自动控制系统精选(九篇)

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第1篇：自动控制系统范文

【关键词】电气；自动控制；控制方式

中图分类号：TM92文献标识码A文章编号1006-0278（2013）06-183-01

一、概述

一个理想的控制系统，在其控制过程中应始终使被控量等于给定值。但是，由于系统中储能元件的存在以及能源功率的限制，使得运动部件的加速度受到限制，其速度和位置难以瞬时变化。所以，当给定值变化时，被控量不可能立即等于给定值，而需要经过一个过渡过程，即瞬态过程。所谓瞬态过程就是指系统受到外加信号作用后，被控量随时间变化的全过程。瞬态过程可以反映系统内在性能的好坏，而常见的评价系统优劣的性能指标也是从瞬态过程定义出来的。对系统性能的基本要求有三个方面：稳定性、快速性、准确性。

自动控制理论研究的是如何接受控制对象和环境特征，通过能动地采集和运用信息，施加控制作用，使系统在变化或不确定的条件下正常运行并具有预定功能。它是研究自动控制共同规律的技术科学，其主要内容涉及受控对象、环境特征、控制目标和控制手段以及它们之间的相互作用。具有“自动”功能的装置自古有之，瓦特发明的蒸汽机上离心调速器是比较自觉地运用反馈原理进行设计并取得成功的首例。麦克斯韦对它的稳定性进行分析，于1868年发表的论文当属最早的理论工作。从20世纪20年代到40年代形成了以时域法、频率法和根轨迹法为主要内容的“经典”控制理论。60年代以来，随着计算机技术的发展和航天等高科技的推动，又产生了基于状态空间模型的“现代”控制理论。随着自动化技术的发展，人们力求使设计的控制系统达到最优的性能指标，为了使系统在一定的约束条件喜下，其某项性能指标达到最优而实行的控制称为最优控制。当对象或环境特性变化时，为了使系统能自行调节，以跟踪这种变化并保持良好的品质，又出现了自适应控制。

二、自动控制系统的基本构成及控制方式

（一）开环控制

控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制。开环控制的特点是系统结构和控制过程很简单，但抗扰能力差、控制精度不高，故一般只能用于对控制性能要求较低的场合。

（二）闭环控制

控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对控制过程的影响，这种控制称为闭环控制，相应的控制系统称为闭环控制系统。闭环控制系统又被称为反馈控制或按偏差控制。闭环控制系统是通过给定值与反馈量的偏差来实现控制作用的，故这种控制常称为按偏差控制，或称反馈控制。此类系统包括了两种传输信号的通道：由给定值至被控量的通道称为前向通道；由被控量至系统输入端的通道称为反馈通道。闭环系统能减小或消除作用，但若设计调试不当，易产生震荡设置不能正常工作。自动控制原理中所讨论的系统主要是闭环控制系统。

（三）复合控制

反馈控制是在外部的作用下，系统的被控量发生变化后才做出相应调节和控制的，在受控对象具有较大时滞的情况下，其控制作用难以及时影响被控量，进而形成快速有效的反馈控制。前馈补偿控制，则在测量出外部作用的基础上，形成与外部作用相反的控制量，该控制量与相应的外部作用共同作用的结果，使被控量基本不受影响，即在偏差产生之前就进行了防止偏差产生的控制。在这种控制方式中，由于被控量对控制过程不产生影响，故它也属于开环控制。前馈补偿控制与反馈控制相结合，就构成了复合控制。复合控制有两种基本形式：按输入前馈补偿的复合控制和按扰动前馈补偿控制的复合控制。

三、自动控制系统的分类

自动控制系统的分类方法较多，常见的有以下几种：线性系统和非线性系统。由线性微分方程或线性差分方程所描述的系统为线性系统；由非线性方程所描述的系统称为非线性系统；定常系统和系统，从系统的数学模型来看，若微分方程的系数不是时间变量的函数则称此类系统为定常系统。否则称为是系统。若系统既是线性的又是定常的，则称之为线性定常系统；连续系统、离散系统和采样系统，从系统中的信号来看，若系统各部分的信号都是时间的连续函数即模拟量，则称此系统为连续系统，若系统中有一处或多处信号为时间的离散函数，如脉冲或数码信号，则称之为离散系统。若系统中既有模拟量也有离散信号，则又称为采样系统；恒值系统、随动系统和程序控制系统，若系统的给定值为一定值，而控制任务就是克服骚动，使被控量保持恒值，此类系统称为恒值系统。若系统给定值按照事先不知道的时间函数变化，并要求被控量跟随给定值的变化，则此类系统称为随动系统。若系统的给定值按照一定时间函数变化，并要求被控量随之变化，则此类系统称为程序控制系统。此外，根据组成系统的物理部件的类型，可分为机电控制系统、液压控制系统、气动系统以及生物系统等。根据系统的的被控量，又可分为位置控制系统、速度系统、温度控制系统等。

第2篇：自动控制系统范文

【关键词】楼宇自控系统（BA）　设计 系统干线图 平面设备图

楼宇自动控制系统，它是利用计算机，自动地对建筑物内的电气设备进行监控，它具有节能、提高经济效率和改善设备周围环境等功能，现在越来越被人们所接受，是现代建筑的重要组成部分之一。所以自动监控系统成为了现代建筑学中的核心。

1992年的《建筑工程设计文件编制深度规定》中没有详细的规定，如何进行规范详细的设计一直没有明确的标准。尤其是在民用建筑中，建筑电气设计分方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段，对于各个阶段的设计深度一直很混乱。国家建设部从01年开始筹备重新编写设计深度的规定，经过各方面专家一年多的讨论、磋商，参照了国外的有关资料，于03年4月1日正式颁发了新的《建筑工程设计文件编制深度规定》，并要求03年6月1日实施，同时废止原有《规定》。新版《规定》与92年版相比，变化比较大，取消了初设时的大量表格计算；施工图设计中把BA系统大部分图纸规定由承包商负责深化设计，相对地减少了设计院的负担。虽然《规定》中还有不完善的地方，但在没有更新、更权威的部门推出规定之前，应必须执行此《规定》。当然《规定》是指导方面的，不可能非常细，在细节上每个设计人员都会有各自的理解。本文一则依据每次《规定》讨论会上专家们的意见，请教了部分《规定》的编者；二则依据了设计院设计人员的意见和　BA　承包商技术人员的意见，对BA　各个阶段的设计进行阐述和比较，供设计人员参考。从新《规定》上可以看出，把一部分图纸内容划到深化设计中去，从绘图的工作量上减少了，但是从对BA的了解深度上一点也没有减少。因为一方面从《规定》要求的设计内容上，对深化设计的内容没有深入的了解是无法很好的完成的；另一方面《规定》要求配合承包方了解设备及要求，审查深化设计图纸，这就要求设计人员对BA系统要有深刻的了解。

1　总则

首先，BA是对设备进行自动的监测和控制，要想把设计做好，必须详细的把被监测和控制设备的运行原理及控制的要求深入地了解。目前BA监控的主要内容有几个大的方面，有照明系统、变配电系统、给排水系统、空调系统，以及对电梯、扶梯的监视，其中最主要的是空调系统。当利用BA　来完成系统集成的功能时，要清楚的知道其他的系统和BA之间的信息传递，从原则上来说，方案设计的文件应该满足编制初步的设计文件需要；初步设计文件应满足编制施工图设计文件的需要；施工图设计文件应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要。BA子系统的分类及名称应依据国家的标准：《智能建筑设计标准》GB/T　50314-2000；图纸的排列顺序按《规定》中的顺序（如设计说明、系统图、平面图、材料表）。一般地来说，设计院对BA的设计是包括在弱电设计或是在总的电气设计中，而工程承包方二次的深化设计往往都是单项的　BA　设计。《规定》划到深化设计中的图纸主要有三部分内容：一是子系统的系统图，虽然目前在施工图中不必要求出了，但是草图还是必须要有的，这样如果在图纸归档的时候，作为设计资料来一起归档的话，没有这部分草图，DDC的选择和监控点的统计是根本无法进行的；二是传感器、执行器材料的选择；三是DDC与机房内设备之间连接的平面图。

