自動控制應用范文
時間：2023-04-08 15:09:21
導語：如何才能寫好一篇自動控制應用，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。
篇1
1某油田集油系統概況
某油田井口地面工藝采用雙管摻水和環狀摻水流程。隨著開采時間的延長，油田含水升高，噸油耗氣、耗電較高。而抽油機井回油溫度偏高是影響能耗指標的重要因素之一。尤其是環狀摻水流程井，在集油閥組間采用常規機械閥門控制，為保證環狀流程油井安全平穩生產，一般回油溫度要求冬季不超45℃，夏季不超43℃。
長期以來，回油溫度的控制均憑工人經驗，致使在集油過程中無功能耗較大。而從2009年對環井溫度界限的摸索情況看，環井回油溫度可以控制在39～41℃之間，個別環井回油溫度可降低到38℃，溫度可降低3～5℃，存在較大的降溫空間。
2 流量自動控制裝置和單井溫度界限智能分析儀的原理
2.1單井溫度界限智能分析儀的原理
溫度界限分析儀的主機安裝在計量間值班室，回油溫度信號取自計量間單井，信號有線傳輸至主機，回壓信號取自井口，信號采用無線傳輸方式至主機接收方式為傳輸。試驗過程中采用逐步控制摻水量的方法，給定一個摻水量，對應一個井口回壓和回油溫度，綜合分析回油溫度與井口回壓的關系曲線，隨回油溫度的降低，井口回壓升高，當回油溫度降低到某一值時，井口回壓不再升高，再之后隨回油溫度降低壓力又緩慢升高，到后急劇升高，我們把當井口回壓出現平緩段時的壓力所對應的回油溫度，確定為油井工作狀態下的臨界溫度。
2.2 流量自動控制裝置的原理
流量控制閥通過將流量計、控制閥門、調節器整合為一體，外接220V電源，實現閉環控制。當介質流過設備時，沖擊葉輪旋轉，葉輪的轉速與流量成正比，葉輪的轉動使葉片接近處于殼體上的傳感器，使通過線圈的磁通量發生變化而產生與流量成正比的脈沖信號，此信號經過數據處理后分別顯示出累計流量和瞬時流量值。在使用過程中，用戶通過按鍵設定流量值，控制器把瞬時流量值和設定值進行比較。若該差值大于瞬時流量穩定度，控制器就會發出指令，驅動電機正轉或反轉來調節閥門，使瞬時流量接近或等于設定值。
3流量自動控制裝置的現場應用
2009年6月，在某集油閥組間5＃集油環安裝了摻水流量自動控制裝置，摻水量由人工控制改為自動定量控制。此集油環所轄油井8口，日產液量16.7m3,安裝前回油溫度44℃，閥組間摻水壓力1.6Mpa，摻水溫度60℃。經過7天調整，在摻水量和集油環回壓平穩的情況下，確定了此環回油溫度界限值為41.6℃，此時的瞬時摻水量為1.91m3/h，于是我們把流量自動控制閥流量定為1.91m3/h。摻水量由2.14m3/h降到1.91m3/h，回油溫度由安裝前的44℃調整為41.6℃。
2009年9月在此環上安裝了溫度界限智能分析儀，經過5天的摸索，確定回油溫度界限值為38.6℃，對應的摻水量為1.65 m3/h。經過自控閥和溫度界限分析儀的摸索和調整，回油溫度由安裝前的44℃調整為38.6℃，降低了5.4℃，摻水量由2.14m3/h降到1.65m3/h，減少了0.49m3/h。
為了觀察流量自動控制閥運行狀況，抽樣拆開5個流量自動控制閥葉輪部分，葉輪完好。之后調節計量間摻水壓力，由1.6 Mpa調整到1.7 Mpa，再由1.7 Mpa調整到1.4 Mpa，觀察集油環摻水流量變化情況，發現集油環摻水量沒有因為摻水壓力變化而改變，仍保持在設定流量。說明該裝置靈敏度較高，運行穩定、可靠。
我們又在25個環上安裝了流量自動控制裝置，通過3個月對25個環（141口井）的溫度摸索，前后相比，平均單井回油溫度降低3.7℃。單井摻水量由2.15m3/h下降到1.85m3/h，摻水量減少了0.3m3/h。
4經濟效益
通過3個月對25個環（141口井）的溫度摸索，前后相比，平均單井回油溫度降低3.7℃。單井摻水量減少了0.3m3/h。
按1t水升高1℃（熱轉換效率按80%計算）,需要天然氣為0.131m3, 單井摻水量1.85m3/h計算, 1口井降低3.7℃, 摻水量減少了0.3m3/h。 則
年節氣為1.85×24×3.7×0.131×180=3873.72(m3)；
年節水0.3×24×180＝1296(m3)；
年節電14×350=4900（kw.h）。
如每方天然氣按0.99元計算，電費按0.55元/度計算，水費按1.0元/ m3 (經過處理)計算，則
單井年節約0.99×3873.72+0.55×4900+1×1296
=3834.98+2695+1296=7825.98=0.78(萬元)。
25個環（141口井），年節約25×0.78=19.5（萬元）。
使用流量自動控制閥25臺，費用為30萬元，投資回收期為1.54年。
5結論及認識
篇2
【關鍵詞】自動控制技術；農業自動化
由于歷史、觀念和技術等方面的原因， 我國傳統農業機械與發達國家相比有很大差距，已遠遠不能適應農業的科技進步。近些年來， 自動化的研究逐漸被人們所認識， 自動控制在農業上的應用越來越受到重視。例如，把計算機技術、微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術結合起來， 應用于傳統農業機械， 極大地促進了產品性能的提高。我國農業部門總結了一些地區的農業自動化先進經驗（如臺灣地區的農業生產自動化、漁業生產自動化、畜牧業生產自動化及農產品貿易自動化）的開發與應用情況， 同時也汲取了國外一些國家的先進經驗、技術，如日本的四行半喂人聯合收割機是計算機控制的自動化裝置在半喂人聯合收割機中的應用，英國通過對施肥機散播肥料的動力測量來控制肥料的精確使用量。這些技術和方法是我國農業機械的自動化裝置得到了補充和新的發展，從而形成了一系列適合我國農業特點的自動化控制技術。
1.已有的農業機械及裝置的部分自動化控制
自動化技術提高了已有農業機械及裝置的作業性能和操作性能。浙江省把自動化技術應用于茶葉機械上，成功研制出6CRK-55型可編程控制加壓茶葉揉捻機，它利用計算機控制電功加壓機構，能根據茶葉的具體情況編制最佳揉捻程序實現揉捻過程的自動控制，是機電一體化技術在茶葉機械上的首次成功應用。
1.1應用于拖拉機
在農用拖拉機上已廣泛使用了機械油壓式三點聯結的位調節和力調節系統裝置， 現又在開發和采用性能更完善的電子油壓式三點聯結裝置。
1.2應用于施肥播種機
根據行駛速度和檢測種子粒數來確定播種量是否符合要求的裝置， 以及將馬鈴薯種子割成瓣后播種的裝置等。
1.3應用于谷物干燥機
不受外界條件干擾， 能自動維持熱風溫度的裝置停電或干燥機過熱引起火災時，自動掐斷燃料供給的裝置。
2.微灌自動控制技術
