自动化控制设计精选(九篇)

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第1篇：自动化控制设计范文

（马鞍山职业技术学院 电气工程系，安徽 马鞍山 243000）

摘 要：科学技术的不断发展，使得各种新的技术系统层出不穷，并在各个领域都发挥了重要的作用，其中目前人们热议的一个话题就是电气自动化控制系统，它对于提高生产效率，促进生产力的发展具有重要性意义，但是就一些传统的电气自动化控制系统来说，其连接和处理需要采用很多的连接线才能够实现，这不仅使得系统的建立需要消耗很多的人力、物力、财力，而且不利于统一管理，高效维护，各种故障短路等问题一直阻碍着系统的正常工作运行，给生产效率带来了影响.近年来，基于电气自动化控制化技术以及先进的计算机控制技术基础之上发展而来的PLC自动化控制系统也得到了迅速的发展，并积极运用于很多的领域，并在其中充当着重要的角色.在这种背景下，对于PLC自动化控制系统优化设计进行研究和分析具有重要的现实意义.

关键词 ：PLC；自动化控制系统；优化设计；探究

中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）01-0058-02

工业自动化的水水平是衡量一个国家生产发展、生产力发展水平的一个重要指标，它对于国民经济的发展具有重要的促进作用，电气自动化作为工业自动化的一个重要组成部分，因此电气自动化技术也是我们必须予以重视的关键技术之一.而基于可编程控制器基础上的PLC技术的产生与发展不仅大大提高了当然的电气自动化控制水平，更是克服了以往控制系统的很多缺点，解决了很多技术上的难题，带来了很大的便利，具有非常好的应用前景，值得推广和应用.为了更好的加强对于PLC自动化控制系统的了解，更好的发挥PLC自动化控制系统的积极作用，本文也从PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述出发，对于PLC自动化控制系统优化设计的主要内容进行了分析，希望给读者一定的启示.

1 PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述

1.1 PLC技术

我们常说的PLC技术，其实是可编程控制器的一种简称，它是在计算机技术基础上发展而来的一种新技术，本身其实也是计算机技术的一种表现，但是这种技术却为当前的电子自动化生产创造出了一种专业性很强的自动化的控制器，并且日趋成熟，在电气自动化控制中得到了不断地应用.尽管当前的PLC技术在原来的基础上得到了很大程度的发展和改变，但是我们仍将其定义为PLC.在一定的运行程序下，根据用户的不同需求，并通过相关的软件进行控制，按照既定的命令和顺序进行处理，进而实现对于电气自动化的控制.一般情况下，处理器在执行了一条又一条命令程序中徘徊.相比传统的电气自动化控制系统，PLC控制系统具有非常少的接线量，除了系统的输入、输出端需要进行接线以外，其他的线路一般都是不需要实际的线路进行连接的，而是仅仅通过相关的软件进行连接.另外这种系统所涉及到的信息获取、处理和存储都是按照既定的程序进行的，一般情况下是不需要进行调整和变化的.

和普通的计算机相比，PLC自动化控制系统的内部结构也包括电源、处理器、存储器以及相应的功能处理模块，每一个组成部分都是系统得以运行的基础，都对PLC的作用发挥十分关键.其中的电源组件更是控制系统的基础，它更是关键中的关键，一旦电源不能够正常工作，其他的一切功能都难以实现.另外处理器是系统的核心，主要负责数据的处理和相应信息的转化，它对于系统的作用主要体现在其强大的处理功能上.在复杂的电气自动化的控制环境下，个功能模块以及系统组件的相互作用、相互配合是进行自动化控制的重要保证.

1.2 PLC自动化控制系统优化设计的基本论述

对于PLC控制系统来说，每一种控制系统的优化设计都是为了满足被控制对象的基本工艺要求，都是为了更好的提高自动化控制水平和生产的质量和效率.但是在PLC自动化控制系统优化设计过程中，除了要按照一定的生产工艺要求以外，还应遵循一定的优化设计原则，以下将作简单的分析.

（1）要最大限度的满足被控制对象的基本工艺要求，这是优化设计的最基本原则.在对于PLC自动化控制系统优化设计之前，应该对于控制系统的基本用途和重要应用环境等进行必要的调查研究，并且搜集和整理相关的数据资料，通过这些准备工作与专业的设计人员形成一份详细的优化设计方案，同时还要协同各方面关系，积极解决设计过程中出现的问题.

（2）在不影响PLC自动化控制系统基本使用功能的前提下，要尽可能的对于优化设计方案进行优化，力求以更简单的设计达到最佳的控制效果，从而实现既经济合理又简单方便的优化设计方案.

（3）在控制系统优化设计的过程中，还应该始终保证安全、可靠这一条设计主线，保证PLC自动化控制系统效率和质量不断提升的过程中，还应该努力保证系统的使用安全和可靠.

（4）PLC自动化控制系统优化设计的主要目的就是提高生产效率，这个过程需要伴随着很多工艺和生产路线的的改进，其中在PLC容量的选择过程中，应该坚持和实际紧密联系在一起，合理确定容量，应该留有适当的余地已被日狗优化改造使用.

2 PLC自动化控制系统的优化设计

2.1 PLC自动化控制系统的硬件设计

硬件设计是自动化控制系统优化设计的一个重要环节，同时也是保证PLC自动化控制系统安全可靠运行的重要组成部分，硬件设计主要包括输入电路设计和输出电路设计以及抗干扰设计三个部分，以下也将作简单的论述和分析.

2.1.1 PLC控制系统的输入电路设计分析

对于PLC自动化控制系统的输入电源来说，供电电源的电压一般是AC85-240V，这种供电电源的适应范围比较广，因此应用也比较多.而为了更好的减少外界环境对于电源的干扰，我们应该在电源上面安装必要的电源净化原件，其中最主要的则是电源滤波器以及隔离变压器.而在隔离变压器的使用过程中，我们可以引入双层隔离技术，这样可以通过屏蔽层的减少高低频脉冲干扰.对于输入电路的设计，一般采用DC 24V的输入电源，但是如果电源带有负载时，一定要注重电源的容量，同时要做好电源的短路防护的准备工作，这对于保障系统的正常安全运行是非常重要的.另外，一般情况下输入电源的容量是输入功率的两倍以上，在设计时还应该在电源之路或是适当位置安装专门的熔丝来保证电路的安全.

