自動控制分析精選(九篇)
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第1篇：自動控制分析范文
[關(guān)鍵詞] ：空調(diào) 自動控制系統(tǒng) 節(jié)能 溫度傳感器 濕度傳感器
空調(diào)的自動控制系統(tǒng)即：某一特定空間內(nèi)的空氣環(huán)境狀態(tài)參數(shù)達到期望值的控制系統(tǒng)。主要被調(diào)參數(shù)是溫度和濕度，還有清潔度、壓力和成分等。空調(diào)設(shè)備耗能多，在滿足使用要求前提下，最大限度節(jié)能是多有空調(diào)控制系統(tǒng)的中心任務(wù)。主要節(jié)能優(yōu)化指標是鑒別空調(diào)系統(tǒng)先進性的主要標志。
實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的自動化，不僅可以提高調(diào)節(jié)質(zhì)量、降低冷、熱量的損耗、同時還可以減輕勞動強度、減少運動人員、提高勞動生產(chǎn)率和技術(shù)管理水平。實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的自動化符合大多數(shù)人的要求，是利國利民的舉措?？照{(diào)設(shè)備的特點是功率大，運行時間長，使用范圍廣?？照{(diào)的能量消耗在發(fā)達國家的總能耗中占有相當大比重，節(jié)能是設(shè)計空調(diào)控制系統(tǒng)時的一項主要指標。空調(diào)控制屬于過程控制。大多數(shù)空調(diào)控制系統(tǒng)為反饋控制系統(tǒng)。
1. 空調(diào)自動控制系統(tǒng)的基本組成
自動控制是根據(jù)調(diào)節(jié)參數(shù)（也叫被調(diào)量，如室溫、 相對濕度等 ） 的實際值與給定值 （如設(shè)計要求的室內(nèi)基準參數(shù) ） 的偏差 （偏差的產(chǎn)生是由于干擾所引起的 ） ， 用自動控制系統(tǒng)來控制各參數(shù)的偏差值， 使之處于允許的波動范圍內(nèi)。
完善的空調(diào)控制系統(tǒng)由4個部分組成。
1.1空氣狀態(tài)參數(shù)的檢測
檢測系統(tǒng)由傳感器、變送器和顯示器組成。傳感器是檢測空氣狀態(tài)參數(shù)的主要環(huán)節(jié)。在空調(diào)控制系統(tǒng)中常用的傳感器有溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器等。傳感器的慣性和精度對空調(diào)控制系統(tǒng)的精度影響較大?？照{(diào)系統(tǒng)屬于分布參數(shù)系統(tǒng)?？照{(diào)區(qū)內(nèi)各處的空氣狀態(tài)參數(shù)表現(xiàn)為一個分布場，它取決于氣流組織和負荷分布等因素?？照{(diào)控制系統(tǒng)只能保證傳感器所處空間位置的空氣參數(shù)的控制精度。要使整個空調(diào)區(qū)內(nèi)取得良好的空調(diào)效果，還必須合理地選定傳感器的設(shè)置位置。
1.2空氣狀態(tài)參數(shù)的自動調(diào)節(jié)
自動調(diào)節(jié)是空調(diào)控制的核心部分。多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)的被調(diào)參數(shù)為溫度和濕度?？照{(diào)控制中溫度和濕度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各個組成部件的功能與溫度控制系統(tǒng)中的同類部件相同。調(diào)節(jié)器多采用位式調(diào)節(jié)器或PID調(diào)節(jié)器，有些情況下也采用分程、反饋加前饋、串接等調(diào)節(jié)方式。在這種常規(guī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，兩個被調(diào)參數(shù)被分別控制，它們之間的耦合關(guān)系則被視為干擾，須在設(shè)計中加以考慮。
1.3空調(diào)工況的判斷及其自動切換
空調(diào)的最優(yōu)工況（工作狀況）會隨建筑物外部的氣候條件和內(nèi)部的負荷狀況而漂移。通?？砂醇竟?jié)負荷事先繪制出建筑物空調(diào)的全年工況分區(qū)圖。在判斷工況時，由于量測精度的限制，工況分區(qū)內(nèi)會出現(xiàn)邊界重疊現(xiàn)象。當工況自動切換時，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定，在邊界重疊區(qū)不出現(xiàn)“競爭”和振蕩，轉(zhuǎn)換的時間間隔不能小于制冷機等設(shè)備所允許的最短啟、停時間。
1.4設(shè)備和建筑物的安全防護
為保證空調(diào)系統(tǒng)安全運行，所有設(shè)備均設(shè)有專門的安全防護控制線路。例如只能在有風時才接通電加熱器。當建筑物出現(xiàn)火情時，防護裝置會自動迅速切斷有關(guān)風路或整個空調(diào)系統(tǒng)，并啟動相應(yīng)排煙風機。
2. 空調(diào)自動控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標
在自動控制系統(tǒng)中，當由于擾量破壞了調(diào)節(jié)對象的平衡時，經(jīng)調(diào)節(jié)作用使調(diào)節(jié)對象過渡到新的平衡狀態(tài)。從一個舊的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入一個新的平衡狀態(tài)所經(jīng)歷的過程， 叫做過渡過程。對自動控制系統(tǒng)的基本要求是能在較短的時間內(nèi)， 使調(diào)節(jié)參數(shù)達到新的平衡。此外， 還有以下調(diào)節(jié)質(zhì)量的指標：
2.1 靜差： 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)消除擾量后， 從原來的平衡狀態(tài)過渡到新的平衡狀態(tài)時，調(diào)節(jié)參數(shù)的新穩(wěn)定值對原來給定值之偏差。
2.2 動態(tài)偏差： 在過渡過程中， 調(diào)節(jié)參數(shù)對新的穩(wěn)定值的最大偏差值。
2.3 調(diào)節(jié)時間： 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)從原來的平衡狀態(tài)過渡到新的平衡狀態(tài)時所經(jīng)歷的時間。
3.空調(diào)自動控制中常用的傳感器
3.1溫度傳感器
溫度傳感器（temperature transducer）是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。主要有熱電阻溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器、壓力式溫度傳感器、雙金屬片溫度傳感器以及電接點水銀溫度傳感器等。
熱電阻溫度傳感器 ： 是利用金屬或半導(dǎo)體材料的電阻隨其溫度變化的特性來測量溫度的， 又分為金屬熱電阻溫度傳感器和半導(dǎo)體熱敏電阻傳感器兩種。熱電偶溫度傳感器。 將兩種不同的導(dǎo)體（ 或半導(dǎo)體） 分別彎
成半環(huán)形， 并將其兩端連接起來， 當其兩端接點存在溫差時， 在這個環(huán)路中便產(chǎn)生了熱電勢， 利用這個原理制成的測溫元件稱為熱電偶溫度傳感器。
壓力式溫度傳感器： 利用溫度變化時氣體、液體會產(chǎn)生膨脹、收縮的原理， 并將膨脹、收縮時發(fā)生的壓力變化傳送到受壓部件， 從而產(chǎn)生形變位移， 利用這個原理制成的測溫元件稱為壓力式溫度傳感器。雙金屬片溫度計。 兩片熱膨脹系數(shù)不同的金屬薄片貼合在一體而構(gòu)成雙金屬片。 由于溫度變化時兩種金屬的熱膨脹系數(shù)不同而使雙金屬片產(chǎn)生機械熱變形， 利用這個原理， 將溫度變化為位移來進行溫度測量。
電接點水銀溫度傳感器： 它有可調(diào)和不可調(diào)兩種 ， 可調(diào)式比較常用。這種溫度傳感器的作用是通過其上部永久磁鐵調(diào)節(jié)帽，來調(diào)整參數(shù)的給定值。 當房間溫度升高時， 水銀溫包受熱， 水銀柱上升與金屬絲接觸從而形成通路； 當房間溫度降低時， 水銀柱下降與金屬絲斷開， 通路隔斷。
3.2濕度傳感器
濕度傳感器主要有干濕球濕度傳感器、氯化鋰電阻濕度傳感、氯化鋰露點濕度傳感器及電容式濕度傳感器等。
干濕球濕度傳感器是利用干濕球溫差效應(yīng)原理制成的測濕傳感器。 相對濕度越大， 干濕球溫差越?。?反之， 相對濕度越小，干濕球溫差越大。
氯化鋰電阻濕度傳感器： 氯化鋰的含濕量與所在空氣的相對濕度有關(guān)， 而含濕量的大小又影響本身的電阻。
氯化鋰露點濕度傳感器：它并不直接測量相對濕度， 而是測量與空氣露點溫度有一定函數(shù)關(guān)系的平衡溫度， 通過平衡溫度來計算露點溫度， 然后， 根據(jù)空氣干濕球溫度和露點溫度求出空氣的相對濕度。
