基于光纤通讯的真空镀膜控制系统论文

时间:2023-07-13 11:47:56 作者:雪涞 综合材料 收藏本文 下载本文

【导语】“雪涞”通过精心收集,向本站投稿了10篇基于光纤通讯的真空镀膜控制系统论文,下面就是小编给大家整理后的基于光纤通讯的真空镀膜控制系统论文,希望您能喜欢!

篇1:基于光纤通讯的真空镀膜控制系统论文

随着时代的进步,从民品到军品,从商界到科界,真空镀膜已无处不在。如何简洁、方便、有效的进行镀膜已成为不可忽略的方面。当前使用最多的控制方式是模拟式控制,但由于精度低、操作复杂、适用性不强,所以将其改进为数字式控制。

数字式控制主要采用485通讯。由于这种通讯方式的通讯线一般为电缆线或屏蔽双绞线等,且为电信号传输,带来了三种弊端:(1)当传输距离较远时,电信号传输有能量损耗;(2)当传输过程中受到较多外界干扰源的'影响,抗干扰能力下降。(3)布线繁琐,占用空间面积大。为克服以上缺点,本系统采用一种新型通讯方式:光纤通讯。

1光纤通讯原理

首先,要在发送端把传输的信息发送到激光束上,使光的强度随电信号的幅变为电信号;然后,调制到激光器发出度(频率)变化,并通过光纤发送出去;最后,在接收端,检测器收到光信号后把其变换成电信号,经解调后恢复原信息。具体如图1所示。

图1光纤通讯原理图

Fig.1 Schematic of fiber-optic communication光纤通讯的优点为:容许频带很宽,传输容量大;

损耗小,中继距离很长且误码率很小;

重量轻,体积小;

抗电磁干扰性能好;

泄露小,保密性好;

节约金属材料,有利于资源合理利用。

2方案设计

2.1系统构成根据真空镀膜工艺的要求,建立控制系统如图2所示。

图2真空镀膜控制系统图

Fig.2 The control system for vacuum coating在本系统中,上位机采用维纶MT8150X触摸屏;PLC采用三菱FX3U-80M;PLC扩展模块采用FX3U-485-ADP;温控仪采用台达DTA4896型;变频器采用台达VFD007E43A型;真空计采用清华SKY-90型;流量计采用PC-540型;所有电源和光纤集线器均由普斯特电气责任有限公司研发。

2.2系统功能与通讯实现

上位机(触摸屏)为操作站,可下达命令并显示系统当前状态,所以作为主站,其分别与3个站进行通讯。其中,与0号站触摸屏采用RS232的信号通讯;与1、2号站即温控仪、变频器采用RS485的信号通讯。

PLC主要为上位机传输数据,并将上位机的命令分配给其负载。同时,PLC的485扩展模块与光纤集线器采用RS485通讯,以完成发送和接收数据的功能。

光纤集线器的作用是将RS485信号转为光信号,保证每个负载能够通过2路光纤与其正常通讯。

真空计控制盒完成将光信号转换为RS232信号,并与真空计通讯的功能。

流量计控制盒完成将光信号转换为RS485信号,并与流量计通讯的功能。

2.3软件实现

本系统上位机采用维纶公司推出MT8150系列专用软件:EB8000。下位机采用三菱PLC的梯形图,具有直观、可读性强等特点。

2.3.1功能介绍

由于不同的设备或不同材质,其镀膜的特性不同,所以,在每台设备未进入正式镀膜之前,均需一段时间进行调试工艺。针对这种情况,将系统设计为手动、半自动和全自动三种工艺模式,以适合镀膜的不同阶段的需要。

手动模式可实现对所有泵组、阀体、电源和温控仪、变频器的单独操作。并且,系统已嵌入所有保护功能,有效防止误操作。

半自动模式主要为镀膜的测试阶段所设计。

其中包含的功能模块有:粗抽、细抽、清洗、沉积四大部分。每个部分可根据用户的要求来完成,具有灵活和可用性强的特点。

全自动模式主要为实现镀膜批量生产所设计,将成熟的工艺流程在工艺界面设定完成后,点击镀膜键即可由系统自动完成镀膜的所有操作。

另外,为防止意外、特殊情况出现,系统中还设置了三个功能按键:停机、充气、待机。停机是将分子泵等所有负载全部按顺序关闭;充气是在产品镀膜时发现问题或产品镀膜结束,需打开炉体时使用;待机是设备需进行小型维修,但不影响分子泵正常运行的情况下使用。

2.3.2界面介绍

整套软件包含多个界面,其相应功能如下:主界面集成了手动、半自动、自动的所有按键,并将所有的负载的状态表现出来,可以直观有效地监控系统当前运行状态。

系统设定界面起到3种作用。(1)“屏蔽”作用。当负载(即:电源、流量计、屏蔽罩)出现故障或使用者不希望使用某设备时,可点击“屏蔽”,此时无论是手动、半自动还是全自动状态均不会对该设备进行操作。该措施有利于提高系统的可靠性和安全性。(2)记录负载使用时间。此处负载指靶材和所有泵组。因为负载在使用一定时间后均需维护、保养或检修,记录使用时间可提醒操作员当前是否该对此类负载进行保养,该措施可增加设备的使用寿命。(3)运行选择功能。是对高分子泵和阀的选择。在清洗和沉积的过程中可选择是否打开分子泵和高阀,该功能可保证在一台分子泵出现问题的情况下也不会影响当前系统的运行和镀膜的完成。

工艺设定界面:分为清洗设定和镀膜设定,实现对清洗过程和沉积过程的区分管理。

数据监控界面:分为实时监控和历史记录。

它们都有趋势图和数据报表两种显示方式。趋势图按颜色、粗细、线形来对数据进行区分。数据报表的数据会自屏后面的U盘中,同时也可选择用打印机打印。

报警界面:当缺少水、电、气时,系统会出现声光报警且报警界面自动弹出,直到处理完毕后才可将该界面关闭,而对于电源、流量计等出现未按照设定的参数运行时,系统会自动弹出报警界面,可选择忽略或处理。

具体如图3所示。

图3界面流程图

Fig.3 Interface flow chart3结论本文针对镀膜特有的应用需求,基于使用光纤通讯真空镀膜控制系统,通过测试与使用,可以稳定正常地运行。其具体的优点表现为:(1)可以有效的遏制电源开启时对真空计、流量计等负载的干扰(2)系统控制精度高。(3)系统可操作性强,使用方便,系统可根据用户的不同需要来完成镀膜的各项功能。(4)系统可记录镀膜工艺中的各种数据,用户可通过对数据的分析,来更好的选择和完善镀膜工艺。其具体的应用体现在上海某镀膜设备厂的设备上,如图4和图5所示。

参考文献

[1]李方健,何川,曾春.光纤通讯技术[M].北京:机械工业出版社,2010.