2.1.2 PLC控制系统的输出电路设计

在输出电路设计时，首先应该根据基本的生产工艺要求，做好相关的电路设计准备工作，其中的输出电路所需要的各种指示灯以及变频器的控制和调速应该使用晶体管进行输出，特别是频率过高的PLC控制系统更是需要晶体管作为支撑.而当频率过低时，我们则首选继电器作为输出，不仅设计简单，而且也可以提升系统的负载能力.另外对于一些带有输出带电磁线圈的输出电路来说，为了防止浪涌电流的冲击，在设计时应该在直流感性负载的旁边接上续流二极管，它可以吸收浪涌电流，达到有效保护PLC的目的.

2.1.3 PLC控制系统的抗干扰设计

科学技术的不断发展和工业自动化程度的不断加深，如何更好的降低外界因素对于PLC的干扰，已经成为了优化设计PLC自动化控制系统的重要内容.目前晶闸管以及变频调速设置的广泛应用在带来系统功能不断强化同时，也带来了更多的污染以及相关干扰问题，而控制系统的防干扰设计也是我们优化设计时必须解决的问题.对于PLC控制系统的抗干扰设计，一般主要采用以下三种抗干扰方式.

一是隔离，隔离是解决干扰的最直接方式.由于PLC自动化控制系统中的高频干扰都是由于原副边绕组之间的分布电容耦合而成的，因此我们可以直接采用1:1的超隔离变压器对于高频干扰进行隔离，以此来达到抗干扰的目的；二是屏蔽，屏蔽是阻断干扰源传播的抗干扰方式.对于PLC控制系统来说，可以将其直接置于金属柜之中，金属柜可以对静电和磁场起到很好的屏蔽作用；三是布线，这是分散干扰的重要方式，比如将原来的强电动力线路以及弱电信号线进行分开走线，这也可以起到良好的抗干扰效果.

2.2 PLC控制系统的软件设计

在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作.软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现.在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护.PLC控制系统的程序设计思想.由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序.基本程序既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序.把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，最后组合成一个完成总任务的完整程序，这种方法叫做模块化程序设计，这种设计思想和方法对于系统的软件设计作用极大.

3 结束语

PLC是一种专门在工业环境下的电子操作系统，能够在无任何保护措施的工作情况下使用.但是当其工作环境过分恶劣或者充满了电磁干扰的时候，程序便会出现运行错误，这将导致设备失灵乃至殃及整个系统.这将要求厂家提高PLC控制系统的稳定性和可靠，提高控制系统的抗干扰能力另一方面设计、安装和使用维护也要多加重视，多方合作消除干扰.由此对于PLC自动化控制系统进行进一步优化设计也显得尤为重要.PLC控制系统的优化设计作为一项系统性非常强的系统化工程，其影响因素也是多方面，而要想实现最优化的设计和改进还需要在反复的实践和设计的过程中不断地进行总结和优化.本文主要是从系统硬件设计和软件设计两个方面对于控制系统的优化进行分析的，其中很多都是在工作中总结出来的经验，仅供大家参考.

参考文献：

〔1〕高尚军,高杰.PLC自动化控制优化探析[J].科技传播,2013（09）:29+4.

〔2〕王玉铎.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].中国科技投资,2013（Z4）:111.

〔3〕汪阳.浅析对PLC的自动化控制系统的优化设计[J].科技风,2008（11）:83.

第2篇：自动化控制设计范文

关键词：渠道；自动控制；运行模式；控制算法

自动化下结构下的控制路径需要满足真实需水，将综合态势下的调度水准进行提高。自动化下的运行拟定可以改善平日的输水效果，随时保持最适宜的供水量。这样才能够避免多余的能源耗费量，或者出现供水不足的情况发生。针对自动化控制流程的特点进行了详细的分析，对渠道控制范围内的时效运行进行建构。

1渠道运行的控制方式

渠道控制指的是对整个渠系的水量和水深变化进行控制，控制的作用和渠道的水力学响应之间密切相关，也就是在满足流量变化的需求上保持渠内水位的稳定，对力量的变化率进行控制。渠系自动化控制是在节制闸控制上实现的，节制闸是渠道输水过程中的调节设备。为满足用户的需求需要对闸门开度的灵活调度来实现，保证在最短的时间内恢复渠道的稳定状态。渠道对闸群的控制可以分为两种：a.当地控制；b.中央集成控制[2]。渠道输水可以采用不同的运行方式，渠道在不同运行方式下呈现不同的水里响应特点，基于渠道水位控制点位置的选择，运行方式可以被分为：闸后常水位、闸前常水位、等容积控制和控制容量法。

2渠道控制器的基础设计内容

2.1闸门设计。PID特有的控制算法和参数整定有着密切的联系。拟定出的参数关系到渠道运行的真实品质。一般情况下，PID预设的参数整定要遵循相关的数学模型建构。采用试算法将该类参数进行明晰。BP网络具有比较高级的自适应性，和自学习相互对应。它对PID结构下的在线调整进行了创设。在自适应的神经元中加入了某种控制器，将渠道内的水位进行限缩，保证了反应时间的及时的性。

2.2扰动闸门设计。闸门控制器有着较为细化的模型，它是建构在渠道扰动的基础上的。渠道中的水流具有非恒定的特征。节制闸设定的开度和渠道固有的水面线相关。这样的变动显示了渠道闸门控制的动态化。因此设定出来的渠道体系要对多重输入实现整合，要包含多重变量。将被控制对象设定好后带有多种不确定的倾向。其中的扰动因素是很难避免的。建构水利模型，对PID进行设定，渠道扰动特有模型中包括了闸门预设的控制配件，该种扰动闸门的设计考虑了渠道相应的真实速率，渠道调蓄特有容积是偏小的。对于该特性，拟定出的运行方式要整合渠道以内的段落容量。