我國從20世紀年50代就開始進行節水灌溉的研究與推廣據統計。到1992年，全國共有節水灌溉工程面積0.133億m2，其中噴灌面積80萬m2， 農業節水工程取得了巨大的進展。灌溉管理自動化是發展高效農業的重要手段，高效農業和精細農業要求必須實現水資源的高效利用。采用遙感遙測等新技術監測土壤墑性和作物生長情況，對灌溉用水進行動態監測預報，實現灌溉用水管理的自動化和動態管理。在微灌技術領域，我國先后研制和改進了等流量滴灌設備、微噴灌設備、微灌帶、孔口滴頭、壓力補償式滴頭、折射式和旋轉式微噴頭、過濾器和進排氣閥等設備，總結出了一套基本適合我國國情的微灌設計參數和計算方法，建立了一批新的試驗示范基地。在一些地區實現了自動化灌溉系統，可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進行灌溉。這種系統中應用了灌水器、土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器、電線等。
3.自動控制技術在精準農業中的應用
篇3
【關鍵詞】PLC技術；電氣自動控制；應用
隨著社會的不斷發展，人們對電氣的要求更加嚴格，傳統的電氣自動控制系統已經無法適應社會的發展趨勢，為了達到當今社會對電氣自動控制系統的要求，相關部門引進了PLC技術。PLC技術的有效應用，提高了系統的工作效率，并降低了系統安裝、調試、保養以及維護等工作的資金投入，從而幫助企業獲取了更多的經濟效益?？梢赃@樣說，PLC技術應用于電氣自動控制系統中具有重大的意義，值得大力推廣。
一.對PLC技術的現狀以及未來發展趨勢進行分析
近些年來，我國電氣自動控制技術有了明顯的提高，此技術的提高推動了PLC技術的進一步發展，逐漸完善的PLC技術在電氣自動控制中有效應用，并取得了顯著的成果，因此兩者之間具有不可分割的聯系。PLC技術在發展的過程中，融入了計算機技術，兩種技術的結合，提高了系統的反應速度，擴大了存儲空間并且智能化功能愈發成熟。PLC技術的廣泛應用，為電氣設備生產出更多新產品提供了機會，與此同時，設計出的產品規格也越來越符合當前社會的實際需求，從而制造出了更加優質的通訊設備。PLC技術未來發展趨勢是制造并使用大型的PLC電氣設備控制系統[1]。
二.PLC技術所具備的特點
（一）具有較高的可靠性
在傳統的電氣自動控制系統中，一般使用的是繼電器，因此電氣自動控制系統常常會出現故障，比較常見的問題是接線接觸不良。在電氣自動控制系統中應用PLC技術，可以有效的解決傳統電氣自動控制系統中存在的問題。PLC技術是依靠軟件來進行模塊連接的，這樣就可以解決接線接觸不良的問題，而且還可以提高系統所具備的抗干擾能力，具有較高的可靠性。
（二）靈活性較強
PLC技術的主要組成部分是模塊，這種模塊極其符合標準，將不同的模塊組合在一起并與系統進行配置，進而組成不同規模而且功能有所差異的系統，這種模塊可以很快的適應電氣自動控制系統，其靈活性比較強[2]。
（三）使用非常的方便
PLC系統的使用是非常方便的，可以通過使用計算機來開展模擬實驗，這樣就在很大程度上減少了工作量，而且設計、安裝以及調試等工作都不需要大量的人工，從而節約了人力資源。另外，PLC系統還具備自診斷功能，可以隨時進行檢測，通過檢測工作發現出現故障的模塊，然后及時對其進行維修，從而確保電氣自動控制系統的運行安全。
三.PLC技術在電氣自動控制中的應用分析
（一）交通領域
電氣自動控制在交通領域中的應用非常廣泛，主要是通過控制交通信號燈來體現其作用的。針對交通領域內的電氣自動控制系統來說，應用PLC技術具有積極的作用。融入了PLC技術的電氣自動控制系統，可以對交通信號燈的線路進行更加精準的控制，在PLC技術的支持下，電氣控制系統可以實現對交通總線進行控制的目標[3]。PLC技術可以對交通信號燈進行控制主要依據的是編程和邏輯控制方式。比如說：當交通出現堵塞情況的時候，電氣自動控制系統就會通過路面監控設備自動收集相關的路面信息，然后將這些信息匯總整理之后反饋給相關部門，讓相關部門根據這些信息解決交通堵塞問題。在信息收集和傳輸的過程中，PLC技術發揮了重要的作用。PLC技術具有連接監控系統并且傳輸整理好數據的功能，而且以上操作并不需要工作人員直接開展，工作人員只需發出指令即可，余下的工作PLC技術可以自動完成[4]。因此，PLC技術在電氣自動控制系統中的有效應用，不僅可以降低交通事故發生的幾率，還可以對路面進行全面的監控，從而確保道路通暢。
（二）數控領域
當前電氣自動控制系統在我國數控領域中的應用越來越廣泛，對數控領域更好地發展有著重要的影響。融合了PLC技術的電氣自動控制系統，可以通過利用PLC技術所具有的編程優勢來提高數控的精準度。比如說：PLC的編程方式可以應用到數控領域的電氣自動控制系統中，這樣系統就可以嚴格的控制數控工藝參數，進而保障數控機床可以按照規范的流程完成各項工作。因此，在數控電氣自動控制系統中應用PLC技術是非常有必要的，可以有效的降低系統的運行誤差，避免因誤差影響產品質量的情況出現，與此同時，還可以進一步提高系統的準確性，從而使其更好地開展工作。當前PLC自動控制技術已經在數控領域中發揮一定的作用，通過發揮其優勢，不僅為整體的數控領域提供了系統控制程序，還提供了有效的編輯方式，進而推動了數控領域電氣自動控制系統的發展[5]。因此，當前很多企業已經開始應用具有PLC技術的電氣自動控制系統，通過此系統的有效應用，為數控領域提高生產產品的質量起到了積極的作用。
（三）空調領域
電氣自動控制系統想要在空調領域發揮控制作用具有一定的難度。而PLC技術在電氣自動控制系統的有效應用，降低了這一工作難度，充分地發揮了控制作用，進而提高了控制效率。有很多的辦法可以對空調系統進行有效控制，但應用PLC自動控制系統開展工作可以取得更好的效果。PLC技術可以在一定程度上杜絕外界因素對系統產生的不利影響，可以在合理的程序下開展控制工作，從而確保空調電氣自動控制系統的正常運行。比如說：在中央空調的調控系統中應用PLC技術可以實現對整體空調的控制，并且還可以提高空調整體的運行效率[6]。中央空調系統在開展控制工作時，是按照用戶具體需求來進行操作的。應用PLC技術的空調自動調控系統可以延長其維護周期，進而提高系統整體的運行效率，滿足用戶的基本需求。
結束語：
綜上所述，PLC技術在電氣自動控制系統中的有效應用，不僅可以提高系統的運行效率，還可以促使其更好地發展，因此，PLC技術的應用具有積極的意義。PLC技術的應用，可以實現對系統結構的優化，為保養和維護工作提供便利，還可以減輕工作人員的負擔。與此同時，可以提高系統的安全性以及可靠性，從而滿足社會對電氣自動控制系統的需求。因此，在電氣自動系統不斷發展的過程中，應該廣泛的應用PLC技術，及時對系統進行優化，并在應用PLC電氣自動系統的過程中，對其進行完善，從而進一步提高其穩定性，使其可以更加靈活、簡便，最終為電氣自動控制系統的發展奠定良好的基礎。
參考文獻：
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[4]王成.PLC技術在電氣自動化系統中的應用研究探討[J].科技致富向導，2013（21）：61.