2　设计方案

此设计阶段中，建筑电气专业设计的文件主要为设计说明书，包括以下内容：

（1）设计范围是在电气或弱电总说明中阐述建筑物智能化设计的标准等级，设计上的内容包括建筑设备监控系统。

（2）BA　设计的相关系统内容。应当说明下自控设计包含的内容，主要是对变配电设备.配电系统.空调系统设备运行.给排水系统设备的运行情况进行监视.控制.测量和记录，以及对电梯和自动扶梯的运行监视

（3）当由楼宇自控系统完成系统集成时，应当说明下集成的内容.主要是对以下几点进行监测：对火灾自动报警系统进行必要的监测；对公共安全以及公共设施存在隐患的设备进行必要的监测；对停车场管理的系统进行监测。

3　初步设计

设计的内容主要包括　说明书、系统图、平面图、设备材料表这些方便

3.1　设计说明

3.1.1　设计依据

（1）建筑概况：说明下建筑的类别、它的性质、面积、计划中规定的层数、高度以及智能化设计标准是等级等等；

（2）相关专业所提供给本专业工程的一些设计资料；

（3）建设方提供的有关职能部门认定的工程设计资料，建设方设计要求；

（4）本工程采用的主要标准及法规。

3.1.2　设计范围：在电气或弱电设计说明中阐述的设计内容包括楼宇自控系统。

3.1.3　楼宇自控系统控制室的位置、面积、独立设置或与哪些系统合用，监控总点数，主要包括以下几点：数字输入、数字输出、模拟输入、　模拟输出各为多少，系统的组成

3.1.4　各子系统的要求。

（1）对于制冷系统应要说明下制冷机的形式、台数，自带的控制功能、以及控制要求（如：机组启动时，冷冻水、冷却水及冷却塔进水管处的电动蝶阀打开，同时冷冻水泵、冷却水泵启动，冷却塔风机启动。经水流开关后确认管路系统内水流正常后启动冷水机组。停机时，首先先停掉冷水机。延迟一定时间后，开始停水泵、风机，并且即时的去关闭水阀；通过温度传感器及流量传感器分别测出负荷的实际供水温差及水流量，计算出实际耗冷量，并根据冷水机组的匹配情况，自动决定设备运行台数，以满足负荷的要求），BA　要实现的功能等。

（2）对热力系统应说明锅炉的形式、台数，热交换器的台数，锅炉自带的控制功能、控制要求（如：根据回水压力测量调整热水加压泵的工作台数，调节二次热水阀的开度，便利热水供水压力保持在设定的范围内；通过检验二次侧供水温度，并与设定值比较，调节一次电动阀的开度，来满足二次负荷），BA　要实现的控制功能等。

（3）对冷冻水、冷却水系统应说明冷冻、冷却水泵的台数、冷却塔的台数，控制要求及BA实现的功能等。对于空气处理系统应说明空气处理机的台数、控制要求及BA　实现的功能等。对于给排水系统应说明给水泵台数、排水泵台数、控制要求及BA　实现的功能。

（4）对于供配电设备监视系统应说明高压开关柜的台数，包括进线柜、出线柜、联络柜各多少；变压器多少台、低压柜多少台，其中进线柜、出线柜、联络柜、电容补偿柜各多少；柴油发电机台数；直流电池屏台数。当然，只说明BA　监测的设备。

（5）对于照明系统应说明控制要求（时间、光线）及各种灯光控制的路数等。

3.1.5　当完成智能化系统集成功能时需说明集成的子系统及其要求。

如：对火灾自动报警系统进行如下监测：监视各类探测器的状态是否良好正常使用；监视手动报警按钮是否灵活、关键的是要检查下消火栓的按钮是否存在生锈打不开的情况、看下水流的指示器、压力表报警开关等以及报警点的状态；监视放火卷帘及其他联动设备的状态。

3.1.6　主要产品的选型；主要是看设计中所使用的符号、标注的含义；接地的要求及导线选型及敷设方式

3.1.7主要问题需提请在初设审批的时候就要进行确定以及做好解决

3.2　系统干线图

先画出系统干线图，对于各个系统在系统主干线图中，要大致的标出，只标注出线路的连接路路劲，不做线路选型。

3.3　平面设备图

对于一些图纸可以只画出设备的平部分布，不做线路的链接。

4　施工图设计

（1）图纸目录：先列下一个新绘图纸做为先例，后列重复使用图。

（2）施工设计说明

一设计依据：可以按照初步的设计依据进行说明。二设计范围。三当完成智能化系统集成功能时，需要说明下集成的子系统及其要求，并前要与初步设计一致。四主要产品的选型。主要包括以下几点：数字输入、数字输出、模拟输入、　模拟输出各为多少，系统的组成。六系统的施工要求和注意事项。

（3）系统干线图

监控系统干线图，要求每个编号和监控点表都要一一对应，设备之间的相互连接画的要很清晰，设备的材料要与平面设计材料表要一致，位置应当与实际的位置大体形成一致。各个监控点.与系统干线系统图应该要严格的一致性

5　深化设计

深化设计与施工图设计的区别在于增加详细的分系统图、详细的设备机房内DDC与监控设备的连接平面图和接线图及详细的设备材料清单。

第3篇：自动控制系统范文

关键词：电力拖动 自动控制 运行

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）010-028-02

1 引言

随着科技日新月异的发展，机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度，在当前的工业生产领域中，电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。电力拖动自动控制系统的优势在于：一方面可以保障自身系统安全稳定运行；另一方面可以满足企业机械生产要求。电力拖动系统可以很好的对电动机、各类继电器等原件进行保护，进而减少系统运行过程中故障发生概率。因此，研究电力拖动自动控制系统，提升其自动化程度，增强其安全性，完善其功能，对于企业而言是至关重要的。

2 电力拖动系统自动控制原理及其设计

2.1 电力拖动系统自动控制原理

操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈，例如电流反馈等。在电力拖动控制系统中，电气设备是实现机械自动控制的核心器件。计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息，同时其也是电力拖动系统自动控制实现的唯一途径。

在计算机系统中，操作人员可以利用计算机根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。电力拖动自动控制主要是利用计算机完成逻辑计算、功能模块化、编程等工作，然后为操作人员提供独立于机械设备的仪器驱动程序，方便使用者可以较快的将程序与自己的系统进行对接测试，方便编程。虽然电力拖动自动控制系统的各项参数及要求的设定“因人而异”。但从系统的本质来讲，系统构成的基本原理还是殊途同归的，即以计算机为系统的集中控制中心，信号输入给计算机下达指令，信号输出执行指令。电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图1所示。

2.2 电力拖动自动控制系统方案的确定

在电力拖动自动控制设计方面，是否确定好方案与控制方式将会决定整个设计能否成功。如果宏观方案是正确切实可行的，那么生产设备各项指标达到要求的可能性才能得到保障。在设计时，即便出现某个控制环节设计的错误，也可以通过不断改进与测试达到要求，但如果宏观方案一开始就制定有问题，那么设计工作必须等到方案明确后重新开始。