[2]徐成海.真空工程技术[M].北京:化学工业出版社,2006.

[3]Shinskey F G.过程控制系统―应用、设计与整定.3版[M].北京:清华大学出版社,2004.

[4]田民波,刘德令.薄膜科学与技术手册[M].北京:机械工业出版社,2010.

篇2:光纤通讯实习总结(二)

光纤通讯实习总结(二)

实习总结(二)

本周主要对比学习了产品类型及其不同的散件和包装要求,同时对生产任务单的内容进行初步的了解,另外还学习了一些基本的光通讯英文术语。

通过对比分析,我对光缆产品型号SC、ST、LC、FC有了更全面的认识,通过对不同产品散件的认识:尾套、弹簧、圆环、压环、止动环、内框、外框、内螺、外螺、插芯、白管、防尘帽,分清了各个散件的不同的功能,从产品的外观和内部结构上去区分不同型号。FC连接器是靠螺纹拧紧的,而ST连接器是靠卡口卡紧的,LC和SC都是插拨式的,中间有个卡子,但是LC连接器上面有一个按键。同时对光纤结构和形状进行了学习:光纤从外到内的结构为:光缆、卡普隆丝、900UM、纤芯;光缆根据形状分为:束状、带状缆、防水尾缆和常规缆。另外还了解到产品的其他分类:单模和双模;单芯和双芯。常规下产品型号颜色:单膜2.0和3.0的光缆都是黄色的,双膜光缆是橙红色,如果是客户要求的特定颜色则除外。光钎端面种类:PC(平的)UPC(球面)APC(斜面)。不同的产品型号的剥皮长度、剪卡普隆丝长度和剥纤长度也有所不同。

产品的包装主要根据客户的要求进行包装。客户一般都会对包装袋,是否扎线、贴标签、测试报告单、是否印字以及一些其他要求。因此我们只要按照客户要求进行包装即可。包装袋有自封袋和热缩袋,我们通常使用自封袋,分有孔自封袋(18.3*22)、无孔自封袋(18.3*22)、中号自封袋(25*30)、大号自封袋(40*40)、厚自封袋(20*20)、0.9自封袋(15*14.7)、顶端有孔自封袋(18.3*22)等规格。一般0.9mm的光缆不用扎线,用蛇形管包扎。带状和束状光缆用泡沫包装。包装时应注意检查防尘帽是否一致,扎线不能拧太紧,以防光缆变形。

生产任务单主要包括了产品型号,材料,颜色,尺寸,数量,包装,测试,交货时间等方面的要求。生产任务单中有些英文缩写词需要掌握:DX双芯,SX单芯,SM单模,MM多模,IL插入损耗,RL回波损耗,LS低烟无卤,OFNR、OFNP、是不同等级的'光缆材料,还有一些颜色的缩写词,如AQUA淡蓝,BL蓝色,BK黑色,GR绿色等等。

光通讯英文词汇主要学习一些光纤产品及其一些部件名称:如pigtail尾纤,adapter适配器,attenuation衰减器,distribution束状光缆,ribbon带状,kevlar卡普隆丝,bare裸纤,ferrule插芯,boot尾套,spring弹簧,zirconia陶瓷等。

以上为本周主要学习的一些内容,由于条件和时间有限,我对产品的认识掌握的还不够全面,需要在今后的工作中继续学习,在具体的实践中继续巩固和加强产品知识,以不断提高业务水平。

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篇3:光纤通讯实习总结(一)

光纤通讯实习总结(一)

实习总结(一)

经过在生产五线将近六天的实习,我初步掌握了产品生产的工艺流程,同时对生产设备有了一定的了解。为更好地安排接下来的实习,现将本周实习总结如下:

这周车间主要生产的是LC转接FC的光缆,它的工艺流程主要包括以下几个环节:串件-固化-研磨-组装-测试-端检-包装。通过观摩与操作,我对生产环节有了以下认识:串件要求严格按照顺序组装,做到不重不漏不乱,保证散件的准确、整齐安装,为下一道工序的顺利进行做好准备;固化之前首先要对光缆进行剥纤,光纤一般都很细,因此需要控制好力度,防止剥断,然后要对插芯进行注胶,胶量要注射适量,以胶水露出插芯头为宜,最后是连接光纤与插芯,放到固化炉上进行固化,要求将光纤摆放整齐,以免烧掉光纤或热缩管,同时要控制好固化时间,胶干后将变成红褐色;组装时应该明确各个部件的功能,才能保证组装顺序和方向的正确性,实现各个部件的功能;研磨是一个十分重要的过程,一般需要经过5-6道研磨,第一轮主要是除胶,分粗磨、细磨、抛光,第二轮根据端检仪的检测结果不同进行不同程度的返磨,研磨不同型号的产品需要使用不同型号的研磨盘,同时研磨时应该保证光缆与插芯成一条直线,防止光纤断裂;测试一般测插入损耗,对于转接的光缆则两端都要测。根据客户的要求设置波长,根据产品的不同型号选择不同的标准测试线,测前要清洁探头和适配器,同时对设备进行清零,检查插芯弹性,如果测试的数据达不到标准则进行调点再测;端检主要检测端面的清洁度,有I级和II级要求,根据客户的不同要求检查端面的情况,对达不到要求的要进行返磨,直到达到标准为止,达到标准后戴上防尘帽,进行最后的包装。

