自动控制分析范文

导语：如何才能写好一篇自动控制分析，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】PLC 自动控制技术 应用措施

当前，国家工业生产水平受到广泛重视，主要因为其决定社会与国家的经济效益，是我国经济发展的重要支柱，因此，相关技术人员必须要全面分析PLC自动化技术的应用特点，并且根据其实际应用需求制定完善的措施，进而提高其应用效率c质量，为其后续发展奠定坚实基础。

一、PLC自动控制技术分析

PLC自动控制技术是当前工业生产中最为重要的技术体系，在一定程度上，可以提高其应用效率，进而达到良好的生产效果。具体技术概述分为以下几点：

首先，PLC自动控制技术基础结构。PLC自动控制技术是将计算机作为基础的控制装置，核心硬件部分为CPU、储存器等，可以支持系统的有效运行。同时，PLC中输入单元可以与CPU相互连接，输出单元也可以与相关输出设备相互连接，通信接口与各类编程器、外部设施等相互连接。根据对各个部件连接方式的分析，可以将PLC自动控制设备分为整体式与模块式，整体式可以将所有部件集成在一起，模块式可以将各类部件分为几个模块封装，在连接之后形成一个主体。

在PLC自动控制系统中，主要分为以下几个硬件：第一，电源硬件。电源就是对PLC中的各个模块进行整流与稳压，将外部的电流转换为PLC内部电路所需要的直电流，进而提高其运行效率。第二，CPU硬件。就是在整个PLC中的核心为CPU，相当于整个自动控制系统中的中枢神经，可以帮助PLC扫描周围的内容，进而完成相关工作。第三，存储器硬件。就是在PLC自动控制系统中用来编写与存储程序的硬件。

其次，PLC自动控制功能。在PLC自动控制技术应用过程中，其功能可以分为以下三种：第一，对于PLC自动控制系统的控制方案，主要就是建立相关软件平台，可以采用计算机技术等方式建立操作系统平台，进而提高其发展效率，同时，相关技术人员还可以通过此类方式对PLC输入信号进行处理，使得被处理后的信号有效传输到执行机构中，并且完成指定的动作。第二，制定完善的嵌入式与智能控制器方案，可以利用PLC固定控制软件将其安装在嵌入式的控制器中，进而将用户所编写的程序通过指定的协议传达到传输系统嵌入控制器中，进而达到良好的控制效果。第三，制定传统的PLC控制方案，在此类方案中，PLC自动控制技术可以成为一个硬件系统平台，使得相关软件可以安装到硬件系统中，进而将用户所编写的程序传输到硬件系统中，使其向着更好的方向发展。

二、PLC自动控制技术的应用措施

（一）控制开关量

PLC自动化控制系统所控制的点数可以达到上千个点，主要因为其可以与网络信息系统相互连接，因此，对任何点数都可以有效控制，同时，PLC自动控制系统所控制的逻辑问题具有多样性的特点，例如：对相关系统即时与延时问题的控制，或是控制随机问题与顺序的问题，达到良好的问题解决效果。

（二）控制模拟量

PLC自动控制技术在实际应用过程中，可以有效控制压力与温度，进而形成连续变化的模拟量，使得具有连续性工业生产特点的系统得以有效控制。因此，在实际生产过程中，相关技术人员必须要有效应用PLC自动控制技术，将模拟量转化为无量纲的标准格式，在运算之后，通常情况下会产生一定范围内的标准值，一旦标准值不在相关范围之内，相关技术人员就要对其进行有效的解决，进而达到一定的应用效果。

（三）控制数字量

在PLC自动控制技术实际应用过程中，必须要对工业机床主轴的位移数字进行控制，确保可以提高其控制效率，达到一定的控制量，进而提高其发展效率，保证不会出现工业控制数字量的问题。

（四）数据采集

PLC在实际应用期间，其储存空间较大，虽然早期的PLC产品储存数据空间较小，但是，其可以有效储存一些数据，在一定程度上，可以支持工业生产数据储存工作的运行，使其向着更好的方向发展。

（五）监控系统

在应用PLC自动控制技术的过程中，相关技术人员可以全面分析PLC自动控制系统的自检信号特点，保证可以对其进行合理的应用，进而全面监控自动控制对象，如果自动控制对象较为复杂，就要确保监控动作执行的正确性，确保能够有效诊断控制对象中存在的问题，采取有效措施降低系统故障率，一旦出现无法避免的故障情况，就要利用相关技术对故障进行排除，进而提高其运行效率，使其向着更好的方向发展。

三、结语

在应用PLC自动控制技术的过程中，相关技术人员必须要全面关注自动控制技术的应用手段，确保能够通过正确的方式应用PLC自动控制技术，在对其进行全面分析的情况下，优化工业生产技术体系，增强其实际发展效果，同时，技术人员还要阶段性的学习PLC自动控制技术的应用措施，使其向着更好的方向发展。

参考文献：

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关键词： 控制系统 性能分析 性能指标 控制方法

随着新材料、新技术、新工艺及数学的应用，自动化和它的控制理论越来越广泛地应用到不同领域，不仅涉及高科技航天领域，像飞船上天，太空舱对接及对火星的探索，以及海洋深处5千米的下潜，更广泛地应用在工业自动化、医学、金融等方面，也渗透在我们的生活中。我们身边更是无处不存在自动化电气设备，例如：空调、电视、手机等，我们越来越离不开这些省时、省力、快捷、方便的电气自动化设备。

一个自动控制系统它调节的过渡过程好坏如何评判？如何买一台冰箱？很多人可能更重视冰箱的性能价格比、售后服务、耐用及功能等。对于自动控制系统的研究，我们更重视的是冰箱制冷的过渡过程。

一、系统性能分析方法

1.系统的稳定性、准确性和快速性

如果有五台同样品牌同型号的冰箱，但它们的制冷过程不同你会如何选择购买呢？这个制冷过程如下图所示：

分析如下：①号冰箱相对于其他是最稳的，⑤号冰箱是制冷最快的，但明显看出它是不稳定的，而①②③④号冰箱只要给它们足够的时间，从理论上分析都能达到要求的精度，因为它们的过渡曲线是随着时间不断接近目标值的，用数学方法分析当时间足够长时它是收敛的。

所以如何评价一个系统就是衡量一个自动控制系统的性能指标，就是这个自动控制系统的稳定性、准确性和快速性。综合以上的分析可以得出我们希望系统比较稳、比较准和比较快，但它们是相互制约的。对不同控制系统的性能要求应有适当的调整，例如有些系统比较强调准确性，有些系统会对快速性要求更高，但无论哪种稳定性都是最重要的。

2.超调量、上升时间、调节时间和振荡次数

要比较每个自动控制系统的稳定性、准确性和快速性可以用下面的参数说明。

（1）大超调量δ%：超过目标值的最大偏差量与目标值之比，用百分比表示。

超调量越大说明稳定性越差，而快速性越好，它们是相互制约的、矛盾的。

（2）上升时间tr：从开始上升时间到第一次到达目标值的时间。理想状态下希望越短越好，在实际的自动控制系统中是不可能的。

（3）调节时间Ts：从开始上升到不断调整后进入到稳定的误差范围内的时间。正是这段时间也可以称作动态过程，之后的时间称为稳态。通常所指的动态性能指标包括稳定性和快速性，稳态性能指标就是准确性。稳定性和稳态是不能混为一谈的，一定要分清。

