控制系統論文經典[15篇]
從小學、初中、高中到大學乃至工作，大家總免不了要接觸或使用論文吧，通過論文寫作可以培養我們的科學研究能力。寫起論文來就毫無頭緒？以下是小編幫大家整理的控制系統論文，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。
![控制系統論文經典[15篇]](https://p.9136.com/00/l/c2dbcec44_2.jpg)
控制系統論文1
一、職校電氣控制中自動控制系統的軟件和硬件的教學特點分析
計算機控制的自動控制系統主要由工業生產對象和計算機控制系統兩個大部分構成，通過計算機將被控端的相關數據和參數進行采樣分析，通過輸入通道將模擬量轉化成數字數據，對被控對象進行數字化的控制，并通過計算機進行監控，通過計算機完成控制、運算、判斷、比較等各項功能，計算機通過實時的數據采集進行實時決策和控制，適時的向執行機構發出控制指令。通過上述過程的不斷重復執行，使整個系統按照靜態和動態指令進行控制和執行。通過計算機控制的自動控制系統包括被控對象和計算機兩大部分構成，其中硬件包括控制主計算機、外圍設備和接口電路等構成，通過各傳感器將信號采集，經過計算機將數據進行處理和分析，對被控對象進行反饋控制，軟件系統包括通用軟件和開發軟件，開發軟件具有各種數字語言處理程序、編輯程序、仿真程序等。自動控制的計算機系統根據控制對象的不同，所采用的控制系統也不同。應用最多的是操作指導控制，它的特點是可以將生產過程中的數據進行收集和加工處理，操作者根據這些參數進行必要的操作和控制，這個系統最大的優點是操作簡單、穩定可靠，常用于數據檢測和數字模型的處理和新程序的調試等。另一類分級控制系統的應用也是比較多的，它是由幾臺大中小型的計算機組成，分別執行各種功能，分為指揮計算機控制系統和控制級計算機系統，可以根據管理的范圍和企業規模的大小分為公司級、工廠級和車間級等。在自動控制系統中，單片機的應用也是非常廣泛的，單片機具有可靠性高、功能強、體積小的優勢，具有擴展性強的功能，可以實現多級和分布式控制。
二、職校教學中單片機控制的開發及應用分析
在職校教學中，單片機應用的`開發過程有別于一般的電子產品的開發，除了硬件設計的合理和接線準確外，還要進行軟件的編輯，要考慮軟件和硬件的兼容性。對于單片機控制系統的開發一般是要根據應用系統的功能確定總體的設計方案、進行硬件和軟件開發、在設備上開展仿真測試和實驗、進行設備的安裝和調試、最后是產品化的生產和推廣應用。硬件的開發要在系統總體設計的框架下完成，軟件的開發具有實時性、可靠性和靈活性的特點，采用模塊化開發的方法，進行主程序開發、子程序開發、中斷服務程序的開發等，在各個模塊內還可以細化順序結構、循環結構、分支結構等。在安裝調試時要確認軟件和硬件的設計合理和準確，符合要求后再進行正式的安裝和調試，根據控制的效果和要求對系統的穩定性進行測試和驗證，滿足設計方案的目標和要求。
三、結語
總而言之，電氣自動控制技術的應用大大提高了現代工業生產的效率，降低了人工成本，但在實際應用時還是會出現一些自動化設備無法完全代替人工的情況，相信在自動化技術不斷完善的今天，這些情況會得到改善和進步，人工智能的應用會越來越穩定和成熟。
控制系統論文2
摘要：:煤礦企業在實際生產、監控、操作的過程中主要采用電氣自動化控制。一套優良的電氣自動化控制系統對于保證企業穩定、高效的生產運行起著至關重要的作用，同時電氣化控制生產的過程，可以給煤礦生產提供足夠的安全保證。文章從電氣自動化控制系統的控制方式入手來介紹電氣自動化控制在軟件硬件方面優化的具體方法，引出對于設備的選型原則。
關鍵詞：:煤礦;電氣自動化;優化分析
電氣自動化控制的技術在煤礦安全生產過程中操控著生產過程的每一個環節，所以要對電氣系統進行升級首先就應當對電氣化自動控制方法進行升級，同時對于采煤過程中的各個環節進行進一步的效率化控制以及規范處理。為保證采煤系統在工作過程中系統運行的效率和可靠性就要對于井上下供配電系統、通風系統、瓦斯檢測系統、綜采系統、機運系統以及排水系統等關鍵點進行重點把握，確保全礦井的安全生產。
1煤礦電氣自動化控制過程中對軟件的優化過程
電氣自動化控制系統應用在煤礦生產的過程中首先需要注意的點就是對于監測系統整體的控制和監測，確保不會在運行過程中出現供電風險，進而導致效率的降低，具體則應當是對于供電系統的經濟運行方面加以精確的監控檢測，按照煤礦的具體施工情況來對不同模塊的電能分配進行細致處理，確保不大量出現電力浪費等。電氣自動化過程控制系統可以有效監測煤礦機械運行問題，在杜絕安全事故的同時結合電氣控制效果來改善煤礦作業過程中機械運行的`情況。優化過程包括軟件優化，硬件優化和設備選型的優化過程，見圖1。煤礦生產過程中電氣自動化控制進行優化的兩個主要措施是軟件優化和硬件優化，其中軟件通常是基于操作系統的一些技術方式來進行調整(如采用DCS控系統，實現全礦全網集中控制)，在煤礦電氣自動化控制系統當中引用PLC技術來提高軟件優化過程，這也對軟件優化過程提出了更大的要求。軟件優化過程又主要是包括了結構優化和程序優化兩個方面。
1．1軟件結構優化
軟件結構是煤礦電氣自動化控制系統框架的主要構成模塊，同時軟件結構設計的過程首先需要滿足煤礦生產過程的要求，因而應當根據工作時環境等實際情況來設計軟件結構。軟件結構的優化關鍵在于模塊設計，通過模塊設計來拓寬軟件結構的功能，同時在施工過程中還可以根據煤礦開采的情況隨時對軟件進行優化，以滿足生產要求。軟件結構優化的過程可以分為幾種類型，首先可以根據煤礦開采的實時情況來將煤礦電氣自動化控制系統的軟件結構劃分為幾個功能性的模塊，然后對于不同的模塊結合實際提出目標，保證模塊改進時保持標準結構的同時，采取拓撲方式設置多種情況下的子任務結構模塊來促成軟件的多樣性和普遍適用性。其次，煤礦電氣自動化控制系統中的控制程序主動調整運行結構，在確保軟件結構的完整性的前提下優化軟件，這樣可以保證軟件結構不會出現漏洞。最后，在已給出任務的條件下，結合任務進行軟件結構的調整，以確保軟件和煤礦作業的同步性。
1．2軟件程序優化
這里軟件程序是自動化控制過程中系統所含有的程序。在軟件程序優化的過程中要結合設備的更新換代將新增設備及工藝指標引入系統，最重要的就是對于I/O的重新分派，在優化軟件程序的過程中，重新編制I/O來滿足生產工藝要求，I/O的優化程度可以直接決定軟件程序運行的效率，該種方法可以避免程序中出現重復序列，確保了電氣自動化控制系統的安全。除此之外軟件程序優化的過程中也要考慮到PLC的結合。
2煤礦電氣自動化控制過程中對硬件進行的優化
在煤礦電氣自動化控制系統應用優化、分析優化過程中，硬件優化直接影響電氣控制過程的穩定性。煤礦電氣自動化控制系統應用優化分析的過程能夠在一定程度上消除電氣控制在煤礦施工過程中運行的誤差，體現安全控制的原則。
2．1防干擾設計
硬件防干擾設計是基于外界環境影響進行的抗干擾設置，電氣自動化控制系統中硬件設施的抗干擾通常包括硬件布線以及抗干擾線路的設置，通常是在線路外部增設屏蔽電纜，消除電氣硬件線路之間的干擾，以提高電氣硬件線路運行的效率。除此之外就是進行隔離設置，利用變壓器隔離設計來減少干擾，利用中性點接地來確保變壓器運行的環境。最后則是設計電磁屏蔽來解決電磁干擾。
2．2輸入電路
考慮煤礦井下電氣自動化控制系統工作的特殊性，優化設計時應控制電氣電路輸入的方式，降低能耗。煤礦作業能耗較大，應提高電路供應水平。很多企業在線路上添加凈化原件來降低脈沖干擾提高供電質量。煤礦輸入電源在通常情況下都能夠達到容量負載的標準值，在這一過程中應當注意防止電路因為短路而遭到破壞。
2．3輸出電路
輸出電路設計優化應根據實際情況的指標來進行。若煤礦作業過程中沒有有效地控制輸出電路，則很容易產生負載不均衡的情況，影響到電能輸出效率，甚至給設備帶來一系列破壞，所以電氣輸出電路的設計過程中通常會接入二極管。輸出電路雖然高效率運行，但容易發生電荷負載或者電磁干擾，應當在輸出電路中安裝一定數量的二極管來保證安全生產。
3系統設備選型
電氣自動化是設備的選型就直接影響控制控制系統的優化效率。
3．1優化PLC設備
PLC在電氣自動化控制系統占主要地位，因而對于PLC設備進行優化可以起到事半功倍的效果。現在市場上的PLC設備多種多樣，企業要對于PLC設備進行全面優化就應當選擇高性能且全面契合施工要求的PLC設備。通常企業在電氣自動化控制系統當中選擇的是規格等都居于中等的PLC設備來確保電氣系統自動化控制，這樣的選擇可以在有效監督系統電氣運行過程的同時來降低設備優化所需要的成本，節省資源。體積規格處于中等層次的PLC設備一般都能夠滿足煤礦施工過程中自動化控制的要求標準，與此同時采用中等PLC設備可降低采購成本，進而體現出PLC設備優化過程的意義所在。
3．2優化I/O設備
I/O設備進行優化可顯著提高電氣自動化控制系統的功能，提供一套科學有效的標準電氣控制的模式。I/O點在設備優化過程中占據最為關鍵的地位，因而首先要對I/O點進行統計，然后據此優化設備，進而提供進一步優化的基礎。
4結語
電氣自動化控制系統在煤礦運營的過程中占據了核心地位，促進了現代煤礦工業的發展。煤礦運營的過程中電氣自動化控制系統優化占據重要地位，保障電氣自動化控制系統發展的成熟和多樣化確保電氣自動化控制的過程，增加電氣自動化控制系統在煤礦生產過程中的應用，將使煤礦運營過程效益提高。
參考文獻:
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控制系統論文3
1當前信息安全挑戰
工業以太網技術由于開放、靈活、高效、透明、標準化等特點，越來越多的在工控控制系統中得到廣泛應用。隨著“兩化融合”和物聯網的普及，越來越多的信息技術應用到了工業領域。目前，超過80%涉及國計民生的關鍵基礎設施依靠工業控制系統來實現自動化控制作業，如：電力、水力、石化、交通運輸、航空航天等工業控制系統的安全也直接關系到國家的戰略安全。20xx年10月發生在伊朗核電站的“震網”（Stuxnet）病毒，為工業控制系統的信息安全敲響了警鐘。最近幾年，針對工業控制系統的信息安全攻擊事件成百倍的增長，引發了國家相關管理部門和企業用戶的高度重視。今年國家發改委公布的《20xx年國家信息安全專項有關事項的通知》中，強調工業控制系統信息安全是國家重點支持的四大領域之一。20xx年工信部451號文件《關于加強工業控制系統信息安全管理的通知》中更明確指出，有關國家大型企業要慎重選擇工業控制系統設備，確保產品安全可控。現在，國內大型企業都把工業控制系統安全防護建設提上了日程。如何應對工業控制系統的信息安全，是我們在新形勢下面臨的迫在眉睫需要解決的現實問題。
