自動控制分析范文

導語：如何才能寫好一篇自動控制分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】PLC 自動控制技術 應用措施

當前，國家工業生產水平受到廣泛重視，主要因為其決定社會與國家的經濟效益，是我國經濟發展的重要支柱，因此，相關技術人員必須要全面分析PLC自動化技術的應用特點，并且根據其實際應用需求制定完善的措施，進而提高其應用效率c質量，為其后續發展奠定堅實基礎。

一、PLC自動控制技術分析

PLC自動控制技術是當前工業生產中最為重要的技術體系，在一定程度上，可以提高其應用效率，進而達到良好的生產效果。具體技術概述分為以下幾點：

首先，PLC自動控制技術基礎結構。PLC自動控制技術是將計算機作為基礎的控制裝置，核心硬件部分為CPU、儲存器等，可以支持系統的有效運行。同時，PLC中輸入單元可以與CPU相互連接，輸出單元也可以與相關輸出設備相互連接，通信接口與各類編程器、外部設施等相互連接。根據對各個部件連接方式的分析，可以將PLC自動控制設備分為整體式與模塊式，整體式可以將所有部件集成在一起，模塊式可以將各類部件分為幾個模塊封裝，在連接之后形成一個主體。

在PLC自動控制系統中，主要分為以下幾個硬件：第一，電源硬件。電源就是對PLC中的各個模塊進行整流與穩壓，將外部的電流轉換為PLC內部電路所需要的直電流，進而提高其運行效率。第二，CPU硬件。就是在整個PLC中的核心為CPU，相當于整個自動控制系統中的中樞神經，可以幫助PLC掃描周圍的內容，進而完成相關工作。第三，存儲器硬件。就是在PLC自動控制系統中用來編寫與存儲程序的硬件。

其次，PLC自動控制功能。在PLC自動控制技術應用過程中，其功能可以分為以下三種：第一，對于PLC自動控制系統的控制方案，主要就是建立相關軟件平臺，可以采用計算機技術等方式建立操作系統平臺，進而提高其發展效率，同時，相關技術人員還可以通過此類方式對PLC輸入信號進行處理，使得被處理后的信號有效傳輸到執行機構中，并且完成指定的動作。第二，制定完善的嵌入式與智能控制器方案，可以利用PLC固定控制軟件將其安裝在嵌入式的控制器中，進而將用戶所編寫的程序通過指定的協議傳達到傳輸系統嵌入控制器中，進而達到良好的控制效果。第三，制定傳統的PLC控制方案，在此類方案中，PLC自動控制技術可以成為一個硬件系統平臺，使得相關軟件可以安裝到硬件系統中，進而將用戶所編寫的程序傳輸到硬件系統中，使其向著更好的方向發展。

二、PLC自動控制技術的應用措施

（一）控制開關量

PLC自動化控制系統所控制的點數可以達到上千個點，主要因為其可以與網絡信息系統相互連接，因此，對任何點數都可以有效控制，同時，PLC自動控制系統所控制的邏輯問題具有多樣性的特點，例如：對相關系統即時與延時問題的控制，或是控制隨機問題與順序的問題，達到良好的問題解決效果。

（二）控制模擬量

PLC自動控制技術在實際應用過程中，可以有效控制壓力與溫度，進而形成連續變化的模擬量，使得具有連續性工業生產特點的系統得以有效控制。因此，在實際生產過程中，相關技術人員必須要有效應用PLC自動控制技術，將模擬量轉化為無量綱的標準格式，在運算之后，通常情況下會產生一定范圍內的標準值，一旦標準值不在相關范圍之內，相關技術人員就要對其進行有效的解決，進而達到一定的應用效果。

（三）控制數字量

在PLC自動控制技術實際應用過程中，必須要對工業機床主軸的位移數字進行控制，確保可以提高其控制效率，達到一定的控制量，進而提高其發展效率，保證不會出現工業控制數字量的問題。

（四）數據采集

PLC在實際應用期間，其儲存空間較大，雖然早期的PLC產品儲存數據空間較小，但是，其可以有效儲存一些數據，在一定程度上，可以支持工業生產數據儲存工作的運行，使其向著更好的方向發展。

（五）監控系統

在應用PLC自動控制技術的過程中，相關技術人員可以全面分析PLC自動控制系統的自檢信號特點，保證可以對其進行合理的應用，進而全面監控自動控制對象，如果自動控制對象較為復雜，就要確保監控動作執行的正確性，確保能夠有效診斷控制對象中存在的問題，采取有效措施降低系統故障率，一旦出現無法避免的故障情況，就要利用相關技術對故障進行排除，進而提高其運行效率，使其向著更好的方向發展。

三、結語

在應用PLC自動控制技術的過程中，相關技術人員必須要全面關注自動控制技術的應用手段，確保能夠通過正確的方式應用PLC自動控制技術，在對其進行全面分析的情況下，優化工業生產技術體系，增強其實際發展效果，同時，技術人員還要階段性的學習PLC自動控制技術的應用措施，使其向著更好的方向發展。

參考文獻：

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關鍵詞： 控制系統 性能分析 性能指標 控制方法

隨著新材料、新技術、新工藝及數學的應用，自動化和它的控制理論越來越廣泛地應用到不同領域，不僅涉及高科技航天領域，像飛船上天，太空艙對接及對火星的探索，以及海洋深處5千米的下潛，更廣泛地應用在工業自動化、醫學、金融等方面，也滲透在我們的生活中。我們身邊更是無處不存在自動化電氣設備，例如：空調、電視、手機等，我們越來越離不開這些省時、省力、快捷、方便的電氣自動化設備。

一個自動控制系統它調節的過渡過程好壞如何評判？如何買一臺冰箱？很多人可能更重視冰箱的性能價格比、售后服務、耐用及功能等。對于自動控制系統的研究，我們更重視的是冰箱制冷的過渡過程。

一、系統性能分析方法

1.系統的穩定性、準確性和快速性

如果有五臺同樣品牌同型號的冰箱，但它們的制冷過程不同你會如何選擇購買呢？這個制冷過程如下圖所示：

分析如下：①號冰箱相對于其他是最穩的，⑤號冰箱是制冷最快的，但明顯看出它是不穩定的，而①②③④號冰箱只要給它們足夠的時間，從理論上分析都能達到要求的精度，因為它們的過渡曲線是隨著時間不斷接近目標值的，用數學方法分析當時間足夠長時它是收斂的。

所以如何評價一個系統就是衡量一個自動控制系統的性能指標，就是這個自動控制系統的穩定性、準確性和快速性。綜合以上的分析可以得出我們希望系統比較穩、比較準和比較快，但它們是相互制約的。對不同控制系統的性能要求應有適當的調整，例如有些系統比較強調準確性，有些系統會對快速性要求更高，但無論哪種穩定性都是最重要的。

2.超調量、上升時間、調節時間和振蕩次數

要比較每個自動控制系統的穩定性、準確性和快速性可以用下面的參數說明。

（1）大超調量δ%：超過目標值的最大偏差量與目標值之比，用百分比表示。

超調量越大說明穩定性越差，而快速性越好，它們是相互制約的、矛盾的。

（2）上升時間tr：從開始上升時間到第一次到達目標值的時間。理想狀態下希望越短越好，在實際的自動控制系統中是不可能的。

（3）調節時間Ts：從開始上升到不斷調整后進入到穩定的誤差范圍內的時間。正是這段時間也可以稱作動態過程，之后的時間稱為穩態。通常所指的動態性能指標包括穩定性和快速性，穩態性能指標就是準確性。穩定性和穩態是不能混為一談的，一定要分清。

