自動(dòng)化控制論文精選(九篇)

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第1篇：自動(dòng)化控制論文范文

自動(dòng)化控制是一項(xiàng)較為復(fù)雜的技術(shù)，它是以獨(dú)特的控制算法和方案為前提，并以控制理論為基礎(chǔ)，對(duì)石油化工整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種模擬量進(jìn)行自動(dòng)控制，如溫度、壓力、液位等等。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制需要具備以下基本條件：其一，先進(jìn)的控制設(shè)備和系統(tǒng)，如分散集中控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、火災(zāi)控制系統(tǒng)等。其二，滿足控制系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)施方案，為自動(dòng)化控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)構(gòu)建平臺(tái)。其三，高素質(zhì)人才。通過(guò)上述三個(gè)條件的有機(jī)協(xié)調(diào)，能夠?qū)崿F(xiàn)石油化工生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。

2自動(dòng)化控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的具體應(yīng)用

目前，國(guó)內(nèi)很多石油化工企業(yè)都應(yīng)用了大量的自動(dòng)化控制技術(shù)，這使得生產(chǎn)能效和安全性大幅度提升，給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。由于石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中存在大量的可燃性和有毒氣體，一旦發(fā)生火災(zāi)后果極其嚴(yán)重，所以必須采取穩(wěn)定、可靠地火災(zāi)控制系統(tǒng)。FDGS是可燃性氣體監(jiān)測(cè)與火災(zāi)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，與傳統(tǒng)的DGS控制系統(tǒng)相比，F(xiàn)DGS的優(yōu)勢(shì)更加突出，具體體現(xiàn)在該系統(tǒng)能夠獨(dú)立完成對(duì)危險(xiǎn)氣體泄漏和裝置火災(zāi)的檢測(cè)、分析及防控。對(duì)于石油化工企業(yè)而言，其生產(chǎn)過(guò)程具有一定的特殊性，這使得各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)SIL(安全設(shè)備的安全完整性等級(jí))要求相對(duì)較高，所以構(gòu)成FDGS系統(tǒng)的各個(gè)部分均必須符合SIL國(guó)際認(rèn)證。FDGS系統(tǒng)不僅可以連續(xù)不間斷地進(jìn)行探測(cè)，而且還能發(fā)現(xiàn)裝置所在區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)聚集的各種危險(xiǎn)氣體，如可燃?xì)怏w、有毒有害氣體等等，不僅如此，系統(tǒng)還可以最早發(fā)現(xiàn)火情，并針對(duì)實(shí)際情況提供手、自動(dòng)裝置滅火。通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠極大程度地提高石油化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全性。

(1)FGDS系統(tǒng)的構(gòu)成

FDGS系統(tǒng)的主輔設(shè)備會(huì)分布在兩個(gè)區(qū)域當(dāng)中，一個(gè)區(qū)域是裝置現(xiàn)場(chǎng)，即危險(xiǎn)區(qū)域，另一個(gè)區(qū)域是中央控制室，即相對(duì)安全區(qū)域。系統(tǒng)中的各個(gè)傳感器具備檢測(cè)功能，終端執(zhí)行器主要負(fù)責(zé)執(zhí)行功能。危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的主要儀器和設(shè)備包括：IR火焰檢測(cè)器、感溫感煙探頭、氣體檢測(cè)器、HVAC系統(tǒng)、熔斷檢測(cè)、火災(zāi)報(bào)警控制盤(pán)等，除了以上的自動(dòng)化檢測(cè)裝置之外，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)還布置了大量的手報(bào)按鈕，當(dāng)遇到突發(fā)火災(zāi)事件時(shí)，可通過(guò)該按鈕進(jìn)行報(bào)警。

(2)系統(tǒng)的主要功能和作用

①FGDS系統(tǒng)具備連續(xù)不間斷的探測(cè)功能，能夠在早期發(fā)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域內(nèi)可能聚集的有毒氣體以及可能出現(xiàn)的火情。②系統(tǒng)為滅火提供了手自動(dòng)裝置，并設(shè)置有聲光報(bào)警器，不同顏色與聲音代表著不同的危險(xiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員可按照?qǐng)?bào)警時(shí)的顏色和聲音對(duì)險(xiǎn)情進(jìn)行判斷，據(jù)此采取應(yīng)對(duì)措施。③具備執(zhí)行控制欲連鎖邏輯功能，可以提供事件石油化工企業(yè)中自動(dòng)化控制的應(yīng)用研究陳壽寶(中海油能源發(fā)展油田建設(shè)工程分公司，天津300459)摘要：本文首先闡述了石油化工企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化控制所需具備的條件，并在此基礎(chǔ)上對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的具體應(yīng)用進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)μ岣呤突て髽I(yè)的生產(chǎn)能效有所幫助。關(guān)鍵字：石油化工；自動(dòng)化控制；生產(chǎn)能效發(fā)生的順序記錄報(bào)告。

(3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

在對(duì)FGDS系統(tǒng)方案進(jìn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要從全局的角度出發(fā)，對(duì)生產(chǎn)中的主要危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上確定最終方案。①火災(zāi)檢測(cè)儀表選型。目前，市場(chǎng)中的火災(zāi)檢測(cè)儀表種類十分繁多，每一種儀表的性能和應(yīng)用場(chǎng)所均有所差別。為了達(dá)到最佳的效果，在選擇儀表時(shí)，必須要結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，同時(shí)，還要充分考慮防火分區(qū)的要求。按照我國(guó)現(xiàn)行GB50116-2013規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，在選擇火災(zāi)檢測(cè)儀表時(shí)，應(yīng)當(dāng)滿足如下以下幾點(diǎn)要求：一是由于火災(zāi)發(fā)生的初期階段會(huì)產(chǎn)生出煙和熱，對(duì)于無(wú)明火輻射的場(chǎng)所應(yīng)當(dāng)選擇感煙探測(cè)器。二是對(duì)于火災(zāi)發(fā)生后可能產(chǎn)生大量煙、熱，且存在火焰輻射的場(chǎng)所，則應(yīng)當(dāng)選擇感溫感煙和火焰探測(cè)器。三是對(duì)于因溫升過(guò)高可能引發(fā)火災(zāi)的場(chǎng)所，則必須選擇感溫探測(cè)器。②有毒及可燃?xì)怏w檢測(cè)儀表選型。在選擇此類儀表時(shí)，應(yīng)當(dāng)以石油化工企業(yè)氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，并確保所選的儀表滿足以下規(guī)定要求：一是在工藝裝置和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的區(qū)域內(nèi)應(yīng)當(dāng)安裝可燃性氣體檢測(cè)器。二是對(duì)于使用有毒的裝置和設(shè)施區(qū)域內(nèi)，則應(yīng)安裝有毒氣體檢測(cè)器。三是如果可燃?xì)怏w當(dāng)中含有有毒氣體，但有毒氣體泄漏時(shí)達(dá)不到最高允許濃度時(shí)，應(yīng)當(dāng)安裝可燃?xì)怏w檢測(cè)器。③安全性設(shè)計(jì)。由于FGDS系統(tǒng)歸屬于安全儀表系統(tǒng)的范疇，所以它的主要元件均應(yīng)當(dāng)選用故障安全型。如I/O應(yīng)具備短路和斷路檢測(cè)功能；AI點(diǎn)則應(yīng)具備異常電流檢測(cè)功能；執(zhí)行元件應(yīng)當(dāng)為勵(lì)磁型；邏輯運(yùn)算器要具備可靠地冗余和冗錯(cuò)功能。只有這樣，才能確保整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3結(jié)語(yǔ)