生产过程中的设备主要有:固化炉,研磨机,压紧机,端检仪,测试仪。主要了解了设备的功能以及操作规则:固化炉是用来固化胶水,使得插芯和光缆能够粘牢固;压紧机则用来压紧压件环,进一步连接好光缆与插芯;研磨机用来除胶和研磨平整端面,要根据不同的产品型号选择不同的研磨盘,同时每一道研磨要选择不同的研磨纸;端检仪用来检测端面,测试仪用来测量插入损耗数据,都要根据产品的型号选择不同的探头。

实习过程中让我明白了各个生产程序的重要性和严谨性。每一个环节都要求做工精确到位。任何一个环节的出错都将影响到下个环节的进行,甚至有可能报废整个产品。在这么一个严谨的生产过程里,需要的是员工们的通力合作,共同努力,才能保证生产任务的'顺利完成。同时还应该探索总结出更多的生产操作技巧,才能让每个生产环节更加顺利的进行,进一步提高工作效率,节约生产成本,增加产量。

总而言之,这周主要学习了产品的工艺流程,同时对产品的散件有了初步的认识,同时对生产设备有了一定的了解。下周将对产品的型号,包装以及产品生产过程中的一些英文表述进行重点学习,为今后的工作做更充分的准备。

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篇4:控制系统论文

1电气工程自动化工程控制系统的发展存在的问题

1.1电气工程自动化工程体系优缺点同时存在

现在我国运行的电气工程自动化工程采取的控制系统一般有集中监控、DCS(分布式控制)两种。首先集中控制系统的优势在于,它将全部功能都安置在一个处理器中,在系统设计、维护以及运行等方面都比较简单。其劣势在于处理器承担的任务量较大;在此控制体系中,隔离器件闭锁和断路器联锁是运用硬接线进行连接,在设备扩容等方面比较困难,其操作难度也比较大。其次DCS系统是在集中控制系统的前提下设计并发展起来的,在现代电气工程自动化工程控制系统中获得较为广泛的应用。其劣势在于使用和传统仪表相似的模拟仪表,减少系统安全可靠性,在维修环节也比较困难,各个设计厂家没有规范而统一的标准,加重维修的成本,并且其价格比较高。

1.2电气工程自动化工程控制系统还不具备标准化端口

电气工程自动化工程控制系统接口到目前为止还没有统一、完善的标准,这种情况提升工程造价,阻碍数据资源共享的实现。自动化体系设计方案很重要,然而很多企业没有规范的方案,各个厂家和企业间硬件和软件交换数据有差异,导致企业间难以深入的交流和信息交换。同时电气工程自动化工程控制没有实现统一化,难以根据客户要求设计、建立规范、标准的电气工程自动化工程控制体系。

1.3电气工程自动化工程控制没有实现专业化

在电气工程自动化工程控制设计、安装以及操作等环节,相关工作人员的专业技术比较薄弱,需要进一步提高。此外我国电气工程自动化工程控制习题创新能力不足,一般产品属于中低档,需要提高其创新能力。

2构建电气工程自动化工程控制系统的发展对策

2.1建立一体化的电气工程自动化工程控制体系

要从各个环节建立起具有一体化的电气工程自动化工程控制体系。首先国家要按照电气工程自动化工程控制体系具有技术水平和技术特点,制定统一的产品规范。其次厂家和企业要加强交流,从设备精简、调试与维修以及技术合理性等多方面向规范化的方向进行制造和生产,让控制体系更科学。最后要研发出新型、操控更方便的一体化控制系统,可以运用社会性质和分工外包间的协作,让零部件的生产走商业化生产的路线,促进电子工程自动化工程控制体系的一体化。

2.2运用国际化生产标准

IEC61850是现在控制系统厂家所认可的国际标准,可以参照这个标准对控制体系进行研究和开发。另外可以运用微软公司所制定的标准技术,由于企业策划电气工程自动化工程控制系统时,PC系统是连接管理系统和控制系统的中间系统,其接口具有标注化,能够保证厂家和企业间实施软件和硬件的数据交换,妥善的解决由于通讯而产生的问题。

2.3引进和培养电气工程自动化工程控制系统的专业人才

随着电气工程自动化工程控制逐渐集成化和高智能化,对其制造人员、维修人员和安装人员都具有很高的要求,所以要引进和培养专业技术较强的人员。首先企业要培养具有实际操作能力的人才,他们要了解和掌握软件和硬件系统的操作。其次对安装人员记性专业技术进行培训,使之懂得安装的流程和技术。最后要更新技术人员的知识结构,可以引进人才,通过引进人才的“传帮带”,培养新人,促进他们在维修和系统保养等方面的学习,提高工程系统安全可靠性。

3结语

随着我国国民经济的快速发展,电气工程自动化工程控制系统在经济发展过程中凸显出重要作用。纵观工业经济的发展历程,电气工程自动化工程的作用是明显的,自动化功能控制体系能够降低企业经济成本,增强检测精度等。另外运用自动化控制体系也能够降低事故发生频率,提高工程具有的安全性,保证电气工程快速、平稳运行。本文分析了电气工程自动化工程控制系统的现状、问题以及解决策略,旨在帮助技术人员解决实际问题以及推动电气自动化控制系统的健康、长远发展。

篇5:控制系统论文

【摘要】单片机加上适当的外围器件和应用程序,构成的应用系统成为最小系统。文章对变频控制系统单片机外围电路的设计进行了探讨。

【关键词】变频控制;单片机;外围电路

本次设计采用选择PHILIPS半导体公司带手动复位功能的产品MAX708。MAX708还可以监视第二个电源信号,为处理器提供电压跌落的预警功能,利用此功能,系统可在电源跌落时到复位前执行某些安全操作,保存参数,发送警报信号或切换后备电池等。

另外,系统还扩展了可编程外围芯片PSD303。由于系统的 I/O口数量与实际所需数量还有很大的差距,故系统又扩展了两片8255A,一片用于接键盘和显示电路,一片用于接触发信号、紧急停车信号等。