2.3人工智能设计。经典性的PID原理、相对应的鲁棒控制都离不开预设的对象描述。这样的描述要具有精准的特性。渠道内的流水显示了非线性和带着偏多的扰动。在人工协同作用下控制路径的设定避免课很多繁杂的数学建模。在很大的范畴中实现了对非线性特有的随机扰动的化解。

3渠道优化设计方式

渠道特有的优化调度和相对应建构的控制系统均有着不同的特性。控制器关系着各种参数、整合情况下的性能优化，不能对筛选的调度方式进行替换。已经你定好的调度方式要建构在控制体系的基础上。[3]渠道自动化预设的完整框架可以实现对建构起的整体渠道进行优化管理。它对初始时段的优化调度及自动性管控进行了整合。例如在加州调水工程中，遵循了动态规划的根本原理，建构具有输水管控制特点的新型模型。在我国著名学者的研究中也对线性规划进行了拟定，预设的二步法。第一步是对渠道水位进行调和；第二步是对某一段落的水位进行稳定。输水成本的特定限制也能创设出最优的模型。

4渠道自动化控制系统和运行设计中需要考虑的问题

跨流域调水的目的是为了实现水资源的优化配置，解决区域性缺水。跨流域调水工程具有的特点是水量输送距离长，运输量较大，渠道内水流形态较为复杂，并且渠系沿线缺少在线调水的水库，分水口开启时间具有不确定性[4]。以上均是造成渠道自动化控制困难的因素。造成控制困难的物理机制有：a.模型非线性。水利控制非线性直接导致了非线性生产。在描述渠道水流过渡过程中使用的方程是双曲型偏微分方程组，它的解析解目前还没有办法求得。此外渠道的各个渠段水流相互关联，通过研究得知渠道水流变化之间的关联是非线性的，很难转化为线性方程，非线性是水流、节制闸动态的调节以及渠道水力运行的关键纽带，是控制系统的内外协同以及水力运输研究的关键。b.动态多维性。它是非恒定水流的特征，分析渠段非恒定流中各个参数的关系，可以得知在波涉及的区域中，水断面的水位和流量不是单一对应的，非恒定过渡过程的附加水力坡度是产生对应关系的主要原因。c.扰动的不确定性。控制算法的选择关键在于消除扰动的非确定性，由于描述渠道的抽象模型和实际情况存在误差，因此扰动是无法避免的，也就是说被控制的对象是不确定的。

5渠道自动化控制系统的运行和计算发展方向

目前对于控制器设计和渠道运行的研究成果比价丰富，但是对于渠道调度方面的研究还不多。控制器的设计中比较成熟的就是单输入和输出的PID控制部分，该设计中存在固有缺点严重制约了控制器的普及。多输入多输出系统是研究的关键嗲，然而对于多输入和多输出的中央控制器在渠道水力特性和渠道扰动抑制的考虑还不充足，仍然停留在研究阶段，在研究方法上，采用控制激励对控制机制进行改进的方法很多，渠道运行机理对控制方法的该进研究还比较少。鉴于此，以下就对以上问题提出看法和设想。首先针对渠道的运行方式，渠段在控制容量方式下运行，水位、力量的监测能否转化为对流量和流量速率的控制进一步减小线性控制水位在渠段非恒定流量描述中的误差是关键。其次在控制器的设计方面，水力模型和控制器性能的掌握在控制器设计中是核心问题。最后是渠道的运行模式，例如在南水北调这种较长距离的输水渠道中一定要保持水量的统一调配，系统控制要采用中央监控模式。[5]

6结论

渠道控制依靠的自动化设定，必须对区段中的水力属性进行考虑，在调研中得出水利属性，选出最适宜的闸门调控。从当下的状况来看，长距离、大规模的供水体系有着十分复杂的架构。对于此类渠道，在自动化的管控中创设新颖性，通过整合智能网络、容量管控的途径和模糊情形下的PID设定出最优控制。

参考文献

[1]罗清丽.渠道自动化控制系统及其运行设计研究[J].吉林水利，2015,6:14-15.

[2]陆梅.渠道运行系统自动化控制研究及数值仿真[D].天津：天津大学，2009.

[3]张志权.探析PLC自动化控制系统的设计改良[J].现代经济信息,2015,15:374.

[4]郭华.渠系运行的预测控制及其仿真研究[D].武汉：武汉大学,2005.

第3篇：自动化控制设计范文

PLC技术一般情况下都被认为是可编程控制器，实际上也是计算机技术中的一种，此技术主要是通过计算机技术为基础转变而成的新型技术，从深层次角度来看，PLC技术极大的促进了电子自动化生产，因为此技术是一项相对专业的自动化控制器，并在电气自动化控制过程中被大力采用，还获取了相应的成绩。即使目前PLC技术在先前的基础上不断的创新和发展，可是我们还是将其称之为PLC。在程序不断运行的状态下，根据用户提出的不同要求，对有关软件进行控制，在依据设定的程序给予相应的处理，从而达到了电气自动化控制的目的。通常情况下处理器都是运行在对命令的执行中。PLC控制系统所包含的接线数量非常少，只有系统的输出和输入口需要接线，其它的线路基本上不需要真实的线路连接，就通过有关软件进行连接便可，和传统的电气自动化控制系统相比较，具有一定的优势。此外，PLC系统包含的信息花去、处理和存储等都是按照事前安排好的程序进行的，通常是不用进行调整和变动。

二、完善PLC自动化控制系统的优化设计

1.完善PLC自动化控制系统的硬件设计

(1)完善PLC控制系统的输入电路设计

通常情况下，PLC自动化控制系统的输入电源供电电压要保持在AC85-240V之间，这种供电电源适用于各种范围，所以一般都会采用这种电源。可是，外界环境会给电源带来一定的干扰，所以我们要在电源上装置电源净化原件是非常有必要的，在电源净化原件中最重要的是段元滤波器和隔离变压器两种，在对隔离变压器使用时可以将双层隔离技术运用其中，能够通过屏蔽层将高低频脉冲干扰有效降低。在设计输入电源时，一般都会应用DC24V的输入电源，可是电源中入关有负载，就要重点关注电源的容量，还要做好一定的电源短路预防工作，在遇到紧急短路事件时能够保证系统的正常运作。此外，输入电源的容量一般情况下都会超出输入功率两倍，所以在电源设计时要在合适的位置装置熔丝，以此保证电源线路的安全性和可靠性。