（4）振荡次数N：从开始上升到反复穿越目标值的次数。理想状态下希望N=0.5次。这是考虑到三项指标的综合性。

二、控制系统的控制方法分类

1.在闭环控制系统的结构中学习和研究的环节

每个自动控制系统中被控装置千差万别，例如：加热器、电机、水泵、阀门等等，被控量各不相同，例如：温度、电机转速、流量、压力和灯光等。采集这些被控量的传感器当然也不同，例如测温的热敏电阻或热电偶、测速直流电机、压敏电阻，光敏电阻等，它们涉及的知识非常广泛，但都离不开的是控制器，也就是控制方法。我们选择不同的控制方法就决定了这个系统的性能指标。

2.控制方法

（1）不连续调节器：例如前面提到的开关控制，也称为断续控制，因为它随时间的变化是跳跃的，表现为两个状态，开或关状态时就称为二位调节，俗称开关调节器。它的执行器件有些设备中选用的是继电器，因为继电器不适合频繁的开关作用，所以一般用在精度要求不高的系统中。

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关键词：电梯自动控制系统 软件 硬件 电路

交流自动控制技术的快速发展和计算机的普及带来了交流电梯的发展，交流电梯的性能远优于直流电梯，所以，20世纪80年代后，交流电梯就取代了直流电梯。到今天，电梯自动控制技术的发展以及城市化进程的加快推动了电梯行业的发展，人们对电梯运行的安全性、速度等要求也越来越高。电梯自动控制系统是电梯系统的核心内容，因此成为电梯设计领域的核心技术，也成为最容易出问题的地方。

1 电梯运行原理

电梯的最高层和最底层各有一个信号传递按钮，中间楼层均有两个信号传递按钮。最高层的信号传递按钮传递向下信号，最底层的信号传递按钮传递向上的信号，中间楼层的两个信号传递按钮一个传递向上信号，一个传递向下信号。乘客通过信号传递按钮向电梯传递信号。乘客进入轿厢后，通过按钮选择自己要去的楼层，这是内选信号。轿厢的门需要在电梯启动之前关闭，关闭的指令既可以通过关门按钮实现，也可以是定时的。轿厢门关闭之后，电梯启动，在即将到达时，装在两个楼层间的减速装置控制程序启动。电梯在运行状态时，乘客在大厅对其进行呼叫，电梯采取的是顺向截梯、方向记忆的方式。最高层或最底层呼叫电梯且电梯到达后，其会自动改变运行方向，在运行的过程中遇到反向的呼叫信号时依然保持原有的运行方向。电梯运行过程中会将运行方向和楼层显示出来，当遇到紧急停车或故障时立即执行停车指令，转入固定处理方式。

2 电梯自动控制系统结构

可编程控制器（PLC）的数字语言非常清晰，运用起来非常灵活，在电梯自动控制系统的设计中有广泛应用。电梯的运行是依靠外部呼叫信号和自身内部运行控制规律来实现的，外部呼叫信号时随机的，所以不能运用逻辑控制或顺序控制进行电梯自动控制系统的设计，必须将随机与逻辑结合起来。

2.1 系统需求

此模拟电梯自动控制系统由电梯机械装置和PLC控制系统等组成，采用顺序逻辑控制模式进行电梯基本运行的控制，再根据随机信号的状态和电梯当前的运行状态进行电梯运行控制。这个运行控制过程中，每层楼都要设置一个接近开关，用来检测轿厢的位置，其次是显示出电梯的运行方向以及当前所在的楼层。这是电梯运行的基本需求。在显示上，采用LED显示屏和发光管将电梯的运行状态和所处楼层数显示出来，而楼层数和乘客的呼叫信号则显示在接近开关的显示灯上。设置正反两个方向运行的互锁功能和故障保护功能，保证电梯运行的安全。

2.2 硬件配置

第一，电梯呼叫信号电路。将电路中的全部行线P0.0-P0.n置最低电平，然后检测列线的状态，若列线中没有低电平，说明键盘中有按键被按下，而按下的按键就是低电平线与四根行线交叉的按键之一。确定键盘中按键情况之后，若是存在闭合键，那么就需要进一步确定该按键的具置。将某根行线调为低电平，其他三根保持高电平，然后检测列线的电平状态，若有低电平列线，则表示该列线与低电平行线交叉的按键就是闭合键。

第二，运用三菱FXIN系列的PLC进行自动控制系统的配置。该型号的PLC除了进行主机单元的配置，还可以进行I/O、A/D、D/A模块的配置。FX1N系列最多可控制128点，除了可以扩展输入输出，还具有模拟量控制和通讯，链接功能等的扩展性。所以，FX1N系列可以广泛应用于一般的顺序控制。FXIN系列PLC可以使用内部辅助继电保护器M、状态继电保护器S、定时器T、寄存器D、计数器C等，功能非常强大，满足电梯自动控制系统配置的需要。在编程方面，FXIN系列PLC有专用编程器，运用梯形语言或指令表进行编程。

第三，轿厢平层和停车。平层是指电梯停车时轿厢的底应与门厅地面相平齐，两个平面的误差≤5mm。平层停车过程需要在轿厢底与停车楼层相平之前开始，先减速再制动，保证电梯运行的稳定和安全。在轿厢的顶部安装一个上平层感应器和一个下平层感应器，两个感应器隔着磁板安装在井道壁上。电梯向上运行过程中，上平层感应器先插入到隔磁板中发出减速指令，然后电梯开始减速，直到下平层感应器也插入隔磁板中，这个时候就发出停车指令，电动机停止运转，发出开门信号。电梯下行过程的信号获得过程则正好与该过程相反。

2.3 软件设计特点

第一，同方向就近原则。在软件编程过程中，主要是根据电梯当前所处位置以及运行方向来进行，当电梯运行方向为向上时，当前电梯所处位置以上的楼层发出向上的呼叫信号时，呼叫信号对应的楼层继电保护器状态为“开”，电梯进入该楼层时继电保护器状态变为“关”，依次反复进行。呼叫信号与继电保护器的共同动作完成电梯的操作。

第二，随机逻辑控制。电梯运行过程中，接近某一楼层时，若检测到该楼层有同方向的呼叫信号，那么就在该楼层执行减速停车指令，若没有就继续运行，直到该动作完毕后停止，实现随机逻辑控制。

第三，根据随机逻辑控制的要求，PLC可以发出正向运行、反向运行和制动信号，运用一定控制规律和控制算法实现对电机的控制。当电梯系统出现故障时，PLC中止发出控制信号。

第四，输入、输出回路。电梯的输入、输出单元也就是PLC的I/O接口单元，由厅外呼叫、轿厢内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内上下平层、门锁、安全保护、继电器、消防、称重等单元组成。厅外呼叫单元负责对厅外呼叫信号进行登记、记忆和消除，轿厢内选层单元负责预选层指令的登记、消除和指示。楼层及方向指示单元是输出单元，显示出电梯当前的运行方向以及所处位置。开关门单元也是输出单元，控制厅门和轿门的开启与关闭，在自动定向完成或是电梯停稳之后，PLC就会给出相应的开关门指令，完成开关门动作。

