自动化控制系统范文
时间：2023-03-29 07:03:53
导语：如何才能写好一篇自动化控制系统，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。
篇1
1镀锌生产线概述
马钢股份有限公司冷轧板厂1#连续热镀锌线是马钢公司投入使用的第一条镀锌生产线。该镀锌生产线年均生产能力为3.0×105t，产出产品为镀锌薄板（供建筑业、家电制造业和彩涂业使用）。本生产线自动化控制系统由3部分构成：①一级。是指基础自动化系统。②二级。是指模型控制系统。③三级。是指与厂级自动化系统对接的部分。
2网络结构分析
针对镀锌生产线所设置的自动化控制系统由两级网络构成，一级为生产控制工业以太网网络，二级为生产管理以太网网络。两级网络结构建立在TCP/IP协议基础之上，可实现数据通信，并经过一级信号数据库服务器与二级服务器连接。在镀锌生产线自动化控制系统网络结构中，一级自动化系统中的PLC控制器以其所对应的操作终端、二级操作终端作为两级以太网网络的节点，并在不同的位置接入以太网内。现场远程I/O接口在Genius网络支持下与PLC终端连接，带位置控制的设备装有编码器，按区域组成4个Profei-Bus网，分别接至入口、中间、出口PLC控制器Profei-Bus的主板，从而实现对位置的精确控制。镀锌生产线现场传动设备基于IS-BUS与PLC终端连接。对于独立设备，比如镀锌生产线上称重设备、焊机和气刀等，与系统的接口为以太网直接与PLC终端的连接。
3一级自动化控制系统的构成
3.1一级数据库服务器
在一级自动化控制系统中，一级数据库服务器的主要应用功能是对整个镀锌生产线的运行状态进行全面监测和控制，分析网络通讯的运行情况，收集生产控制所需的关键数据信息，根据运行状态生成报警信息，遵循优先权分级标准对报警信息进行管理，并可提供镀锌生产线在各种状态下的生产报告。
3.2操作终端
在一级自动化控制系统中，操作终端的主要价值是辅助对镀锌生产线运行状态的检测和控制，为各种生产控制功能的实现提供必需的画面组态支持，并根据画面对生产控制操作提出建议。在本文所构建的自动化控制系统中，可应用GE-Fanuc所提供的人机界面实现操作终端的功能。该人机交互界面的最大特点是实现客户与服务器HMI系统的融合，实现全网络化的监督控制和数据收集功能。其基本构成包括服务器和终端两部分，前者负责采集、发送生产线的运行数据；后者负责连接服务器，并显示和控制数据。
3.3PCL控制器终端
在一级自动化控制系统中，GE-InnovationPLC控制器是实现大量自动化控制功能的核心模块之一。相比于模拟控制模块而言，为了更好地满足镀锌生产线对自动化控制提出的要求，本文选用了基于可用控制块语言编程的控制器。本类型PLC控制器具备中断驱动操作的控制中心，响应速度快、诊断功能强，支持多类型的I/O接口，在复杂的大型系统中的应用价值较高。
3.4传动设备
本系统中的传动设备为Toshiba公司的IGBTPWM变频器。在一级自动化控制系统中，传动设备的主要功能是实现对交流电动机的调速控制，根据其使用范围可进一步划分为无传感器矢量控制和有传感矢量控制两部分。传动柜直流电源有IGBT整流和二极管整流两种，IGBT整流元件的整流柜用于开卷机、活套、张紧辊、夹送辊和卷取机等；二极管整流元件的整流柜主要用于风机、刷辊等。
4二级自动化控制系统构成
4.1过程自动化功能的实现
在本系统中，过程自动化功能的实现主要包括以下4部分：①接收一级自动化控制系统发送的处理命令，并通过PDI原始数据输入的方式处理每个卷所对应的信息；②在对卷信息进行处理的过程中跟踪卷动态，并生成与之相对应的调整设定点，显示有关线、卷的修改参数信息；③通过操作员显示屏幕对非正常运行状态提出报警指令；④诊断各个卷的产出性能，并形成数据报告。
4.2生产控制模型
在整个镀锌生产线自动化控制系统中，共涉及2个生产控制模型，分别为有关镀层重量的控制模型和有关加热退火炉燃烧状态的控制模型。模型机软件系统采用日本新日铁公司提供的技术。在模型的选用和构建过程中，可在二级自动化控制系统的以太网网络挂设专用计算机，并通过网络实现与二级服务器的信号交换。二级系统接受三级系统下发的钢卷信息，并通过协议地址发送至模型机，模型机将符合该钢种的控制数据在焊点到达退火炉和镀层测厚仪时分别传输给它们，从而达到自动控制炉温和锌层厚度的目的。
4.3二级系统与厂级系统的接口部分
二级系统和三级系统之间的数据传递会经过ODBC数据库。二级系统将建立一个与三级系统数据库的ODBC连接，并直接从三级数据库中读取所需的数据。当卷数据处理完成后，二级系统将通过ODBC连接直接将所有的卷数据写入三级系统数据库。
5结束语
篇2
[关键词]水厂；自动化控制系统；现场总线；以太网；PLC
水厂自动化控制系统是根据水厂的工艺要求和实际生产条件，设计由中央控制站、PLC可编程控制器和现场设备、现场总线组成的自动化控制系统，运用现场总线技术、以太网技术、冗余技术为支持，实现管理和控制一体的供水信息化智能化，保证系统效益的同时便于上级部门的监控和管理。
一、水厂自动化控制系统的基本状况
1、水厂的常规处理工艺流程
截取原水（通过多台离心泵将江河、地表等处的水抽入水厂）药剂的制备与投加（按工艺要求投加适量的消毒剂、混凝剂）反应池（保持投加药剂的充分反应）沉淀池（反应充分的水低速流过平流沉淀池，实现悬浮颗粒的沉淀）砂滤池（通过石英砂颗粒介质去除悬浮杂质，定时对石英砂冲洗）消毒（对添加药剂等的消毒）清水库（符合使用标准的水）二级泵房城市管网用户。
2、水厂自动控制系统的构成
2.1设计思想。水厂自动化控制系统由控制单元对生产工艺过程进行实时运行工况的控制，包括监控实时生产数据、设备实时运行工控、设备故障、设备保护等，通过中央控制系统的液晶显示屏展示，方便操作人员对生产全过程的控制和管理。2.2系统的结构。按水厂的工艺流程将系统构成分为四层控制结构，第一层是信息化管理层，位于中心机房，由智能化控制中心系统、中央数据库、水厂生产执行系统组成；第二层是管理控制层，由工程师站、中控室操作员站、监控站、工业光纤环网组成；第三层是控制网络层，由进水流量调度子系统、加药控制子系统、泵房监控总系统、配电监测子系统的的PLC及现场人机界面组成；第四层是设备层，包括现场总线、各类现场设备、仪表等组成。2.3自动控制系统的功能。①数据采集和控制功能：各控制系统的子系统完成现场生产数据的采集、分析和处理，实时传送至中央控制系统，中央控制系统根据数据的解析结果对PLC设计指令实现工艺的控制，实现操作员的远程控制并根据参数的变动进行在线修改；②信息处理功能：中央控制系统设计工艺流程动态图及变配电系统实时图，将工艺流程节点的数据实时传输和存储，实现历史数据及趋势曲线、故障等显示，生成生产管理报表及图表。③通信功能：现场总线技术的应用实现了水厂全部系统的实时通信，并通过以太网技术与外网连接，实现多系统的双向通讯。④自我诊断报警功能、智能故障分析处理功能及故障预测规避功能等。
二、水厂自动化控制系统的应用
1、系统控制功能模块的划分
1.1进水流量调度子系统
