯網功能，更有助于工業生產的控制過程的監控。如今，plc技術已經被廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保以及文化娛樂等各行各業。

2.2 計算機在機械和電子控制產業的應用實例

計算機技術和機械電子控制技術一體化的有機結合，不斷使相關的新技術應用到更多的領域中去，這些應用到的領域已經不再局限于工業的生產，更多技術是切身關系到我們日常的工作和生活。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術和機電控制相結合的實際應用。

plc實現了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經濟和技術的發展，人類活動的范圍不斷擴大，機器人的應用正迅速向社會生產和生活的各個領域擴展，并從制造領域轉向非制造領域，各種各樣的機器人產品隨之出現。隨著機器人的生產和大量應用，很多領域，許多單一、重復的機械工作由機器人（也稱機械手）來完成。工業機器人是一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，廣泛采用工業機器人，不僅可提高產品的質量與產量，而且對保障人身安全，改善勞動環境，減輕勞動強度，提高勞動生產率，節約原材料消耗以及降低生產成本有重要意義。與計算機及網絡技術相結合應用的工業機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產和生活方式。

農業方面，機械作業過程中駕駛室內的儀表盤正迅速由電子監視儀表取代并逐步由單一參數顯示方式向智能化信息顯示終端過渡，以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端（virtual display terminal），它代表了當代儀器與控制裝置發展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息，在屏幕上按操作者的需求，調用數據庫信息，顯示數據、圖形、語音等多媒體信息。另外，還可以將數據信息動態存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數據存儲卡，將農業作業過程的數據信息通過智能卡帶回辦公室，由計算機應用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端，實現自動控制農機的操作。

plc在自動售貨機中的應用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關，投入的硬幣值由plc驅動數碼管顯示，經過光傳感器識別，通過判斷，進行下一步操作，經過plc的系統控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術和機電自動控制在自動售貨機中的這項應用極大方便了人們的生活，也使plc的應用更加廣泛。

交通信號燈系統也是微機軟件應用到電子控制系統中的典型實例。通過主要應用plc技術控制十字路口的信號燈動作。準確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間，這項應用更是極大方便了人們日常生活工作的出行。

電腦橫機中計算機技術的應用給機械編織行業帶來了巨大的變革。現在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領域的復雜系統。電腦橫機的編織是一個極其復雜的過程，最初的橫機是手動橫機，只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術應用到電腦橫機中，通過電腦的自動控制，設計人員可對編織花型進行數字化設計，通過計算機數字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應的機械編織動作，由計算機指令控制系統完成整個設計的編織，極大地提高了工業生產效率。

與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業發展的必然趨勢。

3 總結

在機械生產領域，電子技術和計算機技術的融入發展，機電一體化的形成是機械工業中的重要變革。通過不斷發展的計算機技術，使機電一體化相關的技術在諸多領域中得到了廣泛的應用。

參考文獻：

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[4]楊明等，機電一體化的研究現狀及發展趨勢，農機化研究，2006.

篇6

關鍵詞：壓榨 自動化 控制 應用 系統

Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the press automation control system has important significance. This paper mainly introduces the squeezing automation control system in sugar refinery, the application of related content.

Keywords: squeezing automation control application system

中圖分類號： TS754 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

在國內，制糖企業的信息化管理則是一個陌生的名詞，不用說與歐美國家相比，就是與國內其它行業比較也已經遠遠落后。一般來說，糖廠的自動化水平與技術裝備是成正相關的，但凡設備精良的糖廠其自動化程度也高，歐洲和東南亞一些新建糖廠正是如此。而美國的情況卻不太一樣，很多美國的原糖廠設備并不比我國先進，但自動化程度卻相當高，也就是說，自動化可以使糖廠的陳舊設備煥發出新的活力。技術裝備的更新換資巨大，是一個緩慢過程，如果學習美國經驗，對中國的糖廠進行自動化方面的改造，挖掘舊裝備的潛能，減少人為因素，就會在降低生產成本、減少過程損失、提高勞動生產率等方面發揮重要作用，而且自動化方面的投入相對于設備投入來說，投資少，見效快。