一、键盘与显示电路

在本次设计中,设置了一个9按键的操作电路,以代替实际现场的操作按钮。6位的LED显示电路用于显示转速、电流、以及调试时的相关项的显示。

另外,为了便于现场工作之便,设置了5×4的矩阵式键盘,用于当系统软件等出现错误,而又不便直接对程序进行修改时的调试之用。

二、变频系统设计

现代变频技术中主要有两种变频技术:交-直-交变频技术和交-交变频技术。交-直-交变频技术为交-直-交变频调速系统提供变频电源。交-直-交变频的组成电路有整流电路和逆变电路两部分,整流电路将工频交流电整流成直流电,逆变电路再将直流电逆变为频率可调的交流电。根据变频电源的性质可分为电压型和电流型变频。

本次设计用交-交变频电路是不通过中间直流环节,而把电网固定频率的交流电直接变换成不同频率的交流电的变频电路。这种变频电路广泛应用于大功率交流电动机调速传动系统,实际使用的主要是三相输出交-交变频电路。这种电路的特点:(1)因为是直接变换,没有中间环节,所以比一般的变频器效率要高;(2)有与其交流输出电压是直接由交流输入电压波的某些部分包络所构成,因而其输出频率比输入交流电源的频率低,输出波形也好;(3)因受电网频率限制,通常输出电压的频率较低,为电网频率的三分之一左右;(4)功率因数较低,特别是在低速运行时更低,需要适当补偿。

三相变频电路就较单相复杂,其电路接线方式主要有公共交流母线进线方式和输出型联结方式。具体说来,其主电路型式有:3脉波零式电路、6脉波分离负载桥式电路、6脉波非分离负载桥式电路、12脉波桥式电路、3脉波带中点三角形负载电路、3脉波环形电路。

本次设计选用较为简单的一种—3脉波零式电路。

三、同步电路设计

同步电路的功能是,在对应的晶闸管承受正向阳极电压的初始点(即控制角α的起算点)发出一个CPU能识别是哪一相同步信号的中断脉冲Utpi和要求的α角进行延时控制,输出相应的触发脉冲。三相同步电压信号经同步变压器、滤波、稳压、放大和光电隔离后分别接至单片机的P2.5、P2.6和P2.7管脚。另外,由于此处直流电源和触发电路中所用的电源不能共用,且光电耦合器输入输出端的地端亦不能共用,为了以示区别,它们的符号均有不同。

Ua、Ub、Uc 与可控硅组件的三相交流电压同相位。Ua、Ub、Uc经R3,C3滤波电路波形变换光耦隔离整形电路后输出三相方波电压,记为 KA、KB、KC,三相方波分别送给 80C196单片机的P2口的 P2.5、P2.6、P2.7端。CPU根据KA、KB、KC的值判断三相交流电源的相位。

四、触发电路

在设计中,三相电路中每相均有正反两组晶闸管,每组均采用三相半波式接法,即每组用三个管子,所以一共有18个晶闸管,这样,触发脉冲也应有18路。三极管V为输出级功率放大晶体管;电容C为加速电容,与R构成微分电路,可提高脉冲前沿的陡度;为兼顾抗干扰能力和脉冲前沿陡度,一般取C为0.1μF。为保护脉冲变压器,在脉冲变压器两端并联电阻R和二极管D的串联电路,一般R阻值取为1K。电阻R为假性电阻负载。另外,为了隔离输入输出信号,加入了光电耦合器,考虑到应有足够的脉冲强度使晶闸管导通,输出极电压设为15V。在出发电路中,为了得到足够的脉冲宽度,而且使脉冲前沿尽量陡,后沿下降快,故采用了脉冲变压器T~T。另外,为了达到电气隔离作用,亦加入了光电偶合器。再者,为便于单片机对触发电路的控制,在同步变压器1~18的输入端,分别引入了紧急封锁信号(由HSO.0 引入)和 555 定时器构成的多谐振荡器信号,而多谐振荡器的控制信号则由单片机的HSO.1 控制。这样,当电机输入紧急停车信号时,单片机通过其 HSO.0 输出高电平,这样就使得触发电路输入端口的或非门被封锁,也即封锁了变频装置的触发脉冲,使电机快速停车。

五、保护电路设计

为了提高控制系统的可靠性和安全性,在交流电力系统的设计和运行中,都必须考虑到有发生故障和不正常工作情况的可能性。在三相交流电力系统中,最常见和最危险的故障是各种形式的短路,其中包括三相短路、两相短路、一相接地短路以及电机和变压器一相绕组上的匝间短路,当然也有其它形式的保护措施。具体保护形式有:电流型保护,电压型保护等。为简单起见,这里仅采用电流型保护中的短路保护和过电流保护,并在每个电机的定子输入端均接入了正反向交流接触器。另外,为防止意外情况的发生,引入了紧急停车信号,当按下紧急停车按键时单片机通过中间继电器关断接触器 KM2-KM8。

六、反馈环节设计

本系统中引入了电流反馈。电流反馈采用三相交流互感器,经三相桥式整流电路及滤波电路,最后经限流、滤波及限幅电路反馈回单片机的 P0.1口。

【参考文献】

[1]方荣惠,邓先明,上官璇峰.电机原理及拖动基础[M].中国矿业大学出版社,20xx.

[2]余发山,郑征,王清灵,李辉,王玉中.自动控制系统[M].中国矿业大学出版社,20xx.

[3]余发山.单片机原理及应用技术[M].中国矿业大学出版社,20xx.

[4]王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术[M].机械工业出版社,20xx.

[5]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].机械工业出版社,20xx.