篇4
關鍵詞 MATLAB；自動控制；時域分析；頻域分析
中圖分類號 TP13 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）092-0116-02
MATLAB是美國Math Works公司的軟件產品，最初的MATLAB主要用于數學分析——數字分析、處理與計算。隨著研究的日益成熟，它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統非交互式程序設計語言的編輯模式，代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。
本文主要講述MATLAB在自動控制領域的運用。MATLAB使工程技術人員在系統分析和設計時感到更加直觀、清晰、系統，減少了復雜的計算過程，且能在缺乏實驗設備的情況下，能仿真出與如實際一致的系統，獲得更加準確的結果。下面分別從MATLAB在自動控制系統的時域分析、頻域分析和系統校正方面進行闡述。
1 MATLAB在時域分析中的應用
分析控制系統的第一步是建立系統的數學模型，然后即可采用各種方法對系統進行分析或設計。在控制系統的分析設計中，人們關心的是系統變量及輸出對時間的響應。這樣，對系統施加 一給定輸入信號，通過研究系統的時間響應來評價系統的性能，這就是控制系統的時域分析。
時域分析是指控制系統在一定的輸入下，根據輸出量的時域表達式，分析系統的穩定性、暫態性能和穩態性能。
以下分析是以不同的輸入信號利用MATLAB軟件分析系統的性能。
1）系統的單位階躍響應。
利用MATLAB軟件能夠很快繪制相關圖形，減少繁雜的計算并能夠清晰顯示圖形。使分析者準確判斷系統性能。
2 MATLAB在頻域分析中的應用
頻域分析提供了在頻域進行控制系統分析與設計的方便性以及可充分利用的分析工具。頻域分析能夠簡明地表示出系統各參數對動態特性的影響，很方便地分析系統對噪聲和參數變化的敏感程度，加入某些環節對系統的動態特性又有怎樣的改進，以及便捷地判斷動態過程的品質和穩態誤差。對于線性系統，其時域和頻域性能指標是有關聯的，可以通過線性系統的頻域特性來預測時域特性。
應用頻域特性研究線性系統的經典方法稱為頻域分析法。頻域特性是研究控制系統的一種常用工程方法，根據系統的頻域特性能間接地揭示系統的瞬態特性和穩態特性，可以簡單而迅速了解某些環節或者參數對系統的瞬態特性的影響，并可指明改進系統的方向。
以下實例是利用MATLAB軟件繪制系統的奈氏圖和伯德圖，并能夠直接計算出系統的福值裕度和相角裕度。
例：已知系統的開環傳遞函數為：
試繪制系統的奈氏圖和伯德圖，計算系統的福值裕度和相角裕度。
自動控制系統中，判斷系統穩定性最簡便的方法是求出系統的所有極點，如果含有實部大于零的極點，說明系統不穩定，反之系統穩定。
4 結束語
MATLAB涉及自動控制的各領域，利用MATLAB能夠輕松分析系統的時域、頻域等特性。能夠讓自動控制設計者、學習者更加直觀的認識系統的功能和特性，減少自動控制研究的難度。
參考文獻
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篇5
關鍵詞：單機片；自動控制模式；O計程序；微控制器
1 單片機應用原理及發展
（1）單片機屬于微型計算機的一個部分，它是一種有效的微控制器，具備良好的硬件性能，單片機設備實現了不同功能部件的統一性結合，在自動控制領域中單片機扮演著重要的角色地位，隨著我國經濟體系的不斷健全，單片機自動控制體系不斷健全，實現了我國經濟領域、生活領域、軍事領域等各個環節的普及，無論是社會民生、軍用航天等都可以看到單片機自動控制系統的縮影，通過對單片機系統的使用，可以有效增強產品的性能，實現產品的性能更新。
（2）單片機系統誕生于上世紀70年代，在其發展過程中，經歷了三個重要階段，最早期的單片機具備較低的工作性能，這種單片機普遍是4位或者8位的，最高的單片機是8051型號的，在此基礎上，發展出了MCU型號，該型號的單片機自動控制系統在今天依舊比較常見。隨著經濟體系的不斷進步，16位的單片機系統出現，這種單片機并不具備良好的工作性能，因此并未得到大規模的使用。21世紀是信息化的時代，各種信息化電子產品不斷出現，這極大健全了單片機技術系統，隨著ARM系統的不斷普及，32位單片機不斷得到應用，迅速占據了主流市場。
（3）單片機嵌入式系統的發展，標志著單片機系統實現了芯片方面的改革，實現其向MCU階段的發展，嵌入式單片機系統的不斷發展，標志著現代化單片機自動控制技術的優化，隨著信息電子技術方案的不斷更新，EDA工具的不斷發展，單片機SOC控制系統不斷健全，單片微型計算機結構不斷得到優化，單片自動控制系統實現了不同領域的普及，滿足了社會發展及人民生活的要求。
2 控制系統的設計要求
（1）下文將以感應式自動平開門為分析范例，進行單片機自動控制體系的深入性分析，通過對單片機自動控制系統的優化，可以有效解決感應式自動平開門工作的諸多要求。為了達到這個目的，需要優化自動平開門芯片機控制系統，做好平開門輸出信號、輸入信號的分析工作，這個環節需要進行平開門紅外探測器的應用，進行人員進出的感應，將所得到的信息進行控制系統的傳輸，再由控制系統做好門的開關控制，從而滿足實際工作的要求。
為了解決工程的實際要求，需要做好設計階段門安全性控制工作，在人通過時，系統需要做好及時的探測，從而避免相關人員出現夾傷狀況。要保證門具備良好的運動速度，要方面人們的通行，要確保室內空調作用的維持。
（2）在自動平開門感應過程中，紅外線探測器需要保證實時性控制工作，做好人們的進出情況檢測工作，這需要自動平開門單片機自動控制系統具備良好的實時性、及時性。感應式自動平開門需要具備良好的經濟性、美觀性、感應式自動平開門一般是玻璃制品，要盡量減緩平開門的閉合及打開環節，避免門體受到劇烈性的沖擊。
3 單片機自動控制應用方案
（1）為了提升平開門的工作效益，需要深入分析I/0設備系統，在單片機應用模塊中，平開門設備與單片機緊密相連，在I/0設備運作過程中，需要保證其接受、輸入信號時與單片機輸入輸出信號的一致性，這就需要進行I/0設備的優化選擇，在該系統設計過程中，紅外線探測器是其主要輸入設備，在平開門工作模塊中，需要確保輸出信號線連接方案的優化，滿足迅速開關門的要求，避免門體受到猛烈撞擊狀況。在該系統應用過程中，需要做好步進電機轉速工作的控制，提升步進電機的控制效益，滿足現階段工作的要求。
在步進電機的應用過程中，需要做好控制信號的輸入控制工作，確保其與四位口線的有效性連接，在這個過程中，步進電機保持逆時針運動，從而滿足平開門機械轉動工作的要求，實現對門開關的有效性控制。
（2）感應式平開門的良好運轉離不開其內部硬件資源的有效性分配，這需要做好平開門整體方案設計工作，通過對單片機自動控制方案的應用，可以有效進行平開門硬件設備的有效性控制，在該系統設計過程中，需要實現其軟件環節及硬件環節的協調，在系統軟件設計環節，需要進行開門程序、關門程序、延時保持程序等的協調，有效解決平開門設計問題及工作問題。