（4）振蕩次數N：從開始上升到反復穿越目標值的次數。理想狀態下希望N=0.5次。這是考慮到三項指標的綜合性。

二、控制系統的控制方法分類

1.在閉環控制系統的結構中學習和研究的環節

每個自動控制系統中被控裝置千差萬別，例如：加熱器、電機、水泵、閥門等等，被控量各不相同，例如：溫度、電機轉速、流量、壓力和燈光等。采集這些被控量的傳感器當然也不同，例如測溫的熱敏電阻或熱電偶、測速直流電機、壓敏電阻，光敏電阻等，它們涉及的知識非常廣泛，但都離不開的是控制器，也就是控制方法。我們選擇不同的控制方法就決定了這個系統的性能指標。

2.控制方法

（1）不連續調節器：例如前面提到的開關控制，也稱為斷續控制，因為它隨時間的變化是跳躍的，表現為兩個狀態，開或關狀態時就稱為二位調節，俗稱開關調節器。它的執行器件有些設備中選用的是繼電器，因為繼電器不適合頻繁的開關作用，所以一般用在精度要求不高的系統中。

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關鍵詞：電梯自動控制系統 軟件 硬件 電路

交流自動控制技術的快速發展和計算機的普及帶來了交流電梯的發展，交流電梯的性能遠優于直流電梯，所以，20世紀80年代后，交流電梯就取代了直流電梯。到今天，電梯自動控制技術的發展以及城市化進程的加快推動了電梯行業的發展，人們對電梯運行的安全性、速度等要求也越來越高。電梯自動控制系統是電梯系統的核心內容，因此成為電梯設計領域的核心技術，也成為最容易出問題的地方。

1 電梯運行原理

電梯的最高層和最底層各有一個信號傳遞按鈕，中間樓層均有兩個信號傳遞按鈕。最高層的信號傳遞按鈕傳遞向下信號，最底層的信號傳遞按鈕傳遞向上的信號，中間樓層的兩個信號傳遞按鈕一個傳遞向上信號，一個傳遞向下信號。乘客通過信號傳遞按鈕向電梯傳遞信號。乘客進入轎廂后，通過按鈕選擇自己要去的樓層，這是內選信號。轎廂的門需要在電梯啟動之前關閉，關閉的指令既可以通過關門按鈕實現，也可以是定時的。轎廂門關閉之后，電梯啟動，在即將到達時，裝在兩個樓層間的減速裝置控制程序啟動。電梯在運行狀態時，乘客在大廳對其進行呼叫，電梯采取的是順向截梯、方向記憶的方式。最高層或最底層呼叫電梯且電梯到達后，其會自動改變運行方向，在運行的過程中遇到反向的呼叫信號時依然保持原有的運行方向。電梯運行過程中會將運行方向和樓層顯示出來，當遇到緊急停車或故障時立即執行停車指令，轉入固定處理方式。

2 電梯自動控制系統結構

可編程控制器（PLC）的數字語言非常清晰，運用起來非常靈活，在電梯自動控制系統的設計中有廣泛應用。電梯的運行是依靠外部呼叫信號和自身內部運行控制規律來實現的，外部呼叫信號時隨機的，所以不能運用邏輯控制或順序控制進行電梯自動控制系統的設計，必須將隨機與邏輯結合起來。

2.1 系統需求

此模擬電梯自動控制系統由電梯機械裝置和PLC控制系統等組成，采用順序邏輯控制模式進行電梯基本運行的控制，再根據隨機信號的狀態和電梯當前的運行狀態進行電梯運行控制。這個運行控制過程中，每層樓都要設置一個接近開關，用來檢測轎廂的位置，其次是顯示出電梯的運行方向以及當前所在的樓層。這是電梯運行的基本需求。在顯示上，采用LED顯示屏和發光管將電梯的運行狀態和所處樓層數顯示出來，而樓層數和乘客的呼叫信號則顯示在接近開關的顯示燈上。設置正反兩個方向運行的互鎖功能和故障保護功能，保證電梯運行的安全。

2.2 硬件配置

第一，電梯呼叫信號電路。將電路中的全部行線P0.0-P0.n置最低電平，然后檢測列線的狀態，若列線中沒有低電平，說明鍵盤中有按鍵被按下，而按下的按鍵就是低電平線與四根行線交叉的按鍵之一。確定鍵盤中按鍵情況之后，若是存在閉合鍵，那么就需要進一步確定該按鍵的具置。將某根行線調為低電平，其他三根保持高電平，然后檢測列線的電平狀態，若有低電平列線，則表示該列線與低電平行線交叉的按鍵就是閉合鍵。

第二，運用三菱FXIN系列的PLC進行自動控制系統的配置。該型號的PLC除了進行主機單元的配置，還可以進行I/O、A/D、D/A模塊的配置。FX1N系列最多可控制128點，除了可以擴展輸入輸出，還具有模擬量控制和通訊，鏈接功能等的擴展性。所以，FX1N系列可以廣泛應用于一般的順序控制。FXIN系列PLC可以使用內部輔助繼電保護器M、狀態繼電保護器S、定時器T、寄存器D、計數器C等，功能非常強大，滿足電梯自動控制系統配置的需要。在編程方面，FXIN系列PLC有專用編程器，運用梯形語言或指令表進行編程。

第三，轎廂平層和停車。平層是指電梯停車時轎廂的底應與門廳地面相平齊，兩個平面的誤差≤5mm。平層停車過程需要在轎廂底與停車樓層相平之前開始，先減速再制動，保證電梯運行的穩定和安全。在轎廂的頂部安裝一個上平層感應器和一個下平層感應器，兩個感應器隔著磁板安裝在井道壁上。電梯向上運行過程中，上平層感應器先插入到隔磁板中發出減速指令，然后電梯開始減速，直到下平層感應器也插入隔磁板中，這個時候就發出停車指令，電動機停止運轉，發出開門信號。電梯下行過程的信號獲得過程則正好與該過程相反。

2.3 軟件設計特點

第一，同方向就近原則。在軟件編程過程中，主要是根據電梯當前所處位置以及運行方向來進行，當電梯運行方向為向上時，當前電梯所處位置以上的樓層發出向上的呼叫信號時，呼叫信號對應的樓層繼電保護器狀態為“開”，電梯進入該樓層時繼電保護器狀態變為“關”，依次反復進行。呼叫信號與繼電保護器的共同動作完成電梯的操作。

第二，隨機邏輯控制。電梯運行過程中，接近某一樓層時，若檢測到該樓層有同方向的呼叫信號，那么就在該樓層執行減速停車指令，若沒有就繼續運行，直到該動作完畢后停止，實現隨機邏輯控制。

第三，根據隨機邏輯控制的要求，PLC可以發出正向運行、反向運行和制動信號，運用一定控制規律和控制算法實現對電機的控制。當電梯系統出現故障時，PLC中止發出控制信號。

第四，輸入、輸出回路。電梯的輸入、輸出單元也就是PLC的I/O接口單元，由廳外呼叫、轎廂內選層、樓層及方向指示、開關門、井道內上下平層、門鎖、安全保護、繼電器、消防、稱重等單元組成。廳外呼叫單元負責對廳外呼叫信號進行登記、記憶和消除，轎廂內選層單元負責預選層指令的登記、消除和指示。樓層及方向指示單元是輸出單元，顯示出電梯當前的運行方向以及所處位置。開關門單元也是輸出單元，控制廳門和轎門的開啟與關閉，在自動定向完成或是電梯停穩之后，PLC就會給出相應的開關門指令，完成開關門動作。