第2篇：自動(dòng)化控制論文范文

1.1電氣工程自動(dòng)化工程體系優(yōu)缺點(diǎn)同時(shí)存在

現(xiàn)在我國(guó)運(yùn)行的電氣工程自動(dòng)化工程采取的控制系統(tǒng)一般有集中監(jiān)控、DCS（分布式控制）兩種。首先集中控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于，它將全部功能都安置在一個(gè)處理器中，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、維護(hù)以及運(yùn)行等方面都比較簡(jiǎn)單。其劣勢(shì)在于處理器承擔(dān)的任務(wù)量較大；在此控制體系中，隔離器件閉鎖和斷路器聯(lián)鎖是運(yùn)用硬接線進(jìn)行連接，在設(shè)備擴(kuò)容等方面比較困難，其操作難度也比較大。其次DCS系統(tǒng)是在集中控制系統(tǒng)的前提下設(shè)計(jì)并發(fā)展起來(lái)的，在現(xiàn)代電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)中獲得較為廣泛的應(yīng)用。其劣勢(shì)在于使用和傳統(tǒng)儀表相似的模擬儀表，減少系統(tǒng)安全可靠性，在維修環(huán)節(jié)也比較困難，各個(gè)設(shè)計(jì)廠家沒(méi)有規(guī)范而統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，加重維修的成本，并且其價(jià)格比較高。

1.2電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)還不具備標(biāo)準(zhǔn)化端口

電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)接口到目前為止還沒(méi)有統(tǒng)一、完善的標(biāo)準(zhǔn)，這種情況提升工程造價(jià)，阻礙數(shù)據(jù)資源共享的實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)化體系設(shè)計(jì)方案很重要，然而很多企業(yè)沒(méi)有規(guī)范的方案，各個(gè)廠家和企業(yè)間硬件和軟件交換數(shù)據(jù)有差異，導(dǎo)致企業(yè)間難以深入的交流和信息交換。同時(shí)電氣工程自動(dòng)化工程控制沒(méi)有實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化，難以根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)、建立規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的電氣工程自動(dòng)化工程控制體系。

1.3電氣工程自動(dòng)化工程控制沒(méi)有實(shí)現(xiàn)專業(yè)化

在電氣工程自動(dòng)化工程控制設(shè)計(jì)、安裝以及操作等環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員的專業(yè)技術(shù)比較薄弱，需要進(jìn)一步提高。此外我國(guó)電氣工程自動(dòng)化工程控制習(xí)題創(chuàng)新能力不足，一般產(chǎn)品屬于中低檔，需要提高其創(chuàng)新能力。

2構(gòu)建電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)策

2.1建立一體化的電氣工程自動(dòng)化工程控制體系

要從各個(gè)環(huán)節(jié)建立起具有一體化的電氣工程自動(dòng)化工程控制體系。首先國(guó)家要按照電氣工程自動(dòng)化工程控制體系具有技術(shù)水平和技術(shù)特點(diǎn)，制定統(tǒng)一的產(chǎn)品規(guī)范。其次廠家和企業(yè)要加強(qiáng)交流，從設(shè)備精簡(jiǎn)、調(diào)試與維修以及技術(shù)合理性等多方面向規(guī)范化的方向進(jìn)行制造和生產(chǎn)，讓控制體系更科學(xué)。最后要研發(fā)出新型、操控更方便的一體化控制系統(tǒng)，可以運(yùn)用社會(huì)性質(zhì)和分工外包間的協(xié)作，讓零部件的生產(chǎn)走商業(yè)化生產(chǎn)的路線，促進(jìn)電子工程自動(dòng)化工程控制體系的一體化。

2.2運(yùn)用國(guó)際化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

IEC61850是現(xiàn)在控制系統(tǒng)廠家所認(rèn)可的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可以參照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)控制體系進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。另外可以運(yùn)用微軟公司所制定的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，由于企業(yè)策劃電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)時(shí)，PC系統(tǒng)是連接管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的中間系統(tǒng)，其接口具有標(biāo)注化，能夠保證廠家和企業(yè)間實(shí)施軟件和硬件的數(shù)據(jù)交換，妥善的解決由于通訊而產(chǎn)生的問(wèn)題。

2.3引進(jìn)和培養(yǎng)電氣工程自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的專業(yè)人才

隨著電氣工程自動(dòng)化工程控制逐漸集成化和高智能化，對(duì)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(jìn)和培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)較強(qiáng)的人員。首先企業(yè)要培養(yǎng)具有實(shí)際操作能力的人才，他們要了解和掌握軟件和硬件系統(tǒng)的操作。其次對(duì)安裝人員記性專業(yè)技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)，使之懂得安裝的流程和技術(shù)。最后要更新技術(shù)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)，可以引進(jìn)人才，通過(guò)引進(jìn)人才的“傳幫帶”，培養(yǎng)新人，促進(jìn)他們?cè)诰S修和系統(tǒng)保養(yǎng)等方面的學(xué)習(xí)，提高工程系統(tǒng)安全可靠性。

3結(jié)語(yǔ)

第3篇：自動(dòng)化控制論文范文

關(guān)鍵詞：伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)，直線電機(jī)，可編程計(jì)算機(jī)控制器，運(yùn)動(dòng)控制

一、引言

信息時(shí)代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機(jī)械工業(yè)，在這場(chǎng)新技術(shù)革命沖擊下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變，微電子技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展使信息、智能與機(jī)械裝置和動(dòng)力設(shè)備相結(jié)合，促使機(jī)械工業(yè)開(kāi)始了一場(chǎng)大規(guī)模的機(jī)電一體化技術(shù)革命。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子電力技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，各先進(jìn)國(guó)家的機(jī)電一體化產(chǎn)品層出不窮。機(jī)床、汽車(chē)、儀表、家用電器、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、冶金機(jī)械、化工機(jī)械以及工業(yè)機(jī)器人、智能機(jī)器人等許多門(mén)類產(chǎn)品每年都有新的進(jìn)展。機(jī)電一體化技術(shù)已越來(lái)越受到各方面的關(guān)注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等方面起著極大的作用。