篇6:控制系统论文

[摘 要]电力事业在发展中,引进大量的先进技术和设备,能够有效提升电力生产水平,促使电力企业朝着现代化前进。建立在先进科学技术基础上的电气自动化工程对于企业持续发展和社会进步具有十分重要的促进作用,能够有效降低人工劳动强度和成本费用,进一步提高检测精准度,确保后续生产活动有序开展。此外,电气自动化工程可以为设备安全运行提供保障,尤其是在当前激烈的市场竞争背景下,电气自动化工程企业更好的迎合了时代的发展要求,提升市场竞争优势。由此看来,加强电气自动化工程控制系统研究是十分有必要的,对于后续理论研究和时间工作开展具有一定参考价值。

[关键词]电气自动化工程;控制系统;现状;发展趋势

中图分类号:TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(20xx)17-0060-01

1 电气自动化控制系统发展现状

1.1 电气自动化工程DCS系统

电气自动化工程DCS系统是指分布式控制系统,是一种相较于集中控制系统而言的先进计算机控制系统,两者之间存在密切联系。在传统集中式控制系统基础上,通过进一步的优化和创新演化而成,以其突出的实时性和可靠性,被广泛应用在自动化控制领域。伴随着DCS系统的不断完善和推广,能够更加深刻的感受到分布式控制系统中存在的缺陷和弊端,很容易受到混合体系制约和束缚,仍然采用传统型仪表设备,在一定程度上影响到控制系统的稳定性和可靠性,对于后续维修工作开展产生一定阻碍作用。

1.2 电气自动化控制系统的标准语言规范

电气自动化发展领域中,人机交互界面操作已经成为主流趋势,具有十分突出的集成化和灵活性控制特点。此外,电气自动化工程控制系统中应用的标准语言是Windows NT和IE标准语言,促使维护工作更加便利。

1.3 集中监控方式下自动控制系统

集中控制下的自动控制系统数据处理速度较慢,主要是由于所使用的控制方式是将所有功能集中在同一个处。此外,系统所有仪器和设备均在监控范围内,将导致监控数量过大,占据更多的主机空间,相配套电缆数量也在不断增加,进一步加剧成本费用,不利于控制系统的安全性和稳定性。由于集中监控的方式是采用硬接线,所以设备功能受到较大的局限和制约,加之系统反复的接线方式,加剧后续故障排查和维修难度,严重影响到电气自动化工程控制系统的安全、可靠性。

1.4 信息集成化的电气自动化控制系统

电气自动化控制系统中包含的信息技术更多的体现在管理层面上,企业内部的人力资源管理和财务核算涉及到的数据信息均需要借助特定浏览器进行操作,能够对操作过程有效的监控,更为及时的掌握新鲜资料;信息技术在电气自动化设施和系统中横向扩展,尤其是微电子技术水平的不断提高,原来的设备和技术逐渐落后,以及无法满足日益增长的技术需求,而结构软件和通讯能力则变得越来越重要。

2 电气自动化工程控制系统的发展趋势

2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术

自改革开放以来,我国各方面环境越来越开放,在这种环境下,电气自动化只有不断创新,以提高引入、消化、吸收再创新的能力。加大自主知识产权的产品研究是很有必要的,同时不断追求发展产品自身的技术创新,让电气自动化工程朝着国际先进水平发展。电气自动化工程控制系统创新主体应以企业为主导,政府适当的提供一些资金和技术的自持,同时还可以提供优厚的政策环境,支持企业电气自动化自主创新,这也能促进国家经济发展。

2.2 电气自动化工程系统的统一化

统一电气自动化工程系统有很多优越性,具体来说表现在能够实现电气自动化产品的测试与运行、周期性设计、维护与运行、开机与调试等等,这些好处所带来的直接影响就是能缩短设计到完工所需要的时间和资金。除了上述优点之外,还可以把开发系统彻底从运行系统中独立出来,从而满足客户的需求。电气自动化工程控制系统成功的将电气自动化系统通用化了。那么,在运行过程中,电气自动化网络构成必须得保证企业工程的管理体系的通讯数据、计算机的监管体系、现场的设施政策运行,确保数据通畅。

2.3 电气自动化工程控制系统的标准化接口

这些年来,由于微软公司的技术的标准化,带来了很多好处,其中一个就是缩短了电气自动化工程的时间,同时还减少了成本,促成了电气子自动化系统和办公室系统资源数据的共享交换。电气自动化系统是十分重要的,因此在企业通相关的系统进行连接时,必须使用Windows XP系统。在办公室自动化控制和管理系统使用的是IP系统,两者间的连接中介是PC系统。这样就实现了电气自动化工程控制系统的标准化接口,为厂家之间进行数据交换提供了条件。

2.4 市场产业化中的电气自动化工程控制系统

企业咋看实行体制改革,进行产业结构优化升级时,更需要关注的是市场产业化形成带来的问题,而不仅仅是依据科学技术推动发展。电气自动化企业不光只重视技术和集成系统,还需重视零部件配套的生产。在生产零部件时,企业可以运用社会性质的协作和分工外包的形式,提高零部件生产的市场化。同时,逐渐提升自主装备创造的比例,有計划的进行大型装备技术的研究和开发。产业不断发展所带来的一个必然结构就是产业市场化,产业市场化不但能节省企业的时间和资金,还能有效的提升企业的工作效率,促进资源的优化配置。

2.5 电气自动化产品和工程的生产将更安全

现今,电气自动化企业十分重视安全防范技术的发展,为的就是提高产品的安全度,减少安全事故。现阶段电气自动化企业不是特别注意安全系统的控制,因此,将来电气自动化系统的亮点就在与电气自动化产品的系统安全。做好安全防控措施首先应从硬件设备延伸到软件设备,从安全级别需求高的领域逐步延伸到危险级别相对较低的领域,对电气自动化产品和工程的生产安全进行全面的研究与防范。

3 对电气自动化工程控制系统所提出的建议

电气自动化工程控制系统要加强风险的控制,控制系统研发单位要深入到企业使用方进行沟通和研究,多关注市场的动向,操作控制设备有一定的安全问题,所以要加强对使用者安全防范意识的培训和教育。及时的对设备运行情况进行实时记录,以便以后在设备维护和检修时能够准确的找到故障源加以维护。

4 结语

电气自动化工程控制系统的建设实现了我国生产和生活的系统化、专业化。通过本文对其现状和未来发展趋势的研究,将现代理论技术与实践应用相融合,在其未来发展过程中会更加趋向于技术创新化、系统统一化、系统标准化、市场产业化和生产安全化五方面发展。电气自动化工程系统控制的产生能够实现我国现代信息技术的长期发展,提高我国的综合国力,促进我国社会主义的长期建设。

参考文献

[1] 朱一凡.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].数字技术与应用,20xx,11:212.

[2] 丰伟,黄默.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势分析[J].电子技术与软件工程,20xx,06:181.

[3] 朱一凡.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].数字技术与应用,20xx,11(1).

[4] 崔铁星.探析电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].中国管理信息化,20xx,9(3).