学术领域认为，所谓电力拖动自动控制方案，其主要是依据不同的生产工艺要求，例如根据运动要求、加工效率、零部件加工精度等条件来决定电动机运行、类型、数量、传动方式等控制要求。最后将这些调研好的工艺要求与控制要求相结合，作为电气控制原理图设计电器原件选择的重要参考凭证。譬如说，在设计效率要求较高的加工机床时，拖动方式可以随机变化，如可以使用直流拖动，也可以使用集中拖动等。确定好拖动方案后，拖动电动机的数量以及各项参数也随之明了，控制方式的选择就是控制要求的选择。

2.3 电力拖动系统自动控制电动机的选择

在确定好电力拖动系统设计方案后，需要根据实际需求对电动机的数量、规格及各项参数如额定转速、功率等进行选择与确定。笔者通过总结，归纳出电动机在选择方面应当遵循以下几点：

（1）电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩，要选择与其相匹配，能够拥有一定负载的电动机，这样，才能保证生产机械的正常运行。此外，在明确电动机功率时，还需对以下三大要素进行综合考虑：1）允许过载能力；2）启动能力；3）电动机发热。确决定电动机功率选择的核心条件是电动机容量，通常，电动机容量容易受外界环境影响，所以电动机额定功率的确定要进行多次校验确认。

（2）电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量，笔者认为，通常情况，企业只需要选择操作简单，稳定性强、维护遍历、价格低廉的交流异步电动机即可。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广，则可以采用调速性能优质的直流电动机。

（3）电动机额定转速需要结合以下方面来选择，主要是看所在企业机械匹配的技术经济程度，如企业所需电动机需拥有较高的使用寿命，并较少使用，那么就需要结合企业经济、技术等多方面因素来选择；如果企业使用电动机频繁，那么该电动机额定转速就需要以电动机的动能储存量来选择。

（4）必须在供电电网电压基础上选择电动机额定电压各参数，必须保证两者一致。电动机机构形式要根据企业的作业环境进行选择。

总而言之，电动机数量、规格以及各项参数的选择应当根据企业的经济、技术、作业环境、使用需求等多方面综合考虑来选择，要保证所选择的电动机既能满足企业生产机械的实际需求，又能够保证其运行的可靠性与实惠。

2.4 电力拖动设计中电器控制线路的设计

拖动方案与电动机的选择之后，其次是电器控制线路的设计。电器控制线路是整个电器选择与安装图设计的主要依据，通常，电器控制线路的设计方法是，根据所有部件不同的需求，根据控制线路的总体框架来细化局部线路，最后根据生产机械的实际需求与相互关联，将局部线路统筹规划到线路总体框架中，形成一个完整的控制线路。

设计前期调研：控制线路设计之初，设计者需要对企业生产工艺与机械实际需求进行调研。对于一般企业而言，控制线路仅需要满足下属三种功能即可：即制动、起动与反向。生产机械工艺较大的企业通常还需要平滑调速、安全预警功能等。另外，操作者能否对控制线路做出及时反应，能否进行操作等问题也都需要设计人员在设计前调研明白。

设计过程的掌控：控制线路能否稳定安全运行取决于控制线路工作是否安全与稳定，因此在选择设计元件时，应当采用性能良好、使用期限长、抗干扰能力强、安全可靠、稳定的继电器，同时在规划具体线路时，笔者认为，设计人员还需要注意以下几点内容：

（1）触头的设计，要保证所有电器触头必须全部正确对接。例如同一电器，如果将常闭与常开的辅助头放在一起，那么当将它们接在不同相的电源上时，很可能由于限位开关上的常开/闭触头产生电位差使得电路短路，如果线路没有良好的绝缘性，那么势必会造成电路短路事故。

（2）设计电器线圈联接时，要保证所有电器线圈正确联接。串联的两个电器线圈一般不能出现在交流控制电路中，即便串联的两个线圈的额定电压和等同于外加电压，也不允许非并联线圈连接。要实现接触器与接触器，接触器与线圈的同步，应当将所有线圈并联在电路中，使所有线圈承受相同的额定电压。

（3）设计后的控制机构，其后期维护与操作必须简单明了，在操作人员采用某种控制方式控制时，可以根据实际需求迅速、快捷的切换到其他控制方式，例如，在进行自动控制时，可以根据需求直接切换到手动控制，所有电控设备都需保证其后期运行的稳定性与维护的便利性，同时还需为其配置隔离电器，以便在仪器出现故障时进行抢修。

2.5 电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则

笔者通过总结，归纳出当前电力拖动自动控制系统在设计时应当遵循的原则：

（1）经济简单化原则。企业在选择电力拖动自动控制系统时，都想要低廉的价格换来可靠的电力拖动控制系统。因此在设计过程中，设计人员应当尽最大努力将系统不必要的电器与触头数量进行减少，线路设计应当最优化。

（2）稳定、安全、可靠性原则。在经济简单化原则基础上选择稳定性、可靠性、安全性较强的元件。

3 电力拖动自动控制系统的安全防护

任何系统的出现都需要制定想匹配的安全防护措施，电力拖动自动控制系统亦是如此，一般情况下，电力拖动自动控制系统的安全防护分为两种：一种是计算机系统保护；另一种是电器保护。电器保护是最基本，也是必要的保护，其通常有过流保护、短路保护、欠压保护以及热保护。而计算机系统保护则是不可或缺的保护，它属于高级保护，主要是对确保系统运行、维稳等进行保护。笔者在下文将从以下几点对电力拖动自动控制系统的安全防护进行分析：

（1）短路保护：短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害，电流过大，容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力，进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。

（2）过流保护：如果使用电动机不当，很容易使得电动机超负荷运作，这样会引起电动机局部过电流，一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍，因此容易损害电动机及系统元器件。

（3）欠压保护：系统运行过程中，如果电源电压不能满足电动机正常运作的需求，容易造成系统因欠压而减缓电动机速率甚至同志运作，当负载矩不变时，可以适当的增加电源来提压。另外，欠压还会造成电气释放问题，进而影响系统所有器件的正常工作，情况严重时还会出现系统故障。所以，笔者认为，当电压达到电动机电压临界值时，可以采取切断电源措施来进行保护。

（4）热保护：任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象，如果电动机绕组或长时间超载运行，那么势必会造成自身温度高于允许值，进而导致电动机出现故障，为避免过热损害，可以采用多个电动机相替换的方法进行热保护。

（5）安全链：安全链的保护主要涉及五个方面。1）欠压保护的控制；2）过流保护的控制；3）水压保护；4）油压保护；5）轴瓦温度保护。安全链是将上述五种保护串联在一起的保护，无论其中哪个环节出现问题，计算机都会直接将自动控制系统关闭。

（6）运行连锁和启动连锁的保护：当计算机接收到信号后，电力拖动自动控制的实现主要是通过计算机所配置的程序完成，该过程主要是预防系统运行时信号条件的消失或电动机缺乏条件启动的保护。

4 结论

本文通过对电力拖动自动控制系统各方面的研究，提出了加强、完善系统设计与安全防护的意见，以期为设计者与使用者提供帮助。

参考文献：

[1] 王春凤，李旭春，杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理，2011（07）.

[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.