1、控制原理和優點

1#榨機的控制原理：入榨的蔗料進入高位槽，設定料位的高度在40％左右，1#榨機衡速運轉，當來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發出電信號給和利時的DCS系統，DCS將電信號數字化處理再向ABB調速裝置發出指令，ABB調整三級輸送帶的電機轉速，從而達到均勻進榨的目的(優點之一)。一旦發生1#榨機扭矩超出負荷的限點，SRI的扭矩監測裝置發出信號給DCS，DCS向高位槽擋板的電控執行器系統發出指令，減小擋板的開度，控制入料量，從而對齒輪箱和榨機起到保護作用(優點之二)。

2#一6#榨機的控制原理：蔗料由齒耙機分別送入2#--6#高位槽，設定料位的高度在40％左右，與1#榨機不同的是2#--6#榨機的轉速可調，當來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發出電信號給DCS，DCS將電信號數字化處理再向ABB調速裝置發出指令，ABB調整本座榨機的轉速，保證固定的料位高度和通過榨機的蔗層厚度，使滲透過程均勻，其結果是負荷平穩并提高抽出率和減少蔗渣的水分含量(優點之三)。

均勻滲透和蔗汁泵送原理：DCS系統根據入榨量向ABB調速系統發出指令，調節滲透水比例、水溫和混合汁液位流量等，其結果是各榨機蔗層均勻滲透并能穩定混合汁錘度和泵送量(優點之四)。

纖維進榨原理：均勻進榨有兩種理念，一是像國內普遍采用的基于核子稱信號自動或手動控制入蔗帶速度，以保證進入第一座榨機的甘蔗重量。由于甘蔗纖維分的瞬時變化導致榨機持蔗能力的變化，在手控的情況下需要榨機經常保持“開快車”狀態，在自控的情況下需要調節第一座榨機的轉數，兩種情況均帶來榨機負荷的波動。另一種是國外普遍采用的以高位槽料位調節入蔗帶速度，維持第一座榨機轉數恒定。此時通過榨機的纖維量不變，入榨的甘蔗量隨纖維分的變化略有波動。我們采用國外這種用纖維量恒定代替甘蔗量恒定的均勻入榨模式，在維持榨機負荷穩定的前提下，提高了榨量(優點之五)。另有其它優點不再贅述。

2.壓榨控制系統結構

為實現壓榨全自動化控制，該系統博采國內外頂尖技術和裝置，由四個公司合作完成。

2．1高位槽設計

像國內大多數糖廠一樣，貴糖的榨機列原來只有在第1座壓榨機上方裝有垂直高位槽，其它5座榨機僅裝有敞口斜溜槽。為實現壓榨間全自動控制，在澳大利亞SRI公司的技術指導下，貴糖的工程技術人員自行設計加工了其它五座呈10度傾斜角的密閉式垂直高位槽，高度2．3米，厚度0．6米。在高位槽的旁板上安裝兩條有機玻璃視窗，順高度方向固定了lO個檢測料位高度的電子元件。第l和第6座高位槽的后槽板設計成能夠自由頂入150mm的活頁檔板，由電動執行器根據榨機扭矩的保護需要，瞬時減小擋板開度。此時的高位槽有幾個作用：

1)作為流動物料的緩沖容器，便于自控系統檢測元件的工作，以實時料位高度作為榨機自動調速的給定信號；2)一定高度的料位對壓榨機的入蔗產生壓力，提高了榨機的持蔗能力；3)料位的緩沖作用可避免蔗層厚薄不勻或兩端不勻，減少了壓榨機的負荷和扭矩的波動；4)在同等負荷甚至較低負荷下，由于蔗層均勻導致了高榨量和高抽出；5)活動擋板在扭矩瞬時增大到限點時被立即頂入，減少入蔗，當扭矩恢復后，立即釋放擋板。