篇7:控制系统论文

【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。

【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理

1前言

建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。

2自动控制系统的发展历程

随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。

3自动控制系统的发展趋势

智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。

4自动控制系统在建筑工程中的应用

4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。

5结语

建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。

参考文献:

[1]李颖.浅谈智能建筑楼宇自动控制系统[J].中国科技信息,20xx,04:142~143,145.

篇8:控制系统论文

摘要:对太古集中供热控制系统进行了介绍,归纳总结了太古集中供热控制系统的故障,并通过分析其故障产生的原因,从控制服务器故障处理、通讯故障处理、UPS故障处理等方面,提出了针对性的解决措施,从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。

关键词:集中供热;自动控制;故障处理

1概述

随着社会经济的发展和科技的进步,自动化控制设备在集中供热系统的应用更加广泛,集中供热系统的自控运行管理也趋于完善。通过自控系统的深入实施和热网的集中管理,使得热网资源的利用率得到持续提高。本文以太古集中供热系统为例,介绍了太古供热的自动控制系统以及总结运行以来常见故障以及处理方法[1]。太古集中供热系统涉及热源、热网、换热站和热用户,随着供热规模的扩大,供热系统复杂程度不断提高,原有的人工调整方式严重制约城市大热网的精细化控制。必须借助先进的自动化控制技术和设施设备来实现集中控制。集中供热系统热网自动化控制是在各个热网换热站、关键管线节点上安装自动控制设备,建设自动化控制总站,并对热网传递上来的数据信息进行综合分析研判,并执行相应的调整。太古集中供热自动控制系统包括机电设备层、就地仪表层、现场控制层、通信网络层、中央监控层、信息管理层(见图1),自动控制能够实现热网运行系统的自动精细控制,使得城市集中供热系统的热量实现均衡输出,减少了资源、能源的消耗,提升了供热服务质量[2]。

2太古集中供热控制系统

太古集中供热自动化控制系统包括高温网系统和一级网系统,一般涉及电动阀门的开度控制、变频器的频率调整等内容[3]。

2.1太古一级网系统

太古集中供热一级网系统通过全网平衡控制系统进行控制,以温度和热量为控制目标,通过调节阀门开度和分布式回水加压泵的频率进行流量控制,实现温度和热量的控制。在系统运行的过程中,现场PLC采集并计算二次循环水的温度变化,并上传计算结果,服务器对比目标参数与现场参数差异,下达阀门开度要求到对应的现场控制器上,现场根据接收到的指令信息来完成对电动阀门开度的调整。常规换热站自控设备设置见图2[4]。

2.2高温网系统

太古集中供热高温网系统主要包括三个中继泵站(1号、2号、3号)、事故补水站及中继能源站。高温网下位控制系统通过PLC柜控制变频器和风机运行、阀门开关以及自动补水系统。以2号泵站为例来介绍单个泵站的自控实现方法。2号泵站车间有2个系统,每个系统有供回水泵各4台,共计16台水泵,供回水进出口主阀及旁通阀16个。控制系统包括,控制运行计算机2台、主PLC集控柜1台,与水泵1∶1匹配水泵就地PLC柜16台。水泵及阀门控制系统有远程、就地2种控制模式。系统主要的控制流程如下:太古集中供热高温网自控系统计算机上位系统采用的是西门子的WinCCOA系统,现场PLC下位系统采用logix5000(如图3所示)。调度中心通过服务器的WinCCOA程序下发指令通过logix5000程序至主PLC集控柜的CPU。CPU系统收集到指令,将收集整理的数据信息进行汇总分析,之后将其数据信息传送到现场水泵就地PLC柜及阀门。就地PLC会根据处理结果发出指令,变频器根据指令的要求去控制循环水泵启停及运行频率,通过固定的数据,变频器能够在二次循环中进行定压、定流量处理,从而使得热网能够保证有序、合理的运转状态。阀门本体与主PLC集控柜之间是由控制线直连的,包括控制信号与反馈信号。阀门在收到主PLC集控柜的CPU的信息后,会根据指令执行开阀、关阀、停止的信号。阀门会将开度、开关到位、故障信号等反馈到调度中心控制电脑[5]。

3太古集中供热控制系统的故障

太古集中供热控制系统已经安全平稳运行5个采暖季。对投运以来的故障进行统计分类,归纳如下。

3.1通讯故障

各泵站与调度中心之间的数据和操控指令传输通过电信城域网的通讯方式进行传输(如图4所示),通讯系统是整个系统的“传输神经”,如果在运行时期调度中心机房服务器与泵站发生通讯故障,调度中心人员无法实时监测生产数据,相当于失去了“眼睛”,不能做出及时准确的判断,并且操作指令无法下发,长时间通讯终端还会影响其他关联工作站、操作控制系统的运行。通过多年的运行观察,导致通讯出现故障的原因一般是交换机、路由器故障及通讯光缆中断。

3.2UPS故障

电是控制系统的动力之源。控制系统除了接入市电外,自控系统PLC柜、计算机、服务器和通信设备等均需要接入UPS,在市电发生故障时,电源无扰切换至UPS电源供电,确保系统可以继续稳定运行,不会骤然停车,保证有足够时间执行紧急停运和处理故障,UPS的常见故障有:1)UPS电池使用时间严重超过服役年限。2)UPS电池长期未进行充放电测试。3)误将UPS的极性接反,从而会导致逆变器的损毁。4)连接好电池后没有将电池的开关打开。5)线路维修更改了原本的相序,导致UPS电源不能正常启动。

3.3PLC模块故障

PLC模块是控制系统的“功能器官”,PLC模块故障是一种常规故障,一般PLC显示屏可显示模块故障代码。PLC模块常见故障有:1)外围电路元器件故障。自动控制系统的PLC模块控制一旦出现元器件损伤,整个控制柜系统就会停止工作。同时,PLC控制柜输出端子带负载能力是有限的,一旦超过了规定的最大数值,就需要及时对外接继电器或接触器才能够重新恢复工作。2)输入端烧毁或输入卡损坏。现场仪器或传感器送来PLC的模拟输入信号在显示屏上的数据不正常,用标准信号发生器替换模拟输入信号数据也显示不正常。3)输出卡出现故障。PLC或控制器的模拟输出有问题,利用显示屏的数据输入功能给该模拟输出端输出一个固定的模拟信号,如果还是有问题,即可初步判定该输出卡有故障。