電容式濕度傳感器：基本結(jié)構(gòu)是一層非常薄的感濕聚合物電介質(zhì)薄膜， 夾在兩電極之間作為電介質(zhì)， 構(gòu)成一平板電容器 。聚合物薄膜吸濕和放濕程度隨著周圍空氣相對濕度的變化而變化， 因而其電容量是周圍空氣相對濕度的函數(shù)， 利用這種原理制成了電容式濕度傳感器。
4.結(jié)語
70年代以來，由于微型計算機的普及，電子計算機開始用作空調(diào)控制的核心部件。直接數(shù)字控制技術(shù)得到廣泛應(yīng)用?？照{(diào)設(shè)備和控制系統(tǒng)一體化成為空調(diào)控制技術(shù)更新的重要方向。由多臺計算機組成的分級分布式空調(diào)控制系統(tǒng)開始用于大型多功能建筑物或建筑群。80年代，隨著節(jié)能問題的日益突出，在滿足使用要求前提下，以冷量、熱量和電量消耗最少為目標的空調(diào)控制優(yōu)化軟件的開發(fā)受到廣泛重視。空調(diào)關(guān)乎人們?nèi)粘Ｗ罨镜纳?，空調(diào)自動控制的迅速發(fā)展是人們所期盼的，加快空調(diào)的改進是利國利民的措施。
參考文獻：
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[3].趙玉濤，集中式空調(diào)系統(tǒng)自動控制技術(shù)的分析， 中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2011
[4]鄭愛國，空調(diào)系統(tǒng)的自動控制，山西建筑 ，2002
作者信息
第2篇：自動控制分析范文
【關(guān)鍵詞】 PCL 電氣自動控制 應(yīng)用
一、前言
在過去，傳統(tǒng)的電氣自動控制系統(tǒng)在運作的過程中漏洞非常多，難以適應(yīng)當前社會各行各業(yè)的應(yīng)用需求。在信息社會下，人們越來越重視時效性與成本，因此PLC自動控制技術(shù)以其獨到優(yōu)勢在電氣工程領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用成為必然。PLC自動控制技術(shù)能夠有效地融入現(xiàn)代電氣自動控制系統(tǒng)中，從而提升我國的電氣工程技術(shù)水平。其在應(yīng)用過程中最大的優(yōu)勢在于其能夠提升整個系統(tǒng)的運作效率，這是傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)所無法比擬的。在提升效率的同時，其能夠降低企業(yè)在系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維修與養(yǎng)護方面所投入的成本，這對于企業(yè)有著重要的經(jīng)濟價值。基于PLC自動控制技術(shù)的強大優(yōu)勢，我國電氣工程行業(yè)在未來才有可能得到更長遠的發(fā)展。
二、電氣自動控制中的PLC自動控制技術(shù)
在當前，我國PLC自動控制技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用日益純熟，技術(shù)水平不斷提升，具體表現(xiàn)在該技術(shù)在工業(yè)電子自動控制領(lǐng)域的開關(guān)量作業(yè)方面，比如說，工業(yè)電氣自動控制系統(tǒng)在運作的過程中，其開關(guān)量需依賴大量的量化信號，這些信號在穩(wěn)定的傳輸下才能夠?qū)崿F(xiàn)操作目標，工業(yè)電氣自動控制系統(tǒng)要想實現(xiàn)這一點需要可靠的控制力，要滿足信號的穩(wěn)定性。在PLC自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用下，電氣自動控制系統(tǒng)的控制力能夠提升，從而取保傳輸信號的穩(wěn)定性，完成指令操作，實現(xiàn)生產(chǎn)需求。簡單來說，在PLC自動控制技術(shù)的作用下，這個控制系統(tǒng)能夠提升信號的穩(wěn)定性，加強開關(guān)控制的準確性。再者，該技術(shù)的應(yīng)用，便對工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)隨時掌控整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，并針對實際需要及時調(diào)整。在PLC自動控制技術(shù)的應(yīng)用下，整個生產(chǎn)流程的自動控制能力得以提升，工作人員亦可以根據(jù)生產(chǎn)要求，借助于PLC自動控制技術(shù)實現(xiàn)某一流程的獨立控制。比如說，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)可以在其電氣自動控制系統(tǒng)中融入PLC自動控制系統(tǒng)，在這種情況下，企業(yè)能夠根據(jù)實際生產(chǎn)需要隨時干預(yù)和調(diào)整各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。除此之外，PLC自動控制技術(shù)能夠全面提升整個系統(tǒng)的性能，是其更具發(fā)展?jié)摿Α＿@是因為PLC自動控制系統(tǒng)技術(shù)能夠?qū)⒆陨韮?yōu)勢融入到整個系統(tǒng)中，有效地推動整個系統(tǒng)向集成化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。同時，借助于現(xiàn)代信息技術(shù)，整個系統(tǒng)可以與計算機系統(tǒng)對接，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的自動處理，全面提升系統(tǒng)效率，為企業(yè)節(jié)約大量的人力與財力成本，這對于電氣工程行業(yè)的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。
三、PLC自動控制技術(shù)在電氣自動控制中的應(yīng)用
1、交通領(lǐng)域。在當前的交通領(lǐng)域，電氣自動控制技術(shù)被應(yīng)用的主要任務(wù)是實現(xiàn)交通信號燈的管控，從而確保道路順暢，行人與車輛都能夠遵循交通規(guī)則。在該系統(tǒng)下，有效地融合PLC自動控制技術(shù)能夠使得整個控制過程趨于精細化。在實現(xiàn)的過程中，PLC自動控制技術(shù)借助邏輯控制和編程來控制信號燈，實現(xiàn)交通指揮。同時，借助于PLC自動控制技術(shù)，整個電氣自動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)總線控制效果，這是以往交通領(lǐng)域的電氣自動系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的。比如說，借助監(jiān)控設(shè)備，電氣自動控制系統(tǒng)能夠便利收集各個路面的信息，包括道路堵塞等情況。這些信息借助于計算機與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以快速傳遞給交通部門。在監(jiān)控設(shè)備與信息傳遞之間，PLC自動控制技術(shù)將兩者有效地銜接在一起，不需要控制臺上人為操作，自動實現(xiàn)信息收集與傳遞。隨著PLC自動控制技術(shù)融入到交通領(lǐng)域的電氣自動控制系統(tǒng)中，交通事故發(fā)生率顯著下降，整個道路狀況也得到有效改善，真正意義上實現(xiàn)交通路面的全面掌控。
2、數(shù)控領(lǐng)域。在當前，數(shù)控領(lǐng)域是電氣自動控制系統(tǒng)的重要應(yīng)用方面。在該領(lǐng)域下，引入融合PLC自動控制技術(shù)可以有效地提升數(shù)控準確度。比如說，在該領(lǐng)域下，電氣自動控制系統(tǒng)可以依據(jù)PLC編程的方式來操控數(shù)控機床運作。其可以精確控制每一項數(shù)控工藝參數(shù)，確保整個機床始終在既定的要求下完成標準化動作。由此可見，PLC技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用下可以提升整個生產(chǎn)過程的準確性，降低原系統(tǒng)下的誤差率，提升產(chǎn)品的質(zhì)量水平，提高整個企業(yè)的市場競爭力，對企業(yè)生存與發(fā)展有著重要意義。目前，在具體應(yīng)用中，PLC自動控制技術(shù)的優(yōu)勢性能開始逐步顯現(xiàn)，其在具體的生產(chǎn)過程中，不僅僅能夠為系統(tǒng)提供控制程序，還能夠為系統(tǒng)提供可編輯的機會。因此，數(shù)控領(lǐng)域下，企業(yè)應(yīng)根據(jù)實際生產(chǎn)的需要來選擇合適的融入PLC自動控制技術(shù)的電氣自動化系統(tǒng)，從而全面提升其產(chǎn)品的質(zhì)量水平。
四、結(jié)語
PLC自動控制技術(shù)對于電氣自動控制系統(tǒng)來說具有多方面的益處，其不僅僅能夠強化系統(tǒng)的整體功能，還能夠提升系統(tǒng)的控制能力與準確度，從而使得電氣自動化系統(tǒng)能夠被應(yīng)用到各行各業(yè)中，滿足不同的需求。