第4篇：自动控制系统范文

[关键词]电力拖动 自动控制 运行

中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0288-01

l 引言

随着科技日新月异的发展，机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度，在当前的工业生产领域中，电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。电力拖动自动控制系统的优势在于：一方面可以保障自身系统安全稳定运行；另一方面可以满足企业机械生产要求。研究电力拖动自动控制系统，增强其安全性，对于企业而言是至关重要的。

2 电力拖动系统自动控制原理及其设计

2.1 电力拖动系统自动控制原理

操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈，例如电流反馈等。在电力拖动控制系统中，电气设备是实现机械自动控制的核心器件。计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息 ，同时其也是电力拖动系统 自动控制实现的唯一途径。电力拖动系统的本质来讲，系统构成的基本原理还是殊途同归的，即以计算机为系统的集中控制中心，信号输入给计算机下达指令，信号输出执行指令。电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图 l所示。

2.2 电力拖动自动控制系统方案的确定

在电力拖动自动控制设计方面，是否确定好方案与控制 方式将会决定整个设计能否成功。如果宏观方案是正确切实可行的，那么生产设各各项指标达到要求的可能性才能得到保障。在设计时，即便出现某个控制环节设计的错误，也可以 通过不断改进与测试达到要求，但如果宏观方案一开始就制定有问题，那么设计工作必须等到方案明确后重新开始。学术领域认为，所谓电力拖动自动控制方案，其主要是依据不同的生产工艺要求，例如根据运动要求、加工效率、零部件加工精度等条件来决定电动机运行、类型、数量、传动方式等控制要求。最后将这些调研好的工艺要求与控制要求相结合，作为电气控制原理图设计电器原件选择的重要参考凭证。

2.3 电力拖动系统自动控制电动机的选择

在确定好电力拖动系统设计方案后，需要根据实际需求对电动机的数量、规格及各项参数如额定转速、功率等进行选择与确定。笔者通过总结，归纳出电动机在选择方面应当遵 循 以下几点：

（1） 电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩，要选择与其相匹配，能够拥有一定负载的电动机，这样，才能保证生产机械的正常运行。此外，在明确电动机功率时，还需对以下三大要素进行综合考虑：1）允许过载能力；2）启动能力；3）电动机发热。确决定电动机功率选择的核心条件是电动机容量，通常，电动机容量容易受外界环境影响，所以电动机额定功率的确定要进行多次校验确认。

（2） 电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量，笔者认为，通常情况，企业只需要选择操作简单，稳定性强、维护遍历、价格低廉的交流异步电动机即可。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广，则可以采用调速性能优质的直流电动机。

（3） 电动机额定转速需要结合以下方面来选择，主要是看所在企业机械匹配的技术经济程度，如企业所需电动机需拥有较高的使用寿命，并较少使用，那么就需要结合企业经济、技术等多方面因素来选择；如果企业使用电动机频繁，那么电动机额定转速就需要以电动机的动能储存量来选择。

（4） 必须在供电电网电压基础上选择电动机额定电压各参数 ，必须保证两者一致 。电动机机构形式要根据企业的作业环境进行选择 。总而言之，电动机数量、规格以及各项参数的选择应当根据企业的经济、技术、作业环境、使用需求等多方面综合考虑来选择，要保证所选择的电动机既能满足企业生产机械的实际需求，又能够保证其运行的可靠性与实惠。

2.4 电力拖动设计中电器控制线路的设计

拖动方案与电动机的选择之后，其次是电器控制线路的设计。在选择设计元件时，应当采用性能良好、使用期限长、抗干扰能力强、安全可靠、稳定的继电器 ，同时在 规划具体线路时，笔者认为，设计人员还需要注意以下几点内容 ： （1）触头的设计，要保证所有电器触 头必须全部正确对接。 （2）设计电器线圈联接时，要保证所有电器线圈正确联接。 （3）设计后的控制机构，其后期维护与操作必须简单明了，在操作人员采用某种控制方式控制时，可以根据实际需求迅速、快捷的切换到其他控制方式。

2.5 电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则

当前电力拖动自动控制系统在设计时应当遵循的原则：

（1）经济简单化原则 。企业在选择电力拖动自动控制系统时，都想要低廉的价格换来可靠的电力拖动控制系统。因此在设计过程中，设计人员应当尽最大努力将系统不必要的电器与触头数量进行减少，线路设计应当最优化。（2）稳定、安全、可靠性原则。在经济简单化原则基础上选择稳定性、可靠性、安全性较强的元件。

3 电力拖动自动控制系统的安全防护

任何系统的出现都需要制定想匹配的安全防护措施，电力拖动 自动控制系统亦是如此，一般情况下，电力拖动自动控制系统的安全防护分为两种：一种是计算机系统保护；另一种是电器保护。下文将从以下几点对电力拖动 自动控制系统的安全防护进行分析：

（1）短路保护：短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设各绝缘体过热损害，电流过大，容易造成强大的 磁脉冲进而产生电动应力，进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。 （2）过流保护：如果使用电动机不当，很容易使得电动机超负荷运作，这样会引起 电动机局部过电流 ，一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍，因此容易损害电动机及系统元器件。 （3）欠压保护：系统运行过程中，如果电源电压不能满足电动机正常运作的需求，容易造成系统因欠压而减缓电动机速率甚至同志运作，当负载矩不变时，可以适当的增加电源来提压。另外，欠压还会造成电气释放问题，进而影响系统所有器件的正常工作，情况严重时还会出现系统故障。所以，笔者认为，当电压达到电动机电压临界值时，可以采取切断电源措施来进行保护 。 （4）热保护：任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象，如果电动机绕组或长时间超载运行，那么势必会造成自身温度高于允许值，进而导致电动机出现故障，为避免过热损害，可 以采用多个 电动机相替换 的方法进行热保护。（5）安全链：安全链的保护主要涉及五个方面。1）欠压保护的控制；2）过流保护的控制：3）水压保护；4）油压保护；5）轴瓦温度保护。安全链是将上述五种保护串联在一起的保护，无论其中哪个环节出现问题，计算机都会直接将自动控制系统关闭。 （6）运行连锁和启动连锁的保护：当计算机接收到信号后，电力拖动 自动控制的实现主要是通过计算机所配置的程序完成，该过程主要是预防系统运行时信号条件的消失或电动机缺乏条件启动的保护。

4 结论

本文通过对电力拖动自动控制系统各方面的研究，提出了加强、完善系统设计与安全防护的意见，以期为设计者与使用者提供帮助 。

参考文献

[l] 王春凤，李旭春，杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全 性建设[J].实验技术与管理，2011（o7）.

[2] 陈伯时.电力拖动 自动控制系统――运动控制系统[M].北 京：机械工业出版社，2003.

第5篇：自动控制系统范文

【关键词】水电厂；自动控制；系统

中图分类号：TB486+.3文献标识码： A 文章编号：

1.前言

伴随电力体制的不断深化改革，为促进电力工业的发展，水电厂自动控制系统顺势而生。根据水电厂生产设备分散布置的特点，该自动系统的结构采用全分布开放式，配合部分独立的自动化控制装置组成，这些系统包括监控、闸门控制、工业电视、辅机控制等。计算机是水电厂自动控制系统运行的必备工具，整个系统均由计算机集中监控。

2.无人值班时水电厂对监控系统的技术要求

水电厂自动控制系统在一定程度上节约了不少人工成本，通常在“无人值班”或“少人值班”的情况下可运行，因而在技术上有较高的要求。

1.1 加装24V电源绝缘的检测装置

电源在整个自动控制系统中发挥着重要的作用，它负责驱动PLC 的输入和输出, 如果电源发生故障，将会影响机组的正常运行，因此在电源的选择上有严格的规范。监控系统的工作电源通常选用24V，考虑到水电厂环境过于潮湿的因素，为确保24V电源接地检测，需安装电源绝缘的检测装置，如TOPWHIP-565直流在线智能检测装置。