2．2檢測單元

壓榨自控系統的主要檢測元件和裝置都是由澳大利亞SRI(Sugar Research International)公司提供，包括高位槽傳感器和扭矩監控系統。

2．2．1高位槽傳感器

高位槽傳感器通過測量槽壁10個電極的導電性進行工作，當蔗渣自上而下流過這些電極時，就開始測其導電性。該傳感器測試每一個電極中的微小電流，并檢測此電流是否超過表明電極已被覆蓋的臨界值。由于電極鑲在玻璃板上與槽壁絕緣，當蔗渣中的水分引起電極與槽壁之間通電并超過臨界值，說明蔗渣已覆蓋在某一電極所處的高度上。將最低到最高電極的覆蓋率轉換成10―100％的料位高度，再用4―20毫安電流輸出模擬信號。

2．2．2扭矩監控系統

扭矩監控系統是一種短程遙感系統，它采用變形儀監測轉動的榨機軸扭矩，該系統可直接安裝在現存系統榨機軸上。它主要由四部分組成，主控系統、電磁感應環、發射裝置、一對350歐姆變形儀。主控系統由幾個插入式模塊組成，包括提供24伏AC電源的供電模塊，給電磁感應環提供動力的驅動模塊，破譯來自電磁感應環的信號并產生與榨機扭矩大小成正比例電流信號的接收器模塊，以及將接收器模塊的輸出信號轉換成4―20毫安輸出信號的調節器模塊。電磁感應環由內外兩個環組成，內環裝在榨機軸上隨軸轉動，外環固定并由主控系統通過屏蔽電纜驅動。發射裝置模塊裝在內環上，該單元上包括一個變形儀放大器、一個校準橋和遙感元件，從外環接受電磁感應驅動并返回遙感信號。

變形儀焊在榨機軸上，并用導線與發射器相連，兩套變形儀分別裝在榨機軸相對兩面。扭矩監控系統功能的描述為：在主控系統中，驅動模塊提供給電磁感應外環一個交流電源，在內外環之間引發一交流電壓，該電壓經調節用于驅動變形儀和發射裝置。在發射裝置內部，變形儀校準橋的輸出經變形儀放大器放大，轉換成變頻遙感信號，該信號穿過電磁感應外環和現場電纜到達主控系統。主控系統里的接收裝置將遙感信號轉換成交流信號，再經信號調節模塊轉換成4―20毫安輸出信號。

2．3 DCS系統

壓榨自動化的核心DCS控制系統由北京和利時系統工程股份有限公司開發并提供。

2．3．1 自動控制系統

自動控制系統將采用以微處理器為基礎的分散控制系統，主要有下列特點：

(1)系統設置3臺以PC機為基礎的操作員站，所有系統運行的參數、設備狀態及工藝流程圖，將在操作員站的CRT上以不同的畫面形式顯示。所有設備的啟動／停止或開／關操作，也在操作員站上利用鍵盤完成。只有極少量重要參數或設備控制設有后備儀表與操作開關。各臺操作員站可以獨立完成各項監控功能，也可起到互為備用的作用。

(2)系統內設有冗余的通訊速率為100Mbps的高速以太網。操作員站與各控制器，以及控制器之間的信息交換，全由該通訊網絡以數據通訊的方式完成。控制系統還可以通過該網絡與其他生產車間的控制系統以及公司生產管理部門與領導進行數據通訊，隨時收集并提供所需的各項信息。

(3)系統內設有3臺現場控制站(柜)。每臺現場控制站內設有冗余配置的主控單元或PLC，各項輸入／輸出參數將通過各類智能的I／0模塊與主控單元連接，實現各項監控功能。現場控制站是用來完成現場信號采集、工程單位變換、控制和聯鎖控制算法、控制輸出、通過系統網絡將數據和診斷結果傳送到操作員站等功能。