在機(jī)電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展，國(guó)內(nèi)外各個(gè)廠家相繼推出運(yùn)動(dòng)控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)（FullClosedACServo）、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)（LinearMotorDriving）、可編程序計(jì)算機(jī)控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運(yùn)動(dòng)控制卡（MotionControllingBoard）等幾項(xiàng)具有代表性的新技術(shù)。

二、全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)

在一些定位精度或動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品中，交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流，而且調(diào)試、使用十分簡(jiǎn)單，因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器采用了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對(duì)電機(jī)軸后端部的光電編碼器進(jìn)行位置采樣，在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并充分發(fā)揮DSP的高速運(yùn)算能力，自動(dòng)完成整個(gè)伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)，甚至可以跟蹤負(fù)載變化，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益；有的驅(qū)動(dòng)器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測(cè)算出設(shè)備的機(jī)械共振點(diǎn)，并通過(guò)陷波濾波方式消除機(jī)械共振。

一般情況下，這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式，即伺服電機(jī)上的編碼器反饋既作速度環(huán)，也作位置環(huán)。這種控制方式對(duì)于傳動(dòng)鏈上的間隙及誤差不能克服或補(bǔ)償。為了獲得更高的控制精度，應(yīng)在最終的運(yùn)動(dòng)部分安裝高精度的檢測(cè)元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是：伺服系統(tǒng)只接受速度指令，完成速度環(huán)的控制，位置環(huán)的控制由上位控制器來(lái)完成（大多數(shù)全閉環(huán)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前，國(guó)外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實(shí)現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)，使得高精度自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)現(xiàn)更為容易。

該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷，伺服驅(qū)動(dòng)器可以直接采樣裝在最后一級(jí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等)，作為位置環(huán)，而電機(jī)上的編碼器反饋此時(shí)僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機(jī)械傳動(dòng)上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實(shí)現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)完成，無(wú)需增加上位控制器的負(fù)擔(dān)，因而越來(lái)越多的行業(yè)在其自動(dòng)化設(shè)備的改造和研制中，開(kāi)始采用這種伺服系統(tǒng)。

三、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來(lái)已在世界機(jī)床行業(yè)得到重視，并在西歐工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)掀起"直線電機(jī)熱"。

在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的最大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)（拖板）之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，因而這種傳動(dòng)方式又被稱為"零傳動(dòng)"。正是由于這種"零傳動(dòng)"方式，帶來(lái)了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無(wú)法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。

1.高速響應(yīng)由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件（如絲杠等），使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。

2.精度直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙和誤差，減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來(lái)的跟蹤誤差。通過(guò)直線位置檢測(cè)反饋控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。

3.動(dòng)剛度高由于"直接驅(qū)動(dòng)"，避免了啟動(dòng)、變速和換向時(shí)因中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象，同時(shí)也提高了其傳動(dòng)剛度。

4.速度快、加減速過(guò)程短由于直線電動(dòng)機(jī)最早主要用于磁懸浮列車(chē)（時(shí)速可達(dá)500Km/h），所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中，要滿足其超高速切削的最大進(jìn)個(gè)速度（要求達(dá)60～100M/min或更高）當(dāng)然是沒(méi)有問(wèn)題的。也由于上述"零傳動(dòng)"的高速響應(yīng)性，使其加減速過(guò)程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)瞬間達(dá)到高速，高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停。可獲得較高的加速度，一般可達(dá)2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動(dòng)的最大加速度一般只有0.1～0.5g。

5.行程長(zhǎng)度不受限制在導(dǎo)軌上通過(guò)串聯(lián)直線電機(jī)，就可以無(wú)限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。

6.運(yùn)動(dòng)動(dòng)安靜、噪音低由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無(wú)機(jī)械接觸），其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。

7.效率高由于無(wú)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動(dòng)效率大大提高。

直線傳動(dòng)電機(jī)的發(fā)展也越來(lái)越快，在運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)中倍受重視。在國(guó)外工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家已開(kāi)始推廣使用相應(yīng)的產(chǎn)品，其中美國(guó)科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機(jī)和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng)，它能提供很高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無(wú)差運(yùn)動(dòng)；德國(guó)西門(mén)子公司、日本三井精機(jī)公司、臺(tái)灣上銀科技公司等也開(kāi)始在其產(chǎn)品中應(yīng)用直線電機(jī)。

四、可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)

自20世紀(jì)60年代末美國(guó)第一臺(tái)可編程序控制器（ProgrammingLogical Controller，PLC）問(wèn)世以來(lái)，PLC控制技術(shù)已走過(guò)了30年的發(fā)展歷程，尤其是隨著近代計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，它已在軟硬件技術(shù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)走出了當(dāng)初的"順序控制"的雛形階段?？删幊逃?jì)算機(jī)控制器（PCC）就是代表這一發(fā)展趨勢(shì)的新一代可編程控制器。

與傳統(tǒng)的PLC相比較，PCC最大的特點(diǎn)在于它類似于大型計(jì)算機(jī)的分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務(wù)的時(shí)鐘掃描或監(jiān)控程序來(lái)處理程序本身的邏輯運(yùn)算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導(dǎo)致了PLC的"控制速度"依賴于應(yīng)用程序的大小，這一結(jié)果無(wú)疑是同I/O通道中高實(shí)時(shí)性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問(wèn)題，它采用分時(shí)多任務(wù)機(jī)制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺(tái)，這樣應(yīng)用程序的運(yùn)行周期則與程序長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此，它將應(yīng)用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開(kāi)來(lái)，滿足了實(shí)時(shí)控制的要求。當(dāng)然，這種控制周期可以在CPU運(yùn)算能力允許的前提下，按照用戶的實(shí)際要求，任意修改。

基于這樣的操作系統(tǒng)，PCC的應(yīng)用程序由多任務(wù)模塊構(gòu)成，給工程項(xiàng)目應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)帶來(lái)很大的便利。因?yàn)檫@樣可以方便地按照控制項(xiàng)目中各部分不同的功能要求，如運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、PID調(diào)節(jié)運(yùn)算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務(wù)），這些模塊既獨(dú)立運(yùn)行，數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，這些模塊經(jīng)過(guò)分步驟的獨(dú)立編制和調(diào)試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運(yùn)行，共同實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的控制要求。

PCC在工業(yè)控制中強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及DCS（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)）技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流，雖然這還是一項(xiàng)較為年輕的技術(shù)，但在其越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域中，它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

五、運(yùn)動(dòng)控制卡

運(yùn)動(dòng)控制卡是一種基于工業(yè)PC機(jī)、用于各種運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因?yàn)椋海?）為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開(kāi)放性等要求；（2）在各種工業(yè)設(shè)備（如包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等）、國(guó)防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊的硬件平臺(tái)；（3）PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的廣泛應(yīng)用，也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。