參 考 文 獻
第3篇：自動控制分析范文
論文摘要： 對當前自動控制理論實驗教學(xué)方法與實驗儀器進行分析，提出教學(xué)方法和教學(xué)儀器的改革措施。通過開設(shè)新的實驗內(nèi)容和研制新的教學(xué)儀器，使學(xué)生更好地完成自動控制理論實驗的學(xué)習任務(wù)，提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。
“自動控制理論”課程是研究自動控制系統(tǒng)的共同規(guī)律，為自動控制系統(tǒng)的分析和綜合提供基本理論和基本方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。該課程是一門重要的測控類專業(yè)的基礎(chǔ)課，具有較強的理論性，與前續(xù)課程聯(lián)系緊密，知識面廣，學(xué)生不易理解掌握[2-3]。學(xué)好這門課程不僅可以為后續(xù)專業(yè)課的掌握打下良好的理論基礎(chǔ)，而且能在今后從事專業(yè)工作時，直接運用它去分析和解決實際技術(shù)問題。對于工程實踐具有重要的指導(dǎo)作用，受到人們的廣泛重視。在本課程的教學(xué)中，實驗教學(xué)對理論知識的理解、掌握、鞏固具有重要的作用。
1 當前實驗教學(xué)的不足
長期以來，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)被一種固定的模式所束縛，教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)方法呆板，在一定程度上限制了學(xué)生的主動性和積極性，難以激發(fā)他們獨立分析問題、解決問題的興趣和激情，沒有體驗過從失敗中自己尋找成功之路的經(jīng)歷，抑制了學(xué)生個性的發(fā)展，這樣不利于對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4]。
1.1 實驗內(nèi)容固定
傳統(tǒng)的實驗主要是按章節(jié)進行驗證性實驗，實驗儀器功能固定，實驗只能按照實驗指導(dǎo)書設(shè)計好的步驟進行， 學(xué)生被束縛在驗證性實驗中，對出現(xiàn)的相關(guān)問題缺少系統(tǒng)、多角度的分析，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1.2 實驗時間限制
一般的實驗都要求在實驗室2個學(xué)時內(nèi)完成，學(xué)生很難全面深入地把握實驗主要內(nèi)容和方法，對實驗的目的、實驗原理無法理性地理解，更別提實驗中出現(xiàn)故障的排解分析，限制了學(xué)生的設(shè)計和創(chuàng)新，不利于鍛煉學(xué)生的綜合能力。
1.3 實驗儀器制約
實驗儀器過于固化，儀器設(shè)置上未給學(xué)生留下設(shè)計性和探究問題的空間。儀器組成以理論驗證為主，缺少實際控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，特別是反饋部分的傳感部分，更不具備跟隨學(xué)科發(fā)展而開拓新實驗的延伸性。
1.4 實驗方法落后
實驗技術(shù)水平和內(nèi)容更多地滿足于基礎(chǔ)性實踐環(huán)節(jié)，缺乏系統(tǒng)的綜合性、設(shè)計性和研究性實驗環(huán)節(jié)，以及缺少在利用多種現(xiàn)代實驗手段、方法和工具對實驗過程中的結(jié)果和現(xiàn)象進行深入分析研究方面對學(xué)生的引導(dǎo)。實驗過程主要完成連線操作、數(shù)據(jù)記錄等簡單的工作。
2 實驗教學(xué)改進
針對目前實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，摒棄以往按部就班完成指定實驗步驟操作驗證形式，按照學(xué)生對科學(xué)的自然認知進度設(shè)置靈活變換的實驗內(nèi)容。對實驗設(shè)置按多層次，從簡到難，逐步引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習、合作學(xué)習、研究性學(xué)習，逐步走向從問題出發(fā)的探究、創(chuàng)新。同時，研究新的實驗教學(xué)儀器，開發(fā)配套軟件，保證實驗硬件滿足新環(huán)境下的要求。結(jié)合靈活的教學(xué)儀器改變教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生動手的積極性，引導(dǎo)其創(chuàng)新。
2.1 實驗內(nèi)容設(shè)置
開設(shè)不同層次的實驗內(nèi)容，既要滿足實驗教學(xué)的驗證、演示等基本功能，又要激發(fā)學(xué)生的興趣。
基礎(chǔ)實驗：根據(jù)給定實驗任務(wù)、方案和步驟，選擇并完成一定數(shù)量基本實驗；同時，通過調(diào)整實驗參數(shù)得到不同結(jié)果，增加思考空間。
綜合實驗：將各個基礎(chǔ)實驗環(huán)節(jié)有機結(jié)合在一起，各課程之間關(guān)聯(lián)內(nèi)容綜合。
設(shè)計實驗：以任務(wù)的形式，給定實驗題目，允許學(xué)生按照自己思路選擇設(shè)計性實驗內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會設(shè)計和研究的方法。
創(chuàng)新實驗：自行命題實驗，將學(xué)生的構(gòu)想通過儀器現(xiàn)有功能模塊來實現(xiàn)，在探究式學(xué)習中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
2.2 實驗儀器的改進
根據(jù)實驗內(nèi)容的要求，開發(fā)適合本專業(yè)的教學(xué)儀器。儀器具有控制系統(tǒng)需要驗證的各種典型環(huán)節(jié)模塊、信號發(fā)生器模塊等基本功能，還結(jié)合工程實際將傳感器引入反饋環(huán)節(jié)，增加執(zhí)行器件，構(gòu)成完整的閉環(huán)系統(tǒng)。避免教學(xué)儀器箱只能完成信號源作為激勵，控制環(huán)節(jié)構(gòu)成系統(tǒng)的不足。同時，儀器上的控制效果通過便于觀看的形式展示出來，讓控制過程可視化。儀器要預(yù)留出擴展接口，便于在實驗中添加新的模塊。儀器在結(jié)合計算機完成實驗的同時，又能獨立完成實驗內(nèi)容，實驗配套軟件要能對硬件平臺對的實驗內(nèi)容進行仿真和虛擬實驗。學(xué)生可以根據(jù)測試參量的不同選擇相應(yīng)的傳感器，完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換，對信號進行處理，結(jié)合控制理論完成創(chuàng)新性、設(shè)計性的實驗。
2.3 實驗方法的轉(zhuǎn)變
1）以學(xué)生為主體，開辟新知識領(lǐng)域，重視實踐能力的鍛煉；2）培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力；3）科學(xué)知識和實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)上，建立系統(tǒng)、科學(xué)且開放的實驗教學(xué)體系，注重課程之間縱向和橫向的聯(lián)系。
結(jié)合開發(fā)的教學(xué)儀器，在實驗方法上除了基本的驗證性實驗，其他實驗按任務(wù)的形式給出，不對學(xué)生做過多的限制，留出學(xué)生思考、動手、創(chuàng)新的空間。充分利用計算機的計算、分析功能以及儀器配套軟件（采用數(shù)學(xué)工具MATLAB編寫的程序）在實驗前完成必要的仿真分析，讓實驗有的放矢，理論指導(dǎo)實踐。實驗既做到軟硬精密結(jié)合，又能相互獨立，兩者相輔相成?？朔斍皩嶒炛袃x器平臺不能脫離計算機，配套軟件不能獨立工作，學(xué)生只能在實驗課中有限的時間內(nèi)完成實驗的不足，讓實驗內(nèi)容通過軟件可以在任意計算機上完成。
3 總結(jié)
對當前實驗教學(xué)過程中存在的問題進行分析和總結(jié)，從實驗內(nèi)容設(shè)置、實驗儀器、實驗方法3個方面提出改進方法。自動控制理論來源于實踐，反過來指導(dǎo)實踐[5]。結(jié)合當前人才培養(yǎng)的趨勢，理論聯(lián)系實際，提高學(xué)生實踐能力，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題進而培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
參考文獻
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[2]杜永貴，謝克明，李國勇，謝剛.“自動控制理論”課程教學(xué)改革與實踐[J].太原理工大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2009， 27(1):77-79
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第4篇：自動控制分析范文