操作人员根据生产工艺的需要在中央控制室完成进水流量的目标值给定设置，通过现场总线将控制指令传送到进水流量控制的PLC控制其中，完成程序的编制，监控系统对给定流量进行跟踪调节，完成准确的流量控制。
1.2加药控制子系统
操作人员对PLC设置必要的参数，包括药液原液的浓度、欲配溶液的目标浓度及配药过程中液位的高度等，数据设置完毕后启动控制器，控制其根据参数自动进行溶液池使用的切换，并根据参数的变化调节进水电磁阀，保证溶液的目标比完成。
1.3配电监测子系统
配电系统按照设备的特点选择适合功率的配电保护装置的安置，配电系统加设智能化综合数字保护继电器，通过现场总线技术实现配电系统与继电保护器接入控制系统，系统运行后，智能继电器根据设备的运行状况及功率运转情况调节电流和电压，实现对设备的运转功率调整，保护设备和仪器，并将监测数据实时传回控制中心，信息采集的准确可靠，对事故的发生有重要的预测作用，实时调控继电器的运行规避故障的发生，或对故障进行迅速处理。
1.4泵房监控子系统
该系统主要是对取水泵房、提升泵房、出水泵房的机组实现远程联动开停控制及运行的监测。系统通过监测功能将电机组的功率、电压电流数据、泵房真空系统运行状态等数据记录并传输至中央控制系统，PLC根据中央控制指令调节控制数据，并实现对机组的统一调度，该系统的功能还包括记录运行机组跳闸故障保护信息及实时报警信息等。
1.5滤池监控子系统
滤池控制系统主要功能是控制过滤和反冲洗过程。高程滤池采用恒定水位控制原理实现滤池的自动反冲洗，当实际液位超出系统预设的数值时，控制系统对阀门进行关闭指令；低程滤池采用流量控制与恒定水位结合的控制方式，流量或水位超出设定值系统进行报警并关闭阀门。
2、水厂自动化控制系统的主要特点
2.1系统的先进性
现场总线技术实现了控制中心及各子系统、PLC的连接并形成高性能的控制平台，实现过程控制、顺序控制、传动控制、运动控制的任意组合控制，模块化的设计对子系统的编程具有现场意义，节省了工程实施费用和人员培训费用，对工人的技术要求专业化细致化，有利于充分保证水质。
2.2系统的可靠性
工业以太环网和冗余控制网的嵌入保证了网络的无扰动切换，对数据交换及存贮不产生影响，具有的短线自我诊断及恢复技术，保证了编辑操作、对等通讯、控制器实时互锁等数据的发送具有稳定性和安全性。
2.3系统的兼容性和扩展性
现场总线技术及PLC控制器、中心控制台的架构设计保证了系统的兼容性和扩展性，平台的多接口及处理方式允许架构多种处理器及网络，增加或减少控制器及通讯模块的数量，保证数据的传输和系统的控制。
结束语
水厂自动化控制系统的优化设计可以为居民的生活用水、企业的生产用水提供符合标准的水质，提升水厂的经济效益，自动化控制系统的自动调配降低了生产中的不合理损耗和电能耗用，并实现生产过程的可控性、信息化，为水质监控及上级调度提供了技术基础，实现了现代化企业的生产要求。
参考文献
[1]岳小翔.水厂自动化控制系统设计的论述[J].应用能源技术，2014，11：30-33.
[2]王国锋，于学鹏.水厂自动化控制系统中的PLC控制[J].现代制造，2007，16：66-70.
[3]蒋益祥.谈水厂自动化控制系统的功能设计与管理[J].城镇供水，2000，01：12-15.
篇3
关键词：机械 自动化 控制系统
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0226-01
当前我国的科学技术已经有了很大程度的发展，一些先进的技术已经在生产生活中得到了广泛的应用。科技的发展使得新技术不断涌现，机械自动化控制系统在实际中所起到的作用愈来愈大，由于工业自动化的水平是对国家生产发展的重要衡量标准，所以加强机械自动化控制系统的理论研究，使其更好的指导实践就有着重要意义。
1 机械自动化控制系统及主要特征分析
1.1 机械自动化控制系统分析
现阶段我国的机械自动化控制系统已经有了较为广泛的应用，自动化控制是近些年科学技术应用的突破，其主要是无人操作基础上通过控制器进行对机械设备自动控制，并使其能够严格的按照预定规律变化的现象。机械自动化控制系统的主要对象就是机械，从实际的情况来看能够将这一控制系统分为几个重要的类型，依照信号类型加以划分在信号均是时间连续函数就是连续控制系统，如果信号是离散的就是离散控制系统，而在控制变量额划分基础上系统的输入输出变量都为单个则是单变量控制系统。倘若是按照控制系统有无反馈进行划分，检测系统检测输出量将检测结果反馈到前面参加控制运算这一系统就是闭环控制系统。
1.2 机械自动化控制系统主要特征分析
机械自动化控制系统自身有着较为鲜明的特征，主要体现在有着安全可靠性，不管是自动化设备或者是在控制系统当中，都有着专门自动报警以及自动停止诊断功能。这样就对机械自动化当中的事故发生可能性得到了有效降低，从而加强了实际生产的安全性。不仅如此由于自动化控制系统中采用了电子器件，而这一器件自身不会发生磨损，故此在稳定性方面就得到了有效保证。另外在机械自动化控制系统的应用上有着广泛性特征，不只是能够在机械制造业得到应用，同时也能够在农业以及建筑领域得到实际的应用。
机械自动化控制系统的特征还体现在工作质量高以及生产能力高方面，机械自动化控制系统的实际运行中使用的是高精度及高灵敏度的机械自动化设备，是在控制程序基础上实施的控制，这样就对人为失误造成的事故得到了有效避免。从而将生产管理人员的工作效率得到有效提升，并减轻了自身的负担，通过自动化的控制系统能够对工作状况进行实时的监控，从而保障了工作质量。除此之外还对能源消耗得到了有效节约，对行业的劳动形式得到了改变，形成了更高层次的技术性工作方式，在机械自动化控制系统作业下的有关产品也在向着技术集约型的方向进行发展迈进。
2 机械自动化控制系统构建及应用
2.1 机械自动化控制系统的构建探究
对机械自动化控制系统数学模型的构建是对其理论分析的基础，所以要通过数学表达式进行对机械自动化控制系统输入输出变量，以及对其变量间的关系加以详细的描述，如此才能对控制系统科学合理的设计。通过采取微积分的方程式进行构建机械自动化控制系统模型的方式来进行对这一方法加以阐述。图1，是通过质块以及物种弹簧、阻尼器所构成的在铅垂方向机械平移的系统，由此就能进行构建外力作为输入量就质块位移为输出量的运动微分方程，也就是对质块原来不动位置作为运动坐标原点，然后通过外力作用质块就在X轴上进行运动，其中的x（t）就是质块运动位移的坐标。
而后进行取质块为分离体，然后通过达朗贝尔原理画出相关平衡示意图，这样就能够得到数学系统运动的微积分方程式。
Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t）
在这一方程式当中，而输出量就是位移 Mx（t），输入量就是外力f（t），阻尼器的作用和质块的阻尼力就是Bx（t），弹簧的作用力即为kx（t）。通过这一案例能够看出，在选取了质块静平衡位置作为运动坐标原点时阻尼器的阻尼力大小就是Bx（t），和相对运动的速度是相反的。
2.2 机械自动化控制系统的应用