(2)完善PLC控制系统的输出电路设计

在对输出电路进行设计时，必须根据对基本生产工艺要求的了解保证有关电路设计工作的合理性，在这之中输出电路需要的指示灯和变频器的控制和调节必须通过晶体管才能够输出，尤其是超高频率的PLC控制系统，更是离不开晶体管作为支柱。如果出现频率过低的现象，我们首要选择是对继电器进行输出，继电器不但有简单的设计，而且还能够有效提高系统的负载能力。针对存在输出带电磁线圈的输出电路，为了避免出现电流之间出现冲击，在进行设计时要在直流感性负载周边安装续流二极管，只有这样才能将浪涌电流吸收，有效的保护PLC不受损坏。

(3)完善PLC控制系统的抗干扰设计

对于PLC控制系统的抗干扰进行设计时，通常会使用三种抗干扰方式：即隔离、屏蔽和布线。首先是隔离方式。将干扰解决的最直接方法就是隔离，因为在PLC自动化控制系统中存在的高频干扰都是经过原副边绕组间存在的电容耦合形成的，所以对高频干扰进行隔离时要采用1:1超隔离变压器，这样更好的实现抗干扰目的；其次是屏蔽，屏蔽主要是将干扰源转播途径有效掐断的一种抗干扰方法，在PLC系统中可以将屏蔽安装在金属柜中，因为金属柜有很好的对静电和磁场屏蔽的功能；最后是布线。在抗干扰方法中是非常重要的分散干扰方式，如，对原有的强电动力线路和弱点信号线实行分离布线，能够更好的抵御干扰。

2.PLC控制系统的软件设计改良

PLC的设计工作一定要软件、硬件两手抓，双管齐下。其中在对软件进行设计时，要参照有关规定完成工艺流程图转变为梯形图的工作，在这过程中关系到PLC的应用。在对控制工程进行应用时，完善的软件设计思想具有至关重要的影响力，良好的软件设计能够为工程技术人员提供很大的便捷，让工程技术人员更好的掌握了解设计，在日常系统维护和调节上也更加方面。再生产过程中控制要求的复杂程度大不相同，所以可根据结构形式将其分为基础程序和模块化程序。其中可以将基础程序视为独立个体，监管空竹生产工艺过程，还可以当作组合模块结构中的单元程序。所谓模块化程序设计，就是将一个整体的控制目标程序划分为多个具备明确子任务的程序模块，并分别进行编写和调节，最终结合成一个完整的任务程序。模块化程序设计的思想和方法在对系统软件设计时能够发挥极重要的作用。

三、结束语

第4篇：自动化控制设计范文

[关键词]滴灌技术；自动化控制；监测

中图分类号：S275.6 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）13-0095-01

中国作为世界上缺水比较严重的一个国家，水资源的人均程度不及世界平均水平的四分之一。在总用水量中，所使用的农业用水占接近70%，且绝大多数的农业用水使用在农田灌溉中。因此，研究节约用水的灌溉新技术、提升灌溉水使用率，才可以解决用水短缺的问题，是现如今发展世界农业基本要求。

目前，在新疆自治区、甘肃省、等省份及自治区，对膜下滴灌技术进行了较大面积的应用和宣传，将水资源、化肥以及农药等先通过滴灌系统依照农作物在各自不同的成长周期所需要的用量混合，再使用滴灌管路通过滴状混合均匀并且按时、按量的将其作用于农作物根部，极好地改良土壤用水、气以及化肥等，同时农业的节水灌溉技术得到了发展。

本文设计了一种在膜下滴灌工程中应用传输技术对其进行自动控制，该系统主要使用传感器实现对土壤中的水分以及用水量的收集，再使用网络将数据传至软件平台。由该平台统一分析数据，再与各种农作物自身的需水规律相结合，对农田自动、按时、定量地进行浇水与施肥。使用该系统有效改善了过去在灌溉中的人工使用水泵等比较复杂的程序，有效地节约劳动力，大大提高工作效率。同时，通过该系统能够对水资源使用水量进行信息采集，在节约用水的基础之上，进行农作物用水量的定量管理，提供使用阶梯水价管理的根据。

1. 系统结构

设计膜下滴灌自动控制系统的主要原理为离散型控制。该控制系统需要在滴灌系统主要部位装设监控箱，再将电磁阀以及土壤水分传感器等设备加装在田间管路中控制灌溉。

该系统在主要结构上分为三个部分：第一个部分是组成控制中心，主要组成部分是所使用的软件平台和以太网。第二个部分是通过网络组成的主要的通讯面。第三个部分是组成采集及控制层，该部分主要执行系统的数据采集和控制命令，主要由监控箱以及传感器组成。监控箱中的传输数据通过软件平台进行分析，在设置的阈值小于监测值时，软件平台会及时发送控制指令进行报警控制。

2. 硬件设计

膜下滴灌自动控制系统基本组成单元是监控箱，该组成部分主要分为主处理系统、数据采集使用接口、显示监控输出系统接口、传输主要数据模块及其它各个使用功能模块。主处理系统主要构成部分分为微控制器以及可读写的存储器，主要的功能模块有采集数据以及电量采集，还包括卡读写接口以及显示接口模块，最终将无线通讯终端与GPRS 通道连接在一起。

该系统的主处理系统模块使用的是极低功耗处理器MSP430F149，该处理器有着极其强大功能。使用此类单片机可以使系统有非常低的功能消耗，加之比较强大的处理能力、非常丰富的模块以及高效的开发等使用特点。该处理器中包括12 位的A/D 转换器，2 个16位定时器具有捕获/比较功能的寄存器的，还包括2个可将异步与同步转换的串行接口。MSP430F149处理器主要是中断矢量，其具有2个中断能力8位端口，可以对十个以上的中断源进行支持，且能够随意嵌套。