關(guān)鍵詞：地鐵信號系統(tǒng)；自動控制功能；安全措施
中圖分類號：C35文獻標識碼： A
引言
地鐵的安全運行非常重要，事關(guān)乘客的安全。因此，需要采用相應(yīng)的安全性技術(shù)。而在地鐵信號系統(tǒng)中，安全性技術(shù)的良好應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)整個地鐵的安全運行。
一、地鐵信號系統(tǒng)安全性的預(yù)防原則
地鐵作為當今大多數(shù)發(fā)達城市的主要交通工具，其交通速度性、便捷性等都是城市公交所無法比擬的，地鐵系統(tǒng)的運行主要通過信號系統(tǒng)進行全面的控制。然而，在當今地鐵信號系統(tǒng)中，對安全性卻存在很多的影響因素，對此，必須加強對地鐵信號系統(tǒng)安全性實施預(yù)防措施，要根據(jù)地鐵信號系統(tǒng)的運行形式制定相應(yīng)的預(yù)防原則。首先，要清楚的認識到地鐵信號系統(tǒng)的運行核心在哪，安全性貴為地鐵信號系統(tǒng)運行的核心，在系統(tǒng)設(shè)計中要做全面做好系統(tǒng)安全性設(shè)計，尤其是在研發(fā)的過程中，要充分考慮到實際環(huán)境對地鐵信號系統(tǒng)造成的影響，同時要對理論性依據(jù)進行校驗，保證地鐵信號系統(tǒng)的安全性。其次，要對地鐵信號系統(tǒng)的安全性進行有效的風險評估，要對信號系統(tǒng)中設(shè)備的安裝、調(diào)試、驗收等環(huán)節(jié)進行全面的評估，將風險因素排除，進一步提高地鐵信號系統(tǒng)運行的可靠性。地鐵信號系統(tǒng)的安全性不僅要在設(shè)計中做好相應(yīng)的保障工作，同時在施工、運營、維護等都要做好相應(yīng)的監(jiān)督工作，一方面要提高地鐵環(huán)境下使用設(shè)備的壽命，另一方面要全面保證地鐵信號系統(tǒng)運行的安全性，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時解決，必要的時候要更換設(shè)備或改進系統(tǒng)。
而、地鐵信號系統(tǒng)自動控制基本功能
（一）列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）的功能
ATS子系統(tǒng)負責對列車運行的情況進行自動監(jiān)控，有以下基本功能：（1）列車識別功能。ATS人機界面的軌道顯示列車識別號信息，包括列車車次號及列車運行方向，中央ATS可以自動生成列車識別號，由專業(yè)人士進行修改，或由列車向ATS 發(fā)送此類信息。（2）列車追蹤功能。ATS子系統(tǒng)根據(jù)列車位置、操作員請求及列車調(diào)整請求來完成列車的創(chuàng)建、刪除及移動操作。（3）自動排路功能。ATS列車調(diào)整子系統(tǒng)提供自動列車進路，利用列車時刻表中的列車目的地號來自動排列列車進路，列車根據(jù)目的地號自動沿著線路運行，根據(jù)目的地號信息自動開放進路、停站以及在?？空鹃_/關(guān)車門。（4）列車自動調(diào)整功能。正常運營模式下，時刻表調(diào)整能夠自動控制列車運行，將列車與時刻表（由運營管理者編制）之間的偏差降至最低。（5）列車運營時刻表管理功能。行車管理人員通過時刻表編輯軟件離線編制多個列車運營時刻表，同時ATS 提供在時刻表中增加車次、延長列車營運時間等在線調(diào)整功能。
（二）列車自動防護子系統(tǒng)（ATP）的功能
ATP 子系統(tǒng)控制列車在安全條件下行駛，主要包括以下基本功能：（1）列車定位功能。通過列車提供的速度、距離以及線路等方面信息，確定列車安全位置及非安全位置，ATP 系統(tǒng)利用安全位置對列車進行安全防護。（2）列車追蹤功能。該功能提供數(shù)據(jù)以保持安全的列車間隔，ATP子系統(tǒng)根據(jù)列車位置報告、道岔位置構(gòu)建追蹤占用地圖，通過非安全位置和位置及其不確定性計算安全的列車兩端位置。（3）列車移動授權(quán)功能。在車載控制器運行良好的情況下，利用ATP限制固定數(shù)據(jù)和ATP 可變限制數(shù)據(jù)計算 ATP 運行曲線，此時系統(tǒng)將移動授權(quán)限定在前方列車尾部后面的安全間隔外方停車點。（4）速度監(jiān)督校正功能。車載控制器對速度傳感器和加速計輸入的速度數(shù)據(jù)一致性進行監(jiān)控，記錄檢測到的速度或速度傳感器非常規(guī)變化信息。（5）停車位置保證功能。停車保證通過比較移動授權(quán)和當前列車位置和速度進行判斷，系統(tǒng)接收到進路取消請求后，將延遲一段時間用以保證列車制動停車需要。（6）溜車防護功能。車在站臺區(qū)域停車時，車載控制器須確保列車處于靜止狀態(tài)。如果系統(tǒng)檢測到列車在沒有命令的情況下有了物理位置的移動，車載控制器將實施緊急制動。
（三）列車自動駕駛子系統(tǒng)（ATO）的功能
ATO子系統(tǒng)控制列車自動運行。它在 ATP 系統(tǒng)的保護下，根據(jù)ATS發(fā)送的指令實現(xiàn)列車運行的自動駕駛、自動調(diào)整速度和控制車門，主要包括以下基本功能：（1）自動運行功能。ATO子系統(tǒng)控制列車按運行圖規(guī)定的區(qū)間走行時分行車，自動完成列車啟動、加速、巡航、惰行、減速和停車的合理控制。（2）列車精確停車控制功能。在 ATP 防護下，通過車地通信設(shè)備和軌旁設(shè)備實現(xiàn)自動列車精確停車控制。（3）在線列車監(jiān)控功能。ATO車載控制器將列車運行的有關(guān)信息傳遞至ATS子系統(tǒng)，實現(xiàn) ATS子系統(tǒng)對在線列車實時監(jiān)控。（4）節(jié)能舒適調(diào)節(jié)功能。ATS 子系統(tǒng)根據(jù)高峰和非高峰運營時段的列車運營情況，通過ATO系統(tǒng)實施不同的節(jié)能運行方案，在不降低服務(wù)質(zhì)量的前提下，采用適宜的速度曲線控制列車運行和保證乘客的舒適度。
二、安全防護措施
針對信息傳輸過程中系統(tǒng)的安全要求以及干擾主要來源，結(jié)合實際系統(tǒng)運行狀況提出了以下解決方案。
（一）防范PIS系統(tǒng)安全干擾
主要的防范措施有兩種，一種是通過頻點隔離予以解決，另一種則是通過補空的方式進行解決。前者是通過對二者的輸出頻率進行分離的方式，但是會在一定程度上由于帶寬的減少對數(shù)據(jù)傳輸速率造成影響。而后者是針對PIS系統(tǒng)的，從理論上該種方式可行性較高，但由于PIS實際上分屬的供貨商不同，因此實施起來較大。但是可以通過令信號系統(tǒng)采用 5.8Hz頻段，PIS系統(tǒng)采用2.4Hz頻段的方式徹底解決沖突以及干擾。
（二）無線攻擊及非法接入的防御
雖然由于無線局域網(wǎng)采用公共的電磁波作為載體，任何人都有條件竊聽或干擾信息，但通過以下相應(yīng)手段，依然可以減弱或是消除非法的接入和攻擊。采用禁用服務(wù)集標志（SSID）廣播功能，以此可減小惡意用戶侵入 AP的可能性；設(shè)置媒體接入子層（MAC）的允許接入用戶列表以防止非法用戶接入網(wǎng)絡(luò)；使用2層或更高層的交換機，把網(wǎng)絡(luò)分成小的區(qū)段來減少惡意用戶通過連接上集線器而侵入網(wǎng)絡(luò)并監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可能性；采用動態(tài)刷新密碼，減少密碼被破獲的可能性；在無線網(wǎng)絡(luò)部分設(shè)置入侵檢測系統(tǒng)來檢測可疑情況和非法侵入等行為；設(shè)置防火墻以阻止非法用戶接入網(wǎng)絡(luò)。
（三）自動監(jiān)控系統(tǒng)采取的安全措施
為了避免地鐵通信系統(tǒng)的故障對列車的正常運行造成影響，應(yīng)在地鐵車站列車的自動監(jiān)控設(shè)備以及控制設(shè)備中心之間的自動監(jiān)控主機上設(shè)置雙通道構(gòu)成系統(tǒng)或環(huán)路構(gòu)成系統(tǒng)，這樣可以進一步保障地鐵通信故障下列車運行的安全性；在地鐵信號系統(tǒng)故障時，調(diào)度員應(yīng)做好對列車的調(diào)度工作，避免受到故障的影響；如果地鐵通信系統(tǒng)故障導(dǎo)致列車與實際運行線路出現(xiàn)較小的偏差時，要通過應(yīng)急系統(tǒng)對其偏差及時矯正，如，運行時間、停站時間等，如果偏差較大時，調(diào)度人員應(yīng)及時對其運行列車的區(qū)間列車進行調(diào)度，同樣要通過運行時間、停站時間來進行調(diào)整。
結(jié)語
綜上所述，隨著通信技術(shù)的發(fā)展和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步，單一線路的 ATS 控制系統(tǒng)將向集成化程度更高的城市綜合軌道交通控制系統(tǒng)發(fā)展，實現(xiàn)軌道交通網(wǎng)絡(luò)綜合監(jiān)控。
參考文獻：
[1]金華.城市軌道交通全自動無人駕駛信號系統(tǒng)功能分析[J].鐵路計算機應(yīng)用,2014,01:61-64.