（3）單片機自動控制系統是平開門體系的核心組成部分，這種單片機系統的硬件資源一般存在單片機系統核心處，必要時可以進行硬件資源的外部擴展，在感應式平開門工作系統控制模塊中，其內部程序比較簡單，不需要進行硬件的擴展，只需要進行單片機內硬件資源的利用。
在平開門設計過程中，需要進行信號輸入通道的有效性擴展，做好不同類型信號的接收工作，通過對單片機自動控制系統的應用，可以滿足多樣化的信息數據采集要求，為了增強工作效益，需要進行輸入電路的添加，為了有效適應復雜性工作環境，必須提升信號的接收效益，為了避免信號受到干擾，需要進行信號光電隔離模式的開展。為了滿足實際工作要求，在模擬信號采集過程中，需要做好信號的放大及濾波處理，然后再進行信號的輸出。
（4）信號輸出通道是單片機系統的重要輸出電路，通過對單片機相關設備的應用，做好信號的放大、濾波、變換等工作，有效處理信號復雜問題。為了提升開門狀態程序的設計效益，需要做好開門狀態的及時性、實時性計時，做好探測器信號的跟蹤檢查工作。當人進入時要保持開門狀態，當人離開時，要轉變為關門狀態。在開門狀態程序模塊中，通過對專業軟件計時系統的應用，可以實現開門狀態的及時性計時。
在關門程序模塊中，需要遵循系統設計的具體標準，進行已經關門步數的及時性記錄，實現關門程序及開門程序的及時性轉換，在關門程序中，需要進行探測器信號的及時性接收，為了提升系統的整體運行穩定性，需要進行探測器信號循環查詢方法的應用，通過對專業軟件的應用，滿足開門、閉門程序步數參數的計時工作，從而滿足關門程序設計工作的要求，在該環節中，并非進行單片機定時器及中斷系統的使用，這樣可以降低單片機的工作量，優化單片機系統的工作程序，滿足實際工作的要求。
平開門程序的延時時間受到諸多因素的影響，通過對機械傳動裝置的傳動比分析，進行步進電機轉動的延時確定狀況，開門等待延時時間的設計需要滿足人們的實際生活需求，實現步進電機最大工作效益的提升。
上文主要就單片機控制系統展開分析，旨在解決單片機系統運作開發過程中的問題，在實際工作模塊，單片機具備廣泛的使用領域，單片機系統具備不同的種類，不同種類的單片機其開發設計程序也是不同的。該文單片機自動控制的軟件、硬件配置，實現了實驗儀的有效性調試，并且取得了不過的調試效益，在調試模塊中，通過對邏輯電平開關的應用，實現對探測器信號的有效性模擬，通過對步進電機實驗盒的應用，有效提升步進電機的轉動過程。
4 結束語
該文實現了對單片機自動控制應用方案的有效性分析，以感應式自動平開門為案例，進行了該系統設計及工作模塊的深入闡述，通過對單片機自動控制系統的應用，可以有效提升平開門系統的工作效益，這需要不斷進行單片機功能的優化，發揮該系統的內在潛力，實現平開門工作步驟的簡化，實現軟件環節及硬件環節的協調，滿足實際工作的要求。
參考文獻
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篇6
關鍵詞：下游常水位自動控制工作原理運行管理
中圖分類號：TV663 文獻標識碼：A 文章編號：
1、概述
閘門是水工建筑物的重要組成部分之一,用來控制水位,調節流量,是蓄水及引水建筑物中必不可少的組成部分。自動控制閘門是現代化水利建設的重要內容，也是是水利工程實現自動化運行的一項重要設備。下游常水位自動控制閘門是一種借助水浮力和重力作用，自動啟閉的自動化閘門，具有運行可靠、結構簡單等特點，越來越被廣泛地應用于供水、灌溉、防洪、發電、水運等工程中。
下游常水位自動控制閘門的特點是，在閘后設定某一水位條件下，當下游需水量改變時，閘門能利用水力作用自動地進行啟閉調節，以滿足閘后需水量要求，無論閘上游水位如何變化，閘門的開度大小只根據下游水位而變。這種閘門是專門為輸水和灌溉渠道設計的，用作渠道進水閘、節制閘及分水閘等，可實現渠道自動調節輸水。
我公司在北蘇丹凱納納和賴哈德灌溉項目中，甲方要求下游灌溉渠道水位穩定，并且實現水閘自動控制，所以該項目采用下游常水位自動控制閘門。該閘門是我公司委托多家閘門生產廠家經過多次室內水工模型試驗和中間試驗，獲得了有關布置、結構主要參數等一系列技術數據后，進行了施工詳圖設計和制造的。經安裝運行后證實：下游常水位自動控制閘門啟閉靈敏、運行可靠、節約人力，達到了預想的效果。
本文結合工作實踐談談對該類型閘門的設計體會和認識，同大家交流，以有益于推廣和應用。
2、閘門在渠道中的布置
下游常水位自動控制閘門布置主要由上游進水段、閘室段、下游出水段組成。其中包括攔污柵、上游疊梁檢修閘門、工作橋、下游疊梁檢修閘門(見圖1)。
圖1 下游常水位水力自動控制閘門布置圖
3、 閘門的結構
下游常水位自動控制閘門主要由面板、止水邊框、臂桿、配重箱、軸承以及浮箱、浮箱套等部位組成(見圖2)。
圖2 下游常水位水力自動控制閘門結構圖
面板和浮箱的前后側板均做成圓弧形，其圓心都和轉動軸軸心重合。浮箱底部的切線方向也通過軸心，門軸高程設置在下游設計水位上，如圖3所示。
圖3 面板、浮箱工作原理示意圖
從圖3可以看出，要使閘門處于穩定平衡狀態，作用在閘門上的開門力矩應等于關門力矩，由此可見，閘門的平衡與角度無關，即當閘后水位為設計水位時，只要在進行閘門設計和安裝調整時，適當調整配重，使閘門重量和重心位置滿足要求，則在該下游水位條件下，閘門開啟到任何位置，也均能保持平衡。當下游水位降落時，閘門浮箱浮力減小失去平衡，開度加大，下泄流量增加，下游水位回復到與轉軸中心相同時，閘門才停止轉動；當下游水位超過轉軸中心時，閘門浮箱浮力加大轉動開度減小，至水位回落到轉軸中心相同時，閘門停止轉動。這樣，能一直保持下游為常水位。
4、 閘門的結構特點
（1）閘門是一個有兩個上支臂的弧形門，其左右支鉸軸由一個空心圓筒聯接起來，兩個上支臂支撐固定在空心圓筒上，支鉸軸與弧形面板同心，浮箱則固定在空心圓筒的下游，浮箱外緣和內緣均為圓弧形且同心，并且圓心為支鉸軸心。
（2）為防止過水時水流沖擊浮箱下部，在浮箱的下部裝設一個護套，讓水只從箱套下游下部的孔隙中緩緩進入，以保持較平穩的運行。
（3）下游常水位自動控制閘門可以是露頂式也可以為潛沒式，當上游取水的河道水位升降變化幅度大，而又能滿足取水要求時，可選擇為潛沒式孔口，即上游設混凝土胸墻。由于弧形面板的圓心與閘門轉動的支鉸軸為同心，所以上游作用于弧形面板上的水壓力合力作用線通過支鉸軸心，不產生啟、閉門力，所以閘門的動作只受下游水作用于浮箱底側力的控制。
（4）為保證啟閉靈活，門葉的兩側及頂部不與閘室兩側的閘墩以及胸墻接觸，其間留一些小的縫隙，同時門葉面板為上部大底部小的梯形弧面，以確保在啟閉過程中不與兩側閘墩觸碰摩擦。在支鉸軸上裝有滾動軸承，使閘門開啟轉動時軸的摩阻力減小到最低限度。
（5）由于渠道內是經常有水的，所以閘門一般也均為開啟狀態，只是開啟程度不同。當下游渠道需要檢修而要求無水時，將閘門上游的疊梁檢修閘門關閉，即可完全斷流。