3 電梯自動控制系統的優化設計分析

在電梯運行中，需要反復調用ASK1即電梯所處位置狀況以及ASK2對電梯的請求，在這個過程中，采用外部存儲器進行變址尋址，可以有效避免程序應反復被調用而出現地址難以辨認，程序無法順利執行指令的問題。判斷電梯的關門條件時，用1減去當前的電梯狀態數據后進行邏輯運算。當電梯在開門樓層收到開門請求時，執行開門程序。如圖1所示為系統優化程序，電梯內部和外部的請求控制數據依次存放在外部RAM的6000H-6009H中，#00H表示選中，#01H表示未選中，6010H-6016H中只有一個#00H。內部RAM中的50H-53H存儲與電梯運行相關的控制數據。

結束語

作為當前快速發展的一個行業――電梯行業，其自動化控制水平越來越高，計算機技術、信息技術、自動控制技術等的發展推動了電梯的健康發展。單片機作為一種集成電路芯片在電梯自動控制系統設計中得到了廣泛應用。為促進電梯運行的穩定性、安全性、舒適性，進行電梯自動控制系統研究是非常必要的，其發展必將帶動電梯控制技術的可持續發展，促進電梯行業的健康發展。本文簡單介紹了電梯自動控制系統的系統需求、硬件配置和軟件設計特點，供同行參考。

參考文獻：

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[2]段新燕.單片機在電梯自動控制中的應用[J].電子科技，2013，26（10）：161-162.

[3]樂為.“項目化團隊式”畢業設計的開題報告――四層電梯自動控制系統的設計[J].快樂閱讀（上旬刊），2012（3）：13-14.

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【關鍵詞】自動控制；遺傳算法；應用

遺傳算法是自然選擇的基礎上，基于基因遺傳原理的隨機的搜索算法，是在微型的計算機上進行模擬生物進化而產生的一門新興的專業。隨著計算機技術和現代控制學的不斷發展，工程控制師面臨著越來越多的挑戰，對優化自動化控制的處理算法提出了要求。而遺傳算法作為一種仿生算法，具有成熟度極高的魯棒性和適用性，得到了控制工程師的青睞。近年來，將遺傳算法應用在自動控制化的領域里的工程師越來越多，如，魯棒、滑模、神經網絡、PID控制等等許多方面都得到了廣泛的應用。本文將會對幾種遺傳算法在自動控制中的應用進行分析。

1.遺傳算法概論

遺傳算法是基于達爾文的自然選擇理論衍生出來的。達爾文認為，自然界的一切生物都是通過自身物種的演化來不斷適應新的生存環境，遺傳算法正是這種理論上，通過現代計算機的模擬而發展出的，它吸取了達爾文的物競天擇適者生存的觀點，使得遺傳算法能夠為系統提供一種在復雜空間進行隨機搜索的方法，并且從這些方法中優化出最適應的解決途徑。遺傳算法在串之間進行有組織但是又很隨機的信息交換，隨著算法的進行，好的優良的部分會被不斷地傳承下來，而壞的部分會被不斷的淘汰，因而受到很多工程控制師的喜愛將它應用在自動控制的領域里。

2.遺傳算法在自動控制領域的應用

遺傳算法于自動控制的領域里的應用主要可以分為兩種，一是在線自適應調節，二是離線設計分析。其中離線應用還可以被分為兩種，即直接涉及法、間接設計法。在第一個直接設計法里，遺傳算法是被用來當作優化和搜索的引擎，像是對于一個已知被控對象來選擇一個合適他的控制的結構或者是優化一個特定的控制器參數的設置來滿足它在性能指標上的要求。在第二個間接設計法例，用傳統方法做其他部分，而遺傳算法為這個系統提供優化參數。遺傳算法在線自適應調節中的應用主要也可分為兩類，一種是直接用遺傳算法優化控制器參數，構成了有遺傳算法作為自適應控制器的自適應優化的機制；一種是把遺傳算法作為一種可以辨識未知和時變的特征參數的學習機制，調整自適應控制器。

2.1最優控制

遺傳的算法于最優控制的方面得到較廣泛的應用。控制的大多數問題都可以解釋為尋找在不同的系統當中所對應的一組最優的控制。傳統的方法都存在對輸入的初始值敏感，收斂速度慢，易陷入局部很小的缺點。而遺傳算法在這方面比傳統的方法表現好的多。在對離散時間的最優控制的問題上的研究表明，遺傳算法在這個問題上的結果比傳統算法好很多。在手推車問題、收獲問題等問題上的成功證明遺傳算法在最優控制上具有很大的潛力，未來遺傳算法也將更多地在最優控制這個問題上更好地表現。

2.2模糊控制系統

不論是經典的還是現代的控制理論都能夠很好的處理精確的數學模型的系統，但在實際的應用當中，每個系統不可能樣樣都精確，存在很多模糊值，操作的難度十分大。模糊推理方法是在控制系統沒有模型估計的基礎上建立起來的控制系統的有效工具之一，這是基于規則的系統把模糊的語言變量輸入規則集合之中，來對人的經驗和方法進行建模。傳統中，這種方法例的模糊規則的制定和調整都要有專家來，這樣非常耗時和困難。科學家就將遺傳算法應用到模糊控制里，大大的提高了效率。遺傳算法對于提升模糊控制器靜態和動態的性能起了很大的推動作用，應用性十分強，在模糊控制應用的領域遺傳算法的前景很廣。

2.3非線性控制

控制系統設計里，有許多控制的問題可以算入優化的大框架中。在實際問題中問題往往比較約束和呈非線性，不同的參數的組合卻有可能會得到相同的控制作用。傳統方法中對于初次輸入的值很敏感，容易陷入困境。而遺傳算法由于不用指數函數微分，所以用遺傳算法設計出來的自動化方法可以考慮實際中系統很多的性能方面的要求，并且可以直接設計出非線性對象線性控制器，這是傳統方法做不到的，基于這個優點，在非線性控制中，遺傳算法得到了推廣。

3.結語

隨著人類科技的發展，自動化技術的應用越來越廣泛，而遺傳算法作為優化自動化控制的重要方法，應該得到廣大控制工程師的重視，不斷地發展和改進遺傳算法，使其能夠更好的應用到自動化控制的領域中。使用遺傳算法優化自動化控制是大勢所趨，因為它的計算都是在計算機的輔助下完成，減少了人為因素的影響，使得設計的自動化程度得到了提高，所以遺傳算法是工程設計師們設計系統的一個不錯選擇。

【參考文獻】

[1]張紹紅，毛尚旭，寧書年.模擬退火法和遺傳算法聯合優化技術及在反演解釋中的應用[J].煤炭學報，2007（01）.