第5篇：自動控制分析范文
關(guān)鍵詞：控壓鉆井 過程控制 自控系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)構(gòu)架 控制算法 優(yōu)選方案
自動控制技術(shù)是控壓鉆井的主要特色和核心技術(shù)之一，是控壓鉆井工程施工成功的關(guān)鍵。因此如何針對其工藝需求，構(gòu)建一個高效、合理、經(jīng)濟的控壓鉆井自控系統(tǒng)就成為其系統(tǒng)設(shè)計的首要任務(wù)，而完成該任務(wù)就必須從自控系統(tǒng)的構(gòu)架（即硬件系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)）和核心算法（即軟件系統(tǒng)控制算法）兩個關(guān)鍵技術(shù)入手，為此就有必要對現(xiàn)有的工業(yè)過程控制產(chǎn)品和技術(shù)進行如下簡要的分析和評估。
一、工業(yè)過程控制常用構(gòu)架及算法簡介
1.常用構(gòu)架及算法簡介
過程控制技術(shù)隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展而不斷進步，先后出現(xiàn)以下幾種相對獨立的構(gòu)架類型：主要包括：DCS、PLC及兼顧DCS和PLC優(yōu)勢的PAC控制系統(tǒng)（ProgrammableAutomationController）。
2.系統(tǒng)構(gòu)架與控制算法常見配置
系統(tǒng)構(gòu)架與控制算法是相輔相成存在的，只有合理的進行搭配才能規(guī)范結(jié)構(gòu)、有效地控制成本、提高效率及穩(wěn)定運行。常用匹配方式如下表所示：
二、國外成熟控壓鉆井自控系統(tǒng)分析
國外對控壓鉆井的研究比較早，并形成現(xiàn)場服務(wù)能力的主要威得福公司的SecureDrilling系統(tǒng)、哈里伯頓公司的GeoBalance鉆井系統(tǒng)、斯倫貝謝公司的@Balance鉆井系統(tǒng)等[5，6]，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成各不相同，通過下表來對比分析一下：
從上表可以看出，哈里伯頓與斯倫貝謝的控壓鉆井功能基本相同，但是由于其系統(tǒng)構(gòu)架及核心算法的不同，導(dǎo)致其研發(fā)難度、設(shè)備成本及控制效果精度各有不同。威德福公司SecureDrilling系統(tǒng)在功能上具有明顯的優(yōu)勢，特別是由于應(yīng)用了先進的系統(tǒng)構(gòu)架及智能控制算法使得其兼顧了設(shè)備成本和控制精度的要求，因此取得較好的應(yīng)用效果。
三、國內(nèi)控壓鉆井自控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
國內(nèi)對控壓鉆井的研究起步較晚，在參考國外先進設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過不懈的努力在設(shè)備產(chǎn)業(yè)化方面[1，2]，根據(jù)報道主要見下表：
從上表可以看出目前國內(nèi)控壓鉆井系統(tǒng)其功能類似于哈里伯頓，雖都取得了較好效果，但與威德福的系統(tǒng)相比，在能力及使用范圍還有一定的差距，其主要原因之一就是其自控系統(tǒng)的構(gòu)架及核心算法上存在差距，因此應(yīng)首先分析一下控壓鉆井工藝對自控系統(tǒng)的需求。
四、控壓鉆井自控系統(tǒng)需求分析
1.控壓鉆井自控系統(tǒng)構(gòu)架需求
控壓鉆井是一種高危險、高成本的惡劣環(huán)境的野外作業(yè)，其工作場地極其有限（特別是海上）因此對其自控設(shè)備的提出以下要求：
高度集成化且能滿足應(yīng)惡劣野外施工環(huán)境要求
高性能、高速度（必須滿足復(fù)雜過程智能控制算法計算及數(shù)據(jù)處理的要求）
通過以上對工業(yè)過程控制常用構(gòu)架的分析可見PAC構(gòu)架可較好滿足上述需求。
2.控壓鉆井自控系統(tǒng)核心算法需求
2.1被控對象分析
核心算法優(yōu)選是自控系統(tǒng)針對工藝控制需求而制定的，控壓鉆井工藝控制物理量主要有立壓、套壓、流量，下面從其形成原理、測量手段、與執(zhí)行器（節(jié)流閥）之間關(guān)系、被控特性、有無模型上來分析一下各自特點及對控制需求，見下表：
2.2現(xiàn)有算法局限性分析
2.2.1PID算法局限性
PID因其算法簡單，其控制器的效果及精度很大程度依賴于準確的參數(shù)整定，而在遇到非線性、滯后等較為復(fù)雜的情況時整定難度就很大了，而且無法支持在線修改。
2.2.2預(yù)測模型算法局限性
由于地質(zhì)不確定性、地層不均質(zhì)性及鉆井施工隨機性，所以很難建立較為準確的預(yù)測模型，因此預(yù)測模型無法較好滿足控壓鉆井的需求。
3.無模型自適應(yīng)算法優(yōu)勢
3.1無需建立模型的自適應(yīng)算法，可以滿足流量控制需求。
3.2在立壓、套壓、流量三個過程中均存在非線性，且非線性程度隨運行工況也會發(fā)生變化，采用無模型自適應(yīng)算法可以具備解決動態(tài)非線性的控制能力。
3.3可實現(xiàn)手自動投運、多目標轉(zhuǎn)換、設(shè)定值跟蹤等動作，保證對液動節(jié)流閥的操作達到平滑無擾。
因此無模型自適應(yīng)算法更適合控壓鉆井的自控系統(tǒng)對核心算法的要求。
五、結(jié)論及認識
1.根據(jù)對以上內(nèi)容的綜合分析發(fā)現(xiàn)目前較為適合控壓鉆井自控系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)為PAC架構(gòu)、控制算法基于無模型自適應(yīng)理論的控制算法。
2.基于無模型自適應(yīng)理論的控制算法，國內(nèi)外理論研究基本同步，但國內(nèi)尚無商業(yè)化的軟件及產(chǎn)品，建議在引進國外成熟算法產(chǎn)品的基礎(chǔ)上針對控壓鉆井的需求研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的專用控制器，為我國自動化鉆井提供強大的“中國芯”。
3.目前威德福已經(jīng)開發(fā)出的SercueDrilling系統(tǒng)及裝備，在功能和結(jié)構(gòu)上都是國內(nèi)控壓鉆井系統(tǒng)研發(fā)的良好范例，建議加強深入研究，盡快縮小與國際先進技術(shù)的差距，推動我國石油勘探開發(fā)的發(fā)展。
參考文獻
第6篇：自動控制分析范文
文章中首先對PLC的工作原理進行了分析，然后從通用性、可靠性、以及便捷性三個方面分析了PLC技術(shù)的基本特點，最后從火電系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、以及交通系統(tǒng)四個方面詳細研究了PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的具體運用。
【關(guān)鍵詞】電氣自動控制 PCL技術(shù) 運用
在電氣自動化技術(shù)快速發(fā)展的過程當中，各種電氣化設(shè)備對控制系統(tǒng)所提出的要求更加的復(fù)雜與具體。PLC技術(shù)作為一種全新的控制技術(shù)，在電氣自動控制領(lǐng)域中有著非常大的應(yīng)用潛力。同時，隨著PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動控制中應(yīng)用范圍的日益擴展，也對電氣自動化的全面發(fā)展產(chǎn)生了驅(qū)動作用。
1 PLC工作原理分析
PLC的主要構(gòu)成包括中央處理器、儲存器、輸入單元、輸出單元、電源、以及編程器這幾個部分。PLC的主要工作環(huán)節(jié)有三個階段：第一階段是輸入采樣，第二階段是用戶程序執(zhí)行，第三階段是輸出刷新。在使用PLC的過程當中，首先需要將通過PLC掃描得到的數(shù)據(jù)信息儲存在相應(yīng)的單元內(nèi)，避免輸入狀態(tài)對數(shù)據(jù)輸入的過程中熬成影響。然后在程序執(zhí)行環(huán)節(jié)中，運用PLC對程序進行上下掃描，對控制路線邏輯預(yù)算進行控制，刷新映象區(qū)中數(shù)據(jù)狀態(tài)，然后確定相應(yīng)的規(guī)定指令，最后將得到的數(shù)據(jù)信息再次刷新處理，將其儲存在與電路驅(qū)動所對應(yīng)的外部設(shè)備當中。
2 PLC的基本特點分析
在PLC的應(yīng)用過程當中，能夠支持對工業(yè)環(huán)境的設(shè)計，再加之PLC中所使用的儲存器具有可編程特點，因此能夠為邏輯預(yù)算、定時、以及計數(shù)功能的實現(xiàn)提供支持，從而使各類機械生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)受到PLC的靈活控制。可以說，PLC是為了滿足工業(yè)化條件下各種設(shè)備受控運行需求而設(shè)計的。其在運行過程中的主要特點有以下幾個方面：