(4)系統設有工程師站，供系統組態、檢查或修改之用，并完成所有的數據下裝和增量下裝等。

(5)系統軟件平臺采用WINDOWS NT。配備各種符合國際標準的組態軟件。系統具有很好的開放性，可以與其他控制系統或設備方便地連接。系統在運行過程中，可以在授權范圍內在線修改各項組態，不會引起系統擾動。

2．3．2 自動調節系統

為了實現蔗料的平衡輸送和均衡壓榨，需要自動調節的項目包括：

(1)輸蔗帶速度調節

根據第l座高位槽的料位高度，自動調節三級輸蔗帶速度，杜絕空槽或漲槽的現象。各臺輸蔗帶的速度將按隨動的原理協調調節，保持進蔗量的均衡。

(2)壓榨機轉數自動調節

壓榨機列的自動調節是靠保持各高位槽穩定料位來實現，第1座壓榨機根據榨量要求保持某一固定轉速，由三級帶的調速維持高位槽的料位穩定，保證均衡進榨。2―6座壓榨機是靠自身的瞬時調速來穩定各自高位槽的料位，從而保證通過各榨機的蔗層厚度均勻，達到高榨、高抽出、低負荷的目的。

(3)滲透水與入榨甘蔗量比例調節

根據核子秤檢測到的甘蔗入榨量，按生產需要合理地整定滲透水與蔗比配比值，由計算機自動控制變頻器調節泵轉速，實現滲透水加入量自動控制，使滲透水與蔗比保持在最佳值。

(4)滲透水水箱液位及滲透水溫度調節

滲透水水箱液位調節，用液位變送器連續檢測滲透水箱的液位，控制冷水加入量保持滲透水箱液位基本恒定，同時，水位超限，系統自動報警；

滲透水溫度調節，用溫度變送器連續檢測滲透水的溫度，并考慮冷水加入量，自動控制熱水閥，保持滲透水溫度基本恒定，控制精度優于給定值的±5℃。水溫超限，系統自動報警。

(6)設置完善的連鎖保護系統

各級輸蔗帶、齒耙機、榨機列連鎖關停，保證任何一臺設備在任何情況下停機時，前面的齒耙機和輸蔗帶立即隨停。

2．3．3 集中監視

壓榨系統要實現集中控制，其前提必須是在集中控制室內值班人員能對系統的運轉情況進行集中監視。監視的內容主要分為兩類：一類是系統運行的參數，包括：各輸蔗帶速度(或馬達轉速)及迸蔗量，各壓榨機的轉速及馬達的電流，滲透水、混合汁和送出蔗的流量，滲透水溫度，壓榨機油壓，馬達軸承溫度，壓榨機面輥的升降距離等等。另一類是機械設備運轉情況，如壓榨機高位槽料位、各水箱和物料箱液位等。集控室除了工業電視的監視器與操作員站的CRT以外，基本上不裝設常規的模擬儀表。對于核子秤這類特殊儀表則將其測量信號輸入統一的監控系統，作為顯示、累計、自動調節的原始信號。在集中監視系統中，可以對各項參數如電流等設置報警限值，一旦越限，自動報警。自動控制系統的記錄功能有：報警記錄、操作記錄、定時制表、事故順序記錄(SOE)。各項測量參數可以根據要求作為歷史數據保存下來，以備事故追憶查詢及榨季后檢修設備的依據。

結束語

壓榨自動控制系統在糖廠中的成功應用，系統集計量控制管理為一體，采用核子稱自動計量，采用電腦自動控制壓榨機轉速、料位、輸蔗機、壓榨機中間輸送帶、壓榨機軸承溫度、滲透水添加、物料均勻輸送等的技術，將現代自動控制理論和計算機控制技術相結合，通過系統建模和模糊控制技術等先進控制算法，使甘蔗壓榨過程按下達的指令均勻、恒定入榨，自動控制，機械設備平穩運行，減少尖鋒負荷對設備的沖擊，減少了能源消耗，減少設備損耗，甘蔗糖分抽出率穩定提高，為工廠創造更大的經濟效益，真正體現了信息化對工業生產融合帶來的好處。