3.4接线端子接触不良

接线端子是连接器的一种,是连接自控设备和导线的专用设备,外部的电压、电流、信号传递到与之匹配的连接器接触件上。因此,要求接触件具备优良的结构。但是由于接触件结构设计不合理、材料选用错误、模具不稳定、加工尺寸、表面粗糙等都会引发端子接线的接触不良。端子接线接触不良一般会在工作一段时间后显示出来。具体表现机理是控制柜配线出现缺陷或者使用中震动加剧会引发接触不良的问题。

3.5传感器故障

传感器是控制系统的“感知器官”。集中供热系统中常见的传感器有压力、温度、流量、液位传感器,这些设备是热网运行的重要数据来源,在系统运行过程中常会出现的故障如下:1)传感器不显示数值。可能的原因为电源线路断路、电源故障、PLC模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏。2)数值误差大。可能的原因为量程设定、取源位置、PLC模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏,同时这些仪表要定期进行校准。

3.6电动调节阀故障

电动调节阀在系统运行过程中常会出现的故障有指令给定开度和阀门实际开度不一致、阀门反馈信号错误。故障原因可以从以下几方面进行判定:给定通道模拟量输出是否正常、反馈通道模拟量输入是否正常、阀体是否有异物卡住、重新上电复位阀门或者手动校准阀门、查看执行器与阀体是否匹配、阀门本体有没有进水、控制线缆有没有中断等。

4自动控制系统故障的解决对策

自动控制系统的正常稳定运行对太古集中供热系统尤其是太古高温网系统至关重要,因此在自控系统出现故障时,根据故障现象分析故障原因,快速找到故障办法,保证供热系统的正常运行。当出现因自控系统故障而导致系统停止,需要维保人员快速查找原因,采取相应的解决对策。结合近几年采暖季发生的故障,总结了以下几点故障处理措施[6-7]。

4.1控制服务器故障处理

控制服务器为整个供热自控系统的核心大脑,当发生故障时,不能正常反映现场的运行参数,操作指令无法下发。为防止故障的发生,控制系统服务器设置两台服务器互为冗余,当主服务器发生故障时,系统会自动切换至备用冗余服务器,待自控人员处理完故障时,再将服务器切换至主服务器,期间对控制系统不会产生任何影响。并且,在日常运行过程中,定期对服务器进行点检,检查服务器硬盘容量,保证服务器正常运行;定期对两台服务器进行手动切换,确保备用服务器一直处于工作状态,在主服务器故障时无缝衔接。

4.2通讯故障处理

当调度中心与各泵站发生通讯故障时,各泵站数据在调度中心丢失,但泵站本地控制计算机数据正常。此时,要求各泵站将权限切至泵站本地控制,并且报告调度中心目前的运行情况。维保人员检查相关设备,如果属于通讯设备故障或损坏,及时更换备品备件,如果经分析是运营商通讯故障,通知运营商进行处理。故障处理后,再将各泵站操作权限切至调度中心控制。

4.3UPS故障处理

UPS电池是易耗物品,按照规定每三年更换一次电池,以确保电池电量能够维持市电故障时的应急时间。为了保证UPS电池的使用寿命,电池保养必不可少。根据供暖行业的时间特殊性,每年的停暖之后和供暖前期都会彻底对UPS电池进行充放电,保持电池的有效利用率。在供暖期间,定期对UPS进行检查,如果发现UPS故障,将UPS的供电无扰切换到市电,根据面板上的故障信息进行对应的处理,处理完毕后将供电方式切换UPS供电,此操作对系统无影响。

4.4PLC柜及模块故障处理

根据5a的运行经验,PLC柜发生的故障大多数是柜内的模块与接线端子故障,当调度中心显示车间某台水泵就地PLC柜故障时,需将这台水泵的控制权限切换到变频器控制,然后根据报的故障情况进行PLC柜的维修,更换模块、尾纤或者紧固端子线。待处理完故障后,再将水泵权限切到调度中心控制。

4.5现场仪表与阀门故障处理

现场仪表主要包括压力、温度、热量表、液位计等。当调度中心显示某一仪表故障时,维保人员排查现场仪表的接线,与PLC柜的通讯,如仪表本身故障,需要及时更换备品备件。电动阀门故障处理需要先将阀门控制切到阀门本体控制,这样保证在阀门故障的情况下,阀门不会自动执行开关动作,然后对阀门控制器进行检查维修。

4.6及时更换备用件

自控系统的主要功能原件都是电子原件,工作环境中温度、湿度以及灰尘等都会影响电子原件的寿命。因此在发现故障的原因之后要及时替换备用件。需要注意的是,在更换备用件的时候要始终保持设备处于断电的状态,并在更换电子原件的时候及时记录和检查原件的开关状态,如果是需要区分正负极的供电设备,安装时要注意,避免电极反接损坏设备。

5结语

太古集中供热系统的自控系统能够实现调度中心与热源和各个热力站运行参数的一致性调节,实现了按需供热的精细化调整。为了能够更好的促进集中供热系统的稳定运行,自控维保要结合实际加强对集中供热自动控制系统运行故障的分析,快速判断故障原因,采取有针对的解决对策,从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。

篇9:控制系统论文

摘要:在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水

关键词:污水处理论文

引言

近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。

1自动控制系统的组成以及特点

1.1自动控制系统的组成

自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。

1.2自动控制系统的优点

从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。

2自动控制系统在污水处理中的应用现状

随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的'情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。

2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想

我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。

2.2污水的排放标准太低

一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。

2.3设备维护不到位

我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。

2.4缺少相关的专业性人才

从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。

3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向

3.1自动控制系统的改进措施

由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。

3.2自动控制系统的发展方向

目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。

4结语

自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。

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篇10:控制系统论文

摘要:随着时代的发展,计算机网络控制系统的应用越来越广泛,本文对计算机和网络控制系统的工作原理进行了详细介绍,并根据目前社会计算机控制技术的发展水平,分析了计算机控制技术的应用,着重对计算机控制系统发展趋势进行了论述。