（6）閘門（包括浮箱）的整體重心應使其位于支鉸軸心的偏下游側，以使閘門自重為一個開度力矩，而下游浮箱（后浮箱）的浮力為一個關門力矩。調整閘門重心位置，可采用在浮箱內的適當位置加設鑄鐵配重塊來實現。配重塊是可以移動的，用來調整制造中產生的誤差。
5、閘門的選型
下游常水位自動控制閘門的不同門型是按照浮箱半徑R和孔口面積A來劃分的。例如：56／25門型，即表示該門浮箱半徑為56 cm孔口面積為25 dm2 。另外，按照作用水頭的大小，閘門又分為高水頭（AVIS）和低水頭(AVIO)兩種型號，兩者不同之處在于兩種門型具有相同的浮箱半徑和孔口高度，而低水頭型門的孔口寬度為高水頭門的兩倍。因此，當過閘水頭損失相同時，低水頭型門的過流能力為高水頭型門的兩倍，或者對于同一過閘流量，低水頭型門的過閘水頭損失比高水頭型門的減少四倍，而最大允許水頭則減少一半。
由于下游常水位自動控制閘門的動力來源于水的浮力，所以只能應用于常年沒有冰凍氣候的地區。
6、閘門的運行維護
閘門常年于水中作業，防腐是保障下游常水位自動控制閘門正常運行的必要措施。本項目采用的防腐方式為噴鋅加封閉覆蓋涂料的方法。
日常檢查：定期對金屬件（軸承、浮箱、門面、邊框）逐個檢查；如遇漂浮物卡阻，閘門不能自動調節，應用手動葫蘆拉啟，人工清除雜物后再解除手動葫蘆；及時檢測下游水位，水位的控制靠調節閘門自身配重塊來完成。
7、 結語
下游常水位自動控制閘門適用于下游水量一定的輸水渠道上，具有結構簡單、設計方便、運行可靠和管理費用少等優點，若與遠程自動監測系統結合其效果會更加顯著。我公司建議將該類型閘門應用于中國南方各大灌區配套工程中的供水渠系，依靠自動控制原理，做到節約人力物力，為實現渠道管理自動化做出貢獻。
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【關鍵詞】污水處理；自動控制；現場控制；集中監控；污水處理應用
近年來，各個地區都相繼的引進了先進的設備、工藝，改變了人工、簡單的電器控制的污水處理局面，城市的污水處理采用了先進的計算機技術、先進的控制技術。采用污水處理的自動控制技術，能夠使設備的狀態不斷的優化，隨時調整工藝、設備的參數，節約能耗；可以節約人力、物力、財力，減少事故的發生，改善勞動的條件；進而提高處理廠的技術管理水平。
1.污水生物處理的基本理論
目前來說，在污水生物處理方法主要有：生物膜法、厭氧生物處理法、生物塘法、活性污泥法等。在眾多處理方法中，使用頻率最高的就是活性污泥法?；钚晕勰喾ū粡V泛用于城市污水處理中。
近年來，用于污水處理的處理方法中，活性污泥處理法，已經由最普通的活性污泥法，向CAST法、AB法、SBR法、漸減曝氣法、延時曝氣法、階段曝氣法、完全活性污泥法、吸附再生活性污泥法延伸。這些方法各具獨特的特點，能夠穩定的運行，保證出水的水質，還能夠有效的抵制污泥的膨脹。這些方法在城市的污水處理中受到歡迎，在處理過程中，又因自身的缺點，受到限制。在眾多方法的應用中，同時也需要實現自動化控制管理。
2.自動控制在污水處理行業的應用
2.1自動控制理論的發展
自20世紀末以來，隨著現代科技的快速發展，計算機技術的飛速發展，自動控制系統，在各個領域中，對其響應的速度、控制的精度、系統的穩定性、適應能力等都有嚴格的要求，其范圍也廣泛了。計算機技術的飛速發展，推動了自動控制的發展。控制理論可分為：現代控制理論、經典控制理論、智能控制理論三個階段。
2.2自動控制在污水處理中應用的必然性
在目前來說，污水處理的運行、設計，只是用經驗來做實驗，這樣處理的效果有著一定的誤差。如果污水處理系統，不采用自動控制，這樣就無法展現出污水處理系統的優點。所以，在污水處理中，實現自動控制是必然的。
2.3自動控制系統基本構成及工作原理
在成熟的自動控制系統中，可分為服務器及管理平臺、現場控制站、操作員站、工程師站四個單元構成。在控制系統中，主要采用標準的通訊協議、開放的系統，不僅使監測、管理相互集中在一起，也使危險、功能相分散，加強了自動控制系統的通用性。
（1）服務器及管理平臺，主要為整個系統提供網絡、應用軟件、全局共享、后備數據等服務。
（2）控制系統的核心——現場控制站。它主要是為了保障信號的控制、采集策略的實現。
（3）完成系統和操作員之間的人機界面功能——操作員站。這一單元主要包括現場狀態的報警功能、顯示功能、報表及操作命令的執行功能。
（4）工程師站，主要是控制回路組態、完成系統的配置、下裝目標運行的系統。
2.4自動化儀表在污水處理中的應用
自控系統中，最關鍵的部分就是自動化檢測系統。在工業生產中，自動化檢測系統得到了廣泛的應用。它在污水處理中被稱為眼睛。流量計、PH計、液位計、懸浮物濃度計、溶解氧測試儀、壓力計、溫度計等，在污水處理廠中被看作最主要的測量的儀表。
在城市的污水處理中，曝氣池作為污水處理工藝的核心，其測量儀表直接關系到污水處理的質量，作用非常重要。在城市的污水處理中，所有的測量儀表上的測量值，都能夠及時的傳送到顯示器上。
2.4.1流量控制系統
水量在污水處理廠的運行管理中，是一個重要的控制參數。如何及時、準確的掌握進水量，對提高污水處理廠抵抗水力負荷的沖擊，有著重要的作用。流量計的安裝，能夠實時的顯示積累處理量、實時的瞬時流量，還能夠為污水處理系統的運行，提供準確的瞬時流量參數。
2.4.2格柵控制系統
格柵控制系統可以是手動模式，也可以采用自動模式。格柵有粗細之分，可在格柵的前后分別安裝上液位差計。通過液位差來顯示堵塞程度，將信息傳輸到PLC控制器上，將其分析計算。若超過預設數量，即提示清除垃圾，在格柵的自動模式下，自動控制系統可自動將污物排除。從而保障水的正常流動，減少設備的損耗。
2.4.3水泵控制系統
水泵的控制系統中，根據水泵的運行時間，來設定成自動將水泵換為備用泵、啟動泵。在此系統中，可預設水泵的開泵順序，如果一臺不夠，另一臺會及時啟動。這樣能夠根據污水處理廠外的水量，及時、準確的對水泵的運行狀態進行調整，從而差輕設備的運轉，同時也能減少工作者的勞動量。
2.4.4沉砂池控制系統
沉砂池控制系統，包括閘門、吸砂泵、漿葉分離機、砂水分離器等設備。在各個設備之間，存在著一定的連鎖關系，當接到啟動的命令后，漿葉分離機先進行運轉，在其運轉的過程中，吸砂泵將按設定的程序，自動定時啟停，在此同時砂泵、砂水分離器同時啟動，進而延遲停機的時間。
2.4.5鼓風機控制系統
在曝氣池中，安裝懸浮物濃度計、溶解氧測試儀。鼓風機控制系統的安裝，能夠節約損耗，保證細菌的分解能力，使設備得到保護。其主要的任務是為反應池曝氣，提供穩定的、充足的氣量。在鼓風機控制系統中，懸浮物濃度計，能夠準確的測量出污泥的濃度，可根據其濃度對曝氣池的工藝進行調整。
2.4.6污泥控制系統
可以在回流的污泥管道、剩余污泥管道中，安裝上流量計（能夠測量到回流污泥、剩余污泥）。這樣在工作者值班時，就可以輕易的判斷出回流、剩余污泥泵是否正常的運轉，從而解決監控潛水泵難的問題。
3.自動控制在污水處理中的發展方向