1.2 实现监控系统与励磁、调速器、保护系统的连接

监控系统要与励磁、调速器、保护等自动装置进行连接，通常采用开关量（I/O）接口和通信两种方式。前一种接线方式较为直观，对查找故障有较大帮助，且方便调试，它适用于重要的信号和调节控制令。后一种方式则适用于导水叶开度、机组频率、转子电流，这些系统通常反映装置的工作状态、意外故障等。

1.3 兼具实用的硬件设备和智能化的应用软件

监控系统配备的硬件和软件都必须可靠实用。在硬件设施上，计算机技术的发展为水电厂自动控制系统提供了十分有效的帮助，运用计算机在水电厂的机组、辅机、油水风系统等多个装置上输入电气量、开关量、流量等信号，就可逐步完成生产流程，例如控制开停机、分合开关，调节机组功率，以及实现AGC、AVC等的自动控制。此外，监控系统日常的防误措施和反事故处理能力也尤为重要，必须予以重视，将硬件设备和软件功能巧妙结合。

为了更好地运用水电厂自动控制系统，在具体操作时应注意PLC、上位机、网络交换机等网络配置应采用完全双网的形式；同时完善信号筛选和智能查找功能。

1.4兼具远程控制功能和ON-CALL功能

为适应整个电网的发展需要，水电厂的监控系统不仅要求覆盖现地，还要实现远程控制。根据实践经验，通过数据透传时隙复用设备和省调可以完成远方AGC功能和上送有关信息，但必须注意在此过程中做好水轮机的避震措施。

ON-CALL功能是为及时解决故障而特设的一项功能，在无人值班的情况下，如果水电厂的自动控制系统发生意外事故，便可通过手机等通讯工具传送信息。ON-CALL功能从根本上保证了时效性，它方便维护人员及时、准确、详细地了解意外事故，并且有更多的时间分析事故发生的原因和解决对策。

1.5具有完善的电度量监测系统

智能电度量表具有灵活的通信接口，其功能突出，能够保留完整的电度量数据，并且能够根据需要随时随时获取数据。使用智能型的电度量表是为了方便采集电能量，将其与能够存储历史数据的计算机结合使用形成一个完整的电度量监测系统。如采用ERTU装置和智能电度表通讯，同时ERTU 装置和监控系统通讯，完成电能量的采集和电量报表生成，该系统的特点是实现资源共享，既可以与监控系统通信，但相互之间是独立的[1]。

1.6保证自动恢复用电

水电厂一旦停电则容易发生意外事故，因此水电厂的自动控制系统应具备自动恢复用电的功能，俗称“黑启动”功能。水电厂内至少要配备一台特殊机组，即在用电消失的情况下仍可正常工作，要达到“黑启动”的目的需注意以下两点：在用电消失时，将监控系统的电源保持逆变状态，同时给机组电压、电流等工作电源配备 UPS 电源；压油装置的油压不能超出规定的范围。

2.无人值班时水电厂对其他自动装置的技术要求

2.1 调速器系统和励磁系统

电气输出的形式较为多样化，不仅包括步进电机、比例伺服阀，还包括数字阀等。快速性与可靠性是衡量水轮机微机调速器的两个重要指标，国内的大部分调速器的核心部件是可编程控制器，其可靠性和快速性一般能够确保。电气输出环节建议采用冗余输出结构。水轮发电机组调速器是否安全还取决于测频环节，对此可采用双路测频，包含齿盘测频和残压测频两种形式。此外，导水叶漏水极易造成机组移动，在此还要注意一个细节，即停机后投入紧停电磁阀（开机即自动退出）[2]。

励磁系统装置的技术要求需重视两点，一是在起励回路中增加闭锁，用以调节励磁器故障；同时应严格控制投励磁的时间，一旦超过设定时间要及时切断投励磁回路；二是完善通讯功能，对此可采用SAVR-2000型双微机数字式励磁调节系统，以便用最快的速度上送信息，反映系统的实际运行状况。

2.2 工业电视系统和状态监测系统

通过计算机监控系统采集信息来实现监控目的实际上存在着不足，它不能很好地观察现场环境，对此需要工业电视系统作为补充，该系统实时性、可记录性的特点突出，便于掌握人员、设备，线路等的实际情况，从而保障电厂的安全运行。工业电视系统需要合理配置摄像机，如果是分布在室外的要考虑天气、过电压等因素。一般采用光纤介质来传输信号，且采取相应的保护措施，如加装防雷器；其次要在信息传输方面搭建网络的平台，实现资源共享。

状态监测系统是为了方便监测设备是否在正常运行。当机组的振动和摆度超标时，状态监测系统就能发挥作用，及时发出警报。如果标识的是二级报警值，就要格外重视，一般以此来判断机组的运行状态。

2.3 火灾自动检测报警系统和管理信息系统

由于励磁柜功率柜、电缆道、发电机风洞等都是容易发生火灾的部位，因此水电厂的火灾自动检测报警系统十分必要。该系统要求具备远方监视和自动灭火的功能，消防的监测点要科学合理，在所有的火灾敏感部位安装遥感设备，时刻监视火灾烟雾的状况，并及时发出警报。

管理信息系统是水电厂不可或缺的组成部分，它通过计算机运用实现办公环境的网络化，安全性能较高，涵盖层面广，包括管理信息化、生产控制自动化、综合决策信息化等。企业的发展方向需按市场要求和企业现状作出规划，每一位企业成员都应参与其中。对于管理层而言，完善的信息系统有利于更好地传达企业内部信息和传播企业文化，同时也方便对下层开展监督管理工作。对于普通职员而言，借助管理信息系统能够快速了解企业内部通知和工作进度，能够及时了解生产规划，在工作之余还可加强内部的信息交流，相互学习。

2.4科学选用自动化元器件

自动化元器件在水电厂自动控制系统的运行中扮演着重要角色，应选择准确的自动化元器件并科学使用。其中作为开机条件、机组保护等的元器件，其选型要确保高起点、高可靠性，目的是为了实现监视和控制回路处理。在使用上要注意区分不同的情况，自动化元器件作为开机条件的有示流器、测速装置、同期装置等，作为机组保护用的有剪断销信号器、紧停电磁阀等。

3.结束语

发电厂的运营与管理越来越趋向于商业化，得益于计算机技术、通讯技术和网络技术的进步，水电厂自动控制系统有了广阔的发展空间，探讨水电厂自动控制系统的技术要求具有重要的指导意义，它有利于提高水电厂的管理水平，促进电力工业的发展[3]。

【参考文献】

[1]梅青,岳华.水电厂自动控制系统探讨[J].水电站机电技术,2009.32(03）：73-75.

第6篇：自动控制系统范文

关键词 自动控制；控制系统；应用分类

中图分类号：TP249 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0117-01

计算机自动控制系统是将自动控制技术与计算机技术有机的结合后发展而成的。传统的控制理论面对较为繁杂的控制系统和计算步骤而出现无法解决的情况，存在着一定的局限性，也无法达到控制系统所需的运行要求。随着控制理论的不断发展，在设计、分析以及综合方面，自动控制的理论基础都在不断完善，而在计算机技术的辅助下发展更为快速，两者的高效结合更是出现了一个高效的平台，加速了该系统的发展速度。

1 计算机控制系统的控制过程分析

分析典型连续控制系统结构可以发现，其构成主要包含以下几个方面：控制器、给定值、反馈值、检测装置、被控对象、执行器以及被控参数等，该系统运行时通过比较器来对给定值与反馈值进行对比分析，在控制器的作用下对计算得到的偏差进行调整，执行结构在该控制信号的驱动下运行，从而实现了对被控参数数值的有效控制，保证其处于预期范围内。计算机自动控制系统就是对连续控制系统中的比较器和控制器以计算机替换，保证完成同样功能和作用的基础上使得系统更加智能。计算机自动控制系统的输入输出信号需要进行模拟信号和数字信号之间的相互转换。