3 电梯自动控制系统的优化设计分析

在电梯运行中，需要反复调用ASK1即电梯所处位置状况以及ASK2对电梯的请求，在这个过程中，采用外部存储器进行变址寻址，可以有效避免程序应反复被调用而出现地址难以辨认，程序无法顺利执行指令的问题。判断电梯的关门条件时，用1减去当前的电梯状态数据后进行逻辑运算。当电梯在开门楼层收到开门请求时，执行开门程序。如图1所示为系统优化程序，电梯内部和外部的请求控制数据依次存放在外部RAM的6000H-6009H中，#00H表示选中，#01H表示未选中，6010H-6016H中只有一个#00H。内部RAM中的50H-53H存储与电梯运行相关的控制数据。

结束语

作为当前快速发展的一个行业――电梯行业，其自动化控制水平越来越高，计算机技术、信息技术、自动控制技术等的发展推动了电梯的健康发展。单片机作为一种集成电路芯片在电梯自动控制系统设计中得到了广泛应用。为促进电梯运行的稳定性、安全性、舒适性，进行电梯自动控制系统研究是非常必要的，其发展必将带动电梯控制技术的可持续发展，促进电梯行业的健康发展。本文简单介绍了电梯自动控制系统的系统需求、硬件配置和软件设计特点，供同行参考。

参考文献：

[1]曾悦.电梯自动控制系统的分析及其设计[J].科技风，2011（6）：87.

[2]段新燕.单片机在电梯自动控制中的应用[J].电子科技，2013，26（10）：161-162.

[3]乐为.“项目化团队式”毕业设计的开题报告――四层电梯自动控制系统的设计[J].快乐阅读（上旬刊），2012（3）：13-14.

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【关键词】自动控制；遗传算法；应用

遗传算法是自然选择的基础上，基于基因遗传原理的随机的搜索算法，是在微型的计算机上进行模拟生物进化而产生的一门新兴的专业。随着计算机技术和现代控制学的不断发展，工程控制师面临着越来越多的挑战，对优化自动化控制的处理算法提出了要求。而遗传算法作为一种仿生算法，具有成熟度极高的鲁棒性和适用性，得到了控制工程师的青睐。近年来，将遗传算法应用在自动控制化的领域里的工程师越来越多，如，鲁棒、滑模、神经网络、PID控制等等许多方面都得到了广泛的应用。本文将会对几种遗传算法在自动控制中的应用进行分析。

1.遗传算法概论

遗传算法是基于达尔文的自然选择理论衍生出来的。达尔文认为，自然界的一切生物都是通过自身物种的演化来不断适应新的生存环境，遗传算法正是这种理论上，通过现代计算机的模拟而发展出的，它吸取了达尔文的物竞天择适者生存的观点，使得遗传算法能够为系统提供一种在复杂空间进行随机搜索的方法，并且从这些方法中优化出最适应的解决途径。遗传算法在串之间进行有组织但是又很随机的信息交换，随着算法的进行，好的优良的部分会被不断地传承下来，而坏的部分会被不断的淘汰，因而受到很多工程控制师的喜爱将它应用在自动控制的领域里。

2.遗传算法在自动控制领域的应用

遗传算法于自动控制的领域里的应用主要可以分为两种，一是在线自适应调节，二是离线设计分析。其中离线应用还可以被分为两种，即直接涉及法、间接设计法。在第一个直接设计法里，遗传算法是被用来当作优化和搜索的引擎，像是对于一个已知被控对象来选择一个合适他的控制的结构或者是优化一个特定的控制器参数的设置来满足它在性能指标上的要求。在第二个间接设计法例，用传统方法做其他部分，而遗传算法为这个系统提供优化参数。遗传算法在线自适应调节中的应用主要也可分为两类，一种是直接用遗传算法优化控制器参数，构成了有遗传算法作为自适应控制器的自适应优化的机制；一种是把遗传算法作为一种可以辨识未知和时变的特征参数的学习机制，调整自适应控制器。

2.1最优控制

遗传的算法于最优控制的方面得到较广泛的应用。控制的大多数问题都可以解释为寻找在不同的系统当中所对应的一组最优的控制。传统的方法都存在对输入的初始值敏感，收敛速度慢，易陷入局部很小的缺点。而遗传算法在这方面比传统的方法表现好的多。在对离散时间的最优控制的问题上的研究表明，遗传算法在这个问题上的结果比传统算法好很多。在手推车问题、收获问题等问题上的成功证明遗传算法在最优控制上具有很大的潜力，未来遗传算法也将更多地在最优控制这个问题上更好地表现。

2.2模糊控制系统

不论是经典的还是现代的控制理论都能够很好的处理精确的数学模型的系统，但在实际的应用当中，每个系统不可能样样都精确，存在很多模糊值，操作的难度十分大。模糊推理方法是在控制系统没有模型估计的基础上建立起来的控制系统的有效工具之一，这是基于规则的系统把模糊的语言变量输入规则集合之中，来对人的经验和方法进行建模。传统中，这种方法例的模糊规则的制定和调整都要有专家来，这样非常耗时和困难。科学家就将遗传算法应用到模糊控制里，大大的提高了效率。遗传算法对于提升模糊控制器静态和动态的性能起了很大的推动作用，应用性十分强，在模糊控制应用的领域遗传算法的前景很广。

2.3非线性控制

控制系统设计里，有许多控制的问题可以算入优化的大框架中。在实际问题中问题往往比较约束和呈非线性，不同的参数的组合却有可能会得到相同的控制作用。传统方法中对于初次输入的值很敏感，容易陷入困境。而遗传算法由于不用指数函数微分，所以用遗传算法设计出来的自动化方法可以考虑实际中系统很多的性能方面的要求，并且可以直接设计出非线性对象线性控制器，这是传统方法做不到的，基于这个优点，在非线性控制中，遗传算法得到了推广。

3.结语

随着人类科技的发展，自动化技术的应用越来越广泛，而遗传算法作为优化自动化控制的重要方法，应该得到广大控制工程师的重视，不断地发展和改进遗传算法，使其能够更好的应用到自动化控制的领域中。使用遗传算法优化自动化控制是大势所趋，因为它的计算都是在计算机的辅助下完成，减少了人为因素的影响，使得设计的自动化程度得到了提高，所以遗传算法是工程设计师们设计系统的一个不错选择。

【参考文献】

[1]张绍红，毛尚旭，宁书年.模拟退火法和遗传算法联合优化技术及在反演解释中的应用[J].煤炭学报，2007（01）.