參考文獻

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2.麥志光甘蔗糖廠壓榨高位槽自動控制[論文]-廣西輕工業 2008(11)

篇7

單片機是一種集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中斷系統等部分于一體的器件，只需要外加電源和晶振就可實現對數字信息的處理和控制。因此，單片機廣泛用于現代工業控制中。

本論文側重介紹“單片機溫度控制系統”的軟件設計及相關內容。論文的主要內容包括：采樣、濾波、鍵盤、LED顯示系統，加熱控制系統，單片機MCS-51的開發以及系統應用軟件開發等。作為控制系統中的一個典型實驗設計，單片機溫度控制系統綜合運用了微機原理、自動控制原理、模擬電子技術、數字控制技術、鍵盤顯示技術等諸多方面的知識，是對所學知識的一次綜合測試。

關鍵詞：MCS-51;8051;溫度控制;PID

ABSTRACT

With scientific constant progress, in industrial production, electric current, voltage, temperature, pressure are mainly commonly used. especially in the heat treatment industry, the accurate test and controlling of temperature is very important. In a lot of fields, for example: In metallurgical industry, chemical production, power engineering, machine manufactures, food processing, family and industry heat etc. people need to heating furnace, heat-treatment furnace and all kinds of response stove and boiler temperature measure and control, through software design, to reach the intelligent control finally and realize the interactive function.

Adopt Single-Chip Microcomputer is it control convenient, simple, flexibility advantage such as being heavy to have not merely to control to go on to temperature to come, and can raise by technical indicator not to accuse of temperature by a large margin, thus can big improvement quality and the quantity of products. So the control problem to the temperature of Single-Chip Microcomputer is the control problem constantly be able to encounter in the industry manufacture.

This thesis introduces the design and debugging of “the temperature control system by microcomputer”. As a typical experimental design in control system, it uses much control knowledge and comprehensively tests student’s ability in control system.

篇8

關鍵詞：電力拖動自動控制系統；課程；實驗；改革

中圖分類號：TN921-4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 02-0000-02

電氣工程和自動化專業的發展由來已久，但是為了適應21世紀的社會需求和國家教育模式的改革，需要對高等學校的教育模式改革，培養出具有全面的知識體系和創新能力以及高素質的綜合性人才。電子技術和計算機控制技術以及改造的能力等是電氣工程及自動化專業的學生必須具備的能力，為其以后從事與電氣工程專業相關的工作和研究打下基礎。為了培養出全面的高素質綜合性人才，就需要對現有的教學模式進行改革。

一、課程難度剖析

在學習電力拖動自動控制系統時，學生必須了解直流電動機的工作原理和直流電動機系統中的電磁量以及機械量之間的相互轉換關系；了解可控直流電源的產生方法，知道在控制系統中，可以根據控制對象來控制某一控制量的算法和衡量控制系統性能的基本指標；掌握單片機的原理等。而要實現學生對上面的知識的掌握，就要學習很多的知識，如自動控制理論和電機以及計算機控制技術等多門學科，所以，電力拖動自動化控制系統的知識面很廣，要求的專業基礎背景高。而這對于學生來說，都是很難的課程，且要在學校這段有限的時間學會，學透是很不容易的。

二、教學內容的改革，加強工程的應用

電氣工程和自動化專業的課程教學內容主要是課程教學與實驗以及課程設計。課程教學的目標是以電機作為對象和電力電子功率變換器為弱電控制強電的媒介，以及自動控制理論為分析和設計的基礎來掌控運動控制系統的控制規律和設計方法。把課程的設計和綜合實驗結合起來，可以鞏固課程的理論知識，提高學生的操作能力。為了加強工程的運用，可以通過加強位置控制系統和張力控制系統以及數字控制系統來增加工程的運用。位置控制系統即位置隨動系統，在使用這個系統時，可以將應用廣泛的伺服電機控制系統和數字控制結合起來介紹驅動器的工作原理和參數設置，為以后參加工作打好基礎。張力控制系統在加工帶材和線材的過程中，保持卷的進出的張力，使帶材卷的整齊和緊致。數字控制系統包括數字控制的硬件電路和軟件流程。