2企業信息安全現狀
目前，雖然國家和行業主管部門、國內企業集團等都開始重視工業控制系統的信息安全問題，并開始研究相應的對策，但還面臨很多現實問題：
（1）信息安全專責的缺失：國內信息安全專門型人才比較缺失，很多企業甚至沒有專門負責信息安全的專員；
（2）制度形式化：規范的管理制度作為工業控制系統信息安全的第一道“防火墻”，可以有效的防范最基礎的安全隱患，可是很多企業的管理制度并沒有真正落到實處，導致威脅工控系統信息安全的隱患長驅直入、如入無人之境進入企業系統內；
（3）安全生產的矛盾現狀：保證工業企業安全生產和正常運營是企業的首要目標，而信息安全的解決方案部署又會影響到企業的正常運營。因此，部分企業消極應對信息安全的部署。
3常見的信息安全解決方案
面對工業控制系統的信息安全現狀，很多信息安全解決方案提供商提出了各自的安全策略，強調的是“自上而下”、注重“監管”和“隔離”的安全策略。由于企業內部產品、設備或資產繁多，產品供應商較多，“監管”系統無法“監視和管理”企業內部龐大的設備或資產，導致部分系統依然存在信息安全隱患。同時，這些解決方案部署時又面臨投資比較大，定制化程度比較高等缺點。有的企業通過在企業系統內部部署“橫向分層、縱向分域、區域分等級”的安全策略，構建“三層架構，二層防護”的安全體系。這些解決方案又面臨著“安全區域”較大，無法避免系統內部設備自身“帶病上崗”的現象發生。如何在企業內部高效部署信息安全解決方案，同時又不影響系統的正常運行，不增加企業的負擔，同時又不增加將來企業維護人員的工作量，降低對維護人員的能力等的過渡依賴，是企業部署信息安全解決方案時面臨的現實問題。
4符合國情的信息安全解決方案
針對這種現狀，施耐德電氣將原來“從上到下”的防御策略逐步完善為符合中國客戶實際應用的、倡導以設備級防護優先，兼顧系統級和管理級防護的“自下而上”的三級縱深防御策略。其中，設備級防護是整個安全防護策略的核心和基礎。
4.1設備級防護
企業內部的系統從管理層、制造執行層到工業控制層都是由不同的資產或者設備組成的，如果每個單體資產或者設備符合信息安全要求，做到防范基本的信息安全隱患。這些資產或者設備集成到企業系統中就可以避免“帶病上崗”的`現象，作為信息安全防護體系的最后一道“防火墻”可以有效的防范針對這些設備或資產的各種安全威脅。施耐德電氣作為一家具有高度社會責任感的企業，積極推進構建安全、可靠的工業控制系統信息安全，率先在工業控制設備集成信息安全防護體系：
（1）集成信息安全防護體系的昆騰PLC產品率先通過了國家權威信息安全測評機構的雙重產品安全性檢測，成為首家也是目前唯一通過并獲得此類檢測認可的PLC產品。在企業內已經運行的昆騰PLC可以通過升級固件的方式達到信息安全要求，大大的減少了企業在部署信息安全過程中的資金投入，還可以減少對技術人員技能的要求；
（2）SCADAPack控制器內嵌的增強型安全性套件：IEEE1711加密和IEC62351認證以及時標等安全功能，最大化系統的安全性，確保遠程通信鏈路不被惡意或其他通信網絡干擾破壞，有效的提升了信息安全功能；
（3）針對所有的控制系統還可以采用軟件安全屬性的輔助設置功能，如增加訪問控制功能、增加審計和日志信息、增加用戶認證和操作、采用增強型密碼等措施，增強和加固工業控制系統的信息安全功能。
4.2系統級防護
主要是通過優化和重建系統架構，提升控制系統網絡的可靠性和可用性，保證企業系統的“橫向”、“縱向”、“區域”間數據交互的安全性。
（1）施耐德電氣的ConneXium系列工業級以太網交換機的MAC的地址綁定、VLAN區域劃分、數據包過濾、減少網絡風暴等影響保證了工業控制系統網絡的可靠性和安全性；
（2）ConneXium系列工業級防火墻產品可實現針對通用網絡服務、OPC通訊服務的安全防護之外，還可實現所有工業以太網協議的協議包解析，有效的防范了威脅工業控制系統的安全隱患。同時，軟件內置的針對施耐德電氣所有PLC系列的安全策略組件以及模板模式大大增強了產品的可用性。
4.3管理級防護
主要是通過規范規章制度、完善用戶授權、角色、職責和行為的界定，避免潛在威脅的影響，減緩系統影響產生的后果。完善入侵檢測和防護系統，完善審計和日志信息，并加強管理。有效的提升控制系統的整體信息安全水平。今年，施耐德電氣作為第一家與中國電力集團就工業控制系統信息安全合作的企業，成功的將三級縱深防御體系應用于其下屬企業的信息安全整改具體實踐中，取得良好效果并獲得用戶認可。作為工業控制系統信息安全解決方案提供商領先者，施耐德電氣一直致力于為客戶提供安全、可靠的信息安全解決方案，并在國家相關管理部門的指導下，積極倡導并提升自身產品的安全功能，并協助中國客戶進一步提升工業控制領域的信息安全防護水平，確保國家關鍵基礎設施和重點工業領域的信息安全。”
控制系統論文4
【摘 要】在社會發展進步的過程中，自動化技術也進入了穩步發展的過程。電氣自動化技術的發展歷史比較長，并且支撐了我國當前工業技術的快速發展，對于國家的經濟增長以及工業化的推進有著重大意義。廣泛應用電氣自動化技術能夠顯著提升工業生產的效率，并且避免大量人力資源的浪費，確保企業生產質量和效率的提升，能夠提升相應的生產效益。從目前所掌握的情況來看，電氣自動化工程控制系統是一類非常高科技的系統，在操作上非常簡單，同時能夠對很多的問題進行積極的預防，所以具有較大的應用意義。文章就此展開討論，并提出合理化建議。
關鍵詞電氣 自動化 工程 控制系統
在當今社會之中，電氣自動化已經成為了不可避免的趨勢，純人工的操作方法根本不適合長久的工作。特別是在進入到21世紀以后，各個地方的電力工作開展，都是依托強大的設備來完成的，如果缺乏了系統的有效支持，很容易在工作上出現惡性循環的狀況，并且針對電力工作的拓展、修復、優化等，也將產生極大的不良影響。所以，電氣自動化工程控制系統的發展現狀，需要得到正確的總結，同時更加對今后的發展趨勢進行深度的明確，運用科學的手段及方法，創造出更高的效益。
1 電氣自動化工程控制系統的現狀
簡單來講，電氣自動化工程控制系統是一類比較智能化的系統，其固有的操作方法和運行方案是比較多的，各地方在引進該系統以后，則可以充分的結合地方需求和電力工作的標準，將工作方案做出良好的轉變，進而為日常工作提供較多的支持。除此之外，電氣自動化工程控制系統在應用的過程中，針對安全性、可靠性等方面，均實施了有效的提升，減少了各種矛盾操作和沖突的問題，確保電氣工作能夠順利的開展，任務完成率得到了較高的提升。
（1）電氣自動化工程控制系統的信息集成化逐步明顯。就系統本身而言，電氣自動化工程控制系統在目前的操作中，能夠滿足工作上的需求。集成化的處理，主要在于縱向、衡量的良好干預，增添系統內容的同時，不會產生嚴重的負擔現象[1]。除此之外，在研究電氣自動化工程控制系統的過程中，發現很多的精密設備，都在朝著微小化的方向發展，各種芯片、零部件的合理加工、配合，造就了高效率的系統，操作內容上也不斷的增加，基本上都通過各類軟件來完成的，對未來工作而言，可以產生較大的積極幫助。
（2）分布式控制系統。與過往情況不同的是，當代的社會發展是非常快速的，很多工作內容都要得到較快的革新處理，一方面是為了滿足工作上的需求，另一方面則是為了其他的工作進行有效的準備。在現階段的工作當中，電氣自動化工程控制系統具有多元化的特點，總控系統的子系統類型多樣，分布式控制系統就是其中之一，并且帶來了很大的積極作用。例如，分布式控制系統在操作上非常的簡單，可直接按照主觀上的`需求來完成，各個工作任務之間表現出相互獨立的特點，運作過程中不會產生干擾的情況。每一項工作任務完成后，都會集中到總體的系統內部，進行快速的總結處理，為電氣運營的良性循環，做出了較強的保障。
2 電氣自動化工程控制系統的發展趨勢
2.1 創新技術的深入研究
與一般的系統有所不同，電氣自動化工程控制系統是通過眾多技術支撐起來的，當下所獲得的各項積極成果，都與相關的技術存在密切的聯系。因此，未來的發展趨勢當中，仍然要將各類創新技術深入的研究，在獲得階段性成果以后，積極的投入使用，不斷對系統做出優化處理，創造出更高的價值。
（1）電氣自動化工程控制系統的未來發展中，智能化創新技術將會占有主導性的地位。現下的幾乎所有電氣產品，都在不斷的靠攏智能化，希望由此來帶給消費者更好的體驗[2]。電氣自動化工程控制系統也是一樣的，其在自身的智能化技術中不斷的豐富以后，系統本身就可以對各類工作情況做出準確的判定，在處理問題過程中，直接按照最優的方式來處理，減少過往的不足和缺失。同時，在發現系統難以應對的問題時，將直接發出相應的報告，及時告知技術人員處理，將工作效率不斷提升。
（2）智能化技術在研究到一定程度后，將直接促使電氣自動化工程控制系統整體，轉變為高度智能的系統。從客觀的角度來分析，智能系統意味著可以在某種程度上，脫離人工的操作，每天自動的運行、總結、分析、發出報告等等[3]。工作人員根據系統的提示來工作，并且按照良性循環的方法來操作，大大降低了工作出錯的情況，很多方面的工作任務都可以在較短的時間內完成，基本上不會產生嚴重的問題。可是，智能系統還有很多的挑戰需要完成，包括設備、系統、軟件、硬件的有效結合等，這些都需要在日后專項研究。
2.2 統一化的電氣自動化工程系統
電氣自動化工程控制系統在今后的發展趨勢當中，還會將“統一性”貫徹落實，由此來加強各方面的穩步控制，推動系統本身的價值提升。本文認為，統一電氣自動化工程系統能夠實現電氣自動化產品的周期性設計、測試與實行、開機與調試、維護與運行等，這樣能夠最大限度的所見設計到完工之間的資金和時間。將電氣自動化系統實行統一化管理，關鍵能夠達到客戶的需求，也就是把開發系統徹底從運行系統中獨立出來。對于電氣自動化工程控制系統來說，是成功的將電氣自動化系統進行通用化。電氣自動化工程的網絡構成應該保障控制現場的設施、計算機的監管體系、企業工程的管理體系中的通訊數據保持通暢。實行網絡的體系計劃時，不管是使用現場總線還是通訊系統的以太網，需要保障控制元件級到辦公室的環境之間自動化的整體通訊。
3 結語
本文對電氣自動化工程控制系統的現狀、發展趨勢展開討論。在社會進步發展的過程里，先進科學技術的作用不可忽視。電氣自動化工程控制系統就是在生產需求提升和科學技術進步的背景下發展起來的，只有持續的發展和創新電子自動化技術，才能夠滿足當前的生產要求，并且積累寶貴的實踐經驗。通過四年的學習，我的專業知識得到鞏固和提高，在工作中遇到的技術難題的以解決，也讓我深刻體會到電氣自動化對人類工業發展的重要性。