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【关键词】节水灌溉；控制系统；自动化

【中图分类号】S275 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0350-02

目前，怎样节约用水是全球关注的热点问题，各个国家都根据自己国家的实际情况，推出了不同高度节水技术。在国外，节水灌溉控制系统发展较早，其自动化程度相对较高，节水灌溉控制体系较为完备。随着相关的研究不算的深入，将蒸腾量、土壤含水率、气象等因素相结合，开展综合灌溉控制。由于我国对这方面的研究起步相对较晚，自动化的程度还不高，设备落后，与国外有一定的差距。在我国，如何来发展适合中国国情的灌溉方法成为业内人士关注的重点。本文主要针对一套节水灌溉自动控制系统进行分析，该系统实现了土壤含水率的在线监测与控制，实现了精灌溉，对水资源利用率的提高有重要的意义。

1、系统理论的形成

受缺水、干旱等对植物正常生长功能产生影响的因素的胁迫。李文华在研究中表明：不同土壤水分处理对树种的根重、茎重、生物量及树种有显著的影响，植物的单株耗水量及叶片的含水量都睡随着土壤水分的降低和降低，只有在含水量高于某一值时，植物才能很好的生存。所以，对植物需要的水量变化进行掌握，对植物的生长有重要的作用，对于灌溉而言，不但可以达到节水的目的，还能保证植物的正常生长。所以，该自动灌溉系统基于对植物土壤含水率的阈值与最大生物量阈值进行研究。

2、系统设计

2.1 系统组成部分

如图1所示为系统的结构，分别包括中央监控计算机、灌溉检测控制器、阀门控制器及土壤水分传感器等部分。土壤水分传感器主要是检测土壤的含水率，灌溉监测控制器主要完成中央监控计算机与底层RS 485网络节点之间的通讯；阀门控制器主要目的是用于控制喷灌，阀门打开时间长短对应喷灌量的多少。中央监控计算机主要针对土壤含水率进行分析，然后做出灌溉的决策。

2.2 系统工作流程

首先，中央监控计算机定时通过无线通讯模块向灌溉监测控制器发出数据采集信息，灌溉监测控制器对信息进行分析，并通过Rs_485网络向土壤水分传感器发出采集指令，土壤水分传感器开始对土壤含水率进行采集，通过原路径返回给灌溉监测控制器，灌溉监测控制器再回传给中央监控计算机。经过中央监控计算机对采集到的数据进行分析处理，将处理结果通过Rs-485网络发送给灌溉监测控制器，由该控制器向阀门发出控制命令。阀门根据命令决定阀门的开与关，并将信息原路径返回给中央监控计算机。往复循环，形成一个闭环控制自动灌溉系统。

2.3 土壤水分传感器设计

在该自动灌溉系统中，最为关键的是土壤水分传感器，其关系到精准灌溉的目的，其设计的精准性成为首先要解决的问题。本系统主要采用自主研发的BD-1型土壤水分传感器。由100MHz信号源、不锈钢探头及同轴传输线组成。信号源产生电磁波沿着传输线传输到探头，探头与传输线的阻抗是不同的，一部分信号反射会信号源，在传输线上，入射波和反射波叠加，形成驻波，传输线上各点电压幅值存在变化。土壤介电特性对探头的阻抗有一定的影响，土壤的含水率又影响土壤的介电特性。含水率不同时，土壤的节点性质是不同的。BD-1型传感器的测量性能较好，其测量精度可以达到正负2%，可以满足该系统的需求，其内置处理器对于Rs-485接口进行扩展，便于组建大范围的监测网络。

2.4 灌溉检测控制器设计

在整个节水灌溉系统中，灌溉监测控制器处于监控基站的地位，其基本构架如图2所示：

该控制器采用凌阳16位单片机SPCE061A组成最小系统。通过SRWF无线模块，控制器与中央监控计算机进行通信，通过Rs-485网络和土壤水分传感器及阀门控制器进行通信。通过扩展，系统的兼容性更强，不但可以单独有中央监控计算机进行控制，还能脱离计算机独立进行运行。

2.5 中央监控计算机监控软件设计

在整个系统运行中，中央监控计算机监控软件起着核心的作用，中央监控计算机监控模块的结构如图3所示：

土壤含水率数据的采集方式有三种。最短的采集步长可以设置为两分钟，也而已设置为二十四小时内的某一点整点采集，手动采集用于测试系统的通讯是否正常。在数据的采集过程中，按照含水率的变化，对含水率低于10%，高于15%的土壤进行过滤。如果要查看历史数据及阀门的动作记录，可以通过管理功能模块来实现。传感器的矫正功能主要用于对传感器的标定参数进行修改，这样可以使传感器使用各种土壤类型。

3、实验验证

该系统在某精准灌溉示范区进行试验，已经无障碍运行长达200多天，实现了精准灌溉的要求。该示范区的面积约500平方米，种植有乔木、草坪、灌木及花卉等植物，主要植被以彩屏草为主，并认为的修建平原、土丘景观。根据植物类型及地势的差异，本研究将示范区分为五个灌溉区，每个区域至少布置一台土壤水分传感器，埋置的深度根据植物根系的深度设置。在地势平坦的草坪区，距离地表8厘米、12厘米及20厘米深度各埋置一台BD-1土壤水分传感器。草坪草的根系都比较短，约10厘米左右，所以在深度为8厘米和12厘米处安置的土壤水分传感器可以检测到根系附近土壤水分的变化情况，而20厘米深的传感器作用主要是对灌溉水下渗及地下水补给情况进行监测。

该系统控制的主要目的是，使中层土壤的含水率趋于稳定，下层土壤含水率在灌溉之前保持稳定，不至于灌溉水过分的下渗造成水资源的浪费，达到节水的目的。为了对系统的控制性能进行检测，将土壤含水率灌溉阈值设置在8%-26%之间，本文选定在20.7%，对土壤的含水率进行实时的监测。

4、结果与分析

图4为2010年9月1日至2010月9日4日草坪土壤含水率的变化情况，自上而下三条曲线分别表示土壤上层、中层、下层的含水率变化曲线。在1日和2日，土壤中层含水率两次出现灌溉阈值，系统自动开启电磁阀进行灌溉，在检测到下层土壤含水率上升一个百分点之后，灌溉停止，防止出现过量灌溉。在灌溉前后，下层土壤的含水率最小值17.1%，最大值18.7，基本处于稳定状态；中层土壤最小值20.5%，最大值22.5，也基本稳定。这就说明灌溉水没有渗透到根系以下层的土壤中，没有出现过量灌溉，达到了节水的目的。也就说说，该系统可以对土壤中的含水率通过灌溉进行控制，既保证植物需要的水分，又不至于出现过量灌溉现象，节约了灌溉用水。

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关键词：PLC技术；电气自动控制；应用

过去采用传统的电气自动控制系统有很多的不足之处，这就很难满足现代社会不同行业生产的需要，现在社会是一个信息社会，人们追求的是快捷和低成本的生产。因此，作为一种新的科学技术，PLC自动控制因其独特的优势已经被广泛应用在在电气工程领域，除了可以单独应用在电气自动控制外，它还可以和现代自动控制系统完美地结合在一起，进而提高我国的电器工程技术水平。该技术在实际的应用过程中能够全面提升系统的运行效率，而传统系统是无法实现这一要求，另外，该技术可有效降低企业进行系统安装、调试、维修以及养护等方面的成本投入，从而极大的提高了企业的经济效益，鉴于PLC自动控制技术具有的强大优势，我国未来的电气工程行业极有可能将改技术作为长远发展的主要方向。