三、教學方法的探討

課程教學的環節包括課堂教授和學生自學以及實驗等，在教授理論課時，可以運用多媒體教學在其中加入動態演示的圖像，讓學生對內容更容易理解；在教授對交流和直流控制的軟件系統時，就可以結合仿真軟件，通過在課堂上建立起模型和課堂以及課后的仿真，使學生更加了解對系統的控制。而對于培養應用型的人才，由于學生沒有真正的參加過工作，所以沒有經驗，這就使得學生對于課堂學習的知識不夠理解或不感興趣。這些問題教師在備課時都需要考慮到，如為了提高學生的興趣，可以在教授電力拖動系統時增加其應用背景。在教學過程中逐漸改變學生的態度和思想，使其不在抱著應付考試的心態去學習，而是發自內心的真正喜歡這門學科。

四、加強實驗教學中的工程實踐能力

（一）理論與實驗結合

“電力拖動自動控制系統”是一門在實際生活中運用廣泛的課程，所以它的教學方式不應該僅僅局限于理論知識的學習，還應該將理論與實驗相結合，增加學生的應用能力。在上實驗課程時，應該讓學生自己動手操作，根據實驗的目的擬定實驗的路線和選擇合適的儀器儀表以及確定實驗的步驟，然后進行數據的測試，并根據得出的數據進行分析。還有就是在上實驗課時，可以盡量讓學生掌握一些電氣測量的方法和實驗設計以及工程的運用結合。在學生實驗的過程中，可以加深學生對理論知識的理解，對于實驗時獲得的數據，可以為學生以后寫畢業論文時提供依據。

（二）課程設計強化實踐能力

課程設計的目的在于培養學生的自主理解能力，將課程上所學到的理論知識與實踐技能相結合，解決工程問題。在課程設計課上，可以選擇幾個與工程運用相關的主題，如變頻器控制交流電動機調速的應用和設計PWM控制直流電動機調速系統設計以及無刷直流電動控制器設計等。在這些主題中，由學生選擇其中的一個，然后進行分組來完成，并且提出相應的要求，如系統設計方案論證和系統指標測試以及硬件開發等。限定學生完成課程設計的時間在3周以內，而且設計的內容要包括根據題目設計相應的電路和參考文獻以及顯示輸出電路等。在這一系列的過程中，學生及掌握了系統開發設計的流程和方法，也提高了自己的操作能力和創新能力。

五、結束語

專業教學長期探討的問題包括如何有效的激發學生學習的興趣和積極性以及引導學生學會自主學習和思考。本文就結合電力拖動自動控制的實際教學情況，通過分析其面臨的問題，改革教學內容和教學方法以及實踐環節，提高了學生學習的積極性和操作技能以及創新的能力，提高了學生的綜合素質。

參考文獻：

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[3]錢曉耀，陳衛民，蔡慧.“電力拖動自動控制系統”課程教學改革探討[J].中國電力教育，2011（07）：61-62.

篇9

【關鍵詞】自動控制；滴灌技術；農業建設

1引言

水是生命的根本，是不可代替的資源，同時也是農業發展不可或缺的因素。近年來，隨著城市現代化的發展，經濟水平和人口的不斷提升，水資源的不合理運用現象越來越嚴重，許多地區缺水大旱，農業得不到水的灌溉，而且農業灌溉效率低下現象也普遍存在。這一系列問題都警示水資源的不合理運用將會對人類和社會造成越來越不可估量的危害。因此，國家實施了滴灌技術，改變了傳統的灌溉方式，發展節水灌溉技術，科學應對水資源短缺問題，使灌溉技術脫離人工控制，運用自動化的技術進行農業灌溉。從而降低了農業生產成本，改善農業生產方式，是一項利國利民的節水技術。