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【關鍵詞】節水灌溉；控制系統；自動化

【中圖分類號】S275 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0350-02

目前，怎樣節約用水是全球關注的熱點問題，各個國家都根據自己國家的實際情況，推出了不同高度節水技術。在國外，節水灌溉控制系統發展較早，其自動化程度相對較高，節水灌溉控制體系較為完備。隨著相關的研究不算的深入，將蒸騰量、土壤含水率、氣象等因素相結合，開展綜合灌溉控制。由于我國對這方面的研究起步相對較晚，自動化的程度還不高，設備落后，與國外有一定的差距。在我國，如何來發展適合中國國情的灌溉方法成為業內人士關注的重點。本文主要針對一套節水灌溉自動控制系統進行分析，該系統實現了土壤含水率的在線監測與控制，實現了精灌溉，對水資源利用率的提高有重要的意義。

1、系統理論的形成

受缺水、干旱等對植物正常生長功能產生影響的因素的脅迫。李文華在研究中表明：不同土壤水分處理對樹種的根重、莖重、生物量及樹種有顯著的影響，植物的單株耗水量及葉片的含水量都睡隨著土壤水分的降低和降低，只有在含水量高于某一值時，植物才能很好的生存。所以，對植物需要的水量變化進行掌握，對植物的生長有重要的作用，對于灌溉而言，不但可以達到節水的目的，還能保證植物的正常生長。所以，該自動灌溉系統基于對植物土壤含水率的閾值與最大生物量閾值進行研究。

2、系統設計

2.1 系統組成部分

如圖1所示為系統的結構，分別包括中央監控計算機、灌溉檢測控制器、閥門控制器及土壤水分傳感器等部分。土壤水分傳感器主要是檢測土壤的含水率，灌溉監測控制器主要完成中央監控計算機與底層RS 485網絡節點之間的通訊；閥門控制器主要目的是用于控制噴灌，閥門打開時間長短對應噴灌量的多少。中央監控計算機主要針對土壤含水率進行分析，然后做出灌溉的決策。

2.2 系統工作流程

首先，中央監控計算機定時通過無線通訊模塊向灌溉監測控制器發出數據采集信息，灌溉監測控制器對信息進行分析，并通過Rs_485網絡向土壤水分傳感器發出采集指令，土壤水分傳感器開始對土壤含水率進行采集，通過原路徑返回給灌溉監測控制器，灌溉監測控制器再回傳給中央監控計算機。經過中央監控計算機對采集到的數據進行分析處理，將處理結果通過Rs-485網絡發送給灌溉監測控制器，由該控制器向閥門發出控制命令。閥門根據命令決定閥門的開與關，并將信息原路徑返回給中央監控計算機。往復循環，形成一個閉環控制自動灌溉系統。

2.3 土壤水分傳感器設計

在該自動灌溉系統中，最為關鍵的是土壤水分傳感器，其關系到精準灌溉的目的，其設計的精準性成為首先要解決的問題。本系統主要采用自主研發的BD-1型土壤水分傳感器。由100MHz信號源、不銹鋼探頭及同軸傳輸線組成。信號源產生電磁波沿著傳輸線傳輸到探頭，探頭與傳輸線的阻抗是不同的，一部分信號反射會信號源，在傳輸線上，入射波和反射波疊加，形成駐波，傳輸線上各點電壓幅值存在變化。土壤介電特性對探頭的阻抗有一定的影響，土壤的含水率又影響土壤的介電特性。含水率不同時，土壤的節點性質是不同的。BD-1型傳感器的測量性能較好，其測量精度可以達到正負2%，可以滿足該系統的需求，其內置處理器對于Rs-485接口進行擴展，便于組建大范圍的監測網絡。

2.4 灌溉檢測控制器設計

在整個節水灌溉系統中，灌溉監測控制器處于監控基站的地位，其基本構架如圖2所示：

該控制器采用凌陽16位單片機SPCE061A組成最小系統。通過SRWF無線模塊，控制器與中央監控計算機進行通信，通過Rs-485網絡和土壤水分傳感器及閥門控制器進行通信。通過擴展，系統的兼容性更強，不但可以單獨有中央監控計算機進行控制，還能脫離計算機獨立進行運行。

2.5 中央監控計算機監控軟件設計

在整個系統運行中，中央監控計算機監控軟件起著核心的作用，中央監控計算機監控模塊的結構如圖3所示：

土壤含水率數據的采集方式有三種。最短的采集步長可以設置為兩分鐘，也而已設置為二十四小時內的某一點整點采集，手動采集用于測試系統的通訊是否正常。在數據的采集過程中，按照含水率的變化，對含水率低于10%，高于15%的土壤進行過濾。如果要查看歷史數據及閥門的動作記錄，可以通過管理功能模塊來實現。傳感器的矯正功能主要用于對傳感器的標定參數進行修改，這樣可以使傳感器使用各種土壤類型。

3、實驗驗證

該系統在某精準灌溉示范區進行試驗，已經無障礙運行長達200多天，實現了精準灌溉的要求。該示范區的面積約500平方米，種植有喬木、草坪、灌木及花卉等植物，主要植被以彩屏草為主，并認為的修建平原、土丘景觀。根據植物類型及地勢的差異，本研究將示范區分為五個灌溉區，每個區域至少布置一臺土壤水分傳感器，埋置的深度根據植物根系的深度設置。在地勢平坦的草坪區，距離地表8厘米、12厘米及20厘米深度各埋置一臺BD-1土壤水分傳感器。草坪草的根系都比較短，約10厘米左右，所以在深度為8厘米和12厘米處安置的土壤水分傳感器可以檢測到根系附近土壤水分的變化情況，而20厘米深的傳感器作用主要是對灌溉水下滲及地下水補給情況進行監測。

該系統控制的主要目的是，使中層土壤的含水率趨于穩定，下層土壤含水率在灌溉之前保持穩定，不至于灌溉水過分的下滲造成水資源的浪費，達到節水的目的。為了對系統的控制性能進行檢測，將土壤含水率灌溉閾值設置在8%-26%之間，本文選定在20.7%，對土壤的含水率進行實時的監測。

4、結果與分析

圖4為2010年9月1日至2010月9日4日草坪土壤含水率的變化情況，自上而下三條曲線分別表示土壤上層、中層、下層的含水率變化曲線。在1日和2日，土壤中層含水率兩次出現灌溉閾值，系統自動開啟電磁閥進行灌溉，在檢測到下層土壤含水率上升一個百分點之后，灌溉停止，防止出現過量灌溉。在灌溉前后，下層土壤的含水率最小值17.1%，最大值18.7，基本處于穩定狀態；中層土壤最小值20.5%，最大值22.5，也基本穩定。這就說明灌溉水沒有滲透到根系以下層的土壤中，沒有出現過量灌溉，達到了節水的目的。也就說說，該系統可以對土壤中的含水率通過灌溉進行控制，既保證植物需要的水分，又不至于出現過量灌溉現象，節約了灌溉用水。

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關鍵詞：PLC技術；電氣自動控制；應用

過去采用傳統的電氣自動控制系統有很多的不足之處，這就很難滿足現代社會不同行業生產的需要，現在社會是一個信息社會，人們追求的是快捷和低成本的生產。因此，作為一種新的科學技術，PLC自動控制因其獨特的優勢已經被廣泛應用在在電氣工程領域，除了可以單獨應用在電氣自動控制外，它還可以和現代自動控制系統完美地結合在一起，進而提高我國的電器工程技術水平。該技術在實際的應用過程中能夠全面提升系統的運行效率，而傳統系統是無法實現這一要求，另外，該技術可有效降低企業進行系統安裝、調試、維修以及養護等方面的成本投入，從而極大的提高了企業的經濟效益，鑒于PLC自動控制技術具有的強大優勢，我國未來的電氣工程行業極有可能將改技術作為長遠發展的主要方向。