1电气自动控制中PLC自动控制技术的应用

现阶段，我国的PLC自动控制技术已经大量的不断应用于电气工程领域，且技术水平在不断提高，其主要应用于工业电子自动控制领域中的开关量作业。譬如电气自动控制系统在实际工作中开关量必须具备着良好且稳定的量化信号才能够顺利完成各项工作。在电气自动控制系统中应用PLC自动控制技术有利于全面提高该系统控制能力，并稳定的传输操作信号，从而高效完成各项信息操作指令，并满足系统生产需求。也就是说在电气自动控制系统中应用PLC自动控制技术能够全面提高传输信号的稳定性和高效性，使得开关操作指令更加准确和快速。此外在该系统中应用PLC技术能够有效控制工业生产流程，提高自动控制和管理综合能力，生产人员也能够结合着工业生产实际需求应用PLC控制技术来控制生产流程和生产操作，从而促进着工业生产流程更加快速。譬如生产企业能够在电气自动控制系统中应用PLC自动控制管理技g，企业能够结合生产实际状况和企业发展方向来随时调整生产项目和生产操作。此外PLC自动控制技术应用于电气自动控制系统能够有效提升系统生产和工作基本性能，并推动着电气自动控制系统的快速发展。电气自动控制系统充分利用PLC自动控制技术的优势来展开一系列的生产活动，能有效促进着电气控制系统趋向于智能化和网络化方面快速发展。除此之外还可以充分利用现代化互联网信息技术优势来处理生产信息和操作流程，从而提高电气系统的工作效率，并能够有效减少企业生产成本和人工成本，并推进电气工程行业现代化发展进程不断深入。

2新型的PLC自动控制技术推动着电气自动控制的发展

2.1新型的PLC自动控制技术应用于交通电气控制管理领域

目前，新型的PLC自动控制技术极大推动着电子自动控制的快速发展，在交通管理领域中也被广泛应用，其中交通领域中主要用于交通信号灯的控制和管理，规范车辆和行人严格按照交通规则进行行驶。在交通领域中应用新型的PLC自动控制技术主要是为了加强对线路管理和控制，并有效控制着交通信号灯，不断完善交通控制管理系统。当产生交通问题或者事故时，借助于PLC控制管理技术优势并采用交通监控基础设备对路段实时信息进行采集，然后再通过交通网络平台将路况信息向相关管理部门进行反馈，从而快速的解决道路交通问题。对于交通管理系统来说应用PLC自动控制管理技术能够对道路状况进行实时监测和采集以及信息传输，并且不需要额外工作人员发送操作命令。在交通管理系统中应用PLC技术能够有效减少道路交通事故，保障着道路通畅和交通安全。

2.2新型PLC控制管理技术应用于数据电子自动管理领域

目前来说我国电气自动控制系统广泛应用于数据管理领域，能够充分发挥出PLC技术的基本优势和作用。譬如通过利用PLC编程方式进行数据电气自动控制系统的编程，严格控制着数控机床的运行状况和工作稳定性，确保数据机床快速完成操作指令任务。在数控电子自动系统中应用PLC控制管理技术能够全面提升工作的准确性和高效性，并能有效处理电气自动控制系统中所遇到的各种问题，确保工业生产产品的综合质量。当前来说PLC技术的应用领域极其广泛，而在数据电气自动化方面的应用PLC技术能够充分将其优势和作用发挥出来，并不断完善数据生产管理控制系统，同时还让自动控制系统拥有着编程基本能力，使得生产系统操作更加智能化和高效化。因此生产型企业在应用PLC技术时应当要充分结合自身控制系统基本状况以及发展方面进行选择，从而保证着企业生产产品的综合质量。

2.3新型PLC控制管理技术应用于空调自动管理领域

对于空调管理领域来说对于电气自动控制管理系统提出了较高的要求，因此选用PLC自动管理技术能够使空调自动化管理更加便捷和高效。根据相关实践显示在空调系统中应用多种控制方法，只有PLC自动控制管理技术才能够实现最高效率和质量，在空调系统中应用PLC控制管理技术时，用户可以结合自身的实际需求给予空调控制系统下达操作指令。譬如将PLC控制管理技术应用于中央空调电气控制管理系统中，能够确保中央空调控制管理系统更加高效和稳定的运行，满足着用户的个性化需求。用户可以结合自身实际需求对空调系统进行相应调节，让空调系统运行更加高效，此外还能延长空调自动控制管理系统的维修服务时间，全面提高着空调自动控制管理系统的运行效率，不但能够符合用户的个性化需求，还能够有效提升企业的经济效益，推动着企业的快速发展。

3结语

总而言之新型的PLC自动控制管理技术被广泛应用在电气自动化管理领域，对于电气自动化发展领域起着促进的作用。在电气自动控制管理系统中应用PLC新型管理技术能够不断完善继电器的编程逻辑，能够全面提升管理系统的稳定性和高效性，使得系统管理控制更加便捷，能够有效减少工作人员的工作量。PLC控制管理技术应用的领域非常广泛，当使用微处理器时还可以对数字运算进行智能控制，全面提升设备运行的稳定性和操作简便性，极大推动着电气自动控制管理系统的快速发展。PLC自动控制管理技术被应用多个领域，对其在交通领域和数据领域以及空调管理领域的作用进行综合分析，并充分挖掘出该控制技术的作用和价值。PLC自动控制管理技术不但能完善系统控制管理功能，而且还能全面提高系统管理准确性和高效性，推动着电气自动化管理系统的迅速发展，从而提升电气工程行业的经济发展效益。

参考文献：

[1]陈贻棉.PLC技术在电气自动控制中的应用研究[J].中国新技术新产品，2015，（08）：96-98.

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等优点，现在大部分的建筑都会设计该系统，本文重点对BA系统的中央管理、各分控点设

计要求及各系统的设计要点进行分析总结。

【关键词】建筑设备自动化；管理与监控；主（分）站；控制点；要点；

BA系统即建筑设备自动化管理与监控系统，简称建筑自控系统，它具有如下几方面的优点：

（1）可提供安全、舒适、快捷的服务；（2）建立先进与科学的综合管理机制；（3）节能；（4）降低人工成本；（5）在日常管理和突发事件的处理上，能够全面协调调度各个系统。

下面重点对BA系统的设计要点进行分析总结：

一、中央管理机

1、中央管理机硬件配置应满足的基本要求

（1）中央管理机以计算机主机为核心，大型系统应配置工业级计算机，主机至少含有一台CPU设备；当含有保安、消防子系统时，必须配置一用一备的双CPU处理单元。

（2）中央管理机设备包括：显示器、标准键盘、通信接口、鼠标及至少一台打印机。如设置多台打印机或一台双色打印机时，报警记录用红色字体。

2、中央管理机软件配置应满足的基本要求

（1）中央管理机应具备系统软件、应用软件、语言处理软件、数据库生成和管理软件、通信管理软件、故障自诊断软件及系统调试与维护软件。

（2）优先选用汉化版工具软件配置。

二、现场分站

1、分站基本功能和类型及应满足的要求

常规的DDC型分站含有CPU单元，并根据其所服务的受控系统的要求配置各种必要的功能模块。DDC具有独立的控制程序及基本数学模型与算法，能独立运行，包括对受控系统完成过程控制的全部要素。除实时采集各种现场系统参数，实时调节、驱动执行机构程序。中央管理机故障时不影响分站运行，也不影响分站与分站间通信网络运行。更改分站程序和参数设定可通过便携式电脑完成。