机械自动化控制系统在生活中得到了广泛的应用，并且有了多领域的应用，其中在汽车制造领域中的应用上，汽车的制造过程中有焊装以及冲压和总装等几个重要的工艺。尤其是冲压车间是危险性最高的一个环节，故此，通过机械自动化控制系统在其中的应用能够有效加强其工作的效率提升。具体的应用上主要是在压机间采取机械自动化装置的连接，然后进行加工件的传递，这样在首台压机完成了冲压成形后通过机械手再传递给下一台。这一系统的应用过程中有着紧急停止装置，为能对直接出现的危险进行有效消除，压机的生产线当中的操作台和现场电箱都要进行装设紧急停止的功能。这是为在机器设备控制中能对无意间的重新启动进行避免的重要装置。另外在安全门的防护设备上，是对人员在压机内遇到危险进行防止的有效措施，也是机械自动化控制系统的重要部分。压机部分比较多的是采取安全电磁开关锁，这一安全电磁开关锁有着安全锁定及延时解锁的释放功能，在安全性能上较高。另外在钢铁制造产业当中也有着重要的应用，不管是冷轧生产线还是整卷钢板开卷再卷都有可能对人员造成伤害，所以将机械自动化控制系统在这一生产中进行应用就能够保证人员的安全。钢铁工业的发展工作中，管理人员需要常常进入机械工作区域进行维修的调试工作的实施，由于机器的控制功能比较复杂，为能保证人员的安全就要将自动化控制系统进行应用，在独立安全控制系统的应用下能够起到保护作用。
3 结语
总而言之，机械自动化控制系统的不断发展优化，对我国的各领域产业的发展都有着重要的推动作用，这也是对我国的经济社会进行促进的重要动力。处在当前的发展背景下，将机械自动化控制系统进行创新也是使其得到长久发展的保障，所以这在今后的发展中还需得到充分重视。由于该文篇幅限制不能进一步深化探究，希望此次努力能起到抛砖引玉的作用。
参考文献
篇4
关键词： 电气仪表；自动化；控制系统
我国有很多企业的电气仪表控制系统都比较老旧，不能满足实际工作时的需求。然而，随着现代科学技术的不断发展，自动化技术逐渐应用到电气仪表的控制系统当中，使企业的生产更加智能化，节约了人力资源，使生产效率和生产精度得到了显著的提升，给企业带来了巨大的经济效益。随着PLC技术应用到电气仪表系统中，自动化控制逐渐向着集成化的方向发展，使电气与仪表的管理更加精细化。
一、电气与仪表自动化控制系统的功能
（一）智能监控
自动化控制系统可以实现电气和仪表周边运行环境智能监控的功能，它可以对设备的周边的环境信息进行自动采集，实现对设备运行状况的监控。自动化控制的智能监控功能需要利用传感器来完成监控工作，传感器通过专门的收发模块对采集到的信息进行传输，传感器主要由发射端与接受端组成，在信号的传递过程中，如果工作环境产生了异常，接受端的信号便会被接收，使单片机或智能芯片的工作中断，实现智能监控的效果。
（二）数据测量和整合功能
企业在生产某种部件或者是进行工业建设时都需要进行数据的测量。测量设备上的信号显示只能反映出设备运行的状态，不能对实际的数据做出反馈，所以需要利用自动化控制系统对数据进行整合和测量，自动化控制系统可以反映出测量物的具体参数数据，而且所有的测量整合步骤全部可以在电脑上完成，方便测量人员及时对数据进行修改，可以为生产管理决策提供必要的数据支持。
（三）自动化控制系统的保护功能
企业对电气和仪表的保护非常重要，普通的电气设备的仪表设备在控制时需要通过人工操作开关来进行，但是往往一般设备的开关电压和体积都比较大，人工操作往往会因为不及时而导致设备损坏。自动化控制系统中的保护功能可以通过计算机技术和各种自动装置完成对控制系统的优化，实现自我保护的功能，有危害设备安全的情况发生时，自动化控制系统会发现系统运行的异常，对电压开关等进行自动切断并发出警报，保护系统的安全。
二、我国电气自动化控制系统的现状
（一）信息集成化控制系统
自动化控制系统中应用的信息技术越来越多，呈现出横向发展的状态，各种微电子技术的应用使自动化控制系统的界面变的模糊。系统内的软件结构和通讯系统对于自动化控制越来越重要，自动化控制系统的管理人员要加强对自动化技术的学习，保证自动化控制系统动态监控作用的有效实施，使生产资料能够更明显的体现出来。
三、电气自动化控制系统的组成模块
（一）控制模块
该模块是控制系统中最重要的一个模块，主要由PLC可编程控制器来实现，控制器的元件选择非常重要，需要具有独立的屏蔽功能，避免在进行自动控制时会受到电磁干扰，PLC可编程控制器的体积小，而且可以读取外部数据，方便对控制程序进行更改，使用要求比较低，能够适应大多数环境的使用。在选择PLC控制模块时一定要对PLC的实际性能进行检验，保证模块的合格性。
（二）通讯模块
该模块的功能是将采集到的数据信息集中存储，并利用网络协议进行传输，现在我国应用的电气自动化控制系统中的通信协议大多是TCP/IP协议，利用局域网络进行数据的传输可以保证数据传输的稳定性，确保数据传输在中途不会受到网络阻碍。光纤网络进行通信模块的数据传输可以加快传输的速度，降低数据错误的发生，而且利用网络光纤支持通信模块可以让数据在网络上共享，即使到了其他的地方，也能够读取和利用信息数据。
（三）中央控制系统
中央控制系统的所有功能全部由连接在控制系统上的电脑来操作，与传统的人工操作方式对比，计算机的操作能够确保自动化控制系统运行的准确性，而且计算机也能够对传输数据进行实时处理，对操作系统进行实时监控，避免人工操作的延时，减少了生产过程中的人力资源，使企业的生产成本降低了。
四、电气与仪表自动化控制系统的设计思想和工作过程
（一）设计思想
在电气自动化控制系统进行设计时，远程监控系统可以节省电缆的使用量，降低安装费用，提高了系统运行的可靠性，使所有的组件设备都能够灵活的运转。远程监控主要依靠网络环境下的传感器，保证传感器的独立性，避免电磁信号和强噪环境干扰到传感器的振动节点，利用无线传感器形成独立的无线信号传输网络，保证监控信号可以顺利的通过振动节点，使监控数据得到实时传输。
（二）工作过程
在进行生产操作时，电气自动化设备接收到计算机传输的工作信号，然后按照存储设备中存储的程序进行自动操作，计算机可以对每个不同的自动化操作系统传递相对应的操作信号。信号在网络中进行传输方便了监控人员对设备的监控。
RTU是指远程终端控制系统，它可以对信号和设备实现监测和控制，也是自动化控制系统的核心模块。在工作时可以通过远程控制实现对现场信息的采集，最终通过AID转换器把相关的控制信息传输到控制模块，中央控制系统对数据信息进行综合处理，最终实现自动化的操作。
结束语：
电气与仪表自动化控制系统可以有效的提高生产效率，但是我国的自动化操作系统中还存在着一定的问题，需要不断的对其完善和改进，并推出对于各个工业领域具有针对性的自动化操作系统，加强自动化操作系统的自我诊断能力，使操作系统的稳定性得到有效的提高，使我国的工业生产质量得到有效的提升。
参考文献：
[1]禹宏雷，薛成群，韩旭. 浅谈电气与仪表自动化控制系统[J]. 科技创新与应用，2014，15：116.
[2]许志峰. 电气自动化控制系统的应用及其发展趋势探究[J]. 电子技术与软件工程，2014，18：263.
[3]陈明艳. 电气自动化仪表与自动化控制技术分析[J]. 企业技术开发，2015，11：21+46.