2自動控制精準滴灌技術概述

自動控制滴灌技術是針對高效利用水資源而實施的一項技術，對農業的可持續發展和保護生態方面有重要的意義和作用。而且脫離了人工的控制，自動控制的滴灌技術更加提高了農業灌溉的效率，節約成本。

2.1自動控制精準滴灌技術的含義

節約水資源是自動控制精準滴灌技術的直接目的，這種技術改變了傳統的灌溉技術，高效率用水資源，通過現代化科學技術來改變水資源浪費和農業灌溉不合理的現狀。自動控制精準滴灌技術通過滴頭，每次用小量的水準確直接的對土壤進行灌溉，避免不必要的浪費。自動控制精準滴灌技術不僅完善了灌溉技術的不足，同時也促使灌溉技術的進一步發展。

2.2自動控制精準滴灌技術的發展現狀

農業灌溉技術的發展出現了不同的灌溉技術，以噴灌和滴灌最為普遍。我國也大力推廣滴灌技術，自動控制滴灌技術得到越來越多的應用，隨著電子、科技的發展，自動控制滴灌技術也將進一步得到發展。滴灌技術在世界上也得到廣泛應用，一百多個國家實行節水灌溉技術。自動控制精準滴灌技術農業發展、國民經濟和社會發展都有推動作用。這項技術在國內的發展前景也會越來越好。

3自動控制精準滴灌技術在農業建設的應用研究

自動控制滴灌技術的發展應用在農業上，推動了農業的科技化發展，自動化的灌溉技術，不僅減少了藥物對農作物的傷害、保護了生態環境，同時也節約了人力物力。廣西農田智能化灌溉系統中滴灌自動控制系統設計方案和南寧市府城鎮百香果滴灌實踐技術為案例具體介紹自動控制精準滴灌技術在農業建設的應用研究。

3.1以廣西農田智能化灌溉系統中滴灌自動控制系統設計方案為例

廣西農田智能化灌溉系統中滴灌自動控制系統采用了自動控制滴灌技術，運用網絡和自動控制相結合的技術對土壤進行控制。實現了水資源的最大化利用。通過計算機遠程控制，為實驗基地的每塊土壤進行精準的灌溉和管理。

3.1.1滴灌系統規劃布置

滴灌系統規劃布置的首要因素是泵站位置的選擇，位置不能選擇貧瘠的土壤，相對集中靠近路邊的位置是最佳選擇，其次輸水管道的選擇也應該合理，項目資金節約化，管道的內徑和長度要適宜。設備選擇先進、適用、合理的這樣能更大的發揮滴灌技術的作用。管道的選擇要考慮土地、水源等，盡量使管道系統相對均衡。

3.1.2控制調節和保護設備

自動控制滴灌要控制好設備的保護和技術的控制，電磁閥的設置要考慮便于管理、控制流量等，在首部水泵前安裝逆止閥。排氣閥要安裝在干管始端。壓力表、閥門箱要安裝在合理的位置，便于維修和使用，同時也避免受凍。

3.1.3滴灌系統電路設計

電路的設計很關鍵，采用交流電磁閥控制，控制滴灌電磁閥配送和輸出電。

3.2以南寧市府城鎮百香果種植基地自動化控制滴灌工程為例

南寧市府城鎮百香果種植基地于2013年就開始建設，經過幾年的灌溉項目建設，積累了豐富的節水用水經驗，使用了自動化控制滴灌技術，為其他地區的自動化滴灌技術的發展起了帶頭作用。

3.2.1項目建設情況

南寧市府城鎮百香果種植基地啟用了自動控制的滴灌技術，主要農作物是百香果。其灌溉采用的是兩種方式結合灌溉，冬季采用周邊山塘水進行大水漫灌，在農作物生長期則采用滴灌技術。