參考文獻：
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控制系統論文5
摘 要：在日常生活經常需要連續恒溫控制，這對于溫度控制提出了新的要求。這里專門為其設計了一套恒溫控制系統。系統以單片機為核心配以控制簡單、運行可靠的雙向二極管、雙向可控硅、固態繼電器作為驅動部件。并采用新型的接近開關和溫度傳感器作為系統的檢測部件，檢測精度高，為系統提供準確的反饋信號。人機對話采用簡易的小鍵盤、單色數碼管和蜂鳴器讓系統的操作方便、人性化。
關鍵詞：單片機;恒溫;控制
在現代中醫治療過程中，經常采用中藥熏蒸療法，對骨關節的治療起到很好的輔助治療作用。由于熏蒸的特殊性，要求溫度控制系統必須提供定時和恒溫。其工作過程是：
1、 將配制好的中藥液體放在容器中。
2、 開啟電源，通過面板的小鍵盤設定好定時值和定溫值。
3、 病人平躺在熏蒸床上，調節行走車對準需要熏蒸部位。
4、 系統進入正常工作。
一、 系統功能介紹
根據病人的實際需求，通過鍵盤設定好時間和溫度，系統按照設定值開始工作，對患病部位進行定時、定溫巡回熏蒸，當行走車走到最左端時，由左限傳感器發出信號，單片機控制行走車向右行走。當行走車走到最右端時，由右限傳感器發出信號，單片機控制行走車向左行走。時間顯示采用倒計時方法，當所定時間減至0時，停止加溫、行走車回到起點位置。蜂鳴器和光二極管發出結束的聲、光提示信號。
二、 系統工作原理
要實現上面介紹的功能，科學地設計系統硬件是系統可靠運行的保證。本著設計合理、運行可靠、易于實施和價格低廉的原則對硬件系統進行了通盤考慮。經過反復實驗后被確定下來。硬件系統工作原理圖如下圖所示。
其中：S1作為修改增加鍵、S2作為修改減少鍵、S4作為修改定時/定溫選擇鍵、一旦確定是修改定時還是修改定溫后，由S1或S2鍵完成增減。S3作為行走和定位選擇鍵。
當按鍵壓下時，單片機通過P1.1、P1.2、P1.4或P2.7接收“0”信號。采用“0”作為有效信號主要是出于這樣的考慮：當小鍵盤接觸不良時，避免系統產生誤動作而造成對病人的傷害。因為鍵盤接觸不良必然導致“浮空”現象，從單片機的接收角度看，有可能將“浮空”當成“1”信號。所以選擇“0”有效是必要的。
若P2.7=0時：P1.0=0為定時時間增1、P1.1=0為定時時間減1
若P2.7=1時：若P1.0=0為定溫值增1、P1.1=0時定溫值減1
若P1.4=0時，查看P1.5和P1.6的狀態，如果二者均為0，將P1.5和P1.6中的1位置
1，行走車巡回；如果二者的邏輯“或”不為0，將P1.5和P1.6均清0，行走車停（即定位）。
左、右轉的`驅動由型號為C9013三極管和型號為DAI4002D固態繼電器組成。由于控制巡回的過程實質是控制電機，而拖動行走車的電機的功率比較大，所以這里的電機屬于強電范疇。DAI4002D固態繼電器的最大優勢是隔離作用，他能有效地將強電與單片機的邏輯弱信號隔開，使驅動變得簡單而且可靠。
當P1.5或P1.6為1時，C9013導通，固態繼電器導通，送出左右轉信號。反之，固態繼電器斷開，不送左右轉信號。即行走車停實現定位。
左限與右限的信號輸入是將左限和右限的位置信號由接近開關檢測后送到單片機的INT0和INT1，在單片機內將二者設置成中斷方式，上升延有效。當INT0或INT1有效時，通過單片機的中斷系統快速作出反應，由中斷服務子程序將相應端口置1或清0改變行走車的運行方向，到達巡回的目的。通過D2和D3可以直觀地在系統面板上看出行走車是在向左還是向右行走或者是定位。
溫度檢測輸入是將溫度傳感器18B20通過P2.6接入單片機，在程序的入口處對18B20進行初始化后就可以適時讀出當前實際溫度并送溫度顯示輸出顯示。
溫度控制輸出由R1(壓敏電阻)、R2、RW1（電位器）、C1、D1（雙向二極管）、SCR1（雙向可控硅）組成，旋轉RW1（電位器）改變C1的充放電時間通過D1（雙向二極管）改變SCR1（雙向可控硅）的導通角達到改變加熱部件的電壓，從而達到調節溫度的目的。RW1（電位器）電阻有效值大，輸出電壓低；反之輸出電壓高。將單片機的控制信號經過積分器的輸出控制RW1（電位器）的旋轉角度來決定輸出電壓的高與低。這樣一來，雖然加熱元件端是強電，單片機提供的控制信號是弱電，但二者之間的耦合體是機械，杜絕了強電起、停時對單片機造成的工作不穩定的威脅。
通過以上對于系統原理的分析可以看出該系統有如下特點：
1、 系統硬件結構非常簡單、合理、實用。
2、 操作方便、簡單、明了。
3、 由于系統中采用了有效的隔離措施，使系統運行非常可靠。
4、 硬件價格低廉。
5、 該系統可以引入如果需要定時和恒溫控制的場合使用。
控制系統論文6
摘要：電氣工程是國家經濟發展的一個重要基礎，同時也是確保人們正常生活的基礎條件之一。本文介紹了PLC和變頻器，分析了PLC和變頻器在控制系統中的應用價值，總結PLC和變頻器在控制系統中的應用。
關鍵詞：變頻器論文
引言
PLC是一種可編程邏輯控制器，它和變頻器都是在信息化技術與網絡技術發展下生成的產物。PLC技術能夠實現順序控制、開關質量控制、閉環控制等，其應用作用是提升電氣自動化控制工作效率，促使電氣工程逐步實現自動化。在信息化時代的發展下，工業生產技術在不斷地更新與改革。在此背景下，電氣工程也在深化改革過程中，改革的主要方向是信息自動化，而PLC和變頻器是能推動這種改革進程的技術，所以有必要對它們開展研究。
1PLC與變頻器概述
1.1PLC與變頻器概念
PLC即可編程邏輯控制器，能依照用戶的制定需求開展工作，其中涵蓋了邏輯運算、順序控制、數學運算等。PLC所應用的是可編程的存儲器，在存儲器內部運行邏輯運算等一系列指令，再由數字信號以及模擬信號的轉變進行輸入與輸出，以此控制整個生產過程[1]。變頻器是指使用變頻技術以及微電子技術，通過調整電機工作電源的頻率達到控制交流電動機目的的一種電力控制設備。變頻器主要經由整流、濾波、逆變等構成，依照電機的切實需求提供適合的電源電壓，從而實現節能、調速的效果，同時變頻器也具備著多種保護功能，如過流、過壓保護等。
1.2PLC特點
第一，由于PLC所應用的是已被定義好的各種輔助繼電氣的節點來實現變位操作，因此整個工作中的運行狀態具有一定的'簡單性特點[2]。第二，PLC的一個顯著特點是程序運行簡單，操作比較便捷，在工作過程中能減少工作人員的工作量，提升整體工作效率，減少人力資源浪費。第三，PLC的功能性較為完善，同時也具有較高的實用性，適合應用在各種環境中，充分顯示出PLC硬件的完整性。第四，PLC在運行期間具有抵抗外界環境與其他相關因素干擾的功能，在任何復雜的工業生產過程中都能夠發揮良好的作用，這就展示出PLC的可靠性。
2PLC和變頻器在控制系統中的應用價值
2.1有助于加大電氣設備產品存儲量
PLC系統屬于一種計算機應用技術，其特點在于具有一個獨立的存儲器結構，系統程序存儲器中所存放的內容便是系統軟件。用戶程序中存儲器所應該存放的內容同樣是應用軟件，而此種結構的存儲器能夠提供較大的存儲空間[3]。另外，此系統設計過程中能夠依據實際需求完整保存相關設備中的歷史數據，保存下來的資料能為后期檢查故障等工作提供可靠依據。
2.2有助于強化電氣設備產品的智能化
電氣自動化控制系統應用PLC技術與變頻器的主要作用是提升電氣設備的反應速度以及整體運行效率，同時也有助于提升電氣設備的智能化水平。具體體現在PLC技術由系統軟件完成對整個系統的控制，以確保整個工作流程能嚴格遵循一定的程序進行。PLC技術中CPU對系統中的數據進行分析與處理，同時對整個系統的運行情況做出評估，實時、可靠地傳輸數據。變頻器起到的作用是在整個系統運行過程中，提供實際需求的電源電壓，調節與控制各環節的電壓，以確保系統穩定運行。
3PLC在控制系統中的具體應用
3.1在順序控制系統中的應用
PLC技術被作為一種順序控制器應用，這是當前社會大多數企業在應用PLC時的一個統一觀點。PLC技術在此種模式下的電氣工程自動化控制中應用，呈現出三個方面的具體應用。第一，遠程控制和監督電氣工程自動化系統，以此來確保電氣工程工作人員的安全，同時也減少了人力資源的應用;第二，在電氣工程自動化系統中進行現場傳感，以確保電氣工程自動化的控制水平;第三，對電氣工程自動化系統的主站層給予局部控制。
3.2在開關量控制中的應用
PLC應用初級階段，僅能合理地應用在開關量的邏輯控制中，后期在相關技術的進一步完善下，PLC技術得到了更為廣泛的應用，在開關量控制的水平以及應用價值上也有顯著提升。PLC應用實際上是將定義的虛擬機電器轉變為機械繼電氣器，即忽略了虛擬繼電氣的反應時間，體現了PLC在開關量方面的應用價值。例如，PLC在斷路器控制中的應用，傳統電路器利用繼電器實現控制，其問題是反應速度較慢，而PLC技術的應用有效提升了反應速度與靈敏度。
3.3在閉環控制中的應用
應用在閉環控制中的主要作用是測量轉速，同時合理控制調節器，具體是應用轉速測量、電子調節、電液執行實現閉環控制。具體的控制方法是在打開動力泵后，PLC細致地分析動力泵運行時間，同時選擇一個最為適宜的主用泵與備用泵，在后期實際操作過程中僅需要將開關擋轉變為手動擋即可，便能有效提高運行效率，同時也進一步體現了系統的可持續性。PLC與傳統的控制技術相互融合方式能互補兩者的不足之處，從而極大地提升了電力系統控制效率以及質量。
3.4在數控系統中的應用
數控系統較為復雜，不只存在直線型，同時還包括連續型與點位型。在生產過程中，點位型數控系統多應用在孔洞機床中，原因是全方位與靈活性。系統控制功能主要有單板機模式與全功能型兩種數控裝置，在系統控制功能中使用PLC能夠確保系統功能的完善性。在數控系統中全功能型數控裝置的功能性更為完善，但需要承擔的成本也相對較高，與單板機模式相比，全功能型裝置的應用存在一定的局限性。
4結語
全文分析了PLC和變頻器在電氣工程自動化控制系統中的具體應用，其應用推動了系統的自動化發展進程。PLC技術在電氣工程自動化系統中的應用主要包括數控系統、閉環控制、開關量等方面，而變頻器設備主要應用在電源電壓的調控方面，以確保系統運行穩定性。
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控制系統論文7
摘要：對太古集中供熱控制系統進行了介紹，歸納總結了太古集中供熱控制系統的故障，并通過分析其故障產生的原因，從控制服務器故障處理、通訊故障處理、ＵＰＳ故障處理等方面，提出了針對性的解決措施，從而更好的保障集中供熱自動控制系統的持續穩定高效運行。