運(yùn)動(dòng)控制卡通常采用專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制芯片或高速DSP作為運(yùn)動(dòng)控制核心，大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地，運(yùn)動(dòng)控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤(pán)和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號(hào)的監(jiān)控等等）；控制卡完成運(yùn)動(dòng)控制的所有細(xì)節(jié)（包括脈沖和方向信號(hào)的輸出、自動(dòng)升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號(hào)的檢測(cè)等等）。運(yùn)動(dòng)控制卡都配有開(kāi)放的函數(shù)庫(kù)供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺(tái)下自行開(kāi)發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開(kāi)放的運(yùn)動(dòng)控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。

這種運(yùn)動(dòng)控制模式在國(guó)外自動(dòng)化設(shè)備的控制系統(tǒng)中比較流行，運(yùn)動(dòng)控制卡也形成了一個(gè)獨(dú)立的專門(mén)行業(yè)，具有代表性的產(chǎn)品有美國(guó)的PMAC、PARKER等運(yùn)動(dòng)控制卡。在國(guó)內(nèi)相應(yīng)的產(chǎn)品也已出現(xiàn)，如成都步進(jìn)機(jī)電有限公司的DMC300系列卡已成功地應(yīng)用于數(shù)控打孔機(jī)、汽車(chē)部件性能試驗(yàn)臺(tái)等多種自動(dòng)化設(shè)備上。

第4篇：自動(dòng)化控制論文范文

關(guān)鍵詞：污水處理廠自動(dòng)化控制設(shè)備改造

1.污水處理可能對(duì)三峽庫(kù)來(lái)說(shuō)還算是一個(gè)新星的行業(yè)，在三峽庫(kù)區(qū)新建的污水處理廠中，大部分設(shè)置了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，力求對(duì)整個(gè)污水處理過(guò)程實(shí)行全面監(jiān)控。但由于這項(xiàng)工作尚處在實(shí)踐摸索階段，與國(guó)外水平相比存在較大差距，主要問(wèn)題是：

（l）主要控制設(shè)備功能不穩(wěn)定，特別是在線儀表的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性來(lái)看，不能完全達(dá)到由計(jì)算機(jī)控制的要求。

(2)自控水平低，距智能化自動(dòng)控制還有很大差距。

(3)運(yùn)行條件變化范圍大，某些工藝環(huán)節(jié)尚在不斷調(diào)整。

(4)運(yùn)行操作人員尚不能對(duì)工藝進(jìn)行全方位控制操作。

由于以上條件限制，大多數(shù)污水處理廠的自控系統(tǒng)只能發(fā)揮監(jiān)視和對(duì)部分設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的功能。長(zhǎng)壽污水處理廠針對(duì)以上問(wèn)題，自2003年5月試運(yùn)行到現(xiàn)在來(lái)看，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行,并通過(guò)對(duì)部分設(shè)備的改造和完善，加之對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，使中控室具有集中控制、監(jiān)視、現(xiàn)場(chǎng)故障報(bào)警等功能。操作人員可在中控室進(jìn)行操作，為安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

2.長(zhǎng)壽排水公司自控概況

長(zhǎng)壽污水處理廠處理長(zhǎng)壽區(qū)20萬(wàn)人生活污水及工業(yè)廢水，我廠監(jiān)控系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)集中控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括1個(gè)監(jiān)控中心（中控室）、6個(gè)現(xiàn)場(chǎng)PLC站（模擬屏PLC0、配電間站PLC1加藥間站PLC2、脫水間PLC3、PLC4站和紫外光PLC5站）。配電間站主要控制提升泵站、格柵井、沉砂池、氧化溝、二沉池、回流泵站、剩余泵站、貯泥池的自動(dòng)運(yùn)行；模擬屏站主要對(duì)模擬屏的數(shù)據(jù)處理控制；加藥間站主要是對(duì)加藥間的自動(dòng)控制；脫水間2個(gè)站分別對(duì)1號(hào)和2號(hào)脫水機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，紫外光站是對(duì)紫外光消毒系統(tǒng)進(jìn)行控制。中控室則對(duì)全廠設(shè)備的控制操作及監(jiān)視?，F(xiàn)場(chǎng)分站采用的PLC可編程控制系統(tǒng)是美國(guó)AB公司以太網(wǎng)系統(tǒng)。

3.對(duì)設(shè)備的改造與完善

長(zhǎng)壽污水處理廠從試運(yùn)行以來(lái)，由于現(xiàn)場(chǎng)電氣及機(jī)械設(shè)備存在一些問(wèn)題，直接影響了自控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。根據(jù)存在的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況及工藝要求，對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備進(jìn)行了部分技術(shù)改造。

3.1對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一些設(shè)備進(jìn)行改造

由于我廠增加了一臺(tái)脫水機(jī)和PLC柜，為了把新增的這臺(tái)脫水機(jī)PLC柜的運(yùn)行信號(hào)聯(lián)到中控室，避免重新進(jìn)行布線。使用交換機(jī)聯(lián)接兩臺(tái)脫水間PLC柜，通過(guò)一根信號(hào)線接到中控室交換機(jī)。改造現(xiàn)場(chǎng)和配電機(jī)曝氣機(jī)的二次控制回路，解決了中控室不能控制曝氣機(jī)啟停的問(wèn)題。

1號(hào)2號(hào)氧化溝的變頻曝氣機(jī)由于控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處在開(kāi)關(guān)柜

控制和機(jī)旁控制方式時(shí)，變頻器模擬量4～20mA電流輸入電路斷開(kāi)，使得不能輸入變頻器運(yùn)行頻率，變頻器控制失效，不能運(yùn)行。經(jīng)考慮，短接模擬量電流輸入的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制回路。

變頻器頻率信號(hào)（模擬量）、運(yùn)行信號(hào)（開(kāi)關(guān)量）沒(méi)有輸出給

PLC，使得上位機(jī)無(wú)法判斷曝氣機(jī)是否運(yùn)行。過(guò)后經(jīng)自動(dòng)化人員改進(jìn)后，只給出變頻器頻率信號(hào)（模擬量），運(yùn)行信號(hào)可有可無(wú)（開(kāi)關(guān)量）。

3.2對(duì)PLC源程序的修改、優(yōu)化

試運(yùn)行中，我廠由于采用的是巡檢制度，將各分散值班點(diǎn)集中到中心控制室值班操作。所以必須對(duì)比較重要的報(bào)警參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況做進(jìn)一步的修改。通過(guò)對(duì)PLC可編程控制器的源程序進(jìn)行修改、編譯，主要是啟停液位、報(bào)警液位、邏輯控制、出水流量、加藥間液位、提升泵站液位差等。不僅實(shí)現(xiàn)了設(shè)備按工藝流程運(yùn)行的要求，而且機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)確性、安全性有了很大提高，電氣故障大為減少。故障點(diǎn)檢查也很方便，大大降低了電氣設(shè)備的故障率，使現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。更主要的是為自動(dòng)化控制的順利實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。