2.1 PLC通用性強
在PLC的運用過程中，相對應(yīng)的裝置配備比較齊全，能夠滿足不同控制對象所需要的配置要求。同時，PLC使用過程當中，人機交互界面以及通訊功能良好，相關(guān)操作控制工作的可行性高，操作過程簡單便捷。
2.2 PLC可靠性高
PLC中實現(xiàn)了對大規(guī)模集成電路技術(shù)的應(yīng)用，相較于傳統(tǒng)意義上基于繼電接觸器的控制系統(tǒng)而言，PLC中省去了大量的硬接點，這也就意味著PLC運用期間的故障發(fā)生率降低，同時對提高PLC控制系統(tǒng)抗干擾能力也有重要價值。
2.3 PLC便捷性好
PLC系統(tǒng)支持直接通過計算機進行仿真模擬實驗，以支持對相關(guān)設(shè)備的設(shè)計安裝與調(diào)試操作，對減少工作量有重要效果。同時，PLC具有自診斷的功能，能夠?qū)崟r且高效的對故障進行檢測，為維修提供準確的數(shù)據(jù)支持，以確保系統(tǒng)運行安全。
3 PLC在電氣自動控制領(lǐng)域中的體現(xiàn)
當前各行業(yè)已經(jīng)充分認識到的PLC技術(shù)的突出優(yōu)勢，隨著PLC技術(shù)的快速發(fā)展，其在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷深入與拓展，具體而言，以下幾個領(lǐng)域都通過引入PLC技術(shù)的方式，促進了電氣自動控制水平的提高。
3.1 PLC在火電系統(tǒng)中的應(yīng)用
火電系統(tǒng)在引入PLC之前一直采取的是電磁型繼電器控制方案，這種控制方案下涉及到大量的電磁元件，因此繼電器有非常多的接觸口，在實際使用中容易對繼電器的穩(wěn)定性造成影響。而對于PLC而言，由于PLC控制器的安裝使用非常簡單，技術(shù)人員很容易上手操作，再加上PLC具有接口少的特點，即便火電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，也能夠在PLC的控制下實現(xiàn)電路的自動分閘，確保電路運行安全。同時應(yīng)用PLC技術(shù)還對減輕工作人員負擔，加強抗干擾能力有重要效果。
3.2 PLC在輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用
輸煤系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由主站層、遠程I/O站層、以及現(xiàn)場傳感器三個部分構(gòu)成。其中，PLC設(shè)置在主站層內(nèi)，并與人機交互接口向配合，在光纖通訊總線支持下實現(xiàn)主站層與I/O站層的連接，通過顯示屏對系統(tǒng)設(shè)備進行全面控制。同時，PLC下還支持通過操作緊急事故開關(guān)按鈕的方式對系統(tǒng)狀態(tài)進行控制。
3.3 PLC在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用
空調(diào)冷凍系統(tǒng)中可通過應(yīng)用PLC的方式取得良好的控制效果。相較于以往抗干擾能力較差的DDC系統(tǒng)而言，應(yīng)用PLC技術(shù)可以充分發(fā)揮其操作簡便，以及抗干擾能力強的優(yōu)勢，彌補傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的不足，更好的滿足人們對空調(diào)系統(tǒng)自動化控制器的要求。
3.4 PLC在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用
在交通系統(tǒng)中，應(yīng)用PLC能夠?qū)β吠ㄐ盘枱暨M行有效控制，具體方法是：在PLC技術(shù)支持下將區(qū)域路段信號燈集合形成一個局域網(wǎng)，通過集中化控制的方式減少車輛的等待時間。同時，在收費站中，可以通過應(yīng)用PLC技術(shù)的方式，將其作為上位機接口，對上位收費站數(shù)據(jù)進行接收，同時也可通過PLC對霧燈、棚燈進行控制。
4 結(jié)束語
綜合以上分析認為，在現(xiàn)代電氣自動化領(lǐng)域中，PLC技術(shù)所占據(jù)的地位日益關(guān)鍵，其所發(fā)揮的重要意義也是不容小覷的。相較于傳統(tǒng)的自動化控制技術(shù)而言，PLC以微處理器為基礎(chǔ)，建立在數(shù)字運算之上實現(xiàn)自動控制，整個裝置具有通用性強、可靠性高、以及便捷好等方面的特點，對電氣自動化的發(fā)展也有非常好的推動作用。本文中分析認為PLC技術(shù)可以在電氣自動化控制領(lǐng)域，如火電系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、以及交通系統(tǒng)等方面發(fā)揮重要作用，值得進一步展開研究。
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作者簡介
石明（1965-），男，大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)為山東電力建設(shè)第一工程公司高級工程師。研究方向為電氣及控制儀表。
第7篇：自動控制分析范文
【關(guān)鍵詞】PLC；焦爐氣甲醇廠；氣體壓縮機組；聯(lián)鎖系統(tǒng)
1.離心式壓縮機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)
離心式二合一壓縮機在焦爐氣制甲醇生產(chǎn)過程中，對于合成氣和循環(huán)氣的壓縮以及運輸具有重要作用，是重要生產(chǎn)設(shè)備。二合一壓縮機結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，轉(zhuǎn)速高，由汽輪機拖動系統(tǒng)、透平系統(tǒng)、壓縮機系統(tǒng)以及過程工藝控制系統(tǒng)等組成。該設(shè)備的穩(wěn)定可靠運行對于甲醇廠的正常生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用，在生產(chǎn)中要保證二合一壓縮機組的無故障、連續(xù)平穩(wěn)運行。
由圖1可以看出，壓縮機組布置壓力（P）傳感器、溫度（T）傳感器、流量（Qv）傳感器、振動（m/s2）傳感器、速度（V）傳感器以及液位（H）傳感器。傳感器通過I/O（輸入輸出）模塊，進行接收采集壓縮機組的程邏輯控制器）系統(tǒng)。由PLC系統(tǒng)對數(shù)字信號進行分析并加以判斷，產(chǎn)生機構(gòu)動作指令，通過網(wǎng)絡(luò)將動作指令傳遞給調(diào)速系統(tǒng)從而產(chǎn)生動作，對壓縮機動作機構(gòu)進行控制。如果傳入PLC的數(shù)據(jù)經(jīng)過計算和邏輯分析后，并不需要對聯(lián)鎖停車或者開車動作做出指令，則調(diào)速機構(gòu)不動作。目前，在甲醇廠二合一壓縮機PLC聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，多采用冗余系統(tǒng)進行設(shè)計。冗余系統(tǒng)分為雙重冗余系統(tǒng)以及多重冗余系統(tǒng)，采用冗余系統(tǒng)的主要目的是降低由于PLC系統(tǒng)CPU等部件發(fā)生問題后導(dǎo)致系統(tǒng)停運的可能性。當系統(tǒng)主CPU出現(xiàn)問題后，輔助CPU可以從熱備狀態(tài)直接切入正常使用狀態(tài)，而不產(chǎn)生擾動。
2.聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的組成
壓縮機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)主要分為兩大部分：其一為氣路系統(tǒng)，其二為油路系統(tǒng)。
2.1氣路系統(tǒng)
壓縮機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的氣路控制系統(tǒng)主要由主參數(shù)測量系統(tǒng)、機構(gòu)動作保護系統(tǒng)以及氣路防喘振控制系統(tǒng)。
2.1.1主參數(shù)測量系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要測量進入壓縮機的焦爐氣主要參數(shù)，包括氣體入口溫度、壓力、流量，氣體出口的溫度、壓力報警點測量值，利用取得的參數(shù)，對壓縮機組狀態(tài)進行判定，使壓縮機組能夠更加良好的運行。
2.1.2機構(gòu)動作保護裝置