1電氣自動控制中PLC自動控制技術的應用

現階段，我國的PLC自動控制技術已經大量的不斷應用于電氣工程領域，且技術水平在不斷提高，其主要應用于工業電子自動控制領域中的開關量作業。譬如電氣自動控制系統在實際工作中開關量必須具備著良好且穩定的量化信號才能夠順利完成各項工作。在電氣自動控制系統中應用PLC自動控制技術有利于全面提高該系統控制能力，并穩定的傳輸操作信號，從而高效完成各項信息操作指令，并滿足系統生產需求。也就是說在電氣自動控制系統中應用PLC自動控制技術能夠全面提高傳輸信號的穩定性和高效性，使得開關操作指令更加準確和快速。此外在該系統中應用PLC技術能夠有效控制工業生產流程，提高自動控制和管理綜合能力，生產人員也能夠結合著工業生產實際需求應用PLC控制技術來控制生產流程和生產操作，從而促進著工業生產流程更加快速。譬如生產企業能夠在電氣自動控制系統中應用PLC自動控制管理技g，企業能夠結合生產實際狀況和企業發展方向來隨時調整生產項目和生產操作。此外PLC自動控制技術應用于電氣自動控制系統能夠有效提升系統生產和工作基本性能，并推動著電氣自動控制系統的快速發展。電氣自動控制系統充分利用PLC自動控制技術的優勢來展開一系列的生產活動，能有效促進著電氣控制系統趨向于智能化和網絡化方面快速發展。除此之外還可以充分利用現代化互聯網信息技術優勢來處理生產信息和操作流程，從而提高電氣系統的工作效率，并能夠有效減少企業生產成本和人工成本，并推進電氣工程行業現代化發展進程不斷深入。

2新型的PLC自動控制技術推動著電氣自動控制的發展

2.1新型的PLC自動控制技術應用于交通電氣控制管理領域

目前，新型的PLC自動控制技術極大推動著電子自動控制的快速發展，在交通管理領域中也被廣泛應用，其中交通領域中主要用于交通信號燈的控制和管理，規范車輛和行人嚴格按照交通規則進行行駛。在交通領域中應用新型的PLC自動控制技術主要是為了加強對線路管理和控制，并有效控制著交通信號燈，不斷完善交通控制管理系統。當產生交通問題或者事故時，借助于PLC控制管理技術優勢并采用交通監控基礎設備對路段實時信息進行采集，然后再通過交通網絡平臺將路況信息向相關管理部門進行反饋，從而快速的解決道路交通問題。對于交通管理系統來說應用PLC自動控制管理技術能夠對道路狀況進行實時監測和采集以及信息傳輸，并且不需要額外工作人員發送操作命令。在交通管理系統中應用PLC技術能夠有效減少道路交通事故，保障著道路通暢和交通安全。

2.2新型PLC控制管理技術應用于數據電子自動管理領域

目前來說我國電氣自動控制系統廣泛應用于數據管理領域，能夠充分發揮出PLC技術的基本優勢和作用。譬如通過利用PLC編程方式進行數據電氣自動控制系統的編程，嚴格控制著數控機床的運行狀況和工作穩定性，確保數據機床快速完成操作指令任務。在數控電子自動系統中應用PLC控制管理技術能夠全面提升工作的準確性和高效性，并能有效處理電氣自動控制系統中所遇到的各種問題，確保工業生產產品的綜合質量。當前來說PLC技術的應用領域極其廣泛，而在數據電氣自動化方面的應用PLC技術能夠充分將其優勢和作用發揮出來，并不斷完善數據生產管理控制系統，同時還讓自動控制系統擁有著編程基本能力，使得生產系統操作更加智能化和高效化。因此生產型企業在應用PLC技術時應當要充分結合自身控制系統基本狀況以及發展方面進行選擇，從而保證著企業生產產品的綜合質量。

2.3新型PLC控制管理技術應用于空調自動管理領域

對于空調管理領域來說對于電氣自動控制管理系統提出了較高的要求，因此選用PLC自動管理技術能夠使空調自動化管理更加便捷和高效。根據相關實踐顯示在空調系統中應用多種控制方法，只有PLC自動控制管理技術才能夠實現最高效率和質量，在空調系統中應用PLC控制管理技術時，用戶可以結合自身的實際需求給予空調控制系統下達操作指令。譬如將PLC控制管理技術應用于中央空調電氣控制管理系統中，能夠確保中央空調控制管理系統更加高效和穩定的運行，滿足著用戶的個性化需求。用戶可以結合自身實際需求對空調系統進行相應調節，讓空調系統運行更加高效，此外還能延長空調自動控制管理系統的維修服務時間，全面提高著空調自動控制管理系統的運行效率，不但能夠符合用戶的個性化需求，還能夠有效提升企業的經濟效益，推動著企業的快速發展。

3結語

總而言之新型的PLC自動控制管理技術被廣泛應用在電氣自動化管理領域，對于電氣自動化發展領域起著促進的作用。在電氣自動控制管理系統中應用PLC新型管理技術能夠不斷完善繼電器的編程邏輯，能夠全面提升管理系統的穩定性和高效性，使得系統管理控制更加便捷，能夠有效減少工作人員的工作量。PLC控制管理技術應用的領域非常廣泛，當使用微處理器時還可以對數字運算進行智能控制，全面提升設備運行的穩定性和操作簡便性，極大推動著電氣自動控制管理系統的快速發展。PLC自動控制管理技術被應用多個領域，對其在交通領域和數據領域以及空調管理領域的作用進行綜合分析，并充分挖掘出該控制技術的作用和價值。PLC自動控制管理技術不但能完善系統控制管理功能，而且還能全面提高系統管理準確性和高效性，推動著電氣自動化管理系統的迅速發展，從而提升電氣工程行業的經濟發展效益。

參考文獻：

[1]陳貽棉.PLC技術在電氣自動控制中的應用研究[J].中國新技術新產品，2015，（08）：96-98.

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等優點，現在大部分的建筑都會設計該系統，本文重點對BA系統的中央管理、各分控點設

計要求及各系統的設計要點進行分析總結。

【關鍵詞】建筑設備自動化；管理與監控；主（分）站；控制點；要點；

BA系統即建筑設備自動化管理與監控系統，簡稱建筑自控系統，它具有如下幾方面的優點：

（1）可提供安全、舒適、快捷的服務；（2）建立先進與科學的綜合管理機制；（3）節能；（4）降低人工成本；（5）在日常管理和突發事件的處理上，能夠全面協調調度各個系統。

下面重點對BA系統的設計要點進行分析總結：

一、中央管理機

1、中央管理機硬件配置應滿足的基本要求

（1）中央管理機以計算機主機為核心，大型系統應配置工業級計算機，主機至少含有一臺CPU設備；當含有保安、消防子系統時，必須配置一用一備的雙CPU處理單元。

（2）中央管理機設備包括：顯示器、標準鍵盤、通信接口、鼠標及至少一臺打印機。如設置多臺打印機或一臺雙色打印機時，報警記錄用紅色字體。

2、中央管理機軟件配置應滿足的基本要求

（1）中央管理機應具備系統軟件、應用軟件、語言處理軟件、數據庫生成和管理軟件、通信管理軟件、故障自診斷軟件及系統調試與維護軟件。

（2）優先選用漢化版工具軟件配置。

二、現場分站

1、分站基本功能和類型及應滿足的要求

常規的DDC型分站含有CPU單元，并根據其所服務的受控系統的要求配置各種必要的功能模塊。DDC具有獨立的控制程序及基本數學模型與算法，能獨立運行，包括對受控系統完成過程控制的全部要素。除實時采集各種現場系統參數，實時調節、驅動執行機構程序。中央管理機故障時不影響分站運行，也不影響分站與分站間通信網絡運行。更改分站程序和參數設定可通過便攜式電腦完成。