關鍵詞：集中供熱；自動控制；故障處理
１概述
隨著社會經濟的發展和科技的進步，自動化控制設備在集中供熱系統的應用更加廣泛，集中供熱系統的自控運行管理也趨于完善。通過自控系統的深入實施和熱網的集中管理，使得熱網資源的利用率得到持續提高。本文以太古集中供熱系統為例，介紹了太古供熱的自動控制系統以及總結運行以來常見故障以及處理方法［１］。太古集中供熱系統涉及熱源、熱網、換熱站和熱用戶，隨著供熱規模的擴大，供熱系統復雜程度不斷提高，原有的人工調整方式嚴重制約城市大熱網的精細化控制。必須借助先進的自動化控制技術和設施設備來實現集中控制。集中供熱系統熱網自動化控制是在各個熱網換熱站、關鍵管線節點上安裝自動控制設備，建設自動化控制總站，并對熱網傳遞上來的數據信息進行綜合分析研判，并執行相應的調整。太古集中供熱自動控制系統包括機電設備層、就地儀表層、現場控制層、通信網絡層、中央監控層、信息管理層（見圖１），自動控制能夠實現熱網運行系統的自動精細控制，使得城市集中供熱系統的熱量實現均衡輸出，減少了資源、能源的消耗，提升了供熱服務質量［２］。
２太古集中供熱控制系統
太古集中供熱自動化控制系統包括高溫網系統和一級網系統，一般涉及電動閥門的開度控制、變頻器的頻率調整等內容［３］。
２.１太古一級網系統
太古集中供熱一級網系統通過全網平衡控制系統進行控制，以溫度和熱量為控制目標，通過調節閥門開度和分布式回水加壓泵的頻率進行流量控制，實現溫度和熱量的控制。在系統運行的過程中，現場ＰＬＣ采集并計算二次循環水的溫度變化，并上傳計算結果，服務器對比目標參數與現場參數差異，下達閥門開度要求到對應的現場控制器上，現場根據接收到的指令信息來完成對電動閥門開度的調整。常規換熱站自控設備設置見圖２［４］。
２.２高溫網系統
太古集中供熱高溫網系統主要包括三個中繼泵站（１號、２號、３號）、事故補水站及中繼能源站。高溫網下位控制系統通過ＰＬＣ柜控制變頻器和風機運行、閥門開關以及自動補水系統。以２號泵站為例來介紹單個泵站的自控實現方法。２號泵站車間有２個系統，每個系統有供回水泵各４臺，共計１６臺水泵，供回水進出口主閥及旁通閥１６個。控制系統包括，控制運行計算機２臺、主ＰＬＣ集控柜１臺，與水泵１∶１匹配水泵就地ＰＬＣ柜１６臺。水泵及閥門控制系統有遠程、就地２種控制模式。系統主要的控制流程如下：太古集中供熱高溫網自控系統計算機上位系統采用的是西門子的ＷｉｎＣＣＯＡ系統，現場ＰＬＣ下位系統采用ｌｏｇｉｘ５０００（如圖３所示）。調度中心通過服務器的ＷｉｎＣＣＯＡ程序下發指令通過ｌｏｇｉｘ５０００程序至主ＰＬＣ集控柜的ＣＰＵ。ＣＰＵ系統收集到指令，將收集整理的數據信息進行匯總分析，之后將其數據信息傳送到現場水泵就地ＰＬＣ柜及閥門。就地ＰＬＣ會根據處理結果發出指令，變頻器根據指令的要求去控制循環水泵啟停及運行頻率，通過固定的數據，變頻器能夠在二次循環中進行定壓、定流量處理，從而使得熱網能夠保證有序、合理的運轉狀態。閥門本體與主ＰＬＣ集控柜之間是由控制線直連的，包括控制信號與反饋信號。閥門在收到主ＰＬＣ集控柜的ＣＰＵ的信息后，會根據指令執行開閥、關閥、停止的信號。閥門會將開度、開關到位、故障信號等反饋到調度中心控制電腦［５］。
３太古集中供熱控制系統的故障
太古集中供熱控制系統已經安全平穩運行５個采暖季。對投運以來的故障進行統計分類，歸納如下。
３.１通訊故障
各泵站與調度中心之間的數據和操控指令傳輸通過電信城域網的通訊方式進行傳輸（如圖４所示），通訊系統是整個系統的“傳輸神經”，如果在運行時期調度中心機房服務器與泵站發生通訊故障，調度中心人員無法實時監測生產數據，相當于失去了“眼睛”，不能做出及時準確的判斷，并且操作指令無法下發，長時間通訊終端還會影響其他關聯工作站、操作控制系統的運行。通過多年的運行觀察，導致通訊出現故障的原因一般是交換機、路由器故障及通訊光纜中斷。
３.２ＵＰＳ故障
電是控制系統的動力之源。控制系統除了接入市電外，自控系統ＰＬＣ柜、計算機、服務器和通信設備等均需要接入ＵＰＳ，在市電發生故障時，電源無擾切換至ＵＰＳ電源供電，確保系統可以繼續穩定運行，不會驟然停車，保證有足夠時間執行緊急停運和處理故障，ＵＰＳ的常見故障有：１）ＵＰＳ電池使用時間嚴重超過服役年限。２）ＵＰＳ電池長期未進行充放電測試。３）誤將ＵＰＳ的極性接反，從而會導致逆變器的損毀。４）連接好電池后沒有將電池的開關打開。５）線路維修更改了原本的相序，導致ＵＰＳ電源不能正常啟動。
３.３ＰＬＣ模塊故障
ＰＬＣ模塊是控制系統的“功能器官”，ＰＬＣ模塊故障是一種常規故障，一般ＰＬＣ顯示屏可顯示模塊故障代碼。ＰＬＣ模塊常見故障有：１）外圍電路元器件故障。自動控制系統的ＰＬＣ模塊控制一旦出現元器件損傷，整個控制柜系統就會停止工作。同時，ＰＬＣ控制柜輸出端子帶負載能力是有限的，一旦超過了規定的最大數值，就需要及時對外接繼電器或接觸器才能夠重新恢復工作。２）輸入端燒毀或輸入卡損壞。現場儀器或傳感器送來ＰＬＣ的模擬輸入信號在顯示屏上的數據不正常，用標準信號發生器替換模擬輸入信號數據也顯示不正常。３）輸出卡出現故障。ＰＬＣ或控制器的模擬輸出有問題，利用顯示屏的數據輸入功能給該模擬輸出端輸出一個固定的模擬信號，如果還是有問題，即可初步判定該輸出卡有故障。
３.４接線端子接觸不良
接線端子是連接器的一種，是連接自控設備和導線的`專用設備，外部的電壓、電流、信號傳遞到與之匹配的連接器接觸件上。因此，要求接觸件具備優良的結構。但是由于接觸件結構設計不合理、材料選用錯誤、模具不穩定、加工尺寸、表面粗糙等都會引發端子接線的接觸不良。端子接線接觸不良一般會在工作一段時間后顯示出來。具體表現機理是控制柜配線出現缺陷或者使用中震動加劇會引發接觸不良的問題。
３.５傳感器故障
傳感器是控制系統的“感知器官”。集中供熱系統中常見的傳感器有壓力、溫度、流量、液位傳感器，這些設備是熱網運行的重要數據來源，在系統運行過程中常會出現的故障如下：１）傳感器不顯示數值。可能的原因為電源線路斷路、電源故障、ＰＬＣ模擬輸入通道問題或儀表本體電路損壞。２）數值誤差大。可能的原因為量程設定、取源位置、ＰＬＣ模擬輸入通道問題或儀表本體電路損壞，同時這些儀表要定期進行校準。
３.６電動調節閥故障
電動調節閥在系統運行過程中常會出現的故障有指令給定開度和閥門實際開度不一致、閥門反饋信號錯誤。故障原因可以從以下幾方面進行判定：給定通道模擬量輸出是否正常、反饋通道模擬量輸入是否正常、閥體是否有異物卡住、重新上電復位閥門或者手動校準閥門、查看執行器與閥體是否匹配、閥門本體有沒有進水、控制線纜有沒有中斷等。
４自動控制系統故障的解決對策
自動控制系統的正常穩定運行對太古集中供熱系統尤其是太古高溫網系統至關重要，因此在自控系統出現故障時，根據故障現象分析故障原因，快速找到故障辦法，保證供熱系統的正常運行。當出現因自控系統故障而導致系統停止，需要維保人員快速查找原因，采取相應的解決對策。結合近幾年采暖季發生的故障，總結了以下幾點故障處理措施［６－７］。
４.１控制服務器故障處理
控制服務器為整個供熱自控系統的核心大腦，當發生故障時，不能正常反映現場的運行參數，操作指令無法下發。為防止故障的發生，控制系統服務器設置兩臺服務器互為冗余，當主服務器發生故障時，系統會自動切換至備用冗余服務器，待自控人員處理完故障時，再將服務器切換至主服務器，期間對控制系統不會產生任何影響。并且，在日常運行過程中，定期對服務器進行點檢，檢查服務器硬盤容量，保證服務器正常運行；定期對兩臺服務器進行手動切換，確保備用服務器一直處于工作狀態，在主服務器故障時無縫銜接。
４.２通訊故障處理
當調度中心與各泵站發生通訊故障時，各泵站數據在調度中心丟失，但泵站本地控制計算機數據正常。此時，要求各泵站將權限切至泵站本地控制，并且報告調度中心目前的運行情況。維保人員檢查相關設備，如果屬于通訊設備故障或損壞，及時更換備品備件，如果經分析是運營商通訊故障，通知運營商進行處理。故障處理后，再將各泵站操作權限切至調度中心控制。
４.３ＵＰＳ故障處理
ＵＰＳ電池是易耗物品，按照規定每三年更換一次電池，以確保電池電量能夠維持市電故障時的應急時間。為了保證ＵＰＳ電池的使用壽命，電池保養必不可少。根據供暖行業的時間特殊性，每年的停暖之后和供暖前期都會徹底對ＵＰＳ電池進行充放電，保持電池的有效利用率。在供暖期間，定期對ＵＰＳ進行檢查，如果發現ＵＰＳ故障，將ＵＰＳ的供電無擾切換到市電，根據面板上的故障信息進行對應的處理，處理完畢后將供電方式切換ＵＰＳ供電，此操作對系統無影響。
４.４ＰＬＣ柜及模塊故障處理
根據５ａ的運行經驗，ＰＬＣ柜發生的故障大多數是柜內的模塊與接線端子故障，當調度中心顯示車間某臺水泵就地ＰＬＣ柜故障時，需將這臺水泵的控制權限切換到變頻器控制，然后根據報的故障情況進行ＰＬＣ柜的維修，更換模塊、尾纖或者緊固端子線。待處理完故障后，再將水泵權限切到調度中心控制。
４.５現場儀表與閥門故障處理
現場儀表主要包括壓力、溫度、熱量表、液位計等。當調度中心顯示某一儀表故障時，維保人員排查現場儀表的接線，與ＰＬＣ柜的通訊，如儀表本身故障，需要及時更換備品備件。電動閥門故障處理需要先將閥門控制切到閥門本體控制，這樣保證在閥門故障的情況下，閥門不會自動執行開關動作，然后對閥門控制器進行檢查維修。
４.６及時更換備用件
自控系統的主要功能原件都是電子原件，工作環境中溫度、濕度以及灰塵等都會影響電子原件的壽命。因此在發現故障的原因之后要及時替換備用件。需要注意的是，在更換備用件的時候要始終保持設備處于斷電的狀態，并在更換電子原件的時候及時記錄和檢查原件的開關狀態，如果是需要區分正負極的供電設備，安裝時要注意，避免電極反接損壞設備。
５結語
太古集中供熱系統的自控系統能夠實現調度中心與熱源和各個熱力站運行參數的一致性調節，實現了按需供熱的精細化調整。為了能夠更好的促進集中供熱系統的穩定運行，自控維保要結合實際加強對集中供熱自動控制系統運行故障的分析，快速判斷故障原因，采取有針對的解決對策，從而更好的保障集中供熱自動控制系統的持續穩定高效運行。
控制系統論文8
摘要：隨著科技的逐漸發展，傳統的機械設計制造和機械自動化有了很大的提升，在各個行業中機械自動化系統應用的范圍也之間的廣泛起來，顯示出機械自動化的強大優點和效益，不斷滿足著人們的生活和生產需求。本文通過對機械自動化控制系統的應用以及優點進行分析，為機械設計制造以及自動化的發展提供正確的方向。
【關鍵詞】機械制造設計論文