计算机控制系统的控制过程可以分为两个部分，即检测被控参数的数据采集处理过程和对控制器进行控制信号的发送的实时控制的过程，该控制信号是通过既定控制规律进行计算而得出的控制量。该过程会不断重复发生。系统根据预先设定的要求对监控过程中如果发生异常情况，可进行更正。

2 计算机控制系统的组成和特点

在该系统中，被控对象与计算机之间的数据传输与交换是通过过程输入/输出通道完成，输入通道是将被控参数转变为数字代码，输出通道则相反，将计算机的相关数据和控制命令转变为控制信号对被控对象进行控制。过程输入/输出通道包含有模拟量的输入输出和开关量的输入输出。外界信息与计算机之间的交流是通过外部设备实现，操作台则是实现人机对话的设备。软件主要是为实现计算机控制系统的各种功能。

相对于连续控制系统，计算机控制系统混合有数字信号和模拟信号，这样的方式更方便实现复杂控制。在连续控制系统时，修改控制规律必须进行模拟电路的修改，对结构改变较大，而计算机控制则只需要对相关程序进行修改。计算机控制系统不再是连续控制而是离散控制，一个数字控制器就能实现分时控制而进行多个控制。计算机控制系统能更为有效的实现一体化管理。

3 计算机控制系统的应用类型分类

计算机控制系统主要分为数据采集系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统、分级控制系统DES和现场总线控制系统FCS。

在数据采集系统中，计算机负责采集和处理数据，而直接控制。其作用主要是在生产过程中检测、记录和处理各个工艺变量，超出情况报警提示，对于此类变量还可实现实时分析和累计分析，分析出趋势来给予操作者参考。

在直接数字控制系统中，计算机将按照控制规律运算得到的结果输送到被控对象，调整被控变量以符合相关指标要求。相对于模拟系统的直接传送，该系统的控制信号需要经数模转换后输出才能作用于驱动装置。鉴于计算机的强大计算能力，很方便实现控制算法的改变。计算机进行的控制需要较高的适应性、实时性以及可靠性。

监督计算机控制系统中通过对比既定的数学模型与实际工况来进行优化计算，获得最佳优化值通过数字控制系统来执行。该系统主要任务是高级管理和控制，多采用较高档的计算机以适应大容量和强处理功能的要求。

DES在国内多称为集散控制系统，其为多级计算机系统，以通信网络连接过程监控级和过程控制级，特点是组态方便、配置灵活，可实现分散控制、分级管理和集中操作。FCS是改进DCS系统的标准不统一和过高的系统成本而出现的新型分布式控制系统。随着现场总线技术的不断提升，执行器、传感器都逐步向数字化演变，4 mA～20 mA模拟信号逐步被数字信号代替，现场总线为串行通信网络，为双线、全数字化的多站点网络，连接了控制设备与现场仪表。

4 计算机自动控制的原理分析

在自动控制诞生初，其调节主要是在反馈理论上实现的自动操作，多用于工业控制，随着后期制造业的发展，自动控制理论也得到了进一步的完善，直到完整的自动控制理论体系建立，其控制理论是在传递函数的基础上得到，主要对线性定常数系统、单输入-单输出等问题进行设计和分析。

1）自动控制系统。在自动控制系统中，要实现各类控制就必须先连接控制装置和控制对象，以一定的方式来形成有机整体。该系统中，被控梁为被控对象的输出量，必须为控制的物理量，可设定为固定值，如压力和温度等。控制装置是一个机构总体，能在不同方式、原理上控制被控对象，最基本的是在反馈控制原理下的反馈控制系统。

2）反馈控制系统。在该系统中，被控装置是在控制装置的控制下获取反馈信息，对控制量和被控制量之间的偏差进行修正，以到达控制的目的，这也是反馈控制的基本原理。以下为某典型的反馈模型：

该模型的公式为：

设定A值为5，开3次方

通过此方法就能实现自动调节，在中出现偏大取值，通过计算后的输出值会自动调整变小，而中偏小的取值在计算后自动调整而变大。

在科技不断发展的推动下，计算机在自动控制系统中的应用变得更加高效实用，自动控制也发展到了各个行业领域。同时，还需要从业人员共同努力，将自动控制超低成本、高智能方向发展，保证工业产品的质量。

参考文献

[1]孙歆钰.Matlab仿真在自动控制原理课程教学中的应用[J].信息通信，2013（8）.

第7篇：自动控制系统范文

【关键词】火力发电厂；自动控制；系统；研究

1、引言

近年来，随着经济社会的快速发展以及人们生活水平的不断提高，电能的需求量和供电的稳定性成为变电运行中的关键，进而火力发电厂的自动控制系统问题也逐步成为电力部门普遍关注的核心问题。但是在近些年来对火力发电厂的自动控制系统分析过程中，却发现了大量的致命问题，有的甚至会威胁到电力系统的安全性稳定运行，这不仅会影响到火力发电厂的效益，而且会对电力供应安全性和可靠性造成一定的影响。怎样才能优化火力发电厂的自动控制，使配电网的可靠性得到保障，是火力发电厂必须要面对的重大挑战。因此，对火力发电厂自动控制系统进行研究和分析，对于保障电力系统的安全稳定运行有着积极的意义。

2、火力发电厂的自动控制系统普遍存在的问题及分析

1、火力发电厂自动控制系统出现的问题分析

（1）火力发电厂的自动控制系统极易受到外界干扰 火力发电厂的自动控制系统是一个较为庞大的系统。但其中的过热和再热汽温的控制系统、分散控制系统以及积水自动系统等是最容易受到外界干扰的部分，同时系统对象体积也比较大。这也是火力发电厂的自动控制较为常见的问题。

（2）调节器的反应时间较慢，造成控制系统执行命令的的响应时间延长 在测量值与固定值的偏差值不为零的情况下，调节器的积分环节就会不断的起作用，从而引起调节器的输出值也在不断的发生变化（只有当调节器出现积分饱和时，其输出值才会停止变化）。当火力发电厂的自动控制系统的调节器处于饱和状态时，如果当偏差值产生变化时，就会造成调节器的反应时间变的非常缓慢，这样就会引起火力发电厂的自动控制系统执行命令的的响应时间延长很多。这不仅没有使火力发电厂的自动控制系统发挥其应有的功能，而且也造成了控制过程中存在着安全隐患，从而降影响了整个火力发电厂的工作效率。

2、火力发电厂自动控制系统的性能分析方法

最小方差控制作为目前评价火力发电厂自动控制系统性能指标的主要分析方法，通常具有一下几大优点。首先，不需要增加额外的附加实验便可对闭环回路进行测定，直接进行性能评估。其次，它提供了相当丰富的有效信息，例如利用其提供的信息，来比较输出方差和实际的控制系统输出最小方差之间的差距，掌握系统的实际运行情况，给出合理的改善目标。在控制器不能发挥其作用的情况下，可以通过分析其不稳定的原因，重新设计控制器保障火力发电厂的自动控制系统稳定运行。不可避免的，最小方差控制也存在着一些缺陷。

3、提高火力发电厂自动控制系统性能的几种方法

（1）及时更新自动控制系统内部的各个组织结构，保证其达到最佳的运行状态

为了能够让火力发电厂的自动控制系统充分发挥其性能，应及时改进、更新自动控制系统内部的各组织结构，从而实现系统的实时更新。火力发电厂应该制定计划，及时安排有工作经验的值班人员来更新自动控制系统，从而保证系能够达到最佳的运行状态。例如为了提高火力发电厂自动控制系统中的数据采集系统的性能，发电厂的工作人员就应该及时更新数据库的数据。自动控制系统中的数据采集系统主要有在线检测，屏幕显示，数据采集及处理等功能。通过采集卡扫描从外界采集的数据点，然后自动控制系统对数据进行分析判断，将新的数据点传输至数据库当中，以便数据库得到及时更新。