3.2.2自動化控制系統的組成及功能

自動控制灌溉技術能夠將水資源和化肥平均的分配到土壤中，讓農作物更好的平衡吸收。自動化的控制會對流程中每個步驟進行嚴格的檢驗，使之保持在合理范圍內。系統自動記錄每個灌溉系統的運行時間和總水量，還安裝了防盜裝置，對設備故障自動檢查對系統運行中的破壞還可以進行警報，準確的指出故障位置和故障類型，對濕度和降雨量準確測量。

3.2.3自動化控制滴灌工程建設對南寧市府城鎮百香果種植基地的作用

自動控制滴灌技術由機器對農作物的灌溉進行控制，擺脫了認為的控制，也就避免了人為因素的誤差，更有利于農作物更好的生長。自動控制滴灌是農業灌溉與時代接軌的標志，是農業現代化的必然結果，農業要想產量高、效率高必須運用現代化技術帶動發展。自動控制灌溉更加便于操作，更加有效的控制了灌溉時間，從而節約了水資源和勞動力。實驗區自動控制滴灌技術的實施，同時也為實驗區積累了經驗，為其他地區提供了借鑒的經驗。

4自動控制精準滴灌技術在農業建設中存在的問題

自動控制滴灌技術有其優勢也必然存在弊端，這項科技化技術在其他設備保護、造價和控制精準度等等方面都存在著不足。

4.1田間設備的保護問題

自動控制滴灌技術的實施運行需要通過無線進行數據傳輸，無線設備容易被損壞，在設備運用過程中很可能對無線傳輸進行不必要的干擾，造成數據傳輸不準確。同時線路也容易受到人為的破壞，導致線路傳輸工作無法正常運行。

4.2系統造價過高

自動控制滴灌技術需要通過計算機進行控制，是一項現代化技術，需要人力物力以及資金的支持，而很多地區無法大面積使用這項技術也是這個原因。這是自動控制滴灌技術存在的一個弊端。

4.3水肥監測精度與控制精度的統一性不夠

要進行自動控制滴灌技術就要配合進行土壤水分檢測，而檢測由于資金并不能覆蓋大面積，這就造成數據是能反映部分土壤情況，不能代表大部分。養分監測和作物監測同樣不能覆蓋大部分，因此水肥監測精度與控制精度無法統一。

5結語

自動控制精準滴灌技術不僅推動了我國農業的專業化發展，同時也推動了現代化、科學化的進步。作為現代的灌溉方式，自動控制精準滴灌技術必須發揮其優勢，完善其不足，揚長避短，不斷的在實踐中發展。同時也要根據農業具體實踐來相應的改變技術的實際應用，推動自動控制精準滴灌技術的進一步推廣和發展。

參考文獻

[1]聞珍霞,何龍,楊海清.發展自動控制精準滴灌技術加快節約型農業建設[J].農業裝備技術,2010(3).

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材料成型及控制工程專業主要課程

1、主干學科：機械工程、材料科學與工程。

2、主要課程：高等數學、大學物理、基礎外語、哲學原理、計算機應用、機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、電工電子技術、金屬學、金屬工藝學、材料冶金與成型工藝、材料成型設備及方法、材料成型微機應用、先進制造技術、檢測技術與控制工程、技術經濟、CAD/CAM基礎、表面工程學等。

3、實踐教學：包括軍訓，金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計(論文)等，一般應安排40周以上。

材料成型及控制工程專業就業前景

材料成形及控制工程專業既不完全是按照行業特點設立的專業，也不是按照學科特征設立的專業，因此其發展具有其特殊性。

按照本專業的情況及市場需求情況進行分析，估計本專業今后的發展將主要表現為以下幾個方面：

1.先進制造技術將成為本專業今后的主導技術發展方向。

2.厚基礎、寬專業將成為本專業人才培養的主要模式。

3.在今后一段時期內，分類培養仍將占據主要的地位。

材料成型及控制工程專業培養目標