2、分站容量的確定及設置應滿足的要求

（1）分站容量根據所轄區域受控系統I/O點數量確定。

（2）分站位置選擇宜相對集中，以達到末端元件距離較短為原則（一般不超過50m），選擇在機房或弱電間內。

（3）分站一般可選壁掛式結構，在設備集中的機房控制模塊較多時，可選落地柜式結構，盤前操作凈距不小于1.5m。

三、空調制冷系統控制要點

1、負荷控制（溫度設定、程序設定）：根據供/回水溫度與流量計算的熱負荷，對機組進行啟動臺數和次序控制。

2、壓差控制：根據供/回水壓差，比例調節旁通閥，保持供/回水的壓力平衡，并按擬定程序，發出啟/停機組信號。

3、連鎖控制，配套機組啟/停控制。啟動：冷凍水泵冷卻水泵冷卻塔制冷機；停機：制冷機冷凍水泵冷卻水泵冷卻塔；

4、監測：供/回水溫度、水泵運行狀態、制冷機運行狀態。

5、報警、記錄：供/回水溫度超限，油壓、油溫超限，水泵及機組故障。

6、顯示、打印：溫度、流量、壓力參數、設定值及測量狀態。

四、冷卻塔系統控制要點

1、溫度控制：根據冷卻塔出水溫度，控制風機啟、停。2、水位監測：根據冷卻塔水位，控制補水泵或補水電磁閥啟、停。3、監測：進、出水溫度，水泵、風機運行狀態。4、報警、記錄：溫度超限、水泵故障、風機故障、水位低限。5、顯示、打印：溫度參數、設定值及測量狀態。

五、熱交換系統控制要點

1、熱交換器控制：根據二次水出口溫度與設定值之差，以比例積分模式，調節一次水貨蒸汽閥門開度。2、監測與控制：一次水（蒸汽）溫度、壓力，二次水供/回水溫度，按設定程序對循環泵進行啟/停臺數控制。3、報警、記錄：一次、二次水溫度超限，循環泵故障。4、顯示、打印：溫度參數，設定值及測量狀態。

六、空調及新風機組系統控制要點

1、風機控制：按設定時間程序啟、停風機，并與進風閥門連鎖，累積運行時間。

2、溫度控制（溫度、閥門開度、冬夏季轉換設定）：根據送風溫度與設定值之差，以比例模式控制盤管供水閥開度。冬季時設定閥門最小開度，以維持盤管不凍結最小熱水流量。

3、過濾器控制：測量過濾器兩側氣流壓差，若超過設定值，更新過濾網。

4、新風風閥控制：根據室內新風控制二氧化碳濃度，控制進風風閥開度。

5、監測：室外新風溫度、送風溫度、風機運行狀態和過濾網狀態。

6、報警、記錄：溫度超限、風機故障、過濾器壓差超限、更新過濾器和電機故障。

7、顯示、打印：溫度參數設定值及測量狀態。

七、風機盤管系統控制要點

1、溫度控制（冬夏季轉換設定）：根據室內控制器設定值與室溫之差，按比例模式調節供水閥門開度，可選擇就地溫控模式和聯網溫控模式。2、監測：典型室內溫度。3、報警、記錄：風機故障。

八、車庫排風系統控制要點

1、換氣控制：根據室內有害氣體濃度與設定值之差，啟停排風機、送風機。2、監測：室內有害氣體濃度，送、排風機運行狀態，累積運行時間。3、報警、記錄：送、排風機故障。

十、液位控制要點

1、污水池、熱水箱中元件選擇不宜選用電極式液位檢測器。2、監測：液位狀態，排水泵、補水泵運行狀態，累積運行時間。3、報警、記錄：液位超限和水泵故障。

十一、電梯、扶梯系統控制要點

1、監測：電梯運行狀態、扶梯運行時間累積。2、報警、記錄：電機故障、運行異常。

十二、電力、照明系統控制要點

1、火災情況下，切除非應急電源配電支路。2、室內照明：按設定程序啟、停照明回路；按室內照度與設定值之差，控制調光器。3、室外照明：按設定程序啟、停室外照明、立面照明、障礙燈等回路；按室外照度并以設定值為限，啟、停室外照明、立面照明、障礙信號燈。4、監測：室內、室外各照明回路啟停狀態，累積啟動次數，室內、室外照度。5、報警、記錄：障礙信號燈故障。

十三、供、配電系統控制要點

1、對于配電系統在正常情況下運行，應預先確定和編排各自適用的控制程序。

（1）在正常運行條件下，依據電力需求曲線設置時間程序，自動調峰，依據功率因數檢測自動投切電容器組。

（2）在應急運行條件下，依據電源監測結果，控制斷路器組或發電機組的投切。依據火災區域報警信號，切斷相關區域非消防用電電源。

2、對變、配電設備運行狀況和電能質量的檢測、記錄，包括：

（1）各斷路器通、斷狀態；（2）變壓器的溫升；（3）主母線的運行狀態；（4）重要出線回路、線路溫升；（5）市電電能質量（電壓、電流、頻率、功率、功率因數）；（6）用電量及電費計算；（7）發電機組運行狀態（轉速、油溫、油壓、油量、水溫、水壓）和累積運行時間；（8）發電機組供電質量（電壓、電流、頻率、輸出功率）；（9）蓄電池組電能質量（輸出電壓、電流）。

3、變、配電設備的報警、記錄，包括：

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關鍵詞：機電控制系統；自動控制技術；機電一體化；智能化

我國是當前世界上制造業大國之一，隨著生產力水平不斷提高，對機電等制造行業提出了更高的要求，不僅需要滿足人們日益多層次的機械需求，更要利用自動化控制系統提高生產效率，基于此，機電一體化應運而生，它能幫助機電企業擴大生產規模，在行業中占據越來越重要的地位。

1 機電控制系統和自動控制技術的概念

在了解機電一體化含義之前，需要理順機電控制系統和自動控制技術概念：

1.1 機電控制系統概念

機電控制系統是指利用計算機設置生產程序，通過控制裝備遠程遙控生產過程，它具有自動化、智能化、高效化[1]等三個特征，從機電控制系統本身來說，自動化是其最基本的特征，它能借助通信領域的力量，遠程監控機械生產，工作人員能夠通過微型計算機檢測生產細節，當生產過程出現問題時，能較快解決；從機電企業工作人員角度來說，智能化特征能夠幫助工作人員減少工作量，在一定程度上避免人工失誤，當機械生產環境較危險時，智能化機電控制系統能夠代替人力作業，保障工作人員安全；從機電行業的角度來說，機電控制系統將行業連接成一個整體，高效化特征能提高行業生產效率，促進新技術手段和綜合控制系統出現。

1.2 自動控制技術的概念

自動控制技術是指依靠控制裝置和控制器，設定生產工作程序，在沒有人力直接參與的情況下，按照一定生產規律運作，相對人工控制而言，它具有獨特優勢，比如自動控制技術中的硬盤驅動，這種“伺服系統”能精確定位，在嘈雜的工作環境中依然能穩定工作。

2 機電控制系統中自動控制技術的應用途徑

隨著科學技術進步，機電控制系統中應用自動控制技術的途徑越來越多，主要集中在以下兩個方面。

2.1 自動控制技術應用于機電控制裝備

自動控制技術核心內容是控制裝備和控制器，用一個簡單的實例來說，當需要記錄機電控制裝備的運轉速度時，要利用控制器來測試。在目前很多機電企業都開始引進新型自動控制技術，比如PLC，即可編程邏輯控制器[2]。

機電控制裝備中加入控制器，將生產系統聯合成整體，工作人員在監控生產過程時，能及時發現問題并解決，這樣不僅避免了企業經濟損失，也優化了產品質量。在這個自動化過程中，控制器在一定程度上能代替人力作業，以精密的計算程序代替人腦，減少人工失誤。