（2）采用误差检测技术方法检测控制系统的故障问题，提高系统的性能

目前，在对火力发电厂自动控制系统进行故障检测时，大都采用误差检测技术方法。误差检测技术方法的核心问题就是检测、分析期望值的偏离误差。通过设置测量信号的上、下限来判断测量值是否处在所设置测量信号的上下限范围之内，若不处于范围之内，则认为信号处于不正常状态，否则信号处于正常状态。此外，除了要检测故障的信号期望值以外，通常还要附加检测测量信号的变化速率，若测量信号的变化速率处于设置的上下限之内，则认为系统处于正常状态。

（3）在火力发电厂的自动控制系统中引进AGC管理模式，提高系统的性能

火力发电厂AGC系统的实现功能相当丰富，AGC系统的功能实现过程不仅是一个火力发电厂自动控制系统实现的过程，同时它还要涉及到电力调度指令等多方面的环节。因此为了能够更好的实现AGC系统功能，实现火力发电厂的自动化控制发电技术，不仅仅要提高发电机组的工作能力，而且更要增加技术研究和资金投入，加强研发力度，努力完善各发电机组的自动化水平，保障AGC自动发电控制系统能够在各个电网之中充分发挥其巨大的作用。

（4）在火力发电厂的自动控制系统中应用PLC控制系统，提高系统的性能

随着我国电力改革的进一步深化，电力企业近年来逐步实现了竞价上网、厂网分开的运行模式。这就迫使火力发电厂也要不断的进行改革，采取有效的方法来减小发电的运行成本，从而不断的提高发电的生产效率。因此，火力发电厂自动化控制系统的实施是火力发电厂的必然选择。目前，在发电厂火力发电机组的设计过程中一般都遵循自动化控制水平较高的设计原则。例如在进行辅助车间部分设计时，大都采用输煤、水处理、除灰等技术，集中缩小监控点的范围。建立控制检测网络，结合成熟可靠的PLC可编程控制器及以太网，从而实现单元控制室对整个辅助车间进行控制、检测。

（5）在火力发电厂的自动控制系统中应用DCS控制系统，提高系统的性能

火力发电厂通常都采用DCS自动控制系统。应用DCS控制系统可以实现控制系统的闭环辨识、在线检测、故障报警以及检测系统的执行机构是否处于正常工作状态等功能。

4、结束语

随着电能的需求量不断增大，火力发电厂的规模不断增加，为了保证发电的连续性和安全性，对火力发电厂自动控制系统问题的研究与分析已成为电力系统稳定运行的关键。因此，基于火力发电厂的自动控制系统普遍存在的问题，通过实际有效的技术和管理方法，提高火力发电厂自动控制系统的性能，对于保障电力系统的可靠性具有一定的现实意义。但火力发电厂自动控制系统的成熟与进步，仍然需要实际运行中不断的不断完善。

参考文献

[1]姜宝申.火力发电厂自动控制系统发展初探.科技与企业，2012，16：308

[2]刘凯翔.发电厂自动控制系统分析研究.科技资讯，2011，14，133

[3]王江权.火力发电厂自动控制技术探讨.电子技术与软件工程，2013，01，50-52

[4]许明明，祝贺强.火力发电厂汽包锅炉给水自动控制.科技致富向导，2011，14，170-173

第8篇：自动控制系统范文

【关键词】计算机；自动控制系统；概念；应用；探讨分析

1 计算机自动控制系统

在计算机技术与自动控制技术获得良好发展的基础上，将两者有机结合起来就形成了计算机自动控制系统。以往控制理论虽然已经获得较为显著的成果，而且能够成功运用于多种领域，整体呈现较为成熟的发展状态。但是传统控制理论仍然存在无法克服的局限性,如果计算步骤及控制系统繁杂，那么在实际操作中并不能使用控制理论知识来克服遇到的困难， 无法满足控制系统的潜在运行需求。现行控制理论在逐渐发展的过程中，不断为自动控制系统的分析、设计、综合等方面提供充足的理论基础，同时计算机技术的快速发展为掌握新型控制规律提供了一个时效性非常高的平台，两者的有机结合促进自动控制技术走上更为迅速的发展道路。

典型连续控制系统结构因素包括给定值、控制器、执行器、被控对象、被控参数、检测装置、反馈值等，这个控制系统里所有信号都属于连续信号。在控制过程中使用比较器来对反馈值和给定值进行比较，然后经由控制器来调节计算出现的偏差，形成控制信号驱动执行机构，最终将被控参数数值控制在预期范围内。使用计算机来替换连续控制系统中的控制器与比较器，并且发挥同样的作用及功能，这样就形成一个典型的计算机自动控制系统。在计算机自动控制系统中, 计算机的输入和输出信号都是数字信号, 而被控对象的被控参数一般都是模拟量, 执行器的输入信号也大都是模拟信号, 因此, 需要有将模拟信号转换为数字信号的 A/D 转换器, 以及将数字信号转换为模拟信号的 D/A 转换器。

2 计算机控制系统的控制过程

计算机控制系统的控制过程可以划分为数据采集处理及实时控制两个部分。数据的采集处理是指及时检测被控对象的被控参数并将其输入到计算机中进行相关处理。实时控制是指按照已经设计好的控制规律来计算得出控制量，并在有效时间内将控制信号发送至控制器。

计算机自动控制过程必须要同时满足实效性及实时性的潜在需求，信号输入、计算、输出时间都应该控制在设计允许范围之内。这个过程会在计算机自动控制作用下不断重复，系统能够契合预先设计的品质指标要求，而且在工作中还能实时监测被控参数与设备可能出现的一系列异常状态，并且在最短时间内进行正确处理。

3 计算机控制系统的组成及特点

计算机系统由硬件和软件组成，硬件包括: 计算机、过程输X/输出通道、外部设备、操作台; 软件由系统软件和应用软件组成。计算机通过接口可以向系统的各个部分发出各种命令, 同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。过程输入/输出通道是在计算机和被控对象之间设置的信息传送和转换的连接通道。过程输入通道把被控对象的被控参数转换成计算机可以处理的数字代码。过程输出通道把计算机输出的控制命令和数据, 转换成可以对被控对象(或工作过程)进行控制的信号。过程输入/输出通道一般分为: 模拟量输入通道、模拟量输出通道、开关量输入通道、开关量输出通道; 外部设备是用来实现计算机和外界交换信息的设备。操作台是操作人员与计算机控制系统进行“对话”的设备; 软件是指能够完成各种功能的计算机控制系统的程序系统。计算机控制系统与连续控制系统相比,具有明显的特点:在连续控制系统中, 各处的信号是模拟信号, 而计算机控制系统是有模拟信号和数字信号的混合系统; 在连续控制系统中,控制规律是由模拟电路实现的, 控制规律越复杂, 所需的模拟电路往往越多, 要修改控制规律, 一般要改变原有的电路结构,而在计算机控制系统中,只需修改相应的程序, 就能达到改变控制规律的目的; 计算机控制系统具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能, 能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律; 计算机控制系统不是连续控制的, 而是离散控制的; 在连续控制系统中, 一般是一个控制器控制一个回路, 而在计算机控制系统中, 由于计算机具有高速的运算处理能力, 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式, 同时控制多个回路; 采用计算机控制系统, 如分级计算机控制系统、集散控制系统、计算机网络控制系统等, 便于实现控制与管理一体化。