另外對(duì)高壓配電系統(tǒng)和一套獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)，如出現(xiàn)任何故障不僅有指示燈光報(bào)警，而且還配有語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)，使值班人員一目了然，可清楚地判斷故障發(fā)生的部位并做及時(shí)處理，避免事故的發(fā)生。

3．4安裝視頻監(jiān)視系統(tǒng)的

為了讓操作人員真正在中控室控制全廠、監(jiān)視全廠、管理全廠，長(zhǎng)壽污水處理廠于2002安裝了BAXALL系列攝像機(jī)視頻監(jiān)視系統(tǒng)。它配合原有的自控儀表，對(duì)進(jìn)水粗格柵、細(xì)格柵、提升泵、排砂泵、攪拌機(jī)、砂水分離機(jī)、氧化溝曝氣機(jī)、二沉池、回流泵站、剩余污泥泵站、脫水間、辦公室等10多個(gè)場(chǎng)所的現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)行24小時(shí)全天候監(jiān)視。

這套視頻監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行可靠。在中控室里，通過(guò)對(duì)攝像機(jī)的遙控?？梢员O(jiān)視全廠20多個(gè)部位工藝設(shè)備的運(yùn)行情況。如果按工藝流程在現(xiàn)場(chǎng)巡查一遍，需要30分鐘左右，而通過(guò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)，幾分鐘就可以對(duì)全廠工況瀏覽一遍，大大提高了工作效率。

3.5提升泵站和格柵井的控制

污水提升泵站安裝兩臺(tái)潛水泵一用一備，在上位機(jī)設(shè)定常用/備用，按如下原理進(jìn)行控制：

當(dāng)泵站內(nèi)水位達(dá)到1.70m時(shí)，一臺(tái)泵啟動(dòng)；

當(dāng)水位降至0.80m時(shí)，水泵停機(jī)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

粗、細(xì)格柵分別有時(shí)間控制/液位差控制，2種控制方法，我廠現(xiàn)在用的是時(shí)間控制。

格柵井安裝粗、細(xì)格柵機(jī)兩臺(tái)，運(yùn)行依據(jù)其前、后超聲波液位差計(jì)測(cè)得的水位差進(jìn)行控制。

當(dāng)粗格柵機(jī)前，后超聲波液位差計(jì)測(cè)得的水位差超過(guò)20cm，粗格柵機(jī)、皮帶輪輸送機(jī)自動(dòng)開(kāi)機(jī)。

當(dāng)粗格柵機(jī)前，后超聲波液位差計(jì)測(cè)得的水位差降至10cm，粗格柵機(jī)、皮帶輪輸送機(jī)自動(dòng)停機(jī)。

當(dāng)細(xì)格柵機(jī)前，后超聲波液位差計(jì)測(cè)得的水位差超過(guò)30cm，細(xì)格柵機(jī)、螺旋輸送機(jī)，壓榨機(jī)自動(dòng)開(kāi)機(jī)。

當(dāng)細(xì)格柵機(jī)前，后超聲波液位差計(jì)測(cè)得的水位差降至20cm，細(xì)格柵機(jī)、螺旋輸送機(jī)，壓榨機(jī)自動(dòng)停機(jī)。

粗格柵、細(xì)格柵還可以通過(guò)在上位機(jī)設(shè)定運(yùn)行、停止間隔時(shí)間的方式定時(shí)開(kāi)啟停止。當(dāng)格柵每運(yùn)行15分鐘后停15分鐘。皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)與格柵聯(lián)動(dòng)，及格柵運(yùn)行時(shí)，同時(shí)運(yùn)行。

兩組渦流沉砂池，每組渦流沉砂池內(nèi)安裝一臺(tái)攪拌機(jī)和排砂泵，攪拌機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行。排砂泵把池底的污物抽送至砂水分離器。排砂泵每運(yùn)行10分鐘后停20分鐘，時(shí)用，砂水分離器與排砂泵同時(shí)工作，以上設(shè)備均可在中心控制室監(jiān)控。

3.6氧化溝的自動(dòng)控制

本工程氧化溝設(shè)兩組，日處理污水能力40000m3/d，每組氧化溝設(shè)計(jì)日處理能力2萬(wàn)m3/d。每組氧化溝PDSL-325（C）型倒傘型表面曝氣機(jī)三臺(tái)，其中1#，3#機(jī)組為恒速，逆時(shí)鐘方向運(yùn)轉(zhuǎn)，單臺(tái)機(jī)組充氧量為119kgO2/h；2#機(jī)組為變頻調(diào)速，順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)，單臺(tái)機(jī)組充氧量為23～119kgO2/h，電機(jī)功率均為55KW；每組氧化溝安裝兩臺(tái)溶解氧檢測(cè)儀（DO儀）和一臺(tái)污泥濃度檢測(cè)儀（MLSS儀），一臺(tái)DO儀和MLSS儀安裝在接近出水口處，另一臺(tái)DO儀安裝在缺氧區(qū)。另一組氧化溝設(shè)備與該組氧化溝對(duì)稱，倒傘型表面曝氣機(jī)的運(yùn)行按照氧化溝內(nèi)溶解氧值（DO值）進(jìn)行自動(dòng)控制，其DO值以接近出水口處的DO儀的測(cè)定值為準(zhǔn)。

當(dāng)DO值在0.2mg/L<DO值<1.2mg/L范圍內(nèi)時(shí)三臺(tái)電機(jī)都開(kāi)啟；當(dāng)DO值在1.2mg/L<DO值<3.0mg/L范圍內(nèi)時(shí)開(kāi)一臺(tái)恒速機(jī)和一臺(tái)變頻調(diào)速機(jī)；其中變頻調(diào)速機(jī)的調(diào)速頻率分為五段（頻率隨著DO值減小而增大）；當(dāng)DO值在3.0mg/L<DO值<4.0mg/L范圍內(nèi)時(shí)只開(kāi)一臺(tái)恒速機(jī)。如果DO值不在以上范圍內(nèi)那么開(kāi)一臺(tái)恒速機(jī)和一臺(tái)變頻調(diào)速機(jī)（頻率固定）。

氧化溝內(nèi)設(shè)一臺(tái)污泥濃度（MLSS）測(cè)定儀，將MLSS測(cè)定儀測(cè)定值傳送至中控室，用于調(diào)節(jié)活性污泥回流泵站及電動(dòng)套筒閥的運(yùn)行。

氧化溝內(nèi)安裝的各檢測(cè)儀器（如DO儀、MLSS儀）的數(shù)據(jù)，由PLC1進(jìn)行采集。然后PLC1將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)控制層網(wǎng)絡(luò)送至中控室用于控制相關(guān)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.7回流泵站的自動(dòng)控制