2.2 自動控制技術應用于機電微型計算機

自動化控制技術應用于機電微型計算機，其利用控制裝備建立數學模型，同時在微型計算機的輔助下，控制相關生產程序，它具有三方面的優勢，第一方面，從微型計算機生產價值來說，協調了自動控制和機電規律之間的關系，促進了單元技術的融和，自動控制技術應用于機電領域以來，產生了巨大的生產價值，提升了產品科技含量，縮短了產品生產周期，同時延長了設備使用周期，減少了企業投入[3]，需要注意的是，在這個過程中，促使了工程師不斷研發新型機電模型，提高了工作能力；第二方面，從安全角度來說，微型計算機中加入自動化，能較知危險，比如機電生產線中某一生產環節出現漏洞，自動控制裝備能立即停止機器運轉，減少企業經濟損失；第三方面，從機電一體化的角度來說，自動化技術為機電一體化提供了技術基礎，比如傳感檢測等。

3 機電控制系統中一體化設計

機電一體化設計覆蓋的應用領域較廣，主要有機械、電子等，掌握機電一體化加工技術，能完善機電控制系統，促進機電行業智能化進程。

機電一體化具有智能化、微型化、網絡化、模塊化等基本特征，其中需要注意的是模塊化特征，由于目前制造業龐大，種類繁多，在研究機電一體化產品時，難以將各廠家聯合起來，但是如果將機電一體化設計“模塊化”，制定產品各項標準，研發新型機電產品，小企業在這個過程中可以自主尋求合作廠家，擴大生產規模，提升生產效率。微型化特征是網絡背景下所獨有的，它突破了時間、地域限制，提升了機電一體化的影響力，用先進的微型技術改變了機電領域現狀。

3.1 機電線路中的一體化設計

機電線路中的一體化設計主要體現在電子線路上[4]，在傳統的機電控制中，電子線路與控制裝備隔離，使得在生產設備運轉過程中無法及時了解產品情況，降低了設備使用率，機電一體化后，微型計算機和控制器應用于機電控制系統，代替了原來的控制裝備，提升了工作效率，比如在汽車零部件生產工廠，建立了一體化機電線路后，能快速生產各類產品。

在機電線路中一體化設計優化了產品質量，簡化了工作程序和結構，凸顯了“一體化”的優勢，機電企業要大力引進，淘汰傳統機電控制裝備，利用新科學技術，發展企業模塊經濟。

3.2 機械裝置中的一體化設計

機電控制是一個完整的系統，統籌機械裝備、自動化控制裝備、生產裝備三者之間的關系，能促進一體化設計，這對機電工程師提出了更高的要求，工程師要找到三者之間的平衡點，加入一體化設計，優化機電裝置整體性質。

機電工程師要敢于打破常規，運用創造性思維，多學習和探討機電一體化設計，優化產品質量。同時機電企業要加大人員培養力度，多引進高素質人才，開展多種一體化實踐活動，讓工作人員在團結協作的氛圍里創新一體化設計，用高科技改變機電一體化模式，提升企業綜合實力。

3.3 機電功能模塊中的一體化設計

功能模塊中的一體化設計主要是指統籌整個機電控制系統和自動化控制技術，將每個部分最優的機電裝備組合在一起，用控制器協調各部分之間的關系。

模塊一體化設計需要貫徹“整體”的理念，不能單純地考慮某一個控制裝備或者控制器，這樣不僅不能把一體化設計優勢發揮出來，甚至有可能增加企業成本投資，比如機電企業引進最先進機電裝置，卻沒有更換控制器，這樣也無法提高產品質量和生產效率，所以機電企業只有根據實際發展情況，選擇最優的機電組合，才能追求最大經濟效益。

4 結束語

綜上所述，機電一體化是機電控制系統和自動化控制技術結合的產物，它能協調企業投資和收益之間的關系，提高企業生產效率，推進智能化進程。企業要順應時展潮流，大力開發機電一體化產品，用信息化、自動化帶動企業經濟模式轉型，從粗獷型經濟轉變為集約型經濟，節約生產成本，提升工作人員素質，培養機電一體化人才，制定機電一體化整體營銷戰略，打造企業良好品牌。

參考文獻

[1]潘六壽.淺析機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].黑龍江科技信息，2015，1：31.

[2]王亞.機電控制系統的自動控制技術與一體化設計[J].科學大眾（科學教育），2015，3：178.

[3]李安平.機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].科技資訊，2015，19：59+61.

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關鍵詞 火電廠自動控制系統；重要性；優化對策；探討分析

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）021-122-01

1 自動控制系統基本概念

自動控制系統是指在先進科學技術條件下機械設備不需要人員參與即可進行生產，在這種控制過程中所有的生產程序都能夠嚴格按照預先設定的規律及標準完成任務，自動控制系統不僅是我國科技水平得到顯著提升的主要表現形式，同時也是火電行業實現自動化的重要手段。

2 應用自動控制系統的重要性

我國工業鍋爐每年的耗煤量都是非常巨大的，而且在以往人工作業方式下，煤的燃燒效率普遍偏低，能源沒有獲得充分利用，還對環境造成了嚴重污染。自動控制系統包括對機組主機、熱工系統、公用系統、輔助設備、燃燒系統等所有方面進行科學管理控制，確保所有生產工序都能夠滿足標準要求，從而獲得最佳社會經濟效益。自動控制系統的使用能夠減少人工操作，提升設備控制水平，降低環境污染，是一種科學有效的生產管理控制方式。

3 優化燃燒自動控制系統的有效對策

火電廠所有生產程序構成一個復雜的控制管理系統，在實際操作中機組隨時可能呈現負荷運行或出現 其他一些影響因素，因此僅靠人工控制很難使整個生產程序維持最佳狀態。火電廠鍋爐燃燒自動控制系統的優化對策必須基于現有數據資料，契合實際情況才能確保實現預期優化目標，機組必須處于正常運行狀態，才能順利提升鍋爐燃燒效率。火電廠中主要的成本費用就是燃料支付，而生產過程中伴隨著的煙氣排放則是主要污染問題，也是火電廠燃燒優化控制的重要環節。伴隨著我國電力領域的持續發展，提升機組社會經濟效益已經逐漸成為火電企業重要的工作內容，節能降耗更是列為核心發展目標。為了實現以上目標，企業應該積極引進自動化控制系統，在裝置設備協助下監控管理機組參數、狀態，并及時進行故障排除。

控制燃料量是火電廠鍋爐操作中最基本的一個作業環節，同時也是整個生產過程的核心環節。燃料量多少不僅對主汽壓力產生影響，同時還會影響到蒸汽蒸發量、送引風量、汽溫等各項參數，由此可知控制燃料量與鍋爐整體運行效益之間存在密切聯系。控制燃料量時會設置專門子系統，其主要目就是結合子系統控制作用來消除或減少燃料側內區域中存在的自發擾動，以此提升系統整體調節水平及質量。另外，因為大型鍋爐機組容量大，各區域結構聯系緊密，應給予構件之間相互影響足夠重視。在控制鍋爐燃料量時一般掌握主電路設計和三相控制任務就基本可以滿足優化標準，優化效果最為理想且避免環境受到污染。主電路設計包括DZ—III型電動壓力變送、觸發器、晶體管、閥門、執行器、全刻度指示調節器等幾個內容，三相控制則指送水量、送風量及蒸汽量。在實際操作中只要選擇最佳設備器件，確保鍋爐作業具備良好的送水量、送風量及蒸汽量，這樣就能夠促進燃料徹底燃燒，不斷提升火電廠的總發電量。