所謂的自動控制，其發展的方向就是智能控制。智能控制是把人的思維過程，進行模型化，使用的是除了數學式以外的方法，其利用的是智能的計算機模仿人的科學。智能控制解決的問題，都是難以用傳統方法去解決的，復雜的系統控制問題。其主要分為模糊、精神、專家控制幾個分支。
污水廠自動化控制的很多難題，都被智能控制有效地解決了。在汗水處理的過程中，智能控制中的模糊控制，能夠起到很好的控制目的；智能控制能夠減少或避免，因不確定因素或是外界干擾而引起的故障，避免不必要的經濟損失。
總之，自動化控制，在污水處理的過程中，可以避免或減少人為因素帶來的隱患或事故，能夠安全、可靠的完成復雜的工藝、流程，能夠保證污水處理的效果；自動化控制，可以減輕工作者的勞動強度，從而提高勞動的效益、勞動的效率；能夠有效的節約資源。但在自動化控制的應用中，還存在一些問題，還需對其進一步的研究?！科]
【參考文獻】
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關鍵詞：變電站；綜合自動控制系統；無人值守
引言
隨著當下社會科學技術的迅速發展，促使我國社會現代化生產腳步也越來越快，人們不管是在對電力能源數量需求上，還是在對其質量需求上，所提要求也愈來愈高。而越來越普及的計算機和通信技術，也促使變電站中也開始廣泛的運用起綜合自動化系統。當下我國電力系統相關部門已逐漸將變電站綜合自動控制技術當成一項全新技術應用到電力電網中，諸多專業廠家也開始將重點研究項目定位到開發變電站自動控制系統上，并對其進行不斷地完善，并將一系列不同特色的變電站綜合自動控制系統給一一推行出來，從而使得我國電力系統發展要求得到有效滿足。
1 變電站綜合自動控制技術的價值
諧波、三相不平衡、閃變、電壓偏差、頻率以及波動這六項指標是我國電能質量的標準指標。而這六項指標在很大程度上嚴格要求了電力系統中變電站的運行水平。電力系統在運行過程中所具有的可靠性和經濟性都會直接受到變電站運行狀況的影響。而想要對變電站運行過程中的可靠性和經濟性進行提升，最為基本且簡單的方法就是對變電站運行管理的自動化水平進行有效提升，讓變電站綜合自動化目標得以實現[1]。
2 目前我國變電站綜合自動控制應用所存在的問題和現狀
2.1 我國變電站綜合自動控制應用的現狀
在我國，由于工業以太網的組網成本非常的低廉，網絡通信協議也比較的通用，致使其受到了非常廣泛地運用，逐漸被運用到電網自動控制領略中自動化控制網絡的構建上。而隨著不斷發展和進步的科學技術，在工業自動化系統中工業以太網以及無縫連接技術都得到了很好地使用。在綜合變電站發展上我國企業也是非常的迅速，在我國占據主流的都是從原來電力系統綜合自動化而逐漸轉化過來的企業綜合自動化系統，這些企業在市場份額上已經多達百分之八十[2]。傳統的網絡結構是這些企業變電站綜合自動化系統采用最為廣泛的，傳統四合一微機測控保護單元運用于間隔層，在通訊管理器或者管理機上進行間隔層設備的數據傳輸，在對這些數據進行處理，然后在對多串口通信方式進行運用，通過各自通訊接口將原先已經被處理過的數據分別傳輸到遠端生產調度系統和后臺管理機上，而在通訊違約上，所采用的依舊是電力系統的部頒CDT違約。此外，傳統現場總線，如CanBus、ProfiBus、ModBus以及Lon-Works現場總線，也仍然是這種結構模式間隔層設備所采用的。
2.2 我國變電站綜合自動控制應用的問題
人們在對這種由網絡結構所組成的企業變電站綜合自動化系統進行實際應用的過程中發現，雖然它所采用的現場總線技術較為的先進，具有非常快的傳輸速度、數據也具有非常高的安全性以及非常穩定和可靠的網絡等一系列特點，但是對于具有一定特殊性的企業變電站來說，對企業變電站綜合自動化的需求還無法做到很好的滿足[3]。特別是在工業自動化系統中對工業以太網地廣泛運用，以及無縫連接這種和其相適應的技術，促使我國企業變電站綜合自動化系統網絡在發展和創新上還需要進行不斷的完善和改進。
當下我國很多轉化成為企業變電站綜合自動化系統網絡結構，除了對企業實際需求很難做到滿足，一些缺陷和問題也依然存在于實際應用中。出現故障的網絡設備或者出現問題的間隔層設備，都是讓系統和系統之間所存在的通信故障誘導出來的，從而使整個系統出現不穩定，嚴重時，甚至還會讓整個系統遭受癱瘓，這個致命缺陷在所有的系統網絡結構中都存在著。而很多廠家為了將這個問題解決掉，都開始采用一系列的措施來防范，如雙機切換、雙機冗余等，但是所取得的效果卻并不是很理想。很多處理方式都只能做到將前置機和通訊管理器故障出現頻率進行降低，而不能讓這類問題在根本上被解決掉。
3 變電站綜合自動控制系統的設計和研究
3.1 變電站綜合自動控制系統網絡體系設計
通過站內、占中以及電站所構成的一種異構系統，并通過對前置機進行傳輸各種不同規約數據，在有前置機解析和打包這些傳輸過來的數據，在以太網中運用XML格式進行傳輸的整個過程就是變電站綜合自動化系統。
在對綜合自動化控制系統組網進行實際設計的過程中，工業以太網這種在當下被廣泛運用的技術是最為普遍的選擇，在一些大型樞紐變電站中更是如此，在節點數目上由于220kV以上電壓等級的變電站具有很多，成千上萬個CPU分布在站內，擁有很大的數據信息流，且在速率上也具有非常高的要求，在實時性、時間以及寬帶等指標同步上LonWorks網絡已逐漸顯得力不從心，而能夠滿足上述要求的只有工業以太網。因此，在大型樞紐變電站內部中工業以太網作為數據通訊網絡，是最好的選擇。
在設計的具體過程中，可以依據電氣設備中變電站進行監測控制的接口類型來設計：首先，將嵌入式以太網接口配送到每個需要檢測控制的電氣設備上，將以太網節點直接設置在該設備上，從而使其可以直接的連接到工業以太網上[4]。其次，通過RS232/485或現場總線等方式將不具備以太網接口的幾個測控裝置連接在一起，然后利用通信控制器上的嵌入式以太網接口，將以太網節點直接設置在這些測控裝置上，從而使其可以有效地連接到以太網。這兩種應用模式都需要對嵌入式以太網接口進行設計，兩者本質上幾乎相同，但是如果考慮到變電站自動化系統的電壓等級、成本以及配置，這兩種模式的適用范圍就存在很大差異；而如果考慮到可靠性，作為數據流在站內的核心，變電站內通信系統使用雙以太網冗余配置是最好的選擇。
3.2 實現綜合自動控制系統
在進行實際的實施過程中，在變電站綜合自動控制系統上，應該對面向對象方法設計進行采用，對配置進行分層分布，將全站綜合自動控制設備分成兩種，一種為站控層設備，一種為間隔層設備。首先，監視、控制、測量以及管理全站設備的中心所在設置成站控層，并對各間隔層設備所接收到的數字量、電度量以及模擬量等信息進行收集，同時對現場的控制命令進行，在遠方數據上運用遠動工作站中專用的遠動通道和調度端來進行通信。其次，間隔層主要是對實時信息進行收集，并對間隔層中一切設備的運行進行監測和控制，在于站控層的操作要求上進行自主協調的就地進行操作，從而使設備地安全運行得到保障[5]。而且在設備開關上具有就地和遠方切換的功能，在站控層出現問題沒有效果的時候，間隔層的監控和保護功能依舊可以獨立完成。