2、分站容量的确定及设置应满足的要求

（1）分站容量根据所辖区域受控系统I/O点数量确定。

（2）分站位置选择宜相对集中，以达到末端元件距离较短为原则（一般不超过50m），选择在机房或弱电间内。

（3）分站一般可选壁挂式结构，在设备集中的机房控制模块较多时，可选落地柜式结构，盘前操作净距不小于1.5m。

三、空调制冷系统控制要点

1、负荷控制（温度设定、程序设定）：根据供/回水温度与流量计算的热负荷，对机组进行启动台数和次序控制。

2、压差控制：根据供/回水压差，比例调节旁通阀，保持供/回水的压力平衡，并按拟定程序，发出启/停机组信号。

3、连锁控制，配套机组启/停控制。启动：冷冻水泵冷却水泵冷却塔制冷机；停机：制冷机冷冻水泵冷却水泵冷却塔；

4、监测：供/回水温度、水泵运行状态、制冷机运行状态。

5、报警、记录：供/回水温度超限，油压、油温超限，水泵及机组故障。

6、显示、打印：温度、流量、压力参数、设定值及测量状态。

四、冷却塔系统控制要点

1、温度控制：根据冷却塔出水温度，控制风机启、停。2、水位监测：根据冷却塔水位，控制补水泵或补水电磁阀启、停。3、监测：进、出水温度，水泵、风机运行状态。4、报警、记录：温度超限、水泵故障、风机故障、水位低限。5、显示、打印：温度参数、设定值及测量状态。

五、热交换系统控制要点

1、热交换器控制：根据二次水出口温度与设定值之差，以比例积分模式，调节一次水货蒸汽阀门开度。2、监测与控制：一次水（蒸汽）温度、压力，二次水供/回水温度，按设定程序对循环泵进行启/停台数控制。3、报警、记录：一次、二次水温度超限，循环泵故障。4、显示、打印：温度参数，设定值及测量状态。

六、空调及新风机组系统控制要点

1、风机控制：按设定时间程序启、停风机，并与进风阀门连锁，累积运行时间。

2、温度控制（温度、阀门开度、冬夏季转换设定）：根据送风温度与设定值之差，以比例模式控制盘管供水阀开度。冬季时设定阀门最小开度，以维持盘管不冻结最小热水流量。

3、过滤器控制：测量过滤器两侧气流压差，若超过设定值，更新过滤网。

4、新风风阀控制：根据室内新风控制二氧化碳浓度，控制进风风阀开度。

5、监测：室外新风温度、送风温度、风机运行状态和过滤网状态。

6、报警、记录：温度超限、风机故障、过滤器压差超限、更新过滤器和电机故障。

7、显示、打印：温度参数设定值及测量状态。

七、风机盘管系统控制要点

1、温度控制（冬夏季转换设定）：根据室内控制器设定值与室温之差，按比例模式调节供水阀门开度，可选择就地温控模式和联网温控模式。2、监测：典型室内温度。3、报警、记录：风机故障。

八、车库排风系统控制要点

1、换气控制：根据室内有害气体浓度与设定值之差，启停排风机、送风机。2、监测：室内有害气体浓度，送、排风机运行状态，累积运行时间。3、报警、记录：送、排风机故障。

十、液位控制要点

1、污水池、热水箱中元件选择不宜选用电极式液位检测器。2、监测：液位状态，排水泵、补水泵运行状态，累积运行时间。3、报警、记录：液位超限和水泵故障。

十一、电梯、扶梯系统控制要点

1、监测：电梯运行状态、扶梯运行时间累积。2、报警、记录：电机故障、运行异常。

十二、电力、照明系统控制要点

1、火灾情况下，切除非应急电源配电支路。2、室内照明：按设定程序启、停照明回路；按室内照度与设定值之差，控制调光器。3、室外照明：按设定程序启、停室外照明、立面照明、障碍灯等回路；按室外照度并以设定值为限，启、停室外照明、立面照明、障碍信号灯。4、监测：室内、室外各照明回路启停状态，累积启动次数，室内、室外照度。5、报警、记录：障碍信号灯故障。

十三、供、配电系统控制要点

1、对于配电系统在正常情况下运行，应预先确定和编排各自适用的控制程序。

（1）在正常运行条件下，依据电力需求曲线设置时间程序，自动调峰，依据功率因数检测自动投切电容器组。

（2）在应急运行条件下，依据电源监测结果，控制断路器组或发电机组的投切。依据火灾区域报警信号，切断相关区域非消防用电电源。

2、对变、配电设备运行状况和电能质量的检测、记录，包括：

（1）各断路器通、断状态；（2）变压器的温升；（3）主母线的运行状态；（4）重要出线回路、线路温升；（5）市电电能质量（电压、电流、频率、功率、功率因数）；（6）用电量及电费计算；（7）发电机组运行状态（转速、油温、油压、油量、水温、水压）和累积运行时间；（8）发电机组供电质量（电压、电流、频率、输出功率）；（9）蓄电池组电能质量（输出电压、电流）。

3、变、配电设备的报警、记录，包括：

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关键词：机电控制系统；自动控制技术；机电一体化；智能化

我国是当前世界上制造业大国之一，随着生产力水平不断提高，对机电等制造行业提出了更高的要求，不仅需要满足人们日益多层次的机械需求，更要利用自动化控制系统提高生产效率，基于此，机电一体化应运而生，它能帮助机电企业扩大生产规模，在行业中占据越来越重要的地位。

1 机电控制系统和自动控制技术的概念

在了解机电一体化含义之前，需要理顺机电控制系统和自动控制技术概念：

1.1 机电控制系统概念

机电控制系统是指利用计算机设置生产程序，通过控制装备远程遥控生产过程，它具有自动化、智能化、高效化[1]等三个特征，从机电控制系统本身来说，自动化是其最基本的特征，它能借助通信领域的力量，远程监控机械生产，工作人员能够通过微型计算机检测生产细节，当生产过程出现问题时，能较快解决；从机电企业工作人员角度来说，智能化特征能够帮助工作人员减少工作量，在一定程度上避免人工失误，当机械生产环境较危险时，智能化机电控制系统能够代替人力作业，保障工作人员安全；从机电行业的角度来说，机电控制系统将行业连接成一个整体，高效化特征能提高行业生产效率，促进新技术手段和综合控制系统出现。

1.2 自动控制技术的概念

自动控制技术是指依靠控制装置和控制器，设定生产工作程序，在没有人力直接参与的情况下，按照一定生产规律运作，相对人工控制而言，它具有独特优势，比如自动控制技术中的硬盘驱动，这种“伺服系统”能精确定位，在嘈杂的工作环境中依然能稳定工作。

2 机电控制系统中自动控制技术的应用途径

随着科学技术进步，机电控制系统中应用自动控制技术的途径越来越多，主要集中在以下两个方面。

2.1 自动控制技术应用于机电控制装备

自动控制技术核心内容是控制装备和控制器，用一个简单的实例来说，当需要记录机电控制装备的运转速度时，要利用控制器来测试。在目前很多机电企业都开始引进新型自动控制技术，比如PLC，即可编程逻辑控制器[2]。

机电控制装备中加入控制器，将生产系统联合成整体，工作人员在监控生产过程时，能及时发现问题并解决，这样不仅避免了企业经济损失，也优化了产品质量。在这个自动化过程中，控制器在一定程度上能代替人力作业，以精密的计算程序代替人脑，减少人工失误。