污泥回流泵站安裝潛水軸流泵兩臺(tái)，按如下原理進(jìn)行控制：

在泵站出水側(cè)及吸水側(cè)（套筒閥井處）各設(shè)一臺(tái)超聲波水位計(jì)，出水側(cè)設(shè)兩個(gè)水位，一個(gè)正常水位7.8m，一個(gè)報(bào)警水位8.4m,吸水側(cè)設(shè)四個(gè)水位，一個(gè)正常水位5.30m，一個(gè)啟動(dòng)水位5.00m，一個(gè)高限報(bào)警水位5.80m，一個(gè)低限報(bào)警水位4.40m；

當(dāng)兩個(gè)氧化溝的污泥濃度同時(shí)高于3000mg/L時(shí)，開(kāi)啟1臺(tái)污泥回流泵，如果其中任何一個(gè)氧化溝的污泥濃度低于3000mg/L時(shí)只開(kāi)啟2臺(tái)污泥回流泵。

本控制程序能使兩泵交替工作（統(tǒng)計(jì)工作時(shí)間），負(fù)荷均等，從而延長(zhǎng)二泵工作壽命。

3.8剩余泵站和貯泥池的自動(dòng)控制

本泵站安裝100QW70-7-3型潛水排污泵一臺(tái)，其工作原理如下：

當(dāng)貯泥池液位低于2.0m時(shí),剩余污泥泵自動(dòng)開(kāi)啟。當(dāng)貯泥池液位高于4.5m時(shí)，剩余污泥泵站剩余污泥泵根據(jù)液位計(jì)信號(hào)自動(dòng)停止運(yùn)行，貯泥池液位在中心控制室顯示及報(bào)警。另外，當(dāng)貯泥池水位計(jì)超過(guò)貯泥池設(shè)定的最高水位或最低0.5m時(shí)，水泵亦由中控室控制自動(dòng)切斷水泵電源，泵站停止工作。

貯泥池安裝超聲波液位計(jì)，當(dāng)液位為1.5m時(shí)，向脫水間PLC發(fā)出污泥泵停泵停止運(yùn)行信號(hào)。

3.9加藥間的自動(dòng)控制

溶解、溶液池為兩組，每組2m；每組內(nèi)安一臺(tái)攪拌機(jī)，和超聲波液位計(jì)一套，工況一用一備；

溶解池加料加水后，攪拌機(jī)工作15分鐘，攪拌機(jī)停車(chē)，溶液池的液位預(yù)報(bào)警（液位現(xiàn)場(chǎng)確定）；

當(dāng)一格溶解池最低液位時(shí)（液位現(xiàn)場(chǎng)確定），自動(dòng)關(guān)停藥液輸出電磁閥同時(shí)開(kāi)啟另一溶液池的電磁閥；

FeCl3液按照出水流量計(jì)信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)頻率，手動(dòng)調(diào)節(jié)沖程控制投加量，使其出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.10紫外光的自動(dòng)控制

紫外光消毒采用的是德國(guó)威得高系統(tǒng)，控制方式采用的是液位控制，并由液位控制出水的電動(dòng)閥門(mén)自動(dòng)行動(dòng)，使液位始終保持在1.7m，紫外光燈啟動(dòng)±5%左右。

3.11脫水間的自動(dòng)控制

脫水間加藥池設(shè)有一液位探頭，當(dāng)液位低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，脫水機(jī)停止。

脫水機(jī)的控制主要還是以人工控制為主，操作人員在PLC柜在啟停各個(gè)設(shè)備。

3.12現(xiàn)場(chǎng)儀表的控制

我廠的主要儀表有：液位計(jì)、進(jìn)水PH值、溶解氧、污泥濃度、COD在線儀、濁度儀、出水流量計(jì)（其中大部分的在線儀表都自帶得有溫度計(jì)）。顯示的具體形式以具體數(shù)值顯示為主，操作人員可直觀地讀取各種數(shù)據(jù)。

3.13高壓配電系統(tǒng)監(jiān)視功能

此功能主要是對(duì)高壓配電及供電系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)是合是斷，通過(guò)在上住機(jī)（CRT）顯示來(lái)提示有關(guān)人員。具體顯示以示意圖的形式實(shí)現(xiàn)。

3.14時(shí)間累計(jì)、故障次數(shù)和報(bào)警功能

主要功能是對(duì)所有設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。報(bào)警功能是對(duì)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)的故障都有燈光和聲音提示，準(zhǔn)確及時(shí)地提示操作人員哪臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)了故障。故障出現(xiàn)時(shí)，運(yùn)行設(shè)備立即停止運(yùn)行。此部分功能的實(shí)現(xiàn)，為有關(guān)人員確定設(shè)備大修時(shí)間及日常保養(yǎng)次數(shù)提供了依據(jù)。

4.自控系統(tǒng)的使用效果

4.1快速準(zhǔn)確地反映運(yùn)行異常情況

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)出任何的異常情況，可通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)一目了然的看出問(wèn)題。有設(shè)備出現(xiàn)故障、上位機(jī)同時(shí)報(bào)警并停止該設(shè)備的運(yùn)行，相應(yīng)地計(jì)算機(jī)作故障情況記錄，方便設(shè)備故障排除、管理、維護(hù)等。

4.2促進(jìn)了職工技求素質(zhì)的提高

實(shí)行自控，運(yùn)行人員合并值班操作，對(duì)職工素質(zhì)的要求也相應(yīng)地變?yōu)閺?fù)合型，這就進(jìn)一步激發(fā)了職工特別是青年職工學(xué)文化、學(xué)技術(shù)的積極性。

4.3為降低運(yùn)行成本創(chuàng)造了條件

第5篇：自動(dòng)化控制論文范文

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制，天然氣管道，安全

 

0引言

天然氣作為一種新的清潔能源，對(duì)我國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善環(huán)境污染、方便人民生活、節(jié)約能源和減少環(huán)境污染等方面發(fā)揮了很好的作用。然而天然氣是易燃、易爆、易揮發(fā)的氣體【1】，一旦因各種原因造成管道泄漏、破壞，則可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故，造成生命、財(cái)產(chǎn)的巨大損失，同時(shí)給公共衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)帶來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)面影響。因此，加強(qiáng)天然氣管道的安全管理是天然氣行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)。將自動(dòng)化控制的理論應(yīng)用到天然氣管道中是提高安全管理水平的有效措施。

1自動(dòng)控制理論的發(fā)展

自動(dòng)控制是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置使機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行【2】。

自動(dòng)控制理論是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)。它的發(fā)展初期，是以反饋理論為基礎(chǔ)的自動(dòng)調(diào)節(jié)原理，主要用于工業(yè)控制，二戰(zhàn)期間為了設(shè)計(jì)和制造飛機(jī)及船用自動(dòng)駕駛儀，火炮定位系統(tǒng)，雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)以及其他基于反饋原理的軍用設(shè)備，進(jìn)一步促進(jìn)并完善了自動(dòng)控制理論的發(fā)展。到戰(zhàn)后，已形成完整的自動(dòng)控制理論體系，這就是以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的經(jīng)典控制理論，它主要研究單輸入—單輸出，線形定常數(shù)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)問(wèn)題。