機械自動化技術的應用在產品的生產中能夠實現自動化連續的生產，從而節省勞動力達到提高效率的效果。機械自動化在機械制造業的發展中起著十分重要的地位和作用，是整個機械制造業的發展趨勢所在。
1、機械自動化的設計以及要求
機械自動化通常情況下是在設備在無人操作的前提下按照自動設定的程序進行工作。機械自動化主要是憑借著機械的方式實現制造過程的自動化生產和管理。因此機械的自動化突破了傳統的機械制造方式以及生產過程，并且在生產中能夠顯著提高生產效率和經濟效益，為提高產品的質量提供可靠的技術支撐，給企業帶來極大的經濟效益。機械自動化的設計技術不僅需要綜合性的技術，還需要運用多門知識體系，涉及的范圍較廣，且具有較強的復雜性。機械自動化設計一般分為五個部分，首先是傳感單元。傳感單元是機械自動化技術發展的基礎，主要的功能是在機械自動化系統中能夠對機械工作的過程進行有效的監測，查看機械在工作過程中的運行狀態和性能情況。其次是作用單元。該部分是系統前期重要的組成部分，主要的.功能是對系統的能量進行施加，完成系統的既定目標。再次是程序單元。該部分作為系統最關鍵的一個部分和組成內容，對系統所做的工作等具有決定性的作用。再次是控制單元，該部分為系統的的自動化運行提供保障，能夠對系統運行中的結構單元進行調節和控制，能夠對傳感單元的信息進行分析和調節，因此控制單元能夠保障系統的順利展開。最后是制定單元，該部分作為系統的核心部分，通過分析傳感單元傳遞過來的信號和信息，并進行對比和分析，根據系統的規定發出指令。
2、機械自動化系統的特征和應用
2.1機械自動化控制系統的特征
機械自動化控制系統的安全性和可靠性主要依靠的是自身的自動化設備，存在著自動的報警和停止的功能，這就使得在機械自動化生產的過程中一旦發生任何的安全事故，系統的安全性能大大提升，從而生產提供安全保障。自動化控制系統中采用電子設備和電子器件，為系統的穩定性提供保障。機械自動化在實際的運用中能夠避免人工操作的失誤，提高生產的精確度。通過機械自動化控制系統能夠實時監測工作的狀況，提高生產的效率。
2.2機械自動化控制系統的應用
2.2.1機械自動化控制系統的構建機械自動化系統的構建主要是建立在數字模型的基礎上的對其理論進行分析和研究，因此通過數字表達式對機械自動化控制系統輸入輸出變量以及對變量間的關系進行詳細的分析和描述，能夠設計出合理科學的系統。機械自動化控制系統通過微積分的方程式進行構建。圖1為質塊以及阻尼器和物種彈簧所構成的鉛垂方向機械平移系統示意圖。該圖中對質塊原來不動的位置作為運動坐標原點，外力作用質塊在X軸上移動，其中質塊運動的位移坐標為x(t)。然后通過達朗貝爾原理做出平衡的示意圖，得到微積分的方程式為：Mx(t)+Bx(t)+kx(t)=f(t)通過這一案例能夠看出質塊靜平衡位置作為運動坐標時，阻尼器的阻尼大小與相對運動是相反的。2.2.2機械自動化系統的具體應用機械自動化控制系統在汽車制造業運用的最為廣泛。汽車制造過程中的焊裝以及沖壓和總裝工藝中廣泛應用。機械自動化控制系統在沖壓車間利用能夠提高工作的效率，壓機間采用機械自動化裝置進行連接，傳遞加工工件，這樣在首臺壓機下完成沖壓成形，在通過機械手傳遞給下一臺。在這一過程中有緊急停止的裝置，能夠對傳遞過程中的危險事故進行緊急停止。在安全門的防護裝置上能夠對人員在壓機內的危險情況進行有效的防護。壓機部分主要采用的是安全電磁開關鎖，能夠延時鎖定和解鎖的釋放，具有較高的安全性能。在鋼鐵制造行業中利用機械自動化控制系統在冷軋生產線和整卷鋼板開卷中應用能夠對人員的安全進行有效的保護。
3、結語
機械自動化控制系統在各個行業中的應用有效地推動了產業的自動化程度，為各個行業的發展提供了有效的動力和長久的保障，在機械自動化的未來發展中將會更加注重高度的集約化和自動化的發展方向。
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控制系統論文9
摘要：隨著時代的發展，計算機網絡控制系統的應用越來越廣泛，本文對計算機和網絡控制系統的工作原理進行了詳細介紹，并根據目前社會計算機控制技術的發展水平，分析了計算機控制技術的應用，著重對計算機控制系統發展趨勢進行了論述。
關鍵詞：計算機；網絡控制系統；工作原理；發展趨勢
計算機網絡控制系統是計算機技術和自動控制技術二者的結合，是二者發展到一定階段上的產物。人們為了方便工作，用計算機來控制自動控制系統中的功能，于是就形成了計算機控制系統。它以計算機作為控制主體，并通過一些輔助部件將被控對象與計算機相連接，從而達到具有一定控制目的的系統。這里的輔助部件主要包括：輸入輸出接口、檢測裝置和執行裝置等。它與被控對象的連接和部件間的連接通常有兩種方式：有線連接、無線連接。以達到使被控對象的狀態、運動過程達到某種指定的要求，也可以是使目標達到最優化。
一、計算機網絡控制系統的工作原理
我們常說的計算機控制系統主要由硬件組成和軟件兩部分組成。在計算機控制系統中，一般都有專門的數字--模擬轉換設備和模擬--數字轉換設備。由于一般都是對系統進行實時控制，所以有時候對計算機硬件配置的要求并不是很高，但對于計算機可靠性、反應速度有著一定的要求。計算機控制系統的工作原理大致可分為以下三個階段：(1)實時數據采集：對被控制對象工作的瞬時數據進行檢測分析，并由傳感器傳輸給計算機。(2)實時決策：對采集到的實時數據進行分析并與被控制對象的系統狀態進行分析，并按已有的控制規律，決定下一步的控制過程。(3)實時控制：根據第二步的決策，適時地對執行部位發出信號，進而完成控制任務。這三個過程在一個控制系統中不斷重復，使整個系統按照規定的標準進行工作，并對被控對象和設備本身的進行隨時監控，一旦產生異常系統會及時作出處理。
二、計算機網絡控制系統的應用
當今世界，要想提過一個國家的綜合國力，就必須首先提高這個國家的科學技術上，尤其應該把重點放在提高產品的創新和開發能力上。在高科技信息技術應用方面，要充分將各種新技術、新材料、新能源相結合，并根據市場的需求來綜合應用，力求工業設計與工程設計統籌兼顧的原則，使兩者在實際應用中逐步融合，最終實現以為人服務為核心、控制一體化的智能控制體系。從目前工業發展的狀況來看，隨著CAD、人工智能、多媒體、虛擬現實等技術的逐漸發展和應用，使得人們對設計過程有了新的認識，對設計的思維有了更廣闊的發揮空間。從產品的設計與制造過程來看，并行設計、協同設計、智能設計、虛擬設計、敏捷設計、全生命周期設計等設計方法引領了現代產品設計模式的發展方向。隨著科技技術的不斷發展，在信息化的推動下，產品設計模式必然朝著數字化、集成化、網絡化、智能化的趨勢發展。
三、計算機網絡控制系統的發展趨勢
（一）網絡控制系統更加先進化
為了方便工業環境應用，人們設計出一種可編程序控制器(PLC)的微機系統。它利用可編程序的存儲器來存儲用戶下達的指令，并將指令轉化為數字形式，通過對數字進行分析來完成預定的邏輯、順序、定時、計數和運算等功能。近年來可編程序控制器大多都采用計算機作為主要控制器，且存儲器采均采用集成電路的形式，因為集成電路具質量可靠可靠、功能穩定、價格便宜、體積比較小等優點，且人們對集成電路的應用技術較為成熟。近些年來由于智能的I/O模塊的出現，使PLC除了具備原來的邏輯運算、邏輯判斷等功能外，還具備數據自動處理、故障自行診斷、PID運算及網絡等新功能，從而大大地擴大了可編程序控制器的應用范圍。
（二）網絡控制系統更加集成化
計算機控制系統的核心是中央處理器，就像人的大腦一樣，指揮真個系統的運行。人們把處理器、數據通信系統、顯示操作裝置、輸入/輸出接口、模擬儀表等眾多原件有機地集成在一起，就形成了計算機控制系統，它的出現為生產的自動化提供了可能。在實際生產中采用集成化的控制系統，會使生產成本更低、生產過程更加便利、產品質量更加可靠。因此，在新時期計算機集成系統會朝著更加集成化的方向發展。
（三）網絡控制系統更加智能化
智能控制一直是人們追求的目標，是指不需要人的參與就能夠自主地驅動智能機器實現預期的目標，是用機器代替人工的前提條件。智能控制由眾多系統綜合形成，包括：識別控制系統、分級控制系統、綜合分析系統、控制系統和神經網絡控制系統等。以計算機級基礎，將智能控制技術和自動控制技術有機結合，可以實現工業生產系統的自動化的要求，這對推動科學技術進步有著重大意義。計算機技術的進步直接影響了智能控制系統的發展。雖然目前智能控制只能較為淺顯的模擬人類大腦的思維判斷過程，但是隨著計算機技術的不斷發展，未來控制系統會更加的智能化。
（四）網絡控制系統更加網絡化
當今時代，計算機網絡技術的.全面應用，催動著控制系統的變革，也加速了新的控制理論的產生。控制系統更為網絡化，已經成為當前控制技術發展與創新的主要方向。網絡技術的應用不僅能夠實現數據資源的共享，它還可以應用于控制現場，并將控制與管理綜合化、一體化。因特網的應用已經不僅僅局限于傳統的信息瀏覽、查詢、發布，人們現在可以利用因特網技術跨越地理因素，直接對現場設備進行遠程監測與控制。現代我們所用到的控制系統是由網絡構成信息和控制綜合網絡系統兩部分組成。現場控制網絡是將工作中的設備通過網絡連接，形成分布式控制系統。通過因特網實現遠端計算機對現場控制設備的遠程監測與控制。在科技迅速發展的今天，網絡控制系統的發展不僅僅局限于此，在未來會朝著更加網絡化的方向發展。計算機網絡控制系統正朝著智能化、集成化和網絡化的趨勢發展。更為先進集成電路的引用，提高了網絡控制系統的可靠性和工作效率，使計算機網絡控制系統在生產生活中的應用也越來越普及，在計算機技術高速發展的今天，網絡控制技術的發展將會有更為美好的前景。
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控制系統論文10
1電氣工程自動化工程控制系統的發展存在的問題
1.1電氣工程自動化工程體系優缺點同時存在
現在我國運行的電氣工程自動化工程采取的控制系統一般有集中監控、DCS（分布式控制）兩種。首先集中控制系統的優勢在于，它將全部功能都安置在一個處理器中，在系統設計、維護以及運行等方面都比較簡單。其劣勢在于處理器承擔的任務量較大；在此控制體系中，隔離器件閉鎖和斷路器聯鎖是運用硬接線進行連接，在設備擴容等方面比較困難，其操作難度也比較大。其次DCS系統是在集中控制系統的前提下設計并發展起來的，在現代電氣工程自動化工程控制系統中獲得較為廣泛的應用。其劣勢在于使用和傳統儀表相似的模擬儀表，減少系統安全可靠性，在維修環節也比較困難，各個設計廠家沒有規范而統一的標準，加重維修的成本，并且其價格比較高。