该系统的通讯模块主要使用Motorola G24-L WirelessModule。该通讯模块是一种比较高速的GPRS模块，可以使四频传输得到支持，也可以适应工作中比较恶劣的环境，而宽温版模块可以在-30℃～+85℃的工作温度中自由工作，同时可以满足在数量比较多的通道中进行稳定传输的使用要求。使用FDS-100型传感器作为该系统的土壤水分传感器，该传感器的量程为0～100%，精度为±3%，主要工作温度处于-20℃～50℃之间，输出信号是在0～20mA 范围内的电流。

采集电量主要为RemoDAQ-8073A模块，该模块为三相电流全参数的电量变送模块，电压的主要测量量程范围在10～500V之间，且测量的精度为0.2级；电流主要测量量程范围0～5A之间，同时使用互感器能够加大电流的测量，且测量的精度也为0.2 级。在该模块的内部，主要可以集成微型控制器以及通过数字信号处理的芯片，还包括常规RS232通讯接口，可以非常便捷地实现与单片机进行通讯的功能。

3.软件设计

设计该系统的软件平台，必须比较充分地对系统的是否容易维护性进行考虑，该软件的开发平台主要使用易控组态软件，通过二次开发组态软件，可以对监控箱实现实时接送、传输以及显示主要的数据传输。再在该软件平台中动态分析其数据库中的主要数据，通过对灌水时间与灌水量的计算，并使用图表与曲线显示的方式，输出计算所得出的结果以及监测数据，最终提供出决策或依据给灌溉系统。

3.1采集与传输程序

系统中的各个监控箱需要根据灌溉面积的大小来配置与之相应的土壤水分传感器，使之可以自行按时对土壤所使用的水分进行测量，且监控箱主要通过测量所得出的需求量及时把土壤水分数据上传至软件平台。

3.2用水量控制程序

监控箱主要依据水泵采集出的用电量的数据，折算成灌溉所需要的用水量，进行用水量的计量与控制主要通过IC卡实现对灌溉所需要的用水量进行管理。

第5篇：自动化控制设计范文

关键词：大型电气设备；自动化控制；任务合理调度模型；并行分布

引言

随着国际自动化水平的不断提升，大型电气设备在我国各领域的应用也越来越广。在大型电气设备的自动化控制中，任务合理调度的有序进行，是增强大型电气设备应用性能、提高企业经济效益的关键[1⁃3]。任务合理调度问题也一直是各国科研人员研究的难点课题之一，科研人员曾设计出一些大型电气设备的自动化控制中任务合理调度模型，但这些模型均存在一定的问题，无法给予大型电气设备精准、高效的自动化控制[4⁃6]。任务合理调度问题一直是各国科研人员研究的难点课题之一，本文设计一种调度稳定性好、通信性能强的大型电气设备的自动化控制中任务合理调度模型。

1大型电气设备自动化控制中的任务调度性质分析

大型电气设备由一个母设备与多个子设备组成，其实质是一种异构的星型网络。在大型电气设备的自动化控制中，使用P={P0,P1,⋯,Pi,⋯,PN}表示含有N个子设备的大型电气设备总集合（i是一个自然数，表示随机提取的子设备序列号，1iN），其中，P0表示大型电气设备中的母设备，余下的均为子设备。用l表示大型电气设备中母设备对子设备的自动化控制通道长度，那么，大型电气设备自动化控制网络示意图如图1所示。由图1可知，大型电气设备的自动化控制任务全部存储于母设备P0中，由于每条子设备控制通道的长度l均不相同，因此母设备P0的自动化控制效率处于不断变化当中，这使得任务合理调度形成了一种“大面积、分散式”的工作性质，这种工作性质要求所设计的任务合理调度模型需要通过“并行分布”原则给予大型电气设备精准、高效的自动化控制。同时，由于自动化控制效率的不同将导致大型电气设备中的N个子设备，无法同时接收到母设备分配出的自动化控制任务。因此，大型电气设备自动化控制中任务调度的工作量是随时间而不断增长，这一性质要求所设计的任务合理调度模型也应该拥有较强的可扩展性，以维持大型电气设备的应用性能。

2自动化控制中任务合理调度模型设计

根据第1节给出的“并行分布”和“高度可扩展性”的设计原则，对大型电气设备的自动化控制中任务合理调度模型进行设计。假设大型电气设备中的母设备获取到的自动化控制任务调度顺序为α1,α2,⋯,αn，（n为自动化控制任务的数量），将按照上述调度顺序进行调度工作的子设备设为Pα1,Pα2,⋯,Pαn，用rα1,rα2,⋯,rαn表示这些子设备的开启时间。为了增强所设计大型电气设备的自动化控制中任务合理调度模型的通信性能，并同时获取优异的调度稳定性，规定子设备的开启时间rα1,rα2,⋯,rαn必须早于母设备调度工作开始时间wα1,wα2,⋯,wαn，由此设计出的任务合理调度模型和模型工作流程如图2、图3所示。