4 結束語
綜上所述，隨著我國科學水平的迅速發展，變電站綜合自動控制技術的應用也愈加顯得重要起來，只有對其進行不斷的完善，才能使我國電網系統的安全性能得到加強，從而使我國電網經濟運行水平的提升得到有效促進。
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[關鍵詞] 自動化控制技術； 煤礦控制系統； 安全應用； 煤礦開采
煤礦行業對安全生產越來越重視。煤礦開采中的自動化控制系統是杜絕煤礦生產安全事故的重要舉措，能夠對井下的狀況進行及時的監控和控制，降低了事故發生率，提高煤礦生產的安全系數。但是在目前我國的煤礦開采過程中，大多數都是人工操作，無法實現動態的監控和控制，所以引入自動控制技術，能夠有效的提升煤礦生產的安全性，很大程度上改善了系統的管理水平。
一 自動控制技術對煤礦安全生產的影響
1 煤礦安全生產現狀
煤礦事業是我國主要的能源產業，所以在促進煤礦事業的發展的前提下一定要提高安全防護措施，采用強化管理、改善科技等手段進行煤礦安全管理的治理整頓。但是在目前的礦井開發中仍然有很大的事故發生，這就暴露出一些問題。我國大多數的煤礦地質條件都比較復雜，施工難度大，很容易帶來安全隱患，管理手段也不是很先進，對于沖擊地壓、瓦斯防治等都不能及時的處理，加上現在的監控設備很落后，導致安全管理科技停滯不前，不能夠提供正確的管理以及安全保障。在礦井事業中的專業人才稀缺，從業人員技能水平不足，隨著信息化的到來，對技術人員的要求越來越高，然而大多數企業缺少采礦的專業人才，這是企業面臨的很大難題。對于內部的管理也存在明顯的缺陷，在安全、技術、資源等管理上有嚴重的缺乏，這對于礦井的安全管理帶來很大的隱患。
2 自動控制技術在煤礦開采中使用存在的問題
目前我國機械自動化技術還處在初始階段，性能過于單一，局部形式的發展狀況。而在發達國家的自動化水平明顯比我國略高一籌，在技術方面普遍實現了智能化、自動化的集成方式。這與企業自身的管理模式和工藝水平息息相關，在我國的管理模式比較傳統，局限于舊時的傳統理念，但是在發達國家已經全部實現了計算機管理，而且對人員的管理與生產模式不斷的進行創新。在機械設計方面，我國依舊處于被動狀態，不能及時的進行創新研究，設計水平進步緩慢，這也是源于對人才管理的疏忽，缺少綜合性復合人才是自動化技術水平發展緩慢的主要因素之一，而且在培養機制也沒有創新的發展，總體來說我國機械自動化技術水平的發展空間很大，只有采取創新的管理模式和育人機制，才能最大程度上提升我國自動化技術水平。
二 煤礦開采中自動控制技術的系統構成及工作原理
1 自動化控制系統工作原理
自動化控制系統采用分散檢測、整體控制的方式，在煤礦的生產過程中設置若干監控分站，能夠動態的檢測煤礦的風量、溫度以及有毒氣體的含量，然后將檢測的數據通過通信電纜傳輸到煤礦通風主站上，各監測分站的信息也匯集到主站進行集中管理，最后通過計算，得出煤礦安全生產中各項指標的狀況，并根據煤礦生產的要求制定出相應的控制方案，待系統轉化為控制指令時傳達給各分站監控中心，在變頻裝置的作用下，實現自動化控制的目的。其原理圖如下：
2 系統組成
自動化控制系統主要包括傳感器系統、中央控制系統兩大部分組成。
1） 傳感器系統
自動化系統中要接收不同的監控數據和指令，傳輸多路信號有兩種方式，一種是時分制，是根據時序的不同傳送不同的信號；另一種是頻分制，信號的發送根據自身的頻率而定，不會出現混淆的情況，由于這種電路的構成比較簡單，出現的故障次數少，所以在實際應用中要大力推廣。在頻分制系統中，采用了載頻器對信號進行接收和傳送，信號的傳輸介質為 500V 以下的動力傳輸線，能夠動態的監控巷道中各性能指標。
2） 中央控制系統
對于利用輪斗挖掘機進行開采一般有三種開采工藝作為選擇，特大型、普通型以及緊湊型輪斗挖掘機。但因為緊湊型輪斗挖掘機的斗輪比較短，容易進行變幅工作的操作，以及其機器結構緊湊、機器自重輕、造價便宜；再加上操作簡便、易于維修等優點，我國煤礦開采工作一般選擇緊湊型輪斗挖掘機進行。此外，最為重要的是緊湊型的輪斗挖掘機其半徑以及卸載的半徑長度較短，調幅方式也采用液壓缸式。對于其移動方面也采用最為簡便的雙履帶的走行式，此外，該設備的平衡架位位于機體底部并采用法蘭盤相連接，這大大的降低了帶機體的作業高度，方便煤炭開采作業的進行。
中央控制系統主要通過微型計算機來實現系統的功能，由于微型計算機的接口多，而且擴散能力強，能夠完成系統所分配的任務。在對自動控制技術的作用下，達到了精度高、速度快等特點。中央控制系統的主要任務就是將監控站所采集的數據信息進行處理，并制定出相應的控制方案，根據實際需求對通風量進行調控，同時，中央控制系統還能夠實現報警的功能，具體包括以下幾個方面：① 發出指令傳遞給監控站，實現對個分站系統的動態監控。② 對各監控站的反饋信息進行處理并修改。③ 根據系統的需求制定相應的控制方案，并轉換為控制指令使執行機構動作。④ 監控設備在運行中出現異常，能夠及時的報警并啟動相應的處理程序。
三 自動控制技術在煤礦生產系統中的功能和應用
1 實時的監測數據，進行數據表的查詢與打印
系統將傳感器采集到的數據，主要包括煤礦開采設備的運行狀況、風壓以及有毒氣體排放等參數進行動態的監測，然后根據系統設定的參數值相比較，為操作人員提供準確的數據參考依據。為了方便操作人員的更加直觀的看到煤礦開采的工作狀況，自動控制的系統設置了數據報表的功能，在數據的傳輸中，能夠將實時的數據與歷史數據按照規定的報表的模式打印出來。數據報表中有多種報表的方式可供選擇，根據工作人員的需求選擇報表的方式，提供了很大的便捷。
頂板管理主要需要考慮有履帶行走式液壓支架掩護以及無履帶行走式液壓支架掩護兩種情況。其中，在有履帶行走式液壓支架掩護的情況下，對于位于采空區的連續采煤機切割死角位置的煤柱無法回收，除此之外，對于煤房中的絕大所述的煤柱都是可以回收的，單純依賴遺留下來的煤柱不足以起到頂板支撐的作用，所以，在實踐中頂板直接頂是隨著開采的進展而隨時冒出的，老頂則將會在滯后一定時間后安全垮落。頂板管理所采取的是全部垮落法；對于無履帶行走式液壓支架的情況，單翼煤柱回收法與雙翼煤柱回收法在采空區的支撐方面并不存在差異，均是依賴于設置規整的煤柱發揮支撐作用。
2 繪制趨勢曲線
根據傳感器采集到的數據，可以通過圖形的方式表示出來，通過圖形可以看到各模擬量的變化情況，在圖形上可以描繪出實時曲線和歷史曲線。實時曲線就是指傳感器在一段時間內采集到的數據，整合出來的圖形曲線；歷史曲線就是指對一段時間內的數據的統計、匯總。通過曲線能夠直接展現出煤礦開采的生產狀況和其他器件的工作狀況，保證了系統的正常運行。
3 安全機制的設置
在系統中設置了不同等級的安全級別，同時對操作人員也設置了不同的權限，比如在安全分析人員只能夠在權限的范圍之內查看警報信息和報表的情況，其他的數據不能查詢。在不同級別的操作人員上設定了不同的密碼等級，當操作人員的等級達到相應的權限時，才能夠控制相應的區域，對于沒有權