1.2電氣工程自動化工程控制系統還不具備標準化端口
電氣工程自動化工程控制系統接口到目前為止還沒有統一、完善的標準，這種情況提升工程造價，阻礙數據資源共享的實現。自動化體系設計方案很重要，然而很多企業沒有規范的方案，各個廠家和企業間硬件和軟件交換數據有差異，導致企業間難以深入的交流和信息交換。同時電氣工程自動化工程控制沒有實現統一化，難以根據客戶要求設計、建立規范、標準的電氣工程自動化工程控制體系。
1.3電氣工程自動化工程控制沒有實現專業化
在電氣工程自動化工程控制設計、安裝以及操作等環節，相關工作人員的專業技術比較薄弱，需要進一步提高。此外我國電氣工程自動化工程控制習題創新能力不足，一般產品屬于中低檔，需要提高其創新能力。
2構建電氣工程自動化工程控制系統的發展對策
2.1建立一體化的電氣工程自動化工程控制體系
要從各個環節建立起具有一體化的電氣工程自動化工程控制體系。首先國家要按照電氣工程自動化工程控制體系具有技術水平和技術特點，制定統一的產品規范。其次廠家和企業要加強交流，從設備精簡、調試與維修以及技術合理性等多方面向規范化的.方向進行制造和生產，讓控制體系更科學。最后要研發出新型、操控更方便的一體化控制系統，可以運用社會性質和分工外包間的協作，讓零部件的生產走商業化生產的路線，促進電子工程自動化工程控制體系的一體化。
2.2運用國際化生產標準
IEC61850是現在控制系統廠家所認可的國際標準，可以參照這個標準對控制體系進行研究和開發。另外可以運用微軟公司所制定的標準技術，由于企業策劃電氣工程自動化工程控制系統時，PC系統是連接管理系統和控制系統的中間系統，其接口具有標注化，能夠保證廠家和企業間實施軟件和硬件的數據交換，妥善的解決由于通訊而產生的問題。
2.3引進和培養電氣工程自動化工程控制系統的專業人才
隨著電氣工程自動化工程控制逐漸集成化和高智能化，對其制造人員、維修人員和安裝人員都具有很高的要求，所以要引進和培養專業技術較強的人員。首先企業要培養具有實際操作能力的人才，他們要了解和掌握軟件和硬件系統的操作。其次對安裝人員記性專業技術進行培訓，使之懂得安裝的流程和技術。最后要更新技術人員的知識結構，可以引進人才，通過引進人才的“傳幫帶”，培養新人，促進他們在維修和系統保養等方面的學習，提高工程系統安全可靠性。
3結語
隨著我國國民經濟的快速發展，電氣工程自動化工程控制系統在經濟發展過程中凸顯出重要作用。縱觀工業經濟的發展歷程，電氣工程自動化工程的作用是明顯的，自動化功能控制體系能夠降低企業經濟成本，增強檢測精度等。另外運用自動化控制體系也能夠降低事故發生頻率，提高工程具有的安全性，保證電氣工程快速、平穩運行。本文分析了電氣工程自動化工程控制系統的現狀、問題以及解決策略，旨在幫助技術人員解決實際問題以及推動電氣自動化控制系統的健康、長遠發展。
控制系統論文11
摘要:隨著時代的進步,社會開始普及機器人產品,產品性能直接影響社會發展水平,需要及時改造和創新機器人技術。航空航天、工業生產等行業中已經廣泛應用工業機器人,因此，未來發展研究六自由度工業機器人運動控制系統尤為重要。
關鍵詞:六自由度；工業機器人；運動控制系統
自動化工業系統中工業機器人是一種不可或缺的設備,為人類社會進步和歷史發展奠定基礎。隨著社會生產力的全面提升,越來越多的勞動力被需要,這就使得逐漸凸顯出重復勞動力的問題,為了有效解決上述問題,機器人是一種良好措施。雖然工業機器人研究方面具備一定成績,但是相比國外發達國家來說,還是具備一定差距,為此需要進一步研究六自由度工業機器人,集中闡述運動控制系統。
1設計運動控制系統基本方案
基于六自由度工業機器人基本系統的基礎上來構建控制系統,六自由度工業機器人運動控制系統主要包括兩個部分：軟件和硬件。軟件主要就是用來完成機器人軌跡規劃、譯碼和解析程序、插補運算,機器人運動學正逆解,驅動機器人末端以及所有關節的動作,屬于系統的核心部位。硬件主要就是為構建運動控制系統提供物質保障[1]。
2設計硬件控制系統
在六自由度工業機器人的前提下,利用ARM工控機來設計系統方案。下位機模塊是DMC-2163控制卡。通過以太網工控機能夠為DMC-2163提供相應的命令,依據命令DMC-2163執行程序,并且能夠發出控制信號。利用伺服放大器對系統進行放大以后,驅動設備的所有電機進行運轉,保障所有環節都能夠進行動作。工業機器人通過DMC-2163輸送電機編碼器的位置信號,然后利用以太網來進行反饋,確保能夠實時監控和顯示機器人的實際情況。第一,DMC-2163控制卡,設計系統硬件的時候,使用Galil生產的DMC控制器,保障能夠切實滿足設計的性能和精度需求,選擇DMC-2163控制器來設計六自由度工業機器人,依據系統API來二次開發工控機。第二,嵌入式ARM工控機。實際操作中為了滿足系統高性能、可靠、穩定的需求,使用嵌入式FreescaleIMx6工控機,存在1.2GHz主頻率。Cortex-A9作為CPU，擁有豐富的硬件資源,能夠全面滿足設計六自由度機器人的需求[2]。
3設計和實現控制系統軟件
3.1實現NURBS插補依據系統給定的控制頂點、節點矢量、權因子來對NURBS曲線進行確定,插補NURBS曲線的關鍵實際上就是利用插補周期范圍內存在的步長折線段來對NURBS曲線進行逼近,因此,想要實現NURBS插補就需要切實解決密化參數和軌跡計算兩方面內容。第一,密化參數。實際上就是依據空間軌跡中給定的補償來對參數空間進行映射,利用給定步長來計算新點坐標和參數增量。第二,軌跡計算。實際上就是在具體體現空間回軌跡的時候合理應用參數空間坐標進行反向映射,以便于能夠得到對應的映射點,也就是插補軌跡新點坐標。為了有效提升插補實時性以及速度,需要進行預處理,確保可以降低計算量。通過阿當姆斯算法,有機結合前、后向差分來進行計算,保障能夠防止計算隱式、復雜的方程。為了確保可以有效地進行插補計算,設計過程中通過Matlab平臺進行仿真處理[3]。3.2實現ARM工控機基于ARM工控機來展現六自由度工業機器人運動控制系統的軟件,實際操作中開發軟件環境是首要問題,把Linux系統安裝在FreescaleIMx6中,構成ubuntu版本的控制系統,并且系統中移入嵌入式Qt,并且在ubuntu中移入DMC控制器中的Linux庫[4]。利用圖形用戶界面來設計軟件,構件主體框架的時候合理應用QMainWindows,為了能夠全面實現系統所有模塊的基本功能,需要合理應用QDialog、QWidget類,通過Qt信號、配置文件、事件管理、全局變量等來展現模塊的信息交流功能。控制軟件系統包括以下幾方面內容：第一,文檔管理模塊。文檔管理模塊能夠保存文件、重新構建文件,是一種可以被DMC-2163解析的文檔二字符指令集,以便于能夠簡單控制代碼測試機器人的軸[5]。第二,與下位機通訊模塊,這部分實際上就是通過DMCComandOM()函數來對編碼器數值進行關節轉角數據的獲取,計算運動軌跡的時候應用正逆運動學,同時利用DMCdownloadFile()函數,在控制器中下載運動指令。第三,人機界面模塊。這種模塊主要就是用來更新和顯示機器人運動狀態的,此外也能夠設置用戶輸入的數據,保障能夠實時監控和控制機器人的基本情況。第四,運動學分析模塊,在已經獲取末端連桿姿態和位置的基礎上,來對機器人轉角進行計算的方式就是逆解。在已經計算出關節轉動角度的基礎上,來對空間中機器人姿態和位置進行求解的方式就是運動學正解。機器人想要正確運行的前提就是運動學分析模塊,并且對機器人目標點是否符合實際情況進行分析,保障能夠及時更改錯誤。第五,軌跡規劃模塊。這種模塊可以為完成基本運動作業提供依據,不僅可以完成圓弧運動和直線運動,也能夠進行NURBS插補,保障能夠自由地進行曲線運動。第六,機器人在完成十分復雜的再現和示教操作的時候,利用再現模式界面來對示教動作進行自動操作。第七,設置系統。設計的過程中應該對系統進行合理設置,如限制運動權限、進入系統的密碼、機器人系統參數等。在設置系統參數的.時候,能夠在六自由度工業機器人中來實現控制系統軟件的基本作用,以此來保障控制軟件系統設計的通用性。第八,狀態顯示模塊。這種模塊可以具體顯示完成作業的進度、機器人安裝的姿態和位置、控制器I/O。第九,設置機器人參數,一般來說主要包括伺服驅動倍頻比/分頻比、運動學DH參數,六自由度工業機器人設計結構取決于DH參數;機器人DMC控制卡輸送單個脈沖過程中的關節轉動角度取決于倍頻比/分頻比[6]。3.3運行系統軟件軟件控制系統設計中成功測試各模塊以后,在程序主框架中進行合理應用,以便于設計實現機器人系統。成功測試系統軟件以后具備運動控制系統的基本功能。
4結語
綜上,在基于目前已經存在的六自由度機器人系統上來設計運動控制系統,嵌入式ARM工控機和DMC-2163控制卡是硬件系統設計的關鍵。在Ubuntu的基礎上構建Qt平臺,此時合理科學地設計軟件系統。此外把NUBRS插補計算方式融入到控制系統中,保障在軌跡空間中機器人末端能夠形成自由曲線軌跡。運動控制系統為機器人提供圖形界面,能夠為系統運行提供比較好的擴展性、高通用性,并且操作也十分方便,因此這種運動控制系統應用具備廣闊的前景。
參考文獻
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控制系統論文12
一、電氣自動化工程分布式控制系統的興起和發展
目前，隨著企業的管理更加復雜，原有的電氣自動化工程控制系統開始暴露出一些缺點，無法滿足企業的進一步需求。因此，電氣自動化工程分布式控制系統開始誕生，并隨著企業的需求不斷進行發展。
二、電氣自動化工程控制系統未來的發展趨勢
目前，我國的電氣自動化工程控制系統正在逐步發展中，同時與其他技術的結合更加緊密，為電氣自動化工程控制系統提供了未來的發展動力。通過分析和研究發現，未來電氣自動化工程控制系統主要向著以下幾個方面發展：
（一）技術得到進一步創新
隨著社會的不斷發展，針對電氣自動化工程控制系統的需求也會不斷增加，因此相關的技術就會不斷地發展和更新，從而更好地滿足人們對電氣自動化工程控制系統的需求。一些創新的技術會不斷地出現并得以發展，主要體現在以下幾個方面：第一，目前，隨著企業對電氣自動化工程控制系統的逐漸重視，能夠進一步推動相關技術的不斷發展，從而為電氣自動化工程控制系統的技術創新提供動力；第二，目前，我國的自動化技術雖然得到了一定的發展，但是與發達國家相比還存在很多不足之處，因此為了提高國內電氣自動化工程控制系統的競爭力，技術創新成為了重要的解決途徑，能夠進一步促進工程控制系統的不斷創新。