篇5
【关键词】化工生产；自动化控制系统；控制
随着国内化工行业飞速向高科技、新技术方向发展，大量先进的化工装置、设备相继投入运行，同时部分传统落后的化工企业不断进行技术改造及应用新技术，其中就包括了自动控制系统的应用。化工生产过程的自动化控制的实现，可缩小我国化工行业和发达国家的差距，从而推动我国化工生产的发展。下面，就化工生产过程自动化控制系统应用进行了探讨。
1.单回路控制
单回路过程控制系统一般是指针对一个被控过程（调节对象），采用一个测量变送器检测被控过程，采用一个控制（调节）器来保持一个被控参数恒定（或在很小范围内变化），其输出也只控制一个执行机构（调节阀）。从图1所示可知，该系统只有一个闭环回路。
该系统结构简单，投资少，易于调整和投入，能满足不少化工工业生产过程的控制要求，因此在我国化工生产中应用十分广泛，尤其适用于被控过程的纯滞后、惯性小以及负荷和扰动变化比较平缓，或者对被控质量要求不高的场合。
2.串级控制
单回路控制系统解决了化工工业生产过程自动化中大量的参数定值控制问题，这种简单系统能满足生产工艺的要求，但仅适用于比较简单的单输出生产过程的控制，不能解决多输出过程的控制问题。即使对于简单的单输出生产过程，也存在这样的情况：其调节对象的动态特性决定了很难控制（如过程的滞后常数很大或扰动量很大）；调节对象的动态特性虽不复杂，但工艺对调节质量的要求很高或很特殊。
串级控制系统是改善控制质量的有效方法之一，在过程控制中得到了广泛的应用。与其余单回路控制系统相比有一个显著的区别，即在结构上多了一个副回路，形成了两个闭环——双闭环。其主回路（外环）是一个单回路控制系统，而副回路（内环）则为一个随动系统。
与单回路控制系统相比，串级控制系统多用了一个测量变送器与一个控制器（调节器），增加的投资并不多，但控制效果却有显著的提高。使系统改善了被控过程的动态特性，提高了系统的工作效率，同时提高了对一、二次扰动的克服能力和对回路参数变化的适应能力。串级控制系统结构框图如图2所示。
串级控制在化工工业生产中可以用来克服被控过程较大的容量滞后、纯滞后和非线性，也可以用于抑制变化剧烈而且幅度大的扰动。
3.前馈控制
单回路控制和串级控制都是当系统被控过程受到扰动后，必须等到被控参数出现偏差时，控制器才动作，以补偿扰动对被控参数的影响。前馈控制就是在系统扰动出现时就进行控制（图3），而不是等到偏差发生后再进行控制。其特点主要有：
a.扰动发生后，前馈控制器“及时”动作，对抑制被控量由于扰动引起的动、静态偏差较有效；
b.前馈控制属于开环控制，所以只要系统中各环节是稳定的，则控制系统必然稳定；
c.前馈控制只适合克服可测而不可控的扰动，而对系统中的其他扰动无抑制作用，因此，该控制具有指定性补偿的局限性；
d.前馈控制器的控制规律取决于被控对象的特性，因此控制规律往往比较复杂。
4.比值控制
在现代化工工业生产过程中，许多情况下会要求两种或多种物料流量成一定比例关系，一旦比例失调，就会影响生产的正常运行，影响产品质量，甚至发生生产事故。比值控制系统可以保证两个或多个参数自动维持一定的比值关系。比值控制系统方案众多，但都类似，下面以变比值为例，其控制框图如图4所示。
5.分程与选择性控制
单回路控制、串级控制、前馈控制及比值控制等都是应用在正常生产情况下的，组成系统的各部分一般工作在一个较小的工作区域内。为使系统工作范围扩大或在系统受到大扰动甚至事故状态下仍能安全生产，就必须选用分程与选择性控制。该控制是通过有选择的非线性切换方式使不同部件工作在不同区域内来实现工作范围的扩大。
分程与选择性控制可用于节能控制、扩大调节阀的可调范围、保证生产过程的安全以及稳定和不同工况下的控制。下面以选择器位于调节器之前的系统为例，其系统如图5所示。
6.结束语
化工工业是创造价值经济的重要组成部分，它不仅直接影响国计民生，还和国民经济的其他部门密切相关。因此，我们要将先进的控制方法应用到化工行业中去。但化工行业的自动化控制不是一项简单的工程，在化工生产过程中一般都是几种控制方案交错采用的，所以为了达到化工生产的整体控制效果，就要防止子控制方案脱离整体控制方案，让每一种方案都在生产过程中起到各自的作用。
参考文献：
篇6
电气自动化控制系统主要由以下几个部分组成：第一，电源供电回路，为控制系统的运行提供电源。第二，保护回路，一般由熔断器、稳压组件、继电器等组件组成，对电气设备和线路的运行实现保护作用。第三，信号回路，通过一定的转换规则，将电信号转换为直观的形式，以此来快速的判断设备和线路的运行是否处于正常工作状态。第四，自动与手动回路。在自动化控制系统中仍然需要手动环节的控制作用，通过转换开关的作用快速实现自动与手动的切换，能够促进控制功能的有效发挥。第五，控制停车回路。在自动化控制系统中，包括启动设备和制动设备，才能实现能耗制动、倒拉翻转制动等，根据不同的设备制动需求选择不同的制动设备。第六，自锁及闭锁回路。自锁是在控制系统启动以后，电气设备维持正常工作环境的状态，而闭锁则是用来保证电气设备和线路正常运行的稳定性和安全性。一般在控制系统中，如果包括两台或者两台以上的设备，只能实现对一台设备的自锁功能。
2电气自动化控制系统的设计思路
2.1集中监控方式
这种控制方式最大的有点就是操作起来简便，而且进行防护设计方面也相对比较简单。不过这种控制方法必须把所有设备的所有功能都集中到一个处理器中，这就容易造成处理器任务过重，而且一旦处理器发生故障，那么将会直接影响整个控制系统的正常运行，进而影响生产效率。而且设备中隔离道闸的操作特别容易受到辅助接点的影响，导致无法正常操作，这样就会增加维修费用，给企业带来更多的生产成本。所以我们应该加强对这种控制技术的了解，在使用的时候也需要进行科学衡量才能够保证生产顺利。
2.2远程监控方式
这种控制技术具有很多优点，例如，节约生产成本、可靠性能高、操作比较灵活等等，所以在系统控制方面能够被广泛使用。但是这种技术受到通讯速度的影响，所以在使用这种技术时，应该确定操作设备能否满足该技术通讯速度的要求，而且这种监控方式只适合在小型设备中使用，不能够用在大型电气设备中，这也是我们应该注意的问题。
2.3现场总线监控方式
这种方式是当前电气自动化控制系统中最为常用的控制技术，在实践中的应用效果十分好，取得了很多成功的经验，为智能电气设备的发展提供了重要借鉴。相比其他控制技术来说，这种方式的适用性更强，能够根据不同的需要选择最合适的控制系统设计，给生产带来更多的便利。由于这种技术本身就存在监控功能，所以不需要很多的使用设备，只要根据需要直接安装相关的智能设备，实现与监控系统的连接，就能够实现远程监控，极大地减少电缆的使用数量，提高了生产效率。此外，这种控制方法中的设备都是独立才做的，通过计算机把各个设备之间相互谅解，不仅能够很灵活的进行组合，还能够提高系统运行的可靠性，而且其中任何一个设备发生故障都不会对整个系统产生影响，保证生产的正常运行。这种技术也是未来电气技术发展的主要方向，我们应该对此深入研究。
3电气自动化控制系统的发展趋势
随着科学技术的快速发展，计算机应用技术的普及，电气自动化控制技术在各行各业中被广泛应用，特别是随着OPC技术的诞生，进一步促进了电气自动化控制技术和计算机的结合。未来电气技术和计算机技术的融合将更加紧密，这也是当前以及未来电子商务的目标。不论从电气技术发展角度来说，还是从计算机技术发展角度来看，电气自动化控制系统必然会随着时代的进步而进步，同时能够在不同领域发挥重要的作用，使生产率得到很大提升，进一步促进我国经济的发展，提高我国电气技术在国际上的地位。
4结束语