當發生事故時，自動采取措施，以防止事故進一步擴大或保護生產設備使之不受破壞。如汽機的超速保護和鍋爐的超壓保護等。自動保護、自動調節、自動地適應外界條件變化，使生產過程維持在規定的工況下進行，主要是鍋爐水位調節、汽溫調節、燃燒調節、輔助設備調節等。有時自動調節系統本身也發生故障，這就要求有自身保護[5]。自動控制主要有以下作用：提高機組運行的安全可靠性}提高運行的經濟性；提高勞動生產率。自動化系統的結構，由于計算機的廣泛應用和功能的擴大，正發生巨大的變化。小型計算機的引入，在傳統概念的自動化系統4個組成部分上疊加了上微機。微機分布系統的功能已能代替儀表顯示和調節控制。傳統的自動控制系統已由一體化的微機系統所取代，系統結構更趨簡單。計算機系統將作為自動控制系統的主要部分與發電機組同步投產。

4 結束語

火電廠自動控制系統的使用能夠對整個電廠的生產效益產生重要影響，其自動化控制措施能夠避免生產過程中可能出現的一些浪費，進而提升發電量增加社會經濟效益。另外在自動控制系統施行環境下，人員及設備都處于最佳配置狀態，滿足了最大化價值效益標準。例如在控制鍋爐燃燒方面，自動控制系統不僅可以避免空氣受到污染，實現經濟燃燒目標，而且能夠根據燃料量變選擇使用適宜的送風量，這樣可以在節省資源的同時獲取理想發電量。總而言之，自動控制系統是火電廠未來重要的研究方向及領域，該系統具備諸多優點能夠迅速推動火電行業迅速走上可持續發展道路，因此相關領域工作者應該給予足夠重視并積極推廣使用。

參考文獻

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[2]龐衛仕.電氣自動化技術在火力發電中的創新與應用[J].廣西輕工業2011，34（7）：487-488.

[3]馬彥平，周健.電力系統電氣自動化在火力發電中的應用與研究[J].中國新技術新產品，2011，32（21）：1024-1025.

[4]趙楊，丁寶峰，杜翠女，趙明.淺談電氣自動化技術在火力發電中的創新與應用[J].硅谷，2011，45（3）：654-655.

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關鍵詞：在線儀表；水廠自動控制系統；應用

中圖分類號：TU991.62 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0050-01

水S的運行需要大量設備作為支撐，設備在不斷運轉過程中，出現故障不可避免。自動化控制系統即通過對計算機的應用，自動的對水廠各項設備運轉情況加以控制，以及時發現異常，并及時處理的一種控制措施，對于水廠設備故障率的降低，及水廠經濟效益的提高具有重要意義。

1 在線儀表

1.1 簡述

在線儀表是指安裝在工藝現場，提供24小時連續測量的現場分析儀表。[1]在線儀表最核心的部分便是傳感器。傳感器是由敏感元件組成的，可以將被測量對象轉換成一定規律的電信號。

1.2 水廠常用的在線儀表及傳感器類型分析

在制水工藝中，在線儀表用來監測工藝參數。例如用來測量水質的濁度儀，使用的是光敏傳感器；測量水中游離氯的余氯儀，常用的有使用電極傳感器，還有使用電化學傳感器等；用來測量水位的液位計，常用的有超聲波傳感器，還有機械壓力傳感器等；用來測量流速的流量計有使用超聲波傳感器，還有使用電磁傳感器等；用來測量壓力的壓力變送器則一般是機械壓力傳感器。

2 在線儀表在水廠自動控制系統中的應用

自動控制系統應用在現代制水過程中，使復雜的制水工藝變得簡單有序。各個制水環節可以獨立運行，并通過網絡統一管理。值班人員只需在監控站內觀察在線數據便能掌握各個系統運行狀態。

水廠自動控制系統由多個子系統構成。因為各個控制系統要求不同，所以控制方式也區別。本文要介紹的是前饋的開環式控制系統和反饋的閉環式控制系統。在線儀表作為自動控制系統的感官部分，在各個系統中得到不同的應用。

2.1 濁度儀、流量計在自動加礬系統中的應用

礬全稱為聚合氯化鋁，是一種無機高分子絮凝劑，起凈化水質作用。自動加礬系統，根據原水流量、原水濁度及沉淀池出口濁度數據來建立數學模型，編寫程序，存于控制器中。當原水流量計、原水濁度儀數據發生變化時，控制器讀取在線數據，實時控制加礬計量泵沖程、頻率這兩個參數，來控制加礬量，使沉淀池出口濁度保持在合理范圍內。此自動控制系統為開環控制系統，控制較為簡單，但對在線數據準確度要求較高。

2.2 余氯儀、流量計在加氯系統中的應用

在制水工藝中，加氯的主要作用是消毒。加氯系統分為前加氯系統和后加氯系統兩個部分。

2.2.1 流量計在自動前加氯系統的應用

前加氯系統主要作用是殺死水中的有機物和微生物，投加點位于沉淀池前。自動前加氯系統是一般根據原水流量比來投加的，即通過實驗計算出流量滿量程時所需的加氯量，列出比例方程式。原水流量計輸出4-20mA信號至控制器，控制器根據信號大小來控制加氯機閥門開度。

2.2.2 余氯儀自動后加氯系統的應用

后加氯系統主要作用是殺死殘留細菌，并使出廠水中保證一定量的余量，抑制管網中細菌繁殖。水廠常用的控制方式為PID控制，通過對數學模型比例、積分、微分環節的設定，使系統快速趨于穩定，并減小靜態誤差。通過PID控制的閉環控制系統，受外界其他因素的影響較小，確保出廠水余氯控制在合理范圍內。由于后加氯點至取樣點之間管網較長，因此系統存在一定的延時，在設定PID參數時，可適當增加微分環節的比例。

2.3 液位計在濾池恒液位控制系統中的應用

在水廠制水工藝中，原水在經過沉淀池的絮凝沉淀后，水中大顆粒雜質及大部分有機物都被去除了。要保證出水廠濁度合格，濾池的過濾作用非常重要。本文要介紹的就是濾池的恒液位控制系統。水廠常用基于PID控制的恒液位控制系統。控制原理為：液位計測量濾池液位，并傳輸至控制器，通過和控制器中的設定值進行比較，來控制清水調節閥門。恒液位控制系統要求系統穩定后，水位不出現大的波動，在設定PID參數時可以考慮適當增加積分環節比例。

2.4 壓力變送器在恒壓供水系統中的應用

用戶的用水量是動態的，恒壓供水就是為了保證用戶能用到足夠壓力的自來水。恒壓供水系統屬于自動控制系統的一部分，由控制器、送水泵、變頻器等部分組成，屬一種閉環控制系統。根據水廠要求，可設定具體壓力值，系統在運行過程中，壓力變送器會將當前水的壓力值轉換為電信號，傳統到控制系統中，通過PID控制，計算出送水泵變頻器的頻率數值，頻率調整后，水泵電機轉速發生相應變化，始終保持出廠水壓力在設定值范圍內。

3 應用注意事項

（1）加礬系統、前加氯系統為開環控制系統，應保證原水流量計的準確度，定期進行校準。（2）涉及PID控制系統，在設定參數時，應考慮不同制水工藝對系統控制的不同要求。（3）需科學使用在線儀表，做好維護，降低故障發生幾率。

4 結語

在線儀表在水廠自動控制系統中的應用，可有效提高水廠運行的穩定性，避免受液位過高、水壓不穩定等的影響，對進出水量的控制及水質的提高造成阻礙，對水廠經濟效益的提高具有重要意義。