关键词:计算机;网络控制系统;工作原理;发展趋势

计算机网络控制系统是计算机技术和自动控制技术二者的结合,是二者发展到一定阶段上的产物。人们为了方便工作,用计算机来控制自动控制系统中的功能,于是就形成了计算机控制系统。它以计算机作为控制主体,并通过一些辅助部件将被控对象与计算机相连接,从而达到具有一定控制目的的系统。这里的辅助部件主要包括:输入输出接口、检测装置和执行装置等。它与被控对象的连接和部件间的连接通常有两种方式:有线连接、无线连接。以达到使被控对象的状态、运动过程达到某种指定的要求,也可以是使目标达到最优化。

一、计算机网络控制系统的工作原理

我们常说的计算机控制系统主要由硬件组成和软件两部分组成。在计算机控制系统中,一般都有专门的数字--模拟转换设备和模拟--数字转换设备。由于一般都是对系统进行实时控制,所以有时候对计算机硬件配置的要求并不是很高,但对于计算机可靠性、反应速度有着一定的要求。计算机控制系统的工作原理大致可分为以下三个阶段:(1)实时数据采集:对被控制对象工作的瞬时数据进行检测分析,并由传感器传输给计算机。(2)实时决策:对采集到的实时数据进行分析并与被控制对象的系统状态进行分析,并按已有的控制规律,决定下一步的控制过程。(3)实时控制:根据第二步的决策,适时地对执行部位发出信号,进而完成控制任务。这三个过程在一个控制系统中不断重复,使整个系统按照规定的标准进行工作,并对被控对象和设备本身的进行随时监控,一旦产生异常系统会及时作出处理。

二、计算机网络控制系统的应用

当今世界,要想提过一个国家的综合国力,就必须首先提高这个国家的科学技术上,尤其应该把重点放在提高产品的创新和开发能力上。在高科技信息技术应用方面,要充分将各种新技术、新材料、新能源相结合,并根据市场的需求来综合应用,力求工业设计与工程设计统筹兼顾的原则,使两者在实际应用中逐步融合,最终实现以为人服务为核心、控制一体化的智能控制体系。从目前工业发展的状况来看,随着CAD、人工智能、多媒体、虚拟现实等技术的逐渐发展和应用,使得人们对设计过程有了新的认识,对设计的思维有了更广阔的发挥空间。从产品的设计与制造过程来看,并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法引领了现代产品设计模式的发展方向。随着科技技术的不断发展,在信息化的推动下,产品设计模式必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的趋势发展。

三、计算机网络控制系统的发展趋势

(一)网络控制系统更加先进化

为了方便工业环境应用,人们设计出一种可编程序控制器(PLC)的微机系统。它利用可编程序的存储器来存储用户下达的指令,并将指令转化为数字形式,通过对数字进行分析来完成预定的逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能。近年来可编程序控制器大多都采用计算机作为主要控制器,且存储器采均采用集成电路的形式,因为集成电路具质量可靠可靠、功能稳定、价格便宜、体积比较小等优点,且人们对集成电路的应用技术较为成熟。近些年来由于智能的I/O模块的出现,使PLC除了具备原来的逻辑运算、逻辑判断等功能外,还具备数据自动处理、故障自行诊断、PID运算及网络等新功能,从而大大地扩大了可编程序控制器的应用范围。

(二)网络控制系统更加集成化

计算机控制系统的核心是中央处理器,就像人的大脑一样,指挥真个系统的运行。人们把处理器、数据通信系统、显示操作装置、输入/输出接口、模拟仪表等众多原件有机地集成在一起,就形成了计算机控制系统,它的出现为生产的自动化提供了可能。在实际生产中采用集成化的控制系统,会使生产成本更低、生产过程更加便利、产品质量更加可靠。因此,在新时期计算机集成系统会朝着更加集成化的方向发展。

(三)网络控制系统更加智能化

智能控制一直是人们追求的目标,是指不需要人的参与就能够自主地驱动智能机器实现预期的目标,是用机器代替人工的前提条件。智能控制由众多系统综合形成,包括:识别控制系统、分级控制系统、综合分析系统、控制系统和神经网络控制系统等。以计算机级基础,将智能控制技术和自动控制技术有机结合,可以实现工业生产系统的自动化的要求,这对推动科学技术进步有着重大意义。计算机技术的进步直接影响了智能控制系统的发展。虽然目前智能控制只能较为浅显的模拟人类大脑的思维判断过程,但是随着计算机技术的不断发展,未来控制系统会更加的智能化。

(四)网络控制系统更加网络化

当今时代,计算机网络技术的全面应用,催动着控制系统的变革,也加速了新的控制理论的产生。控制系统更为网络化,已经成为当前控制技术发展与创新的主要方向。网络技术的应用不仅能够实现数据资源的共享,它还可以应用于控制现场,并将控制与管理综合化、一体化。因特网的应用已经不仅仅局限于传统的信息浏览、查询、发布,人们现在可以利用因特网技术跨越地理因素,直接对现场设备进行远程监测与控制。现代我们所用到的控制系统是由网络构成信息和控制综合网络系统两部分组成。现场控制网络是将工作中的设备通过网络连接,形成分布式控制系统。通过因特网实现远端计算机对现场控制设备的远程监测与控制。在科技迅速发展的今天,网络控制系统的发展不仅仅局限于此,在未来会朝着更加网络化的方向发展。计算机网络控制系统正朝着智能化、集成化和网络化的趋势发展。更为先进集成电路的引用,提高了网络控制系统的可靠性和工作效率,使计算机网络控制系统在生产生活中的应用也越来越普及,在计算机技术高速发展的今天,网络控制技术的发展将会有更为美好的前景。

参考文献:

[1]于海生.微型计算机控制技术[M].清华大学出版社,1999.

[2]何克忠主编.计算机控制系统[M].清华大学出版社,1998.

[3]熊静琪.计算机控制技术[M].电子工业出版社.

[4]潘新民,玉燕芳,微型计算机控制技术实用教程[M].电子工业出版社20xx年5月.

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