（二）電氣自動化工程控制系統的標準不斷完善
為了促進國內電氣自動化工程控制系統與國外系統的統一，需要不斷完善電氣自動化工程控制系統的相關標準，在標準確立之后，生產商家按照標準制造電氣自動化工程控制系統的元器件，從而能夠屏蔽電氣自動化工程控制系統的差異性。其標準的不斷完善主要體現在以下幾個方面：第一，標準化組織的建立，隨著電氣自動化工程控制系統與其他技術的不斷融合，需要建立相關的標準化組織，從而進一步促進電氣自動化工程控制系統標準的不斷完善；第二，商家逐步接受并按照電氣自動化工程控制系統標準進行生產，從而能夠生產通用的設備，更好地促進電氣自動化工程控制系統的發展。
（三）電氣自動化工程控制系統的安全性和方便性逐漸
提高隨著電氣自動化工程控制系統復雜程度的不斷提高，其安全性和操作方便性也成為了重要的需求，因此為了促進電氣自動化工程控制系統的進一步發展，較高安全性和方便性的控制系統正在發展并完善。主要體現在以下幾個地方：第一，安全標準的制定，為了進一步提高控制系統的安全性，制定了有關控制系統的規范操作和安全操作的標準，從而進一步提高控制系統的安全性；第二，隨著電氣自動化工程控制系統復雜度的進一步提高，為了使用戶更加方便地使用，使用者可以利用可視化界面進行操作，在操作過程中也會出現一些操作步驟的提示。
三、促進電氣自動化工程控制系統進一步發展的'建議
目前，我國的電氣自動化工程控制系統得到了進一步的發展，為企業的生產和管理提供了方便。各種新技術的不斷發展為自動化控制系統提供了發展機遇，控制系統未來如何發展成為了重要的問題，為此本文提出了以下幾點建議：
（一）不斷結合其他新技術
在信息社會中，某一學科的技術與其他學科都有著許多的關聯，因此為了促進電氣自動化工程控制系統的不斷發展，可以在自動化技術中不斷融合其他新的技術，可以從以下幾個方面做起：第一，與計算機技術的不斷結合，目前計算機在企業管理和生產中起到了非常大的作用，如果將自動化控制技術與計算機技術相結合，能夠促進兩者更好地發展；第二，將計算機技術與信息技術相結合，信息社會的背景下，自動化控制系統應該不斷結合信息技術，從而能夠獲取和處理更多的信息。
（二）促進電氣自動化工程控制系統網絡化的發展
目前，網絡技術的進一步發展，使得很多遠程控制系統發揮了重要的作用，因此，電氣自動化工程控制系統也可以向著網絡化的方向不斷發展，結合新的網絡技術，從而促進控制系統的不斷發展，為此可以做到以下幾個方面：第一，促進現場總線技術的不斷發展，能夠突出控制系統的作用和使用目的，使得控制系統各個部件之間可以更好地進行通訊；第二，利用網絡技術將控制系統獲取的數據或信息進行傳輸，從而實現遠程控制系統，能夠不斷擴展控制系統的應用范圍。
（三）培養更多電氣自動化工程控制系統相關的人才
人才是促進社會不斷發展的動力，同時也在推動著電氣自動化工程控制系統的不斷發展。因此，必須要培養相關的人才，可以做到以下幾點：第一，加強校企的合作，從而使得學生能夠在企業中進行實踐，不斷提高自己的動手能力，從而能夠更好地使用電氣自動化工程控制系統；第二，按照目前企業的需求，培養具有特定技能的人才，從而能夠不斷滿足企業的需求，更好地促進電氣自動化工程控制系統的應用和發展；第三，建立有關自動化專業的培訓體系，完善培訓體系的教學內容，加強師資隊伍的建設等等，能夠對人才進行進一步的培養，能夠更快地適應企業的要求。
控制系統論文13
摘 要：武漢鋼鐵集團鄂鋼公司富裕煤氣發電項目新建兩臺150t/h燃氣鍋爐控制系統采用浙大中控DCS控制軟件實現了設備維護及生產操作人員的遠距離訪問和監視。本文介紹了燃氣鍋爐燃燒控制系統、汽包水位控制系統、鍋爐送風自動控制系統及鍋爐爐膛安全監控系統等的主要特點和控制流程。實踐證明，該系統達到了鍋爐燃燒工況良好、節能降耗的工藝要求，且運行穩定可靠。
關鍵詞：鍋爐自動控制；燃燒雙交叉控制；FSSS控制系統
1 概述
鍋爐是一種產生蒸汽的熱交換設備。它通過煤、油或氣等燃料的燃燒過程釋放出熱能，并通過傳熱設備把熱量傳遞給水，將水轉變為過熱蒸汽，過熱蒸汽直接供給工業、生活等生產中所需要的熱能。武漢鋼鐵集團鄂鋼公司富裕煤氣發電項目新建2臺150t/h燃氣鍋爐，鍋爐燃燒產生的過熱蒸汽部分送至汽輪機用于發電，部分送至外網滿足其它用戶生產、生活需要。
鍋爐控制系統分為燃燒系統、汽水系統、煙風系統及減溫減壓系統，控制系統主要完成設備操作、設備狀態及生產參數的監控功能，汽包水位自動控制調節功能，爐膛負壓控制調節功能，鍋爐送風風量控制調節功能及熱風燒嘴和煤氣燒嘴控制調節功能，鍋爐上位系統實現了畫面顯示、設備操作、報警、歷史趨勢記錄及報表打印等功能。
2 系統介紹
2.1 燃燒系統
鍋爐燃燒介質由高爐煤氣及焦爐煤氣組成，分三層，每層四路進入鍋爐本體混合一定量的熱風參與燃燒過程。每個燒嘴處設計有火焰監視器，共12個，用于監視爐膛火焰的持續性及大小，在上層及下層各燒嘴處設計有點火器共8個，每條高爐煤氣、焦爐煤氣及熱風管道上均設計有氣動調節閥，通過調節調節閥閥門開度來控制爐膛溫度，并在鍋爐本體設計有熱電偶用于監測爐溫。
2.2 汽水系統
鍋爐汽水系統流程如下：除氧器→高壓給水泵→省煤器預熱→鍋爐汽包→生成不飽和蒸汽→I級過熱器→I級過熱器集箱→噴水減溫器→II級過熱器→II級過熱器集箱→生成飽和的過熱蒸汽→用戶。
2.3 煙風系統
空氣由送風機送至空氣預熱器進行預熱成為熱風，熱風送至燒嘴與煤氣混合燃燒，生成高溫煙氣，煙氣由引風機牽引經過過熱器、省煤器、預熱器至煙囪排放，并將鍋爐燃燒產生的不飽和蒸汽加熱成高溫高壓飽和蒸汽。
3 系統配置
鍋爐控制系統分為上位和下位兩類系統組成，下位控制系統實現了L0級（現場控制設備級）與L1級（基礎自動化系統級）間的網絡連接，并預留L2級（過程控制計算機系統級），上位控制系統實現現場顯示、儲存、報警、打印等功能。
4 控制功能
4.1 燃燒控制系統
鍋爐燃燒自動調節的基本任務，是使燃料燃燒產生的熱量，適應蒸汽負荷的要求，且要保證燃燒經濟和鍋爐運行安全，為此合理的風煤比才能維持汽包內或出口蒸汽壓力在需要的范圍內。
4.1.1 對空氣和燃料的控制
鍋爐用水經省煤器預熱后，注入鍋爐內，在進水管道內，進行流量、溫度、壓力測量，送至調節器。在這一調節器中，通過減法器計算出溫度差，將前面所測得的流量乘以溫差，即可求得進水管道中所注入的水所需的熱量。而出口測的熱水溫度信號送給溫度調節電路，溫度調節電路將它在與人工設定值水平SP之間進行控制計算，將輸出信號作為結果輸出，將前面原料加熱所需要的熱量加到該輸出信號中，作為燃料流量的設定值，與燃料流量這一小閉環所檢測出此時燃料的流量值，做一差值計算，從而調節燃料控制閥的大小，進而進行熱量控制。
4.1.2 燃燒雙交叉控制
雙交叉燃燒控制是以維持合適的空氣、燃燒比值為手段，達到燃燒時始終維持低過剩空氣系數，從而保證了較高的燃燒效率，同時也減少了排煙對環境的污染。
雙交叉燃燒控制實際上是以爐溫調節為主回路，以燃燒流量和空氣流量調節并列為副回路的串級調節系統，加上高、低信號選擇器組成的帶有邏輯功能的比值調節系統。它的主要作用是當爐子負荷變化，以維持爐溫在給定值上，而且使燃燒工況始終處于低過剩空氣系數的經濟合理狀況。
4.2 汽包水位控制
鍋爐汽包水位控制常用的有位式調節和連續調節兩種方式。位式調節是根據汽包水位高、低兩個位置進行控制的，適用于蒸汽量小于4t/h的燃氣鍋爐。本鍋爐采用三沖量水位自動調節系統。汽包水位三沖量給水調節系統由汽包水位測量變送器、蒸汽流量測量裝置及變送器、給水流量測量裝置及變送器、調節器、執行器等組成。汽包水位信號是主信號，任何擾動引起的水位變化，都會使調節器輸信號發生變化，改變給水流量，使水位恢復到給定值；蒸汽流量信號是前饋信號，其作用是防止由于“虛假水位”而使調節器產生錯誤的動作，改善蒸汽流量擾動時的調節質量；蒸汽流量和給水流量兩個信號配合，可消除系統的靜態偏差。當給水流量變化時，測量孔板前后的差壓變化很快并及時反應給水流量的`變化，所以給水流量信號作為介質反饋信號，使調節器在水位還未變化時就可根據前饋信號消除內擾，使調節過程穩定，起到穩定給水流量的作用。
4.3 爐膛負壓調節
爐膛負壓自動控制是通過調節引風機入口風門開度，保持爐膛負壓在-20～-10pa的微負壓狀態，保證鍋爐安全燃燒。引風機停止后，其風門執行機構需自動關閉。
4.4 鍋爐送風自動控制
送風自動控制的目的是：使鍋爐所投入的燃料在爐膛中燃燒時，自動投入合適的風量，以保證鍋爐的經濟燃燒。通過煤氣壓力調節送風壓力，進而達到最高的鍋爐熱效率，煙氣含氧量作為總風量的修正值，通過調節送風機變頻器頻率來調節送風壓力。
4.5 鍋爐過熱蒸汽溫度自動調節
過熱蒸汽溫度自動調節的任務是維持過熱器出口蒸汽溫度在允許范圍之內，并保護過熱器使其管壁溫度不超過允許的工作溫度。鍋爐過熱蒸汽溫度調節采用自制冷凝水噴水減溫裝置，通過調節減溫水調節閥門開度來控制集汽集箱和減溫器出口蒸汽溫度，保證集汽集箱中蒸汽溫度在430～450℃范圍內。
控制系統論文14
1取苗機構的主要部分動作控制過程
1．1苗盤輸送的控制過程
苗盤輸送機構的主要功能是把苗盤固定在上面，通過步進電機帶動，每隔一固定時間轉動1次，每次只轉動1個固定距離(即為穴盤的格子間距)，將1排穴盤苗送到指定的位置，通過液壓頂苗桿將秧苗頂出。當整盤苗全部被頂出后，輸送裝置會將穴盤輸送走，進行回收，并且將下一盤苗送到指定位置，從而實現穴盤苗均勻、連續地輸送到位。
1．2液壓頂苗桿的控制過程
液壓頂苗桿的動作過程是間歇往復伸縮運動，目的是將到達指定位置的穴盤苗從苗盤中頂出。當輸送定位傳感器檢測到苗盤到達指定位置時，就驅動液壓缸反復伸縮運動。根據實際需要，確定其頂出的距離，即可將整排秧苗頂出，然后頂桿縮回。
1．3放苗輸送機構的控制過程
當穴盤苗被頂桿頂出，落入到下方的曲線導苗管由于穴盤苗根部重力大，穴盤苗將直立著落到放苗輸送帶上的每個隔板之間。放苗輸送帶由步進電機驅動，可根據實際作業要求設定其轉動速度，將秧苗喂入到投苗機構中，由投苗裝置再將秧苗進行栽植。當落入到放苗輸送帶上的一排苗全部喂完后，電機停止轉動，輸送帶等待下一排的穴盤苗的落入。通過上述各機構之間的運動控制配合，可將穴盤苗從穴盤中自動喂入到投苗機構中，由投苗機構將秧苗置入田間開出的溝穴中，進行覆土和鎮壓等工作，從而完成穴盤苗的整個移栽過程。
2控制系統硬件設計