3实验验证

3.1实验准备仿真实验使用3台相同规格、型号的虚拟实验设备，分别写入本文模型、星型网络任务合理调度模型和总线型网络任务合理调度模型，并对同一大型电器设备依次进行任务调度。每台虚拟实验设备都拥有两个通信接口，实验前，将两个通信接口的带宽范围分别设为[0Mb/s，1.5Mb/s]和[1.5Mb/s，3.0Mb/s]。现进行三个任务合理调度模型调度稳定性和通信性能的验证实验，实验共计进行6h。3.2模型调度稳定性验证实验中，每隔1h对三个系统在两个通信接口中的任务吞吐量数据进行采集，并制成曲线图，如图4、图5所示。由图4、图5可得，在带宽范围为[0Mb/s，1.5Mb/s]的通信接口1中，三个模型的任务吞吐量曲线波动均不明显，本文模型的任务吞吐量曲线几乎为直线状态。而在带宽范围为[1.5Mb/s，3.0Mb/s]的通信接口2中，星型网络任务合理调度模型和总线型网络任务合理调度模型的任务吞吐量曲线波动情况明显变大，并且下降情况严重。而本文模型的任务吞吐量曲线仅仅存在细微波动，并无明显下降，表明本文模型的调度稳定性较好。3.3模型通信性能验证在大型电气设备的自动化控制中，通信性能较强的任务合理调度模型不容易受到网络入侵的影响，并且传输速率更快，是增强大型电气设备应用性能的基础保障。因此，模型通信性能的验证实验每隔1h变换一次网络入侵类型，每隔10min记录下三个模型在两个通信接口中的传输速率。将实验数据绘制成曲线图，如图6、图7所示。由图6、图7可得，在两个通信接口中，本文模型在网络入侵下的传输速率均高于星型网络任务合理调度模型和总线型网络任务合理调度模型，即网络入侵对本文模型的传输速率几乎无影响，表明本文模型具有通信性能强的优点。

4结论

第6篇：自动化控制设计范文

关键词：机械设计；自动化控制；问题和方法

0引言

在机械设计与自动化控制中，经常会遇到各种各样的问题，科学技术的进步让机械设计与自动化控制变得更加智能和复杂，这对生产具有很好的促进作用，但与此同时，在机械设计与自动化控制中的管理和运用就显得更为重要。生产效率的提高依赖于机械设计与自动化控制的稳定运行，机械设计是机械设备的关键，自动化控制则保证了设备的稳定性，两者缺一不可。

1机械设计与自动化控制的问题

1.1机械设计领域问题分析

机械设备的生产首先需要满足生产要求，所以机械设备从研发开始，就要清楚机械设计是为哪方面服务的，在具体开发过程中，使机械设备符合现实生产要求。但是从目前来看，很多时候机械设备研发设计依然存在问题，设计人员目的不明确，导致工作重复性严重，对细节把握不到位。机械设备对精确度相对较高，差之毫厘都有可能达不到生产工艺标准，使得产品效果不理想。

机械设计在设计之初应该充分考虑产品的使用情况，部件结构老化和失灵问题，也是机械设计过程中的重点，在机械设计时，机械结构要严格按照一定的原则，将误差控制在一定范围内，尽量减小零部件的磨损。其次，机械设计对售后和安装问题也需要提高注意，专业的安装人员能确保机械设备运行更精确，减少机械的损害和故障率，对自动化控制的应用也具有保障性，以免造成自动化系统不稳定。

1.2自动化控制领域问题分析

自动化控制是机械设备的辅助系统，但是在实际操作上自动化控制却具有更加重要的作用，在自动化控制中，问题往往来源于机械设备自身的质量，以及机械设备的损耗率和淘汰率。

机械设备自身质量问题首先是机械设备在工作运行时，机械零部件产生的热量，机械设备一旦开启经常是连续不断的工作，长时间运行会导致设备发热，这就要求自动化控制具备检测功能，如果在发热开始，自动化控制系统不能提示操作人员，就有可能导数持续发热，影响到机械设备的其他零部件，最后导致整个机械设备大面积瘫痪。另一方面，由于自动化控制系统过于灵敏，只要机械设备出现问题倪端，就终止整个机械设备的工作，即空开跳闸，空开跳闸虽然一定程度上确保了机械设备故障率的发生，但是系统长期空开跳闸会缩短机械设备的使用寿命，对工业生产带来影响。

2机械设计与自动化控制中问题解决方案

机械设计和自动化控制在工业生产中发挥着重要的作用，两者相辅相成，不可分割，有着密切的联系，机械设计和自动化控制实现了人类运用机械设备加工、生产等工作，在机械设计和自动化控制中，单纯的机械生产仍然需要大量的劳动力来完成，在机械设备中引入自动化控制系统，能够实现机械设备自动化运行，工作效率更加高效，也更加稳定。

2.1加强人员素质的提高和管理

在机械设备的操作过程中，首先要解决技术人员的操作理念和方法，在操作机械设备之前，首先要对操作人员进行岗前培训，了解机械设计的原理和性能，才能在机械设计与自动化控制中合理施行，避免操作失误给机械设备带来不必要的事故。操作人员在工作之余，应该多学习机械设备相关的理论知识，并在工作中，积极有效地将理论知识运用到实际操作上来，不断提升自身的能力。

机械设计人员在设计时，要对设备的具体用处做好调查工作，最有效的方法就是到操作一线上去，对机械设备在使用中容易产生的某些问题做好记录，然后逐一解决。其次，机械设计人员在选择机械设备零部件的时候，需要结合设备生产运行规律，进行钻研和分析，匹配设计合适的零部件。

安装人员要详细了解现场情况，对机械设备进行合理安装，安装人员要善于利用场地环境，因地制宜，在一些大型机械设备的安装过程中，要注重每个细节的合理性和设备之间的连贯性，对自动化控制做到精准把控，让设备运行符合生产流程。

维修人员在专业领域技术相对较高，但是要加强相应的责任心，培养及时发现问题的能力，在机械设计与自动化控制中，维修人员要清楚两者之间的关系，在机械设备出现故障时，能做到对问题尽快排查，了解是线路问题还是机械设备本身原因，是由于操作不当还是设备超负荷导致的，这对以后机械设计具有很好的借鉴作用。

2.2引入更加智能的自动化技术

如今，机械设备朝着更智能的方向发展，机械设备与自动化控制的应用，减少了企业生产中大量人力资源的使用，为了实现更高效、更人性化的生产，在机械设计领域需要加大对科技的投入，在机械设备智能化进程发展到一定阶段后，引入远程操控模式，能进一步减少企业对人力的依赖和使用。

另外，远程操控的引进，对提高机械设计和自动化控制能起到良好的促进作用，在远程操控的实际运用中，机械设计需要通过不断优化和改良，才能满足远程操控技术的要求，在自动化控制领域同样需要提升自动化系统的感应、分析和统计方面的性能，全面确保生产过程中的安全性和稳定性。

3结语

综上所述，机械设计是机械设备的基础，对设备结构和整体性能起着关键的作用，机械设计是一个从实验到实践，从检测到使用的过程，结合自动化控制的优势，将机械设备的质量放在机械设计与自动化控制的首位，为国家整个工业提供保障。

参考文献：

[1]夏海生.浅谈机械工程及自动化技术的发展[J].化工管理,2016(33).