2.2 自动控制技术应用于机电微型计算机

自动化控制技术应用于机电微型计算机，其利用控制装备建立数学模型，同时在微型计算机的辅助下，控制相关生产程序，它具有三方面的优势，第一方面，从微型计算机生产价值来说，协调了自动控制和机电规律之间的关系，促进了单元技术的融和，自动控制技术应用于机电领域以来，产生了巨大的生产价值，提升了产品科技含量，缩短了产品生产周期，同时延长了设备使用周期，减少了企业投入[3]，需要注意的是，在这个过程中，促使了工程师不断研发新型机电模型，提高了工作能力；第二方面，从安全角度来说，微型计算机中加入自动化，能较知危险，比如机电生产线中某一生产环节出现漏洞，自动控制装备能立即停止机器运转，减少企业经济损失；第三方面，从机电一体化的角度来说，自动化技术为机电一体化提供了技术基础，比如传感检测等。

3 机电控制系统中一体化设计

机电一体化设计覆盖的应用领域较广，主要有机械、电子等，掌握机电一体化加工技术，能完善机电控制系统，促进机电行业智能化进程。

机电一体化具有智能化、微型化、网络化、模块化等基本特征，其中需要注意的是模块化特征，由于目前制造业庞大，种类繁多，在研究机电一体化产品时，难以将各厂家联合起来，但是如果将机电一体化设计“模块化”，制定产品各项标准，研发新型机电产品，小企业在这个过程中可以自主寻求合作厂家，扩大生产规模，提升生产效率。微型化特征是网络背景下所独有的，它突破了时间、地域限制，提升了机电一体化的影响力，用先进的微型技术改变了机电领域现状。

3.1 机电线路中的一体化设计

机电线路中的一体化设计主要体现在电子线路上[4]，在传统的机电控制中，电子线路与控制装备隔离，使得在生产设备运转过程中无法及时了解产品情况，降低了设备使用率，机电一体化后，微型计算机和控制器应用于机电控制系统，代替了原来的控制装备，提升了工作效率，比如在汽车零部件生产工厂，建立了一体化机电线路后，能快速生产各类产品。

在机电线路中一体化设计优化了产品质量，简化了工作程序和结构，凸显了“一体化”的优势，机电企业要大力引进，淘汰传统机电控制装备，利用新科学技术，发展企业模块经济。

3.2 机械装置中的一体化设计

机电控制是一个完整的系统，统筹机械装备、自动化控制装备、生产装备三者之间的关系，能促进一体化设计，这对机电工程师提出了更高的要求，工程师要找到三者之间的平衡点，加入一体化设计，优化机电装置整体性质。

机电工程师要敢于打破常规，运用创造性思维，多学习和探讨机电一体化设计，优化产品质量。同时机电企业要加大人员培养力度，多引进高素质人才，开展多种一体化实践活动，让工作人员在团结协作的氛围里创新一体化设计，用高科技改变机电一体化模式，提升企业综合实力。

3.3 机电功能模块中的一体化设计

功能模块中的一体化设计主要是指统筹整个机电控制系统和自动化控制技术，将每个部分最优的机电装备组合在一起，用控制器协调各部分之间的关系。

模块一体化设计需要贯彻“整体”的理念，不能单纯地考虑某一个控制装备或者控制器，这样不仅不能把一体化设计优势发挥出来，甚至有可能增加企业成本投资，比如机电企业引进最先进机电装置，却没有更换控制器，这样也无法提高产品质量和生产效率，所以机电企业只有根据实际发展情况，选择最优的机电组合，才能追求最大经济效益。

4 结束语

综上所述，机电一体化是机电控制系统和自动化控制技术结合的产物，它能协调企业投资和收益之间的关系，提高企业生产效率，推进智能化进程。企业要顺应时展潮流，大力开发机电一体化产品，用信息化、自动化带动企业经济模式转型，从粗犷型经济转变为集约型经济，节约生产成本，提升工作人员素质，培养机电一体化人才，制定机电一体化整体营销战略，打造企业良好品牌。

参考文献

[1]潘六寿.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].黑龙江科技信息，2015，1：31.

[2]王亚.机电控制系统的自动控制技术与一体化设计[J].科学大众（科学教育），2015，3：178.

[3]李安平.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].科技资讯，2015，19：59+61.

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关键词 火电厂自动控制系统；重要性；优化对策；探讨分析

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）021-122-01

1 自动控制系统基本概念

自动控制系统是指在先进科学技术条件下机械设备不需要人员参与即可进行生产，在这种控制过程中所有的生产程序都能够严格按照预先设定的规律及标准完成任务，自动控制系统不仅是我国科技水平得到显著提升的主要表现形式，同时也是火电行业实现自动化的重要手段。

2 应用自动控制系统的重要性

我国工业锅炉每年的耗煤量都是非常巨大的，而且在以往人工作业方式下，煤的燃烧效率普遍偏低，能源没有获得充分利用，还对环境造成了严重污染。自动控制系统包括对机组主机、热工系统、公用系统、辅助设备、燃烧系统等所有方面进行科学管理控制，确保所有生产工序都能够满足标准要求，从而获得最佳社会经济效益。自动控制系统的使用能够减少人工操作，提升设备控制水平，降低环境污染，是一种科学有效的生产管理控制方式。

3 优化燃烧自动控制系统的有效对策

火电厂所有生产程序构成一个复杂的控制管理系统，在实际操作中机组随时可能呈现负荷运行或出现 其他一些影响因素，因此仅靠人工控制很难使整个生产程序维持最佳状态。火电厂锅炉燃烧自动控制系统的优化对策必须基于现有数据资料，契合实际情况才能确保实现预期优化目标，机组必须处于正常运行状态，才能顺利提升锅炉燃烧效率。火电厂中主要的成本费用就是燃料支付，而生产过程中伴随着的烟气排放则是主要污染问题，也是火电厂燃烧优化控制的重要环节。伴随着我国电力领域的持续发展，提升机组社会经济效益已经逐渐成为火电企业重要的工作内容，节能降耗更是列为核心发展目标。为了实现以上目标，企业应该积极引进自动化控制系统，在装置设备协助下监控管理机组参数、状态，并及时进行故障排除。

控制燃料量是火电厂锅炉操作中最基本的一个作业环节，同时也是整个生产过程的核心环节。燃料量多少不仅对主汽压力产生影响，同时还会影响到蒸汽蒸发量、送引风量、汽温等各项参数，由此可知控制燃料量与锅炉整体运行效益之间存在密切联系。控制燃料量时会设置专门子系统，其主要目就是结合子系统控制作用来消除或减少燃料侧内区域中存在的自发扰动，以此提升系统整体调节水平及质量。另外，因为大型锅炉机组容量大，各区域结构联系紧密，应给予构件之间相互影响足够重视。在控制锅炉燃料量时一般掌握主电路设计和三相控制任务就基本可以满足优化标准，优化效果最为理想且避免环境受到污染。主电路设计包括DZ—III型电动压力变送、触发器、晶体管、阀门、执行器、全刻度指示调节器等几个内容，三相控制则指送水量、送风量及蒸汽量。在实际操作中只要选择最佳设备器件，确保锅炉作业具备良好的送水量、送风量及蒸汽量，这样就能够促进燃料彻底燃烧，不断提升火电厂的总发电量。