控制系統是取苗機構的指揮系統，通過它可以讓執行器按照規定的要求進行工作。可編程序控制器(PLC)是一種數字運算操作的電子系統，與繼電器相比，它具有可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、體積小和能耗低等特點。因此，本設計選用PLC作為取苗機構的控制系統［8］。在取苗機構自動取苗過程中，主要會涉及到以下幾步:1)苗盤輸送機構處的傳感器1檢測苗盤輸送帶上是否有苗盤。如果沒有，則發出報警信號。2)液壓頂苗桿處的傳感器2檢測穴盤被頂出的那排穴盤中是否有秧苗。如果有，驅動液壓缸伸出，頂苗桿將秧苗頂出穴盤;如果沒有，電動機1啟動，帶動苗盤輸送帶傳動，直至傳感器2檢測到有苗，液壓頂苗桿頂出秧苗后返回原位。3)放苗輸送機構輸送帶1上的傳感器3檢測其上是否有秧苗。如果有秧苗，電動機2啟動，將秧苗喂入栽植機構;如果沒有，則等待。4)放苗輸送機構輸送帶2上的傳感器4檢測其上是否有秧苗。如果有秧苗，電動機3啟動，將秧苗喂入栽植機構;如果沒有，則等待。在此控制系統中，PLC輸入端與傳感器、行程開關和按鈕等相連，而輸出端直接和電動機、電磁閥、指示燈和報警信號等相連。各種邏輯控制及時間控制在PLC內部實現。
2．1可編程序控制器(PLC)的選擇
首先，根據設計的工藝要求確定I/O點數。其中，輸入13點，輸出10點，再增加10%～20%的備用量，以便隨時增加控制功能。再根據I/O點數、編程與程序調試的靈活性、擴展性和性價比等要求，選用的可編程序控制器為西門子S7－200系列中的S7－200CPU226。它有24個輸入點、16個輸出點、2個RS485通訊口。其中，1個通訊口與計算機相連，1個與操作界面相連，方便編程與調試。S7－200CPU226包括1個中央處理單元(CPU)、24V直流電源以及數字量I/O點，這些都被集成在一個緊湊和獨立的設備中。
2．2步進電動機的選擇
步進電機是將電脈沖轉化為角位移的電氣設備。脈沖的數量決定了旋轉的總角度，脈沖的頻率決定了旋轉的速度，方向信號決定了旋轉的'方向。根據被控設備的技術數據，采用二相八拍混合式步進電機，型號為42BYGH101。
2．3傳感器的選擇選
擇接近開關作為檢測有無秧苗的傳感器。接近開關有3根連接線(紅、藍、黑)，紅色接電源的正極，黑色接電源的負極，藍色為輸出信號。當與秧苗接近時，輸出電平為低電平，否則為高電平。
3控制系統軟件設計
3．1手動控制方式
用按鈕操作對裝置的每一種運動單獨進行控制。手動運行方式不是控制系統的主要運行方式，而是用于設備調試、系統調整和緊急情況下的控制方式，因此是自動運行方式的輔助方式。所謂緊急情況，是指PLC在故障情況下運行。
3．2自動控制方式
穴盤苗自動取苗機構控制系統上電，系統進入上電復位狀態。按下啟動按鈕，取苗機構開始工作。裝在苗盤支架上的位置檢測傳感器檢測頂苗桿頂出的該排是否有穴盤苗。若無苗，則驅動步進電機，帶動送苗傳送帶，直到傳感器檢測到該排存在穴盤苗，電機則停止運動;若檢測到有苗，則驅動液壓頂苗桿機構動作，頂苗桿伸出，并將檢測到的該排秧苗從穴盤中頂出，然后液壓頂苗桿縮回。因根部自重，秧苗通過曲線導苗管直立地落到停穩的放苗輸送機構輸送帶1的每個隔板之間。當位置傳感器檢測到隔板之間有秧苗時，驅動步進電機1，帶動輸送帶1運動，將秧苗喂入到栽植機構中去;當輸送帶1在投喂秧苗時，苗盤輸送機構以及液壓頂苗桿繼續工作，苗盤輸送帶將穴盤的第2排送到指定位置，液壓頂苗桿將第2排秧苗頂出，并將第2批的秧苗投入到停穩的放苗機構輸送帶2上的隔板之間，等待投喂;當輸送帶1上的秧苗全部被喂完之后，步進電機2啟動，帶動輸送帶2運動，并且開始喂苗;而停止的輸送帶1繼續接受第3排秧苗的落入。經過這樣一個重復循序的過程，取苗機構就能完成連續地向栽植機構中投喂秧苗，以保證移栽機的持續工作，提高移栽效率。在此控制過程中，可通過鍵盤和顯示器設定參數，來控制移栽速度及秧苗株距。若在控制過程中，某一部分出現故障，報警裝置啟動報警程序。
4結束語
本文針對一種新型的穴盤苗頂桿式取苗機構，設計了自動取苗控制系統。該控制系統以PLC控制器為核心，通過步進電機和液壓驅動系統等來控制機構運動過程。經初步試驗，可以完成要求的動作過程，并且可通過調節參數來改變動作速率。在后期的研究中，還需加強控制系統在田間作業環境下受各種因素影響時的穩定性。該取苗機構的自動化研究對移栽機械的全自動化有重要意義。
控制系統論文15
摘 要：電氣自動化工程控制系統在企業中的應用能大幅提高其信息傳輸水平和檢測水平，同時大大降低工作人員的勞動強度。通過分析電氣自動化工程控制系統的現狀，探索了電氣自動化工程控制系統的發展趨勢。
關鍵詞：電氣自動化工程；控制系統；技術創新；信息技術
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.20xx.23.033
隨著社會的發展和科技的進步，社會生產生活的各個領域都大量引進了先進的科學技術，而企業自動化和智能化的實現都以電氣化的有效配合為基礎。改革開放以來，我國的電氣自動化技術得到了快速發展，但與西方發達國家相比，我國的電氣自動化技術水平仍然較低。在經濟全球化不斷推進的過程中，國內電氣自動化企業不得不面對更多來自外國大型企業的競爭壓力，這就要求企業通過科技創新不斷提升產品競爭優勢，實現健康、穩定發展。
1 電氣自動化工程控制系統的現狀
1.1 信息集成化
信息技術在電氣自動化工程控制系統中的應用主要包括以下幾個方面：①管理層面上縱深方向的延伸。在企業中，管理部門對財務核算、人力資源等數據信息的存取需通過特定的瀏覽器實現，且對生產過程動態形式畫面的監控也有賴于此。②電氣自動化設置、系統、機器中信息技術的橫向拓展。近年來，微電子處理器技術在實踐中的應用越來越多，這逐漸模糊了原來明確規定的界面。
1.2 Windows NT和IE的標準語言規范
人機界面是電氣自動化工程領域的主要發展方向。由于PC系統具有控制靈活和易于集成的優勢，因此被越來越多的用戶所認可。在應用標準系統語言的情況下，電氣自動化工程控制系統的維護、處理更加簡便。
1.3 電氣自動化工程分布式控制系統
近幾年，DCS系統的缺點逐漸在企業的實際應用中暴露出來。該系統具有模擬數字混合系統的特點，且仍然沿用傳統型儀表，因此其可靠性無法滿足要求，進一步增加了維修的難度。同時，生產商家之間還沒有全面建立起統一標準，維修、使用的互換性難以實現。另外，由于當前電子自動化工程系統的不斷創新，控制系統更新周期逐漸縮短，相應投入大幅增加。
1.4 利用集中監控方法的控制系統
通過一個處理器實現所有功能是集中控制方式系統控制的特點，這在很大程度上降低了運行速度。在監控中放入所有的電子自動化設備不僅減少了主機空間，使電纜數量大幅增加，還提高了相應的成本，降低了整個控制系統的可靠性。在集中監控的聯鎖與隔離刀閘的閉鎖使用硬線的情況下，設備將無法繼續操作。此外，在這種情況下反復接線會大幅增加維護工作的難度，并極易引起誤操作，從而影響整個電氣自動化工程控制系統的操作。
2 電氣自動化工程控制系統的發展趨勢
2.1 電氣自動化工程控制系統的創新技術
當前，我國已經將電氣自動化工程納入了長期發展規劃中，通過不斷提升電氣自動化工程控制系統的創新能力，促進我國電氣自動化系統的跨越式發展。對此，相關企業應當加大產品的創新力度，著力于構建自身的電氣自動化產品知識產權，進而形成電氣自動化工程自主創新的有利局面。同時，相關部門還應當明確電氣自動化企業在技術創新中的主導地位，利用優厚的政策和科學、完善的機制推動國家重大科技研究項目的實行。
2.2 構建統一的電氣自動化工程系統
電氣自動化產品的維護運行、開機調試、測試實行和周期性設計的實現需以統一、完善的電氣自動化工程系統為基礎，同時，從產品設計到完工之間的資金和時間也能在此條件下實現最大限度的壓縮。實現電氣自動化系統的統一化管理，不僅能滿足客戶的要求，還能將開發系統從運行系統中真正獨立出來。這就要求電氣自動化工程的網絡構成能夠實現控制現場設施、計算機監管體系、企業工程管理體系中的一般通訊數據傳輸。在具體的網絡體系計劃實施中，在使用通訊系統以太網和現場總線時，需要對控制元件級到辦公室環境之間整體的自動化通訊進行有效控制。
2.3 工程控制系統的標準化接口
通過微軟公司標準技術的實施，工程的時間和成本被大幅壓縮，辦公室系統和電氣自動化系統資源數據的共享交換也得以實現。由于電氣自動化系統策劃方案非常重要，因此企業需要在window 8系統環境下連接相關系統，這就需要通過PC系統建立自動化控制與管理系統兩者之間的重建接口。廠家之間的軟硬件數據交換問題可通過程序標準化接口得到有效解決，為通訊的順暢性提供了保證。
2.4 市場產業化中的工程控制系統
在經濟全球化進程不斷推進的過程中，企業應充分重視結構產業化的發展，通過實施體制改革，有效利用科學技術促進經濟的發展，并充分關注市場產業化形成帶來的問題，不斷提升企業的適應能力。在企業過度關注集成系統和技術開發時，可將零部件的配套生產通過外包或社會分工的方式轉移出去，從而將有限資源用于研究大型裝備技術，實現提升自主裝備制造比例的目的。
2.5 電氣自動化工程和產品生產的安全性
安全防范技術的集成系統是當前電氣自動化工程控制系統發展的主要方向，而安全和非安全系統控制的一體化集成則是實現該系統的重要基礎。在非安全系統控制的情況下，用戶安全方案的制訂通常使用成本最低的方式，這一點需要慎重考慮。電氣自動化產品的.系統安全是未來電氣自動化系統發展的亮點，并從安全級別需求最高的領域向其他危險級別相對較低的領域逐步延伸。電氣自動化工程控制系統的安全與防范設計應當遵循“由工廠設施層到網絡層、從硬件設備到軟件設備”的順序。
2.6 系統發展的專業技術人才需求
對設備控制人員的職業培訓是電氣自動化工程系統安裝和設計中的重要內容，但很多廠商和系統工程單位對設備操作人員和維修人員的崗位培訓是在電氣自動化系統開始運行后進行的。對此，系統工程單位應提前組織電氣自動化設備的操作人員參與到系統安全工作中，使他們全面了解自動化系統；同時，將相應的專業知識培訓穿插于系統安裝過程中，讓相關操作人員熟悉相關設備的安裝原理和運行原理。另外，設備操控人員還應掌握相關設備產生故障的原因、維修措施和保養措施等。
3 結束語
電氣自動化是現代工業發展中的重要技術，電氣自動化工程控制系統的建設對國民經濟的發展具有舉足輕重的作用。相關部門和企業應提高科技研發和生產創新能力，進而實現電氣自動化工程控制系統的跨越式發展。本文分析了當前電氣自動化工程系統的發展現狀，并據此探索了電氣自動化工程控制系統的未來發展趨勢。
參考文獻
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