[2]朱文强.机械工程中自动化技术的运用[J].化工管理,2016(32).

第7篇：自动化控制设计范文

关键词：煤矿 电气自动化 控制系统 创新设计

在现代化煤矿生产过程中，安全、高效的生产离不开数字化、自动化的控制装置。在计算机相关技术的发展与进步下，基于PLC技术的电气自动化控制系统能适应各种恶劣的工作环境，是实现煤矿高效率、高安全性生产的关键手段。在煤矿电气自动化控制系统设计中，如何对设计进行创新与优化，以最低构建成本，提升系统运行的安全性和可靠性，增强系统使用性能是目前煤矿企业和社会共同关注的问题。本文就煤矿电气自动化控制系统设计的创新与优化进行了研究分析，促使煤矿生产、运输、存放等过程向智能化、自动化、现代化方向发展。

1 单片机电气自动化控制系统在煤矿生产中的应用

随着社会经济不断增长，人们在生产生活中消耗的能源也越来越多，对煤炭资源的依赖程度就越来越高，使得煤矿开采力度逐渐增大，加上工作环境较为恶劣，给煤矿安全生产带来了一定的难度。在煤矿生产中引入电气自动化控制系统，不仅能确保煤矿开采工作顺利进行，还可以节省经济支出，实现煤矿企业最大化经济效益。电气自动化控制系统的核心是单片机，不同生产环境下，单片机的选择原则和方式都应该有所不同。相关技术人员应该根据煤矿开采和生产的实际环境，对其进行全面、深入的勘察与分析，这是确保单片机在煤矿生产设备中正常工作的关键环节。其次应该做好单片机使用过程中防水、防漏电工作。目前在我国大多数煤矿生产中，往往采用PLC单片机，不仅做到很好的防水保护，还可以在出现漏电现象时，自动采取很好的应对措施，确保系统运行的稳定性。同时PLC单片机还具有工作效率高、耗能少、抗干扰强等优点，所以在煤矿生产中得到了广泛的应用。单片机在煤矿生产中主要是对系统设备进行实时保护，通过检测电信号，将其转换为电压信号，并经过内部系统对所检测出的信号进行一定程度的放大，以此转换为可供使用的电压信号，然后传送至CPU，通过计算机将信息显示出来。

2 煤矿电气自动化控制系统设计的创新与优化

2.1 创新设备选型

目前市场上有较多品牌的PLC产品，其品牌不同所使用到的方案也存在明显的差别，对应煤矿电气自动化控制系统的工作性能也不尽相同。详细分析如下：

2.1.1 分析系统规模。在PLC设备选型前，需要对自身系统的规模进行深入分析，尽可能缩小设备选择的范围。若仅仅要求PLC设备实现对瓦斯浓度的检测，可以选择一般微型设备。如果要求水泵机房可以根据变化的水位进行工作方式和状态的更改，这就给PLC设备在逻辑和闭环上控制提出了更高的要求，因此必须选择中等的PLC设备。若想对矿井中生产人员进行实时监测。首先要对井下通信和控制进行监测，中等和微型设备是不能满足其监控要求的，只能选择大型的PLC设备。

2.1.2 I/O点类型的确定。在电气自动化控制系统设计中，应该根据预期监控对象的系统规模确定I/O点的数量，并将其进行类别上的划分，制定出相应的统计清单，以确保软硬件资源余量的充足，最大程度避免资源浪费的现象。对矿井自身供电情况进行分析，以确定输出端输出方式和频率，往往其输出方式是采用晶体管和继电器进行输出的。

2.1.3 选择编程工具。在选择编程工具时，应该根据系统规模确定适合自身的编程工具，确保系统编程能快速高效的完成。针对小规模PLC设备编程，往往选择梯形编程方式，该方式较为简洁，在中型PLC编程中非常实用。对大型PLC设备编程而言，一般使用计算机和PLC软件包进行编程，但是该方式不仅会消耗大量的资金，现场调试也十分不便，一般只针对大型煤矿自动化控制系统编程。

2.2 创新硬件设计

2.2.1 输入电路的创新。由于煤矿生产环境比较恶劣，加上我国供电存在一定的不稳定性，为确保系统运行的安全性和稳定性，需要在输入电路部分加装电源净化元件，采用1：1隔离变压器可以较好的通过双隔离技术，将变压器初级线圈和次级线圈屏蔽层通过初级电气中性点接大地，减小脉冲干扰作用。对PLC输入电源控制在24V直流电源，根据容量对负载进行调节，完善周边电路的防短路操作。如果由于短路或者负载，都会造成PLC芯片受损，造成系统无法正常运行。因此必须对输入电路进行创新，确保系统安全运行。

2.2.2 输出电路的创新。系统输出电路设计创新，需要根据煤矿生产的实际需求，对各种指示标志、调速装置等采用晶体管进行输出，促进其响应速度的提升。在煤矿水泵机房的电气自动化控制系统中，PLC输出频率为6次/min，可以采用继电器输出，其抗干扰能力与带负载能力相对较强。如果PLC输出带电磁线圈或者其他感性负载，为避免产生浪涌电流对PLC芯片造成损坏，可以在电路盘上接续二极管，使其充分吸收浪涌电流，保证PLC芯片。

2.2.3 抗干扰设计创新。煤矿工作环境比较恶劣，给电气自动化控制系统也提出了更高的要求，电磁脉冲对系统芯片的干扰十分容易导致系统失灵，因此必须做好系统抗干扰创新。一是可以采用隔离变压器抗干扰，将中性点经电容接地。二是采用金属壳屏蔽系统产生的电磁，将PLC控制系统置于金属质地的工作柜，将外壳接地，以避免静电、电磁脉冲和空间辐射对系统的干扰。第三将强电动力线路、弱电信号分开走线，并保证一定的间隔，通过双绞线传输模拟信号，能起到较好的抗干扰作用。