当发生事故时，自动采取措施，以防止事故进一步扩大或保护生产设备使之不受破坏。如汽机的超速保护和锅炉的超压保护等。自动保护、自动调节、自动地适应外界条件变化，使生产过程维持在规定的工况下进行，主要是锅炉水位调节、汽温调节、燃烧调节、辅助设备调节等。有时自动调节系统本身也发生故障，这就要求有自身保护[5]。自动控制主要有以下作用：提高机组运行的安全可靠性}提高运行的经济性；提高劳动生产率。自动化系统的结构，由于计算机的广泛应用和功能的扩大，正发生巨大的变化。小型计算机的引入，在传统概念的自动化系统4个组成部分上叠加了上微机。微机分布系统的功能已能代替仪表显示和调节控制。传统的自动控制系统已由一体化的微机系统所取代，系统结构更趋简单。计算机系统将作为自动控制系统的主要部分与发电机组同步投产。

4 结束语

火电厂自动控制系统的使用能够对整个电厂的生产效益产生重要影响，其自动化控制措施能够避免生产过程中可能出现的一些浪费，进而提升发电量增加社会经济效益。另外在自动控制系统施行环境下，人员及设备都处于最佳配置状态，满足了最大化价值效益标准。例如在控制锅炉燃烧方面，自动控制系统不仅可以避免空气受到污染，实现经济燃烧目标，而且能够根据燃料量变选择使用适宜的送风量，这样可以在节省资源的同时获取理想发电量。总而言之，自动控制系统是火电厂未来重要的研究方向及领域，该系统具备诸多优点能够迅速推动火电行业迅速走上可持续发展道路，因此相关领域工作者应该给予足够重视并积极推广使用。

参考文献

[1]张拥军.优化火电厂自动控制系统的重要性及对策[J].内蒙古石油化工，2010，23（10）：268-269.

[2]庞卫仕.电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].广西轻工业2011，34（7）：487-488.

[3]马彦平，周健.电力系统电气自动化在火力发电中的应用与研究[J].中国新技术新产品，2011，32（21）：1024-1025.

[4]赵杨，丁宝峰，杜翠女，赵明.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].硅谷，2011，45（3）：654-655.

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关键词：在线仪表；水厂自动控制系统；应用

中图分类号：TU991.62 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0050-01

水S的运行需要大量设备作为支撑，设备在不断运转过程中，出现故障不可避免。自动化控制系统即通过对计算机的应用，自动的对水厂各项设备运转情况加以控制，以及时发现异常，并及时处理的一种控制措施，对于水厂设备故障率的降低，及水厂经济效益的提高具有重要意义。

1 在线仪表

1.1 简述

在线仪表是指安装在工艺现场，提供24小时连续测量的现场分析仪表。[1]在线仪表最核心的部分便是传感器。传感器是由敏感元件组成的，可以将被测量对象转换成一定规律的电信号。

1.2 水厂常用的在线仪表及传感器类型分析

在制水工艺中，在线仪表用来监测工艺参数。例如用来测量水质的浊度仪，使用的是光敏传感器；测量水中游离氯的余氯仪，常用的有使用电极传感器，还有使用电化学传感器等；用来测量水位的液位计，常用的有超声波传感器，还有机械压力传感器等；用来测量流速的流量计有使用超声波传感器，还有使用电磁传感器等；用来测量压力的压力变送器则一般是机械压力传感器。

2 在线仪表在水厂自动控制系统中的应用

自动控制系统应用在现代制水过程中，使复杂的制水工艺变得简单有序。各个制水环节可以独立运行，并通过网络统一管理。值班人员只需在监控站内观察在线数据便能掌握各个系统运行状态。

水厂自动控制系统由多个子系统构成。因为各个控制系统要求不同，所以控制方式也区别。本文要介绍的是前馈的开环式控制系统和反馈的闭环式控制系统。在线仪表作为自动控制系统的感官部分，在各个系统中得到不同的应用。

2.1 浊度仪、流量计在自动加矾系统中的应用

矾全称为聚合氯化铝，是一种无机高分子絮凝剂，起净化水质作用。自动加矾系统，根据原水流量、原水浊度及沉淀池出口浊度数据来建立数学模型，编写程序，存于控制器中。当原水流量计、原水浊度仪数据发生变化时，控制器读取在线数据，实时控制加矾计量泵冲程、频率这两个参数，来控制加矾量，使沉淀池出口浊度保持在合理范围内。此自动控制系统为开环控制系统，控制较为简单，但对在线数据准确度要求较高。

2.2 余氯仪、流量计在加氯系统中的应用

在制水工艺中，加氯的主要作用是消毒。加氯系统分为前加氯系统和后加氯系统两个部分。

2.2.1 流量计在自动前加氯系统的应用

前加氯系统主要作用是杀死水中的有机物和微生物，投加点位于沉淀池前。自动前加氯系统是一般根据原水流量比来投加的，即通过实验计算出流量满量程时所需的加氯量，列出比例方程式。原水流量计输出4-20mA信号至控制器，控制器根据信号大小来控制加氯机阀门开度。

2.2.2 余氯仪自动后加氯系统的应用

后加氯系统主要作用是杀死残留细菌，并使出厂水中保证一定量的余量，抑制管网中细菌繁殖。水厂常用的控制方式为PID控制，通过对数学模型比例、积分、微分环节的设定，使系统快速趋于稳定，并减小静态误差。通过PID控制的闭环控制系统，受外界其他因素的影响较小，确保出厂水余氯控制在合理范围内。由于后加氯点至取样点之间管网较长，因此系统存在一定的延时，在设定PID参数时，可适当增加微分环节的比例。

2.3 液位计在滤池恒液位控制系统中的应用

在水厂制水工艺中，原水在经过沉淀池的絮凝沉淀后，水中大颗粒杂质及大部分有机物都被去除了。要保证出水厂浊度合格，滤池的过滤作用非常重要。本文要介绍的就是滤池的恒液位控制系统。水厂常用基于PID控制的恒液位控制系统。控制原理为：液位计测量滤池液位，并传输至控制器，通过和控制器中的设定值进行比较，来控制清水调节阀门。恒液位控制系统要求系统稳定后，水位不出现大的波动，在设定PID参数时可以考虑适当增加积分环节比例。

2.4 压力变送器在恒压供水系统中的应用

用户的用水量是动态的，恒压供水就是为了保证用户能用到足够压力的自来水。恒压供水系统属于自动控制系统的一部分，由控制器、送水泵、变频器等部分组成，属一种闭环控制系统。根据水厂要求，可设定具体压力值，系统在运行过程中，压力变送器会将当前水的压力值转换为电信号，传统到控制系统中，通过PID控制，计算出送水泵变频器的频率数值，频率调整后，水泵电机转速发生相应变化，始终保持出厂水压力在设定值范围内。

3 应用注意事项

（1）加矾系统、前加氯系统为开环控制系统，应保证原水流量计的准确度，定期进行校准。（2）涉及PID控制系统，在设定参数时，应考虑不同制水工艺对系统控制的不同要求。（3）需科学使用在线仪表，做好维护，降低故障发生几率。

4 结语

在线仪表在水厂自动控制系统中的应用，可有效提高水厂运行的稳定性，避免受液位过高、水压不稳定等的影响，对进出水量的控制及水质的提高造成阻碍，对水厂经济效益的提高具有重要意义。