篇7
关键词：冷轧；酸洗基组；自动化控制
1 前言
冷轧酸洗机组自动化控制系统通常使用标准四级控制：现场级0级，基础自动化级1级，过程自动化控制级2级，生产执行控制级3级，控制系统包括一套单独的HMI系统以及传感器仪表和数字传动，而基础自动化级的主要控制功能包括入口段、带钢张力、带钢速度、带钢跟踪以及工艺段与出口段的控制，下文分别进行研究。
2 控制系统硬件组成
我们公司采用德国西门子公司生产的全线PLC系统和传动系统作为改造后的控制系统。控制系统的主要硬件为十二套西门子T400和s7-400 PLC，不改变以前用于机组控制的十套PLC的数目，另外添加了两套PLC来实现设定值分配和物料跟踪的作用。利用PLC代替以前的分立控制方式来完成工艺段仪表控制的PID调节，从而使精度和控制稳定性得到改善。传动系统改造后的组成成分是四十一套西门子6RA70系列全数字直流传动装置，监测电机转速实际值的器件由脉冲编码器代替原来的测速发电机，改造后传动系统的精度和控制功能也比改造前提高了很多，其中高达0.1%的单机控制精度，而单台直流调速系统的组成主是：主回路开关、继电器、接触器、输入输出电抗器、6RA70系列直流数字调速装置等。
3 自动化系统控制方法
3.1 入口段控制
（1）运输钢卷：控制由NO.1及NO.2钢卷小车至入套的顺序。
（2）顺序控制酸洗入口：包括钢卷自预开卷位至开卷机、带头自动穿带至等待位和导板、带头自动剪切、带尾自动剪切、带尾自动甩尾到焊机、带钢焊接
（3）控制入套：依照入口出口速度和加速度给空套位置和最大套量位置设定预估计值。由于焊接造成酸洗入口段停车，则带钢由入套运输到工艺段。若设定位置大于入套套量，开启入口段爬行速度并按动运行按钮而非保持按钮，入口段便开始加快速度而且运行速度等于工艺段速度与加速度的和。如果入套到达了设定套量位置，便会与工艺段有相同的速度。
3.2 带钢张力控制
（1）控制额定或操作张力：为确保带钢绷紧和运送顺利，需要在入口段设定足够的带钢张力来，并通过HMI将张力预设定值传输到开卷机传动系统。为确保带钢的正常运行，工艺段带钢张力的控制应该在过程计算机中依照带钢材质、板型和横断面由操作工利用HMI或者独立数据表格来设置拉矫机张力和弯曲辊、矫直辊的压入深度值，而由过程计算机来设置其他的仅取决于带钢材质和横断面的张力值，张力辊和活套传动系统的控制则由带钢跟踪系统与设定输出结合起来完成。
（2）控制穿带张力：通常在带钢进入和穿出时以额定张力30%的小张力操作，从而带钢基本绷紧，可以手动或自动输入带钢进入张力值。
（3）控制临时停车张力：控制系统在机组临时停车延时后自动给出临时停车张力，其张力值大约为额定张力的30%（与带钢进入张力值相似），务必依照带钢张力自动功能投入临时停车张力且在传动系统稳定的时候执行。
3.3 控制带钢速度
（1）设定酸洗入口段速度：联动启车机组和带钢焊接完成之前，开卷机和处理器的穿带速度（最大60m/min）选择，以及NO.1纠偏辊压辊、NO.1张力辊和压辊速度选择，这两种速度选择被设定控制且能够同时以不同的带钢速度运行。完成带钢焊接且联机启动机组后，只可以运行相同的带钢速度，并以NO.1张力辊速度作为入口段正常运行的基准速度。
（2）设定酸洗工艺段速度：传动转向辊、拉矫机及NO.4纠偏辊压辊为同一速度基准，而整个酸洗机组和工艺段在正常运行的速度基准是拉矫机的NO.3张力辊速度。
（3）设置酸洗出口段速度：机组中具有相同速度基准的是圆盘剪段NO.4张力辊和碎边剪，同时出口段正常运行的速度基准是NO.4张力辊速度。
3.4 带钢跟踪控制
（1）控制活套：监视和控制活套位置，依照出入口带钢速度及加速度算出活套位置的预定值，然后除以带钢股数得到实际位置值，从而实现带钢定位功能。
（2）跟踪焊缝：焊缝跟踪依次到月牙剪位置、圆盘剪位置、轧机入口。
（3）跟踪钢卷：处理带钢钢卷号、宽度、厚度、延伸率等数据。
3.5 控制工艺段和出口段
（1）控制拉矫机：一般由拉矫机NO.3与NO.2张力辊的速度差值计算得到拉矫机张力，而NO.3张力辊与主传动电机的主令速度有关。通常操作拉矫机的方式包括张力方式（以张力传动方式控制负荷平衡来保持延伸率传动实际力矩的恒定值）、延伸率功能不投入方式（预设定延伸率传动的速度与变形程度初值为0）、延伸率功能投入方式（根据延伸率来预设定延伸率传动速度）这三种，而延伸率的实际测量和显示与操作方式无关。
（2）控制圆盘剪段：为了让碎边剪有微量的牵引速度，机组速度要比预设的碎边剪速度略小一点，也就是基本设定值与偏移量的和。
（3）控制NO.1和NO.2出套：①NO.1出套的控制可以积累在圆盘剪段由于插入更换刀刃或月牙剪冲月牙停车时由工艺段带进来的带钢。如果圆盘剪段速度小于工艺段速度，工艺段速度会在NO.1出套达到设定套量位置后降低至爬行速度值，操作工此刻能够令工艺段与圆盘剪段的速度相同或者停止工艺段。②NO.2出套的控制可以在圆盘剪段因插入更换刀刃或月牙剪冲月牙停车时将足够的带钢输送给轧机，从而将积累的带钢保存下来。NO.2出套的套量少于设定位置时，开启爬行速度按动运行按钮而非保持按钮，圆盘剪段便开始加速且运行速度等于工艺段速度与加速度的和，NO.2出套到达设定套量位置时速度降低且与轧机入口一同运行。
4 结语
自从在冷轧酸洗机组中应用本文所介绍的自动化控制系统之后，机组性能在带钢的张力、速度控制，入口段带钢的自动定位，和活套的位置控制中都很稳定，很适合生产工艺指标和操作要求。因此，此控制系统的设计研究经实践证明是很成功的。
参考文献：
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【关键词】自动化控制系统；抗干扰
现代化的工业，无一例外的使用自动化控制系统。国际上比较流行的品牌有美国的GE、德国的西门子、法国的施耐德等等；国内比较流行的品牌有和利时、新华等等。虽然品牌众多，但是究其原理却大同小异，而且各有设计的侧重点，不论哪种系统，经过多年来不断的改进，其稳定性、可靠性和准确性都已非常完善。但是对于现场安装的控制系统，以上所述的性能都无一例外的有所下降，笔者经过大量的安装调试维护工作之后，总结了一些控制系统抗干扰的经验。
一、自动化控制系统的电源抗干扰
不论是进口的还是国产的控制系统，对电源的要求都非常严格，控制系统实现对现场信号的实时监测，对现场进行实时控制，因此要求系统的电源能够保证连续不间断供电。故大多数控制系统采用双路冗余电源，在一路电源故障时能够实现无扰切换。
为了增加系统的可靠性，有些操作系统还接入了UPS不间断电源。选用UPS时要考虑电源的品质，通常对电源的要求为：电压单相220VAC±15%，频率50Hz±1Hz，波形失真率＜3%,且零地电压要小于1VAC;这是由于现在的控制系统内部的芯片工作电压都很低，过大的零地电压可能导致芯片工作异常，甚至导致电子电路的损毁。
如何解决零地电压过高的问题，首先要分析零地电压产生的基本原理：零线电压，为零线电流，为零线电抗，为导线电导率，为线长，为导线截面积。由于线与线之间产生耦合电感和电容，高次谐波一定在零线、地线之间产生出高频电流，同时可以提高零地电压。通过对比分析，认识了零地电压产生的原因，就可以找到解决方法：
缩短零线长度，增大零线截面积。根据零线电压公式，当减小L，增大S，随之减小，零地电压也随之降低。这种方法效果明显，但是受现场的实际情况限制，需在设计构想之初认真研究，不然就难以再次进行改变。