為適應(yīng)宇航技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制理論跨入了一個(gè)新階段—現(xiàn)代控制理論，主要研究具有高性能，高精度的多變量變參數(shù)的最優(yōu)控制問(wèn)題，主要采用的方法是以狀態(tài)為基礎(chǔ)的狀態(tài)空間法。目前，自動(dòng)控制理論還在繼續(xù)發(fā)展，正向以控制論、信息論及仿生學(xué)為基礎(chǔ)的智能控制理論深入。

為了實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制任務(wù)，首先要將被控制對(duì)象和控制裝置按照一定的方式連接起來(lái)，組成一個(gè)有機(jī)的總體，這就是自動(dòng)控制系統(tǒng)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象的輸出量即被控量是要求嚴(yán)格加以控制的物理量，它可以要求保持為某一恒定值；而控制裝置則是對(duì)被控對(duì)象施加控制作用的機(jī)構(gòu)的總體，它可以采用不同的原理和方式對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，但最基本的一種是基于反饋控制原理的反饋控制系統(tǒng)。

在反饋控制系統(tǒng)中，控制裝置對(duì)被控裝置施加的控制作用，是取自被控量的反饋信息，用來(lái)不斷修正被控量和控制量之間的偏差從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控量進(jìn)行控制的任務(wù)，這就是反饋控制的原理。

2自動(dòng)控制理論在天然氣管道中的應(yīng)用

自動(dòng)控制在天然氣管道方面也有很廣泛的應(yīng)用。隨著我國(guó)天然氣長(zhǎng)輸管道的蓬勃發(fā)展，尤其在西氣東輸管道投產(chǎn)運(yùn)行后，我國(guó)數(shù)字化天然氣管道建設(shè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期，而數(shù)字化天然氣管道建設(shè)的核心是天然氣長(zhǎng)輸管道SCADA系統(tǒng)的建設(shè)。SCADA（SupervisoryControl And Data Ac-quisition）系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)作為信息時(shí)代的產(chǎn)物，已廣泛應(yīng)用于電力工業(yè)、鐵路運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)、城市公用事業(yè)及輸油輸氣管道領(lǐng)域【3】。輸氣管道的SCADA系統(tǒng)常采用管理集中、控制功能分散的分布式控制方式，一旦通信系統(tǒng)或調(diào)度控制中心設(shè)備故障，各站仍能獨(dú)立地運(yùn)行。一個(gè)完整的輸氣管道SCADA系統(tǒng)一般可分為三級(jí)控制：調(diào)度控制中心級(jí)、站場(chǎng)控制級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)。免費(fèi)論文。

目前SCADA系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于西氣東輸管道工程，實(shí)現(xiàn)了天然氣輸氣管道的全線遠(yuǎn)程監(jiān)控，提供了運(yùn)行參數(shù)在線采集、數(shù)據(jù)趨勢(shì)和設(shè)備狀態(tài)的顯示；提供了多種管道運(yùn)行報(bào)警手段，并啟動(dòng)了管道運(yùn)行的各類保護(hù)系統(tǒng)，如管道壓降速率保護(hù)、高低壓保護(hù)、ESD緊急停戰(zhàn)保護(hù)等，全面提高了管道運(yùn)行的安全程度。免費(fèi)論文。天然氣管道系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行不僅使控制工藝得到了改進(jìn)，提高了企業(yè)管理水平，而且在確保安全生產(chǎn)基礎(chǔ)上，獲得了更大的經(jīng)濟(jì)效益。免費(fèi)論文。

3 結(jié)論

在天然氣管道中應(yīng)用SCADA系統(tǒng)既可以減少作業(yè)人員的數(shù)量，又可以將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到天然氣管道中，實(shí)現(xiàn)天然氣管道的信息化和自動(dòng)化，更主要的是可以提高管道系統(tǒng)的安全性，極大地減少事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]金瑋.天然氣管道安全管理的初探[J].工作研討，2009，3：31

[2]陳建明.自動(dòng)控制理論[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[3]王牧陽(yáng)，喻良[J].西南給排水，2007，2（29）：43

第6篇：自動(dòng)化控制論文范文

論文關(guān)鍵詞：管理科學(xué)；管理思想；管理方法

人們經(jīng)常說(shuō)，管理是一門(mén)科學(xué)，也是一門(mén)藝術(shù)。由于當(dāng)今企業(yè)科學(xué)化管理，需要采用新的管理思想和新的分析方法，采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)決策技術(shù)和尖端軟件來(lái)從事企業(yè)管理，從而使管理中的藝術(shù)成分越來(lái)越少，而變得越來(lái)越科學(xué)。從這個(gè)意義上講企業(yè)的管理科學(xué)是經(jīng)濟(jì)科學(xué)與技術(shù)科學(xué)融為一體的統(tǒng)籌科學(xué)。因此，企業(yè)管理科學(xué)化主要是指：在企業(yè)管理中廣泛運(yùn)用系統(tǒng)論、控制論和信息論等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果，采用以電子計(jì)算機(jī)為核心的管理手段。最大限度地優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)，建立符合全球化企業(yè)要求的管理組織，促進(jìn)生產(chǎn)力健康、快速的發(fā)展，使企業(yè)管理活動(dòng)達(dá)到當(dāng)今世界現(xiàn)代化發(fā)展水平。

1企業(yè)科學(xué)化管理是經(jīng)濟(jì)全球化迫切需要

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的形成，我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)企業(yè)已開(kāi)始融人世界經(jīng)濟(jì)大潮，其業(yè)務(wù)形態(tài)和經(jīng)營(yíng)環(huán)境變的越來(lái)越復(fù)雜，企業(yè)的產(chǎn)品供給和需求市場(chǎng)越來(lái)越全球化，這對(duì)于中國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家具有深刻的影響，也給中國(guó)企業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的跨國(guó)企業(yè)，對(duì)企業(yè)的管理提出了新的要求，這就是現(xiàn)代企業(yè)制度的管理科學(xué)化。