2.3 创新软件设计

2.3.1 软件结构创新设计。软件设计主要包括基本程序设计和模块化设计。在煤矿生产中，应该根据煤矿开采的不同程序，对程序进行适时调整，采用模块化设计对后续功能拓展有较好的作用。将煤矿电气自动化控制系统的目标分为多个子任务模块，分别对其进行编写和调试，最终将其组合成为一个完整的程序。模块化程序创新设计，提高了电气自动化控制水平，使其更符合实际的生产状况。

2.3.2 程序设计过程的创新。若想实现程序优化设计，应该根据煤矿电气自动化控制系统的实际需求，按需分配I/O，将整个系统的I/O信号进行集中编制，以提升系统的维护效率。程序中定时器、计数器、继电器需要统一编号，切不可重复同一个编号，进而促进系统运行可靠性的提升。在地址分配完成后，应该详细列出I/O分配情况和内部继电器标志位分配表。

3 总结

在国民经济不断发展下，我国现代煤矿技术加快了发展脚步，在生产过程中使用电气自动化控制技术，大大提升了煤矿生产效率，确保了生产安全。本文主要基于PLC电气自动化控制，对目前电气自动化控制系统存在的问题进行分析，并对系统设计进行创新和优化，这对提升系统的工作效率、实现安全生产、促进煤矿企业健康发展具有深远的意义。在创新过程中，应该根据煤矿生产的实际需求，结合整个电路自身特点和工作环境，确保系统各方面指标符合相关标准与要求，实现现代化、智能化、标准化的煤矿电气自动化控制。

参考文献：

[1]王玉英，王文魁.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].电脑知识与技术，2011，32：8055-8057.

[2]刘久平.如何创新电气自动化控制系统[J].硅谷，2012，03：194+143.

[3]蔡俊毅.浅析电气自动化控制系统的应用和发展[J].科技致富向导，2014，12：128.

第8篇：自动化控制设计范文

关键词：电气自动化；控制系统；设计思想；系统功能

1 电气综合自动化系统的功能

根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为：

1.1 发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。

1.2 发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。

1.3 发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS(电力系统稳定器)的投退。

1.4 220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。

1.5 6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。

1.6 380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。

1.7 高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。

1.8 柴油发电机组和保安电源控制和操作。

1.9 直流系统和LPS系统的监视。

对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。

2 电气自动化控制系统的设计思想

2.1 集中监控方式。这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

2.2 远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。

3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势

OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现，IEC61131的颁布，以及Microsoft的Windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。

Pc 客户机／服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。Internet／Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。

参考文献

［1］ 贺家李、沈从炬，电力系统继电保护原理，北京:中国电力出版社，1994.

［2］ 范辉、陆学谦，电气监控系统纳入DCS的几点体会，电力自动化设备，2001,21(3): 52-54.

［3］ 薛葵，发电厂电气监控系统,电力系统装备，2002 (1):72-73.

［4］ 蒙宁海，火电厂厂用电系统监控方案的探讨，广西电力，2003,26(2):44-47.

［5］ 林跃、秦岭，纳雍发电总厂ECS方案解决方法的探讨,贵州电力技术，2003,6(7):3-5.

［6］ 曲兆卫、刘耀志，等. ECS系统在蒙华海电的应用,内蒙古电力技术，2003,21(5):51，62.

［7］ 陈良根、田兰、张进，ECS在巴蜀江油电厂的应用,四川电力技术，2003,26(3):9~10.

第9篇：自动化控制设计范文

关键词：电气自动化；控制系统；设计思路

0引言

随着我国信息技术发展水平的不断提高，特别是计算机技术、显示技术以及网络技术等各种通信技术突飞猛进，这都推动了电气技术的快步前进。目前为止，由于国际电气技术交流范围的进一步扩大以及交流程度的加深，国际上领先的电气新产品和电气新技术大量涌入我国电气市场，使得我国电气行业踏上了新的征程。最令世人瞩目的是全国智能化系统示范工程的建成，这大大提升了我国电器行业的国际影响力。

1电气综合自动化系统的功能

根据单元机组运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为：

1．发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。

2．发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。

3．发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS(电力系统稳定器)的投退。

4．220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。

5．6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。

6．380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。

7．高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。

8．柴油发电机组和保安电源控制和操作。

9．直流系统和LPS系统的监视。

对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。

2电气自动化控制系统的设计思路

2.1集中监控方式

这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高以及系统设计简单。然而，由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

2.2远程监控方式

远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。

2.3现场总线监控方式

目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

3智能化电气自动化控制系统的发展

当前，经过严格的评估，建设部科技发展促进中心通过了一批在工程中已实际采用、具有国内领先水平的电气智能化技术的科技成果，他们主要采用了电气系统集成技术。一般来说，智能电气系统内的每个子系统，均由各自的网络连接起来，在各自的操作站下完成预期的工作，但尚未达到信息资源共享。为了达到管理的方便快捷以及各子系统之间的信息资源共享，应对智能电气系统进行系统集成。

在系统集成过程中，集成所选择的系统平台不同，网络结构不同，所集成的子系统范围不同，有不同的集成模式。随着计算机技术、网络技术、控制技术、显示技术的发展，使电气设备控制系统通过计算机网络与其它子系统相连，由此产生以电气设备控制系统为主的系统集成方式。它们利用开放的协议以达到各相关子系统之间的联动控制和信息共享，提高了管理效率，也提高了处理突发事件的能力，并达到了节能和节省人力的目的，这就是电气设备管理系统(BMS)。系统集成不是目的，而是提升电气使用功能和提高管理效率的技术手段，集成的内容不是多多益善，而应根据使用和管理的需要，在技术成熟、系统可靠、投资合理、管理高效等前提下，按需集成。

4 结束语