对于UPS，在逆变器正常运行阶段，从理论上讲，UPS输入端零线的电流显示应该为零。可是因为控制室接入的动力缆通过的都是大电流，每根电缆基本都存在诸多电磁干扰，而大多数的电缆在一起捆着，又需要跨越较长的线路，所以导致大量的高频干扰产生并互相作用，高频干扰电流从零线和地线通过必然产生零、地两线间的压降。具体操作时把UPS的火线、零线和地线保持一定间距，其距离需要控制在20cm到40cm之间。尽量使另外的动力电缆远离UPS零线，零线和地线应该采取铠装屏蔽电缆。这种方法不必增加投入，但在设计施工时需要充分考虑，而且控制室所有附带必要装置的变动很容易使电磁干扰环境改变，有可能导致零地电压漂移不定，难以从本源方面解决根本问题。
在UPS的负载端添加隔离变压器，然后把隔离后的零线与地接入，实践证明这种接入方法是很有效的。因为经过隔离后的零线与地相接，绝对保障所负载的零地电压在安全值内，而且不会对UPS及供电回路产生影响。前面所述的各种高频电磁干扰，都会在进入UPS时通过滤波回路消除。
我们采用在UPS负载端加配隔离变压器，同时把隔离后的零线与地接入的方法，能够有效的保护控制系统的芯片，保证控制系统的稳定可靠。
二、自动化控制系统的接地抗干扰
要想了解接地抗干扰技术，首先要了解“地”“接地”的概念
大地是一个电阻非常低，电容量非常大的物体，拥有吸收无限电荷的能力，并且在吸收大量电荷后仍保持电位不变，因此作为电气系统中的参考电位体。
与大地紧密接触并形成电气接触的一个或一组导电体称为接地极。如图所示，当流入地中的电流I通过接地极向大地做半球形散开时，由于半球形的球面在距离接地极越近的地方越小，越远的地方越大，所以在距离接地极越近的地方电阻越大，而在距离接地极越远的地方电阻越小。试验证明，在距单根接地极或碰地处20米以上的地方，实际电阻可以忽略，电位基本为零。该电位即为“电气地”或称“地电位”地电位是指流散区以外的区域，在接地极分布很密的地方，很那存在电位等于零的电气地。
将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”。将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”。
为了理解接地的目的，我们先介绍一下自动化控制系统应用中所面临的几种干扰。干扰又叫噪声，是窜入或叠加在系统电源、信号线上与信号无关的电信号。干扰会造成测量的误差，严重的干扰（如雷击、大的串模干扰）可能会造成设备损坏。
在被控制现场往往有很多的信号同时接入计算机，无论这些信号线是从电缆槽还是电缆管布置，定有多根电缆共同布置，这些信号之间均有分布电容存在，会通过这些分布电容将干扰加到别的信号线上，同时，在交变信号线的周围会产生交变的磁通，而这些交变磁通会在并行的导体之间产生电动势，这也会造成线路上的干扰。
工程中我们采用的方法有隔离、屏蔽、绞线等方法，这些方法在设计时充分考虑线缆的型号和布置路线就可完全实现，而最有效、最关键的方法是通过接地抗干扰。抗干扰接地分为逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地。
逻辑地：也叫主机电源地，是控制系统中计算机内部的逻辑电平负端公共地，它同时也是系统内部电信号和电路运算的基准参考电平。需接入公共接地极。
系统地：系统基准地，通常也是系统电源地（24V、5V负端），为控制系统信号及内部电路提供的一个基准地（零电位），也要接入公共接地极。
信号回路接地：各变送器的负端接地、开关量信号的负端接地等，是控制系统对外界信号输入\输出的信号基准参考电平。
屏蔽接地：也叫模拟地，是为了避免电磁场对仪表和信号的干扰而采取的屏蔽网接地。必须单端接地，且需要接入公共接地级。
控制系统中的模拟通道和数字通道应当采用各通道接地线并联后再接地，并联接地中各电路的地电位只与其自身的地线阻抗和地电流有关，互相之间不会造成耦合干扰。在我们的工业现场，多路模拟信号采用屏蔽双绞线接至控制系统，所有模拟信号源都浮置，模拟输入信号采用一点接地，接地点选在控制系统的模拟地GA上。屏蔽层采用并联一点接地接到模拟地上，这种方法靠双绞线抑制磁场耦合干扰，屏蔽层屏蔽电场干扰，不会引入其他噪声，可靠性好。所有模拟电路的地线并联于GA点，用一根具有绝缘皮的低阻抗导线，将模拟地接到专为控制系统埋设的独立接地体上；控制系统的数字地也应并联与一点GD，用一根具有绝缘皮的低阻抗导线，将数字地接到专为控制系统埋设的独立接地体上；控制系统的外设地线也应并联于该独立接地体上。我们要求埋设专门的独立安全保护地，并把设备和系统的保护地并联接独立安全保护地。按照国家标准，控制系统的安全保护地线接地电阻要
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关键词：泵站自动化控制系统特点功能
Abstract: China's multi pump station, wide distribution, almost all provinces and autonomous regions and municipalities directly under the central government have pumping stations, mainly for flood control, irrigation, drainage, water supply etc.. The last century fifty or sixty's pumping stations are using conventional protection and control, to in the late 90's began to use the automatic control system of pumping station automation equipment, relative to the European and American developed countries control system there are still many gaps. With the recent city construction scale is continually expanding, city water, city drainage automatic control requirements more and more. Therefore, a set of integrated automation system is required to complete and rational operation of these components, and complete the protection, these components control. This paper describes the composition and characteristics of comprehensive automation of pumping station control system. Combined with the comprehensive automation of pumping station system development experience. On the comprehensive automation of pumping control system detailed description, so that more people understand and application.