我國(guó)企業(yè)自建國(guó)初期創(chuàng)建至今，從少到多，從小到大，從弱變強(qiáng)，已經(jīng)走過(guò)了50年的歷程。雖然經(jīng)過(guò)20多年的改革和建設(shè)，企業(yè)管理水平較過(guò)去有了很大的提高，也出現(xiàn)了一些管理先進(jìn)的企業(yè)，但從總體上來(lái)看，管理水平還是相當(dāng)落后的，特別與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距就更大。近幾年的實(shí)踐證明，現(xiàn)在的企業(yè)管理模式，已不順應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的需要。當(dāng)前國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，發(fā)達(dá)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)科技方面優(yōu)勢(shì)的壓力長(zhǎng)期存在，企業(yè)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)增多。如何實(shí)現(xiàn)企業(yè)由落后管理模式向管理創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，探索出一條符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的中國(guó)國(guó)情的企業(yè)管理制度，增強(qiáng)在經(jīng)濟(jì)全球化條件下參與國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作和競(jìng)爭(zhēng)的能力，是我們不可回避的重大課題。

2管理科學(xué)化在企業(yè)內(nèi)部的體現(xiàn)

企業(yè)管理的科學(xué)化是把現(xiàn)代自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)(包括經(jīng)濟(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)學(xué)、心理學(xué)等)一系列成果綜合應(yīng)用于企業(yè)管理，使企業(yè)管理能適應(yīng)全球化發(fā)展的客觀要求，能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。主要體現(xiàn)在：管理思想的現(xiàn)代化，管理組織的高效化，管理方法的科學(xué)化，管理手段的電子化，管理人員的專業(yè)化，管理方式的民主化。

2．1管理思想的現(xiàn)代化

思想家、科學(xué)家不一定是成功的企業(yè)家，但是成功的企業(yè)家一定要具有現(xiàn)代化思想。擁有雄厚的資金實(shí)力、先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)對(duì)企業(yè)來(lái)講是至關(guān)重要的，但這些不能保證企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得勝利。尤其是在2l世紀(jì)經(jīng)濟(jì)全球化的今天，企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中能否取勝，越來(lái)越?jīng)Q定于經(jīng)營(yíng)者的管理思想。正如有句話說(shuō)的：一種思想可以改變一個(gè)時(shí)代，同樣，管理思想現(xiàn)代化可以改變一個(gè)企業(yè)的命運(yùn)。這種現(xiàn)代化管理思想就是企業(yè)全面協(xié)調(diào)、安全高效、清潔節(jié)約、可持續(xù)的發(fā)展觀念。

2．2管理組織的高效化

管理組織的構(gòu)成是指企業(yè)全體員工為實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)而進(jìn)行的分工協(xié)作，在職務(wù)范圍、責(zé)任、權(quán)力方面所形成的組織體系。企業(yè)的管理組是完成企業(yè)目標(biāo)的基石，它把企業(yè)的一切可供利用的資源統(tǒng)合起來(lái)，對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)分配，發(fā)揮出資源利用的整體優(yōu)勢(shì)，最大限度地減少浪費(fèi)，以最小成本實(shí)現(xiàn)其最大價(jià)值。企業(yè)管理組織結(jié)構(gòu)決定了企業(yè)動(dòng)作的效率，一個(gè)管理組織高效化的企業(yè)，鮮明表現(xiàn)在“時(shí)效強(qiáng)、速度快、效果好”，人盡其才，物盡其用，時(shí)盡其效。

2．3管理方法的科學(xué)化

管理方法的科學(xué)化是指企業(yè)管理的方法和程序要走民主化、規(guī)范化的道路，使企業(yè)的各項(xiàng)管理工作做到標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、準(zhǔn)確化、文明化和最優(yōu)化。要在科學(xué)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上制訂企業(yè)的目標(biāo)，并運(yùn)用目標(biāo)管理法、重點(diǎn)分析法、滿足負(fù)荷工作法等各種有效的管理方法，對(duì)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的有關(guān)因素及其內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算；保證企業(yè)管理的決策正確、執(zhí)行高效、監(jiān)督有力。管理方法是達(dá)到管理目標(biāo)的具體途徑，它的科學(xué)化水平對(duì)企業(yè)管理有重大影響。

2．4管理手段的電子化

管理手段的電子化就是在企業(yè)管理中采用電子計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等先進(jìn)的管理手段，提高管理效率和水平，使管理工作真正做到準(zhǔn)確、及時(shí)、經(jīng)濟(jì)、高效。隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，企業(yè)的信息量急劇增加，對(duì)資訊處理的速度和準(zhǔn)確性提出了更高的要求，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中各種原始記錄、統(tǒng)計(jì)資料、情報(bào)、報(bào)告、匯總表、總結(jié)等形式的資訊流，使管理人員的工作量大大增加。將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于管理，可以大大提高管理效率。而且由于計(jì)算機(jī)具有計(jì)算準(zhǔn)確、資料儲(chǔ)存、綜合分析和自動(dòng)控制等特點(diǎn)，因此，能自動(dòng)監(jiān)督、控制生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的最優(yōu)控制。

2．5管理人員的專業(yè)化

企業(yè)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，要求產(chǎn)品系列化，性能多樣化，元件標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)專業(yè)化。在企業(yè)中，設(shè)計(jì)、工藝、設(shè)備、制造、質(zhì)量管理，供銷、經(jīng)濟(jì)核算等方面，都已發(fā)展成為各自相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科，并創(chuàng)造了許多專業(yè)性的技術(shù)和方法，這種管理工作的專門(mén)化，必然要求企業(yè)管理人員要走專業(yè)化的道路，他們不僅要具備有關(guān)行業(yè)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，還要具備一個(gè)管理者所需要的經(jīng)濟(jì)與管理的專門(mén)知識(shí)和領(lǐng)導(dǎo)藝術(shù)。實(shí)現(xiàn)管理人員專業(yè)化是企業(yè)管理科學(xué)化的關(guān)鍵。

2．6管理方式的民主化

民主管理方式是現(xiàn)代企業(yè)的重要特征和有效方式。企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的任務(wù)越艱巨，職工群眾參政議政越強(qiáng)烈，民主管理工作越重要，就越要廣泛發(fā)揚(yáng)民主，充分發(fā)揮下級(jí)管理部門(mén)和管理人員的工作積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，組織工人參與企業(yè)管理，這一點(diǎn)對(duì)有中國(guó)特色社會(huì)主義企業(yè)來(lái)說(shuō)更為重要。企業(yè)科學(xué)化管理的不斷完善和創(chuàng)新，要求民主管理形式做到制度化，規(guī)范化，避免隨意性，企業(yè)的重大決策和重大事項(xiàng)，應(yīng)堅(jiān)持提交職代會(huì)討論審議通過(guò)，只有這樣，才能增強(qiáng)職工的向心力和凝聚力。切實(shí)做到與企業(yè)同呼吸共命運(yùn)，為企業(yè)未來(lái)貢獻(xiàn)力量。

上述管理現(xiàn)代化在企業(yè)內(nèi)部體現(xiàn)的六個(gè)方面是密切聯(lián)系、互相促進(jìn)、缺一不可的，它們構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的整體。其中管理思想是根本，管理組織是保證，管理方法是手段，管理手段是工具，管理人員是關(guān)鍵，管理方式是基礎(chǔ)。