該裝置主要完成三方面任務(wù)，壓縮機開車必備條件判定，壓縮機正常停車必備條件判定以及故障及臨時停車必備條件判定等，即完成PLC系統(tǒng)邏輯關(guān)系計算與判定。（1）開車必備條件：主要對壓縮機油壓機冷卻水壓、油溫進行判定，當離心壓縮機油壓及冷卻水壓均高于0.2MPa，同時油溫高于27℃，且壓縮機上定子加熱器關(guān)停狀態(tài)，防喘振調(diào)節(jié)閥全部打開，汽機速關(guān)閥全開，一級密封氣處于全關(guān)狀態(tài)時，此時開機運行。防喘振調(diào)節(jié)閥在機組運行過程中自動調(diào)節(jié)，此時聯(lián)鎖報警自動啟動，凝結(jié)水備用泵開始進入投用狀態(tài)，油泵啟用。（2）正常停車條件：當壓縮機組工作完畢或出現(xiàn)異常工況時，機組接收停機命令，開始停機動作。（3）故障性停車：該種停車即動用聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，故稱聯(lián)鎖停車。當機組故障時，向PLC系統(tǒng)發(fā)出故障信號，系統(tǒng)向調(diào)速機構(gòu)發(fā)出聯(lián)鎖停車動作信號，當停車信號未經(jīng)復(fù)位時，機組將始終處于停機狀態(tài)。
2.1.3防喘振控制系統(tǒng)
喘振是指當壓縮機負荷過低時，氣體輸送量變化較大，時大時小，導(dǎo)致強烈的震蕩現(xiàn)象。為此，防喘振系統(tǒng)應(yīng)當控制機組進氣量始終維持在喘振氣量之上，避免喘振現(xiàn)象發(fā)生，對機組產(chǎn)生破壞性影響。
2.2油路系統(tǒng)
2.2.1油系統(tǒng)
該系統(tǒng)向機組正常運行提供油，防止干燒及振動現(xiàn)象。該系統(tǒng)主要包括油箱、油泵、各種閥門以及油位、油溫測量儀器等。當機組啟動、停車或者連鎖停車時，該系統(tǒng)向PLC系統(tǒng)發(fā)出信號。
2.2.2高位油箱
該高位油箱在除氧層布置，為備用油源，主要解決機組停機后各油泵無法正常進入工作狀態(tài)時的工作或者當系統(tǒng)主油箱缺油或發(fā)生漏油時，由PLC發(fā)送來的動作信號進行動作，進而對系統(tǒng)進行補油。
2.2.3閥門系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要應(yīng)用于離心壓縮機透平的油壓控制，對過大的油泵出口壓力進行PID反饋調(diào)節(jié)，使之恢復(fù)正常水平，保證機組正常高效運行。
2.2.4檢測系統(tǒng)
主要用于采集機組各種參數(shù)信息，并向PLC發(fā)送數(shù)字參量；同時還有顯示設(shè)備，用于觀察和警報。油泵壓力主要利用壓力表進行檢測，油溫的檢測采用壓力傳感器，油箱液位的檢測采用液位計進行檢測，當各參量超出正常值的范圍時，將會向PLC發(fā)送故障信號，進行報警。
3.壓縮機組PLC系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展
通過上述討論，壓縮機組中PLC系統(tǒng)主要由交換機等設(shè)備組成，主要的編程控制部分包括機組啟?？刂颇K、主油泵、輔助油泵啟?？刂颇K、空壓機負荷控制模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、參量采集模塊、故障停車模塊等。
4.結(jié)語
PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用于焦爐氣甲醇廠，對于提高焦化廠自動化作業(yè)水平，降低人工投入具有重要作用。PLC系統(tǒng)在合成氣和循環(huán)氣二合一壓縮機組自動控制、聯(lián)鎖停機及防喘振系統(tǒng)中的應(yīng)用，大大提高了機組運行的可靠性和安全性，對于故障反應(yīng)快速，能夠有效避免機組故障帶來的更大的經(jīng)濟損失。 [科]
【參考文獻】
[1]楊俊峰，翟自寶，劉文.焦爐氣壓縮機聯(lián)鎖系統(tǒng)的改進[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014，（4）.
第8篇：自動控制分析范文
關(guān)鍵詞：自動控制；梭式窯；測試分析；節(jié)能途徑
1 前言
梭式窯是間歇式熱工設(shè)備，它的燒成能耗雖比隧道窯、輥道窯高，但由于它具有操作靈活性大，適應(yīng)多種產(chǎn)品規(guī)格、試驗性研究及小批量生產(chǎn)的特點。因此，目前在楓溪瓷區(qū)主要用于日用瓷、美術(shù)陳設(shè)瓷、衛(wèi)生陶瓷的生產(chǎn)。
傳統(tǒng)梭式窯又稱自吸式文丘里燒嘴燃氣梭式窯。是20世紀80年代楓溪瓷區(qū)陶瓷企業(yè)從國外引進的全國第一臺以液化石油氣為燃料的梭式窯。與以煤為燃料的間歇式倒焰窯相比具有操作簡單、燒成時間短、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高、明焰裸裝、窯外裝拆方便、環(huán)保等優(yōu)點，改變了楓溪瓷區(qū)陶瓷燒成落后的狀況。因此，促進了楓溪瓷區(qū)陶瓷事業(yè)的蓬勃發(fā)展。
隨著陶瓷燒成技術(shù)的進步和設(shè)備的不斷更新，利用計算機技術(shù)操控窯爐燒成的新一代自動控制梭式窯已成為當今陶瓷窯爐發(fā)展的主流，它實現(xiàn)了自動控制窯內(nèi)溫度、氣氛和壓力，使陶瓷制品在整個燒成過程中始終處于最佳的狀況，與傳統(tǒng)梭式窯相比更加優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能。
本文從目前楓溪瓷區(qū)日用瓷生產(chǎn)中使用的自動控制梭式窯熱平衡測試結(jié)果與傳統(tǒng)梭式窯單位產(chǎn)品燒成能耗進行比較、分析，進一步探討節(jié)能途徑。
2 測試方法與設(shè)備
2.1 測試的技術(shù)標準
依據(jù)《陶瓷工業(yè)窯爐熱平衡、熱效率測定與計算方法》（GB/T23459-2009）進行測試。
2.2 計算單位
計算單位采用國家法定計量單位（SI），以環(huán)境溫度為溫度基準，物料基準為1kg（產(chǎn)品）。
2.3 測試使用的儀器設(shè)備
測試使用的儀器設(shè)備如表1所示。
3 測試結(jié)果
3.1 窯爐主要技術(shù)參數(shù)
窯爐的主要技術(shù)參數(shù)見表2。
3.2 熱平衡檢測結(jié)果
熱平衡檢測結(jié)果見表3。
4 燒成能耗對比
自動控制梭式窯與傳統(tǒng)梭式窯燒成能耗對比見表4。
由表4可知，在燒成溫度相同、產(chǎn)品接近的情況下，自動控制梭式窯比傳統(tǒng)梭式窯燒成時間縮短1.5h，單位產(chǎn)品燒成能耗降低0.67kgce/kg，節(jié)能率達到47.18%，具有良好的節(jié)能效果。根據(jù)測試結(jié)果，主要有如下幾方面的原因。
4.1 采用自動控制技術(shù)
自動控制梭式窯，利用計算機技術(shù)對窯爐燒成進行自動控制，使窯內(nèi)的燒成溫度、氣氛和壓力的調(diào)節(jié)控制更加精確，使燒成始終處于最佳狀態(tài)，有效地縮短了燒成時間、減少熱損失、節(jié)約能源。
（1） 溫度控制
全窯共安裝有12支熱電偶，安裝在6條火道上，上、下共12個燒嘴進行控制，每個燒嘴溫度根據(jù)制品的燒成要求設(shè)定升溫曲線，由熱電偶檢測后將信號值輸送AI人工智能儀進行計算，將結(jié)果輸入到燃氣、空氣電動執(zhí)行器中。如果實測溫度值小于設(shè)定溫度值時，將同步增大燃氣、助燃空氣流量，使溫度升高；如果實測溫度值大于設(shè)定溫度值時，則用相反方法調(diào)節(jié)。實現(xiàn)對溫度的自動控制，使窯內(nèi)溫度均勻，縮短燒成時間。
（2） 氣氛控制
全窯采用氧化氣氛燒成。由設(shè)定的燃料燃燒空燃比，通過燃氣壓力反饋信號，調(diào)節(jié)助燃風變頻器大小，控制助燃風機轉(zhuǎn)速，改變助燃風流量，實現(xiàn)燒成氣氛的自動控制。根據(jù)檢測結(jié)果，煙氣中沒有不完全燃燒產(chǎn)物（CO），減少燃料的浪費。
（3） 壓力控制
全窯采用正壓燒成。由設(shè)定的窯壓，通過窯內(nèi)測壓點反饋信號，由變頻器控制排煙風機轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)排煙風機的流量，實現(xiàn)對窯內(nèi)壓力的自動控制。有效地阻止了窯外冷空氣從窯爐不嚴密處流入窯內(nèi)，減少熱損失、提高窯爐熱效率、節(jié)約能源。
據(jù)資料介紹，在排出煙氣中，每增加可燃成分1%，則燃料損失要增加3%。采用自動控制系統(tǒng)，則可節(jié)能5%～10%。
4.2 采用高速等溫燒嘴
窯爐在加熱過程中，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，以對流傳熱和輻射傳熱的形式傳遞給制品，采用不同的燃燒裝置，可產(chǎn)生不同的傳熱效果。
根據(jù)對流傳熱公式：
Q =α ? t ? F （1）
式中：α —對流傳熱系數(shù)；
t—煙氣與制品間的溫差；