Keywords: pumping station automation control system features
中图分类号：O652.9文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
一、泵站综合自动化系统的特点：
1、高度的可靠性：系统采用成熟的全开放式分层、分布式系统结构，上下控制层采用现场总线通讯模式，大大提高了系统设备间的数据交换速度和系统通讯工作的稳定性。
2、高度的实时性：系统能适应泵站现场环境的要求，实时性好，抗干扰能力强。
3、良好的开放性和扩充性：专用现场总线通讯网络结构的采用使系统设备可方便灵活的进行扩充。所有的硬件均为模块化，构成一个通用、开放的结构体系；应用软件采用OPC技术，使得系统应用软件构成一个开放式的接口环境。
4、完备的安全性：系统对每一功能操作提供检查和校核，操作有误时，被禁止并报警：在人机通信中设置操作口令，按控制层次实现操作闭锁；系统采用冗余和模块化技术，使系统的局部故障不影响系统整体的正常运行。
5、完备操作性：系统采用全汉化界面，使运行人员可方便直观的进行远方实时控制和操作。
6、可维护性：系统采用模块化结构模式，设备的模块化使技术人员在方便的对必要的设备进行更换和维修，保证系统可靠运行。
7、良好的友善性：采用全汉化界面，操作方便，人机接口功能强，符合泵站运行人员的操作习惯。
8、设计的合理性：严格按照系统的电气主接线图进行设计，并充分考虑用户的实际情况及要求，使系统布局合理，美观实用。
二、泵站系统主控级的主要功能：
系统主控级的主要功能包括：1．数据采集与处理；2．安全运行监视；3．实时控制与调整；4．监视、记录、报告；5．事件顺序记录；6．事故追忆和相关量记录：7．正常操作指导和事故处理操作指导；8．数据通讯；9．屏幕显示；l0．泵站设备运行维护管理；lI．系统诊断。各主要功能阐述如下：
1.主控级自动采集和处理泵站设备的运行参数．主要采集的数据及处理功能为：
主控级收集由现地控制单元采集的电气量；各现地控制单元将采集到的电度量上送主控级进行处理：主控级自动从各现地控制单元采集非电量：对实时数据和历史数据进行分类筛选及整理．去除无用的数据后，将“压缩”了的数据存人数据库。
2.安全运行监视包括全站运行实时监视及参数在线修改、状态监视、越限检查、过程监视、趋势分析和监控系统异常监视：
(1)安全运行实时监视及参数在线修改：值班人员可对全站各主设备及辅助设备的运行状态进行实时监视控制和在线修改。对系统中的所有设备．只有具有一定操作权限的值班人员才能在线修改相应权限的运行参数。
(2)状态监视：状态分两类。一类为自动状态，如水泵的自动起动等；另一类为受控状态，就是由来自人工控制的命令所引起的状态。
(3)越限检查：能够检查设备越限状态并发出报警，越限状态信号在CRT上显示并记录。
(4)过程监视功能：监视水泵各种运行工况的转换过程所经历的各主要操作步骤。
(5)趋势分析功能：分析水泵运行参数的变化，及时发现故障征兆，提高水泵运行的安全性。
(6)辅助设备的运行监视和分析功能：监视水泵及泵站各间歇运行的辅助设备(如排水泵、空压机等)起动次数、运行时间和间歇时间。通过数据变化情况，分析其对应的设备是否异常。
(7)监控系统异常监视功能：监控系统的硬件或软件发生事故则立即发出报警信号，并显示和打印记录，指示故障部位。
3.实时控制与调整：
(1)操作员可通过操作员站的显示器、键盘等，对监控对象进行水泵的启停、定值和限值的设定、报警复归等控制与调节。
(2)自动功率因数控制：按照电力系统的要求。自动投切电容器。
4.监控和事件记录：
(1)监视：中控室的监控机配有彩色CRT显示器，用于显示泵站的运行情况。同时，配备一套马赛克模拟屏，模拟显示泵站的运行情况。
(2)记录、报告：把全站所有监控对象的操作、报警事件及实时参数报表等记录下来。并显示和打印。
5.记录、报告的主要内容：
记录、报告的主要内容包括：1)操作事件记录；2)报警及事件记录；3)定值变更记录；4)报表；5)趋势记录；6)事件SOE记录。
6.故追忆和相关量记录：
记录在事故发生前5s和后20s时间里重要实时参数的变化情况。
7.正常操作指导和事故处理操作指导：
(1)正常操作：能根据当前的运行状态判断设备是否允许操作并给出相关的标志。
(2)事故处理：在出现故障征兆或发生事故时，由监控系统提出事故处理和恢复运行的指导性意见。
8.数据通信：
(1)通过一路载波通道，一路光缆通道，与水调部门通信。同时。通过一路光缆通道与电力调度部门通信。
(2)可实现与MIS系统、工业电视系统等接口通信。
(3)可实现与现场各控制单元间的相互通信。
9.屏幕显示：
画面显示是计算机监控系统的主要功能之一，画面调用将允许以自动或召唤方式实现。画面种类包括各种系统图、棒形图、曲线、表格、提示语句等。画面清晰稳定、构图合理、刷新速度快且操作简单。
10.泵站设备运行维护管理：
积累泵站运行数据，为提高泵站运行、维护水平提供依据。
11.系统诊断：
(1)系统设备硬件故障诊断包括对各工作站计算机及设备、通讯接口、通道等的运行情况进行在线和离线诊断，故障点能诊断到模块。
(2)软件故障诊断：软件运行时，若遇故障能自动给出故障性质及部位，并提供相应的软件诊断工具。
三、泵站综合自动化系统的建设
泵站实现自动化，不仅可以避免误操作，防止运行事故，减少运行人员； 并可以提高设备和工程利用率、延长设备寿命、实现优化运行。泵站自动化应是泵站运行管理发展趋向。
1、泵站的基本模式两种：为全自动化方式、半自动化方式。（1）全自动化方式：泵站是靠设置在前池或出水池上的水位继电器(压力变送器)控制机组的启动、停机或进行各种调节。当水位(或压力、压差)上升或下降到限定位置时，发出动作信号传给控制台的线路继电器或计算机。当线路继电器动作时，按规定程序动作(启动或停机)的执行机构也发生动作执行机构通常由时间继电器和控制启动 (或停机) 程序的继电器或为计算机系统。这种自动方式对泵站设备的技术要求高，要有较完备的运行可靠性和自动处理运行故障的能力。全自动化泵站除了控制机组的启动和停机之外，对于进出水管道的工作压力、电动机温升、轴承与填料函的温度、泵站的引入母线与自动控制母线上的电压等，都以作用在事故继电器上的特殊继电器(传感器、变送器)进行监视。一旦工作状况超越规定值，事故继电器动作，使工作机停机，在有备用机组场合，可使备用机组自动投入。发生事故的机组，只有在消除了故障的原因之后才能再次启动。
（2）半自动化方式：对于经济条件较差，资金投入不足的泵站，可以采取比较筒单的半自动化计算机监控方案。这种方式可根据经济条件适当地减少传感设备采用开环控制。即无执行元件，通过计算机软件计算出的监控数据可以通过手工方法进行控制或调节。对于泵站技术改造，可以采用计算机辅助监控系统。泵站控制操作仍由常规装置来完成，计算机监控系统的功能主要是数据采集、数据处理、优化计算、事故记录、打印制表等。其优点是在运行中即使监控系统本身发生故障，泵站机组仍能维持正常运行。但系统能力较低，对自动化水平的提高或升级有一定的限制等是其主要缺点。不过该方案对系统性能要求不高．因而投资较少．比较容易实现。
三、结束语：
通过这几年的实践，泵站自动化系统多优势已经显现，通过简化电气设备来减少厂房面积，节省土建投资；改善工作环境，减轻劳动强度，做到安全和文明生产。要根据设计规范，借鉴一些泵站自动化的成功经验，选择合适的生产厂家，在自动化系统创新改造中少走弯路，节约资金，使泵站系统更加科学、合理、长期稳定运行。希望与广大读者共同研讨，增强对该系统的认识和应用。随着城市饮水工程和排涝工程的不断增多，该系统将在市场中得到更多的应用。它的功能将不断得到完善和提高。