限的操作系統直接拒絕，在很大程度上提升了系統的安全可靠性。
總而言之，自動控制系統在煤礦開采中的應用，通過在監控單元和控制單元的作用下，實現了對煤礦設備運行狀況以及各項安全指標的動態監控，保證了煤礦的安全、可靠的生產。對突況及時的處理，實現了無人值班，很大程度上提升了煤礦系統的安全性，降低了煤礦開采過程中的資金投入，給企業帶來更多的經濟效益。
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篇10
鋁材厚度控制精度是熱軋鋁板產品質量的關鍵指標之一，研究厚度自動控制系統技術及其應用具有重要意義?；诖?，文章綜合分析了厚度誤差產生的因素，同時闡述了厚度自動控制的具體應用以及故障診斷。
關鍵詞：
熱粗軋機；厚度自動控制系統；彈跳；輥縫
厚度控制系統是軋制自動化系統中不可缺少的一部分，它關系到板帶的厚控精度與性能及其成品率。熱粗軋軋制的產品質量，不單單影響在粗軋機工序，影響到整個熱軋線的生產效率，更能影響到熱精軋的軋制產品質量問題。因此厚度控制成為生產中的重中之重，通過自動厚度控制達到消除厚差以及產品質量問題。
1厚度誤差產生原因分析
一般而言，厚度誤差的產生原因包括三個方面，即軋件材料因素、軋機控制系統干擾因素和機械設備因素。（1）軋件來料干擾因素。其中，軋件來料的寬度、硬度、厚度、平直度和斷面等因素都會影響到產品的厚度。（2）軋機控制系統的干擾因素?？刂葡到y中影響鋁板厚度精度的主要因素包括軋機的速度、軋制力、彎輥、張力、厚度傳感器。（3）機械及液壓裝置的干擾因素。軋機機械裝置本身的缺點及某個參數的變化會影響出口帶鋼的厚度，表現為軋輥彈跳、軋機剛度、軋輥直徑及寬度的變化、軋輥熱脹冷縮、軋輥軸承油膜厚度等。
2厚控控制系統組成
（1）檢測裝置包含位置測量和壓力測量，其中壓下測量采用增量式編碼器，用于檢測壓下電機的速度，進而計算出壓下量。壓上測量采用磁尺位移傳感器，測量壓上缸行走位置，用于位置環控制。壓力傳感器，用于測量壓上油缸壓力，用于壓力環控制。磁尺位移傳感器具有高精度、高可靠性、高頻響性，響應頻率快，維護方便等優點。壓力傳感器采用進口元件，保證高可靠性和穩定性。高可靠性的檢測裝置，保證板帶的軋制精度。（2）執行機構包含壓上液壓油缸，壓下電機和螺桿，彎輥缸，伺服閥，伺服閥放大版，西門子S7-400PLC控制器。通過調節壓上缸伺服閥的進油和出油來控制油缸的升縮，進而達到精確控制輥縫的目的。通過調節伺服閥的進油和出油來控制彎輥缸的伸出、縮回，從而控制彎輥力的大小。（3）控制部分包含三個部分，分別為油缸模式，AGC控制模式和人機界面（控制軟件）。油缸模式包含位置閉環，壓力閉環，彎輥控制。AGC控制模式包含GM-AGC，彈跳補償，傾斜補償。人機界面包含HMI主界面和軋制表。HMI主界面由軋機剛度測量，系統靠零，控制參數修正，系統診斷，帶材設定和輸入數據，軋制表和軋制序列，報警狀態等組成。
3熱粗軋機自動厚度控制具體應用
3.1軋機靠零由于在板帶軋制過程當中，軋輥對板帶的壓力使軋件產生塑性變形，板帶從入口厚度H壓縮到出口厚度h。與此同時，板帶也給軋輥以大小相同、方向相反的反作用力，這個反作用力傳到軋機本體各部位的零件，使各零件產生一定的彈性變形。這些彈性變形累積后都反映在軋輥的輥縫上，使輥縫增大，這就被稱為彈跳。實踐表明，在軋制力P的作用下，工作機座會產生彈性形變量ΔS其形變量ΔS與軋制力P之間的關系曲線，稱為彈跳曲線。由于機座各零件之間的非線性接觸變形并不是穩定的，并且每次換輥都會有變化，所以在實際生產中軋輥的實際零位是不難確定的，這樣擺輥縫時的基準點就不能夠確定，因此不能將彈跳方程直接用于控制板帶的軋出厚度。在實際生產中，為了消除上述不確定的影響，就需要軋機靠零?？苛氵^程按照一下步驟執行：（1）電動壓下抬起開輥縫50mm；（2）液壓壓上上升40mm；（3）壓下電機動作下壓；（4）軋制力大于30噸時，液壓壓上；（5）軋制力大于90噸，工作輥以靠零轉速轉動；（6）軋制力大于900噸，支撐輥旋轉1-2圈后，存儲參考零點，然后開輥縫至指定位置，結束。實踐表明軋機靠零可以消除各不確定因素，為軋制精度提供保障。
3.2自動位置控制系統（APC）/自動壓力控制系統（AFC）在軋制過程中先將輥縫自動地控制到預先給定的目標值，并且使控制后的實際位置與目標位置誤差值保持在允許的偏差范圍之內，這種控制系統稱為自動位置控制系統，簡稱為APC系統。為了按要求軋出所給定厚度的軋件，首先必須在軋件進入輥縫之前，應預先設定輥縫；其次，在軋制過程中，為了使軋后的軋件厚度保持均勻一致，還必須跟隨軋制條件的變化及時地調整輥縫的大小，而這些都是通過APC的設定和輥縫調節及時完成的。
3.2.1自動位置控制系統（APC）由于粗軋機來料厚度大，并且每個道次壓下量較大，在自動擺輥縫的過程中，液壓缸的行程有限，故采用電液APC系統。這樣電動APC起粗調作用，液壓APC配合電動APC起精調作用。電動APC系統，電動壓下位置采用雙閉環控制模式，外環為目標位置控制方式，內環為速度環控制方式。通過增量型旋轉編碼器來檢測壓下電機的位置和速度，通過計算得到停車的提前量，在到達停車點前向壓下電機發送停車命令。由于停車后會有位置偏差，但是此位置偏差可以通過壓上油缸的位置調整加以補償，這種控制方式可以避免因位置超調而引起電機反轉所產生的壓下螺絲與螺母之間的間隙。液壓APC系統由伺服閥放大器、伺服閥、壓上油缸以及索尼磁尺等環節組成，其工作過程為，當軋輥的實際或輥縫與設定值之間產生偏差，此偏差信號經FM458計算并經伺服閥放大器，驅動伺服閥動作，進而驅動油缸，從而使軋輥的位置向目標設定值移動，直到軋輥的實際位置與設定值相等，使偏差為零，油缸停止移動，輥縫保持不變。
3.2.2自動壓力控制系統（AFC）壓力控制是AGC控制的第二個基本內環，它需與其它AGC模式一同使用。安裝在壓上油缸上的壓力傳感器檢測負載操作側與傳動側油缸的壓力，經轉換得到軋機軋制力反饋信號，反饋的軋制力信號和壓力給定信號相比較，用兩者的差值來驅動伺服閥，調整壓上油缸使差值趨于零來實現實際軋制負載與操作者給定軋制負載相一致。壓力控制主要用于軋機預壓靠調零、軋機調試、軋機剛度測量、壓力-張力速度AGC控制及故障診斷等。
4故障診斷
在實際生產過程中，難免出現故障。故障可以發生在液壓油缸漏油，磁尺位移傳感器損壞，壓力傳感器損壞，壓上伺服閥堵塞等，導致厚控受到影響。這些故障可以通過HMI診斷畫面，報警表以及labview數據記錄曲線綜合判斷出故障范圍和位置。數據的記錄和各傳感器的在線觀察，為故障排除提供了便捷。
5結束語
熱粗軋機厚度自動控制系統對于保證鋁材厚度的加工精度具有重要意義。文章綜合分析了熱粗軋機厚度誤差的產生原因，分析了自動控制系統在瑞閩熱軋機的具體應用。自動厚度控制系統在實際生產中取得了良好的效果，為產品質量提供基礎。
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