F—對流傳熱面積。
提高對流傳熱系數(shù)α ，有利于提高煙氣與制品間的對流傳熱Q，又從對流傳熱系數(shù)公式α=K可知，對流傳熱系數(shù)α 與煙氣流速W的0.8次方成正比，與氣體當量通道d成反比，當噴入窯內(nèi)煙氣的速度W增大時，對流傳熱系數(shù)α 增大，對流傳熱Q就加快。
傳統(tǒng)梭式窯，采用文丘里燒嘴，火焰由窯內(nèi)兩側(cè)窯墻底部向上噴出，噴出速度小，為5～20m/s，熱氣體靠煙囪的自然抽力，做倒燃式運動，對流傳熱效果差，上下溫差大。在低溫時，由于燃氣量不多，產(chǎn)生的熱量也少，窯內(nèi)煙氣流動速度小，對流傳熱不強烈，難于均勻整個窯內(nèi)空間，導(dǎo)致溫差大。測試結(jié)果表明：800℃的前窯內(nèi)上下溫差高達200℃，限制了制品的升溫速度，在高溫時，主要靠輻射傳熱，對流傳熱的作用不大，使制品燒成時間延長，增加燃料消耗。
自動控制梭式窯采用高速等溫燒嘴，火焰從窯墻兩側(cè)高速噴入窯內(nèi)火道，噴出速度>100 m/s，大大提高了煙氣與制品之間的對流傳熱，帶動了窯內(nèi)熱氣體，形成循環(huán)攪動，進一步均勻窯內(nèi)溫度。測試結(jié)果表明：800℃的前窯內(nèi)上下溫差< 40℃，在高溫時，對流傳熱同樣起到很大的作用，縮短了制品的加熱時間，減少了窯體、窯車、窯具等耐火材料的蓄熱、散熱以及煙氣帶走熱量的損失，節(jié)約能源。采用高速等溫燒嘴比文丘里燒嘴可節(jié)約燃料25%～30%。
第9篇：自動控制分析范文
（1）設(shè)計科學(xué)合理的流程。明確電氣自動控制的任務(wù)，并加以評估，將PLC控制范圍確定下來。最后技術(shù)人員根據(jù)PLC的功能和性價比來確定程序控制器的主機。在此基礎(chǔ)上確定各模塊及相應(yīng)的各單元，如顯示設(shè)定單元、模擬量單元及位置控制單元等。（2）確定輸入/輸出地址。PLC接線端上的I/O信號的地址是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。只有確定了輸入/輸出地址，才能進行下一步的軟件編程工作；I/O地址的確定是控制柜及PLC接線繪制裝配圖、電氣接線圖、安裝人員裝配的基礎(chǔ)。以表格的形式列出I/O的名稱、代碼和地址是很有必要的。（3）設(shè)計控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)分為硬件部分和軟件部分。PLC控制程序的編寫是系統(tǒng)設(shè)計中軟件部分的組成。除了程序編寫之外的控制系統(tǒng)設(shè)計基本都是屬于硬件設(shè)計，如電氣線路的設(shè)計、PLC控制器的設(shè)計、抗干擾的設(shè)計及PLC控制器線路的設(shè)計等。1）設(shè)計系統(tǒng)的硬件。硬件設(shè)計的主要包括確定電氣控制元件；設(shè)計抗干擾措施；設(shè)計電氣控制系統(tǒng)。2）設(shè)計系統(tǒng)的軟件。主、子程序及中斷程序是軟件設(shè)計的三大主要部分。設(shè)計PLC控制程序時編程是主要的方法但更重要的依靠設(shè)計者自身累積并總結(jié)經(jīng)驗。應(yīng)用較多的編程方法有流程圖法、狀態(tài)表法、邏輯代數(shù)法及功能圖法等。設(shè)計程序常見步驟為：①查找輸出對象，確定出其啟動及關(guān)斷條件；②輸出對象的啟動條件及關(guān)斷條件有制約條件的，要找出來；③大多情況下，輸出對象以FK=（X開+K）•X關(guān)關(guān)公式加以編程，有制約條件的，以FK=（X開•X關(guān)約+K）•（X關(guān)+X關(guān)約）公式加以編程；④代入相應(yīng)數(shù)據(jù)入公式中，結(jié)合PLC編程的要求，建立梯形圖；⑤全面檢查并修改程序。梯形圖編程設(shè)計系統(tǒng)程序與語句表編程相比，更直觀，更加一目了然，但具有需要修改時比較麻煩工程量大的缺點。一般對于比較清晰的并發(fā)、單及選擇順序的控制任務(wù)，應(yīng)用功能圖進行設(shè)計程序較有優(yōu)勢。（4）調(diào)試系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件的模擬調(diào)試工作必須在主電路斷開的環(huán)境下實行，并且只能夠調(diào)試手動控制部分的功能正確與否；只有模擬出各種開關(guān)信號輸入的情況才能夠?qū)ο到y(tǒng)軟件部分進行調(diào)試，通過綜合應(yīng)用電位器、萬用表及開關(guān)模擬多種現(xiàn)場信號，觀察此時PLC輸出的邏輯關(guān)系是否與控制要求相符；與此同時，也可應(yīng)用電腦直接模擬加以調(diào)試。通過反復(fù)修改與調(diào)試來確定程序的完全正確。（5）系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試，下載已經(jīng)編制并且調(diào)試好的程序到現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)中實行運用。首先斷開主電氣然后才開始調(diào)試，只能對控制電路實行聯(lián)調(diào)。聯(lián)調(diào)過程中，發(fā)現(xiàn)問題，要反復(fù)全面檢查系統(tǒng)接線與軟件設(shè)計里程序的編寫與調(diào)試，只有系統(tǒng)控制功能正常，并滿足控制要求才能交付使用。整個體系完成后，系統(tǒng)完成后，必須整理相關(guān)技術(shù)資料以存檔，為以后系統(tǒng)的維護、檢修及改進等提供依據(jù)。
2電氣設(shè)備自動控制中PLC控制系統(tǒng)的操作過程
（1）選擇合適的電源。選擇電源時，最基本的要求時其額定輸出電流各模塊消耗的電流總和。（2）相匹配功能模塊的選擇。選擇的基礎(chǔ)是要選擇可靠性高的機型，并且在系統(tǒng)運行的過程具有很好的穩(wěn)定性。（3）設(shè)計控制元器件。設(shè)計輔助程序、故障應(yīng)用措施，分配存儲空間、編制功能子程序是設(shè)計系統(tǒng)控制元器件的主要內(nèi)容。（4）正確的輸入/輸出模塊的選擇。1、輸入/輸出模塊點數(shù)的確定；2、運用離散系統(tǒng)來實現(xiàn)輸入與輸出的模擬；3、編入具有特殊功能的輸入與輸出。（5）控制系統(tǒng)連接與安裝的實現(xiàn)。PLC控制系統(tǒng)多個部件在配線板上的實現(xiàn)，按照相應(yīng)的系統(tǒng)接線圖對其進行安裝工作。（6）調(diào)試實現(xiàn)PLC的運行。1、調(diào)試PLC控制系統(tǒng)硬件與軟件，以保證試運行的穩(wěn)定性；2、試運行過程中，設(shè)計人員必須注重PLC控制系統(tǒng)各個部分運行情況詳細觀察運行的細節(jié)，對出現(xiàn)的各種情況必須立即做出停機處理，找出出現(xiàn)問題的原因與源頭，并及時的選擇正確、有效的方式處理掉出現(xiàn)的情況；3、確定PLC控制系統(tǒng)試運行準確無誤后，要整理好技術(shù)文件，并且交付使用。
3PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域
（1）PLC控制系統(tǒng)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)具有多種控制方法，隨著PLC控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，在業(yè)內(nèi)引起了非常廣泛的關(guān)注。在數(shù)控系統(tǒng)中實現(xiàn)了PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，大大促進其控制定位變的精確與方便。（2）PLC控制在交通控制系統(tǒng)中的使用。交通控制系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用關(guān)鍵體現(xiàn)在控制交通系統(tǒng)總線方面。采用PLC控制系統(tǒng)使得交通系統(tǒng)工作效率得到極大程度改善，在一定程度上進一步完善和高效化了監(jiān)控。（3）中央空調(diào)系統(tǒng)中的PLC控制系統(tǒng)運用。當下，控制中內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的方法有如下三種模式：（1）繼電器的傳統(tǒng)控制模式。（2）數(shù)字化的直接控制模式。（3）控制器可編輯的控制模式。在此三種控制模式中，繼電器的傳統(tǒng)控制模式與直接數(shù)字控制模式由于其自身缺點原因，在實際中其應(yīng)用廣泛度逐漸減少。而PLC控制系統(tǒng)因抗干擾性能高、較穩(wěn)定、便于維護等優(yōu)勢，在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用越發(fā)廣泛。
4結(jié)語