参考文献：
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关键词：智能楼宇；自动化控制系统；应用；发展趋势
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）29-0149-02
进入 21 世纪，智能化楼宇的概念逐渐清晰，并正在建筑领域中产生着越来越大的影响。楼宇自控系统以它优越的条件在智能建筑中得到了广泛的应用。因此研究楼宇自动化控制系统是十分必要的。智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物（群）内设备与建筑环境的全面监控与管理，为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。
1 智能楼宇的发展
什么样的建筑才算是智能楼宇？智能楼宇是现代建筑技术与当代信息技术、计算机技术和自动控制技术等有机结合的产物。
从1984年在美国康涅狄格州哈特福德市中世界上第一个智能楼宇的产生，随着中国上个世纪90年代房地产市场的繁荣，智能楼宇开始进入中国市场。从二十一世纪初发展至今，这十几年是房地产业的黄金十几年，也是智能楼宇飞速发展的十几年。十几年间，规划更合理，建筑更智能，城市更宜居。行业发生了翻天覆地的变化，实现了立足建筑、面向城市，立足国内、面向国际的跨越式发展。
2 楼宇自控系统的概念与特点
楼宇自控系统综合运用计算机网络技术、传感器技术和自动控制等多种技术对建筑中的机电设备如空调、通风、照明、供配电、给排水以及电梯等设备进行有效的自动化控制，最终达到建筑设施更有利于人们居住的要求。
楼宇自控系统的特点：①节省能源。现代建筑物消耗能源非常大，建筑物的能耗占整个能耗的三分之一以上。楼宇自控系统充分利用了先进的焓值最佳控制、自动照度控制、最优设备启停控制等有效节能措施后，极大地减少了建筑物的能耗。②节省运营成本。楼宇自控系统是通过计算机集中控制的，可以大大减少操作人员和设备维护人员数量，节省了大量的人力。通过一些节能管理方案，在满足建筑环境舒适性的条件下，还可以进一步降低日常营运支出，节约建筑的运行成本，提高效益。③延长设备的使用寿命。楼宇自控系统可实时监测建筑设备的运行状况，通过程序控制实现机电设备的使用时间，及时发现设备故障和定期提示维护、保养，从而延长设备的使用寿命，降低维护费用，进一步提高投资回报效果。
2 楼宇自动化系统应用的优势
楼宇自动化系统将各个控制子系统集成为一个综合系统，其核心是集散控制系统，它是由计算机技术、自控技术、通信网络技术和人际接口技术相互发展渗透而产生的。集散控制系统的核心是中央监控与管理计算机，它通过信息通信网与各个子系统的控制器相连，组成分散控制、集中监控和管理的功能模式，各子系统间也能通过通信网络相互进行信息交换和联动，实现优化控制管理，最终形成统一的由建筑自动化运作的整体。
采用视频通话应用系统，通过卫星电视、有线数字电视、天线、闭合电路、电缆调试调解器对视频信号进行同步调节，确保同种电缆的视频信号传递效果。采用语音数据用户服务插座控制系统，通过ISDN、VDSL技术将其连接到互联网上，通过通信网络的数据漫游，提高无线通讯的实施信息载体。
设置火灾报警系统，使其完成自身所具有的防灾和灭火的功能。通过建筑物内不同位置的烟火控制装置提供的信息进行确认后报警，同时启动火灾联动系统，包括关闭空调、开启排烟装置、启动消防专用梯并且启动消防系统运作、紧急广播疏散人群，从而使得尽可能地减少生命、财产损失。
智能化自动化局部配线系统，选用电子设备提供完善的家庭工作环境，实现用户即插即用的方便效果。支持多种接入方式，例如电话、网络数据同步、传真、宽带、Internet接入网等等。采用有效的多方位数据家庭娱乐技术，提高有线电视、视屏点播技术、网络购物、远程教学等等多种音频视频设备的使用效果，避免出现反复投资的问题，及时通过视频系统完成对老幼的远程监护，同时监控住宅内外的情况，确保楼宇的安全。
3 我国楼宇自动化系统发展的方向及建议
节能是楼宇自动化系统发展的主要功能及目的，也是未来发展的主要方向。在各类智能建筑设备能耗比例中，照明和空调设备占据了主要位置，因此做好照明和空调设备的节能设计是提高楼宇自控系统节能效果的关键。
1）照明系统
设计时应尽可能用节能灯代替高能耗的白炽灯，荧光灯等。根据室内照明、公共区域照明和泛光照明三大类型设计的不同照明策略，比如：室内照明和公共区域照明可以根据人员活动情况进行开关灯智能管理，做到人走灯灭，按需开灯；一些公共区域如走道等需要某时间段固定开灯的，可以设计按时间段开关灯，按场景状况开灯，保证亮度需求的同时严格控制开关灯的数量来达到节能；而在泛光照明和部分照度受外界影响明显的区域，可以加入自动调光技术，在保证亮度的情况下全自动调光，降低灯具能耗；还可以结合一些控光设备如百叶窗之类，充分利用室外自然光补充室内亮度，配合自动调光控制达到减少灯源耗能的目的。
2）空调系统
空调系统是建筑的另一个耗能超级大户。目前，在大型建筑中一般多采用分层和分区的全空气集中式空调系统。一个中央空调系统主要由末端空气处理设备如新风机组、空调机组、变风量控制（VAV）以及冷热源系统组成。当前流行的新风系统节能设计，一般在室外焓值小于室内焓值（制热方式）、室外焓值高于室内焓值（制冷方式）时，根据 CO2浓度值控制风阀，其他情况下完全依靠室外和室内的焓值差来控制风阀，采用夜间扫风，间歇性控制策略等。这种设计充分考虑了建筑物所处的外部环境气候因素以及内部实际用风量，是目前最有效的节能手段。这样可以在保证环境舒适度的情况下，缩不必要的空调启停时间，达到变风量控制（VAV）是一种新型的空调方式，它被证明与传统中央空调系统相比可节能 40% 左右。变风量控制的基本思路是，动态控制，按需提供风量，目前有变静压控制、总风量控制、定静压控制三种。
3）楼宇自控系统IP化
楼宇自动化系统未来发展的另一个重点是BA系统的IP化。一直以来，以太网都是信息网络的主流技术，BA系统采用以太网作为现场设备之间的通信网络平台，可以实现从管理层到控制层的“一网到底”，使 BA 系统的网络结构得到
实质性的简化，也能解决目前 BA 系统中控制网络多种现场总线技术并存、彼此兼容性差的问题。使用透明以太网，可使 BA 系统非常方便地以有线或无线方式介入 Internet。虽然Lonworks网、MS/TP 总线等控制网络也能实现与 Internet互联，但必须经过第三方网关或中间部件才能实现，实现过程也复杂得多。未来 BA 系统可采用基于 Web 的 BS 架构，通过 Internet 对分布在现场的 I/O 进行访问，实现对远程设备的检测和控制。参考当下新兴的智能家居市场发展方向，未来的 BA 系统也必将是可以通过移动智能设备来监控的新型楼宇自动化系统，可以说谁最先拥有完善的 BA 系统 IP 化技术，解决使用 Internet 网络所存在的安全、可靠及实时性问题，谁就能在未来的楼宇自动化市场中占导。
4 结束语
近年来，智能楼宇已经从写字楼发展到了智能社区，随着中国智能楼宇市场的竞争格局的打开，跨行业的合作更加广泛，一批批新技术新产品进入建筑智能化领域，无线技术，数字化技术产品被广泛采用，使智能建筑的实用价值得到了广泛提升，楼宇自动化系统也将朝着网络化、数字化、集成化、生态化方向发展。
参考文献：
[1] 汪海杰.楼宇自动化控制系统的应用和设计[D].电子科技大学，2012.