4 计算机控制系统类型及应用要点把握

4.1 操作指导控制系统

该系统是指计算机的输出不直接控制被控对象, 只是每隔一定时间, 计算机进行一次数据采集, 将系统的一些参数经A/D 转换器转换后送入计算机进行计算及处理, 然后进行报警、打印和显示。操作人员根据这些结果去改变调节器的给定值或直接操作执行机构。操作指导控制系统是一各开环控制结构。该系统结构简单, 控制灵活和安全, 但是要人工操作, 速度受到限制, 故不适合于快速过程的控制和多个对象的控制。

4.2 直接数字控制系统

该系统又叫 DDC 系统, 它是计算机用于工业过程控制中最普遍的一种模式。计算机通过检测元件对一个或多个系统参数进行巡回检测, 并经过输入通道将检测数据送人计算机, 计算机根据规定的控制规律进行运算, 然后, 发出控制信号直接控制执行机构, 使系统的被控参数达到预定的要求。在 DDC 系统中的计算机参与闭环控制过程, 它不仅能取代模拟调节器,实现多回路的 PID(比例、积分、微分)调节, 而且只通过改变程序就能有效地实现较复杂的控制, 如前馈控制、非线性控制、自适应控制、最优控制等。

4.3 监督计算机控制系统

该系统又叫 SCC 系统。在 SCC 系统中, 计算机按着描述工作过程的数学模型, 计算出最佳给定值送入模拟调节器或者DDC 计算机, 最后由模拟调节器或者 DDC 计算机控制工作过程, 从而使工作过程始终处于最佳工作状态。

4.4 分级计算机控制系统

就是由若干个微处理器或管理计算机分别承担部分任务而组成的计算机控制系统。该系统的特点是将控制任务分散, 用多台计算机分别执行不同的任务, 既能进行控制又能实现管理。该系统是一个四级系统, 各级计算机分别承担不同的任务。装置控制级(DDC 级)对工作过程或单机直接进行控制; 部门都督级(SCC 级)根据管理级下达的命令和通过装置控制级获得的工作过程的数据, 进行最优化控制; 管理集中控制级, 根据上级下达的任务和公司情况, 制定工作计划、安排部门日常工作、进行人员调配及各部门的协调, 并及时将 SCC 级和 DDC 级的情况向上级反映; 经营管理级, 制定长期发展规划、发展计划、工作计划, 发命令至各分部, 并接受各部发回来的数据, 实行全局的总调度。

5 结束语

计算机控制技术已经完全贯穿于人们的生活及学习中，社会经济每个层面都与计算机控制技术之间存在非常密切的联系。计算机控制系统大小不同，有非常庞大且复杂的类型，也有体积较小的各种微型设备,计算机控制技术在这些系统中发挥着至为重要的作用。伴随着计算机的迅速普及及计算机技术的快速发展，类型繁多、性能优良、价格理想的控制器越来越多，为计算机应用于自动控制系统中提供了一个良好平台，相关技术人员应该熟练了解并掌握计算机自动控制系统知识，确保在实际使用过程中取得令人满意的控制效果。

参考文献：

[1]蒋荣义.工业控制计算机应用现状的分析[J].中国集体经济(下半月).2007(07).

[2]张晓元.现代计算机控制系统及其应用探讨[J].广东科技.2007(15).

[3]李世静.计算机在工业电器自动控制系统中的应用[J].民营科技.2008(11).

第9篇：自动控制系统范文

关键词：PLC自动控制系统；可靠性；对策

前言

随着改革开放体制不断深化，我国工业化进程不断加快，在信息技术快速发展的影响下，PLC自动控制系统在工业企业中的应用逐渐成为工业区未来发展趋势。但在实际工作过程中，PLC自动控制系统受到其他因素的影响，其可靠性下降。因此，提高PLC自动控制系统可靠性是当务之急。

一、PLC概念以及降低PLC自动控制系统可靠性的原因

PLC自动控制系统主要是指一种在工业领域中，针对生产和发展研发的数字运算操作系统。PLC一般将可编程的储存器作为基础，并在内部完成顺序控制等操作指令，进而指导机械进行加工和生产。由于其自身具有操作简单、可靠、工作效率高的优势，受到工业企业的青睐，并逐步推广和普及，日后必将成为未来工业企业发展的主要方向。

虽然，PLC自动控制系统本身具备可靠性特征，但是，一旦在操作过程中，没有按照要求进行，会造成信号错误等现象，从而影响PLC可靠运行。一般PLC自动控制系统没有按照操作要求工作主要是三大方面因素的影响：首先，变频器作为PLC自动控制系统的核心，如果出现故障，势必会造成所带电机不能够正常工作；其次，操作员工没有及时开、关电动阀或者电磁阀，从而影响PLC自动系统正常运行，降低PLC自动系统的可靠性；最后，控制负载接触器是连接指令与PLC自动控制系统的重要桥梁，如果控制符合没有正常工作，即便发出有效指令，PLC自动控制系统也不会执行操作指令。

除此之外，输入对PLC自动控制系统的开关信号以及模拟信号出现的错误主要表现在：一，PLC误认为现场触点闭合多次，尤其是受到扫描周期短，导致其内部计算出现错误，从而影响控制信号；二，PLC自动控制系统触点接触不良或者变送器故障，对PLC自动控制系统可靠性运行造成了消极影响，降低其可靠性；三，电线老化或者受到机械之间的拉扯，会造成传输信号线短路，导致系统无法顺利接收到指令，造成系统控制出现错误。

二、提高PLC自动控制系统可靠性的有效对策

（一）构建可靠的执行机构

执行机构是确保指令准确传达的关键，是连接指令结果与现场调控的重点。因此，构建可靠的执行机构，确保指令能够可靠地传达到系统是首先要做的。构建可靠性执行机构：第一，针对电动阀和电磁阀的开关，应结合各阀门开关时间的实际情况，适当延长时间，并在延长时间内观察阀门接受到的信号是否准确，从而判断电动阀门是否能够正常运行，如果发现问题，应及时解决，确保PLC自动系统可靠运行；第二，针对负载接触器而言，一般通过观察接触器工作是否正常的方式，来确保接触器启动吸合，关闭分离的顺利。通过上述方式，能够在一定程度上体改PLC自动系统可靠性运行。

（二）健全报警系统

健全报警系统，要在系统设计之初，采取分层模式，实现三重保护。一级，主要负责生产现场的故障报警，通过控制面板指示灯，实施监控现场情况，结合指示灯反馈的情况，一旦发生故障，及时解决[1]。指示灯长时间使用会出现故障，应设置故障复位灯，工作人员在监督过程中发现灯坏了，及时更换，确保指示灯能够引导实际工作；二级，主要是中心控制监视屏幕显示器，PLC自动系统出现问题时，监视器发现故障问题，就会记录故障发生的时间等相关信息；三级，故障发生会被反映到中心控制室信号箱内，如果设备出现故障，中心控制箱就会发出信号，提醒工作人员发生故障。由于故障类型较多，工作人员可以将故障进行分类，有针对性的处理故障，从而提高PLC自动系统可靠性。

（三）提高工作人员专业技能

执行操作工作人员作为操作PLC自动系统的一线人员，针对故障，需要专业人员处理，不仅了解PLC自动系统操作，还要掌握其运行原理，只有这样，才能够为PLC自动控制系统提供可靠服务。因此，提高工作人员专业技能是必要的，企业要加强对员工进行培训，强化专业知识，提升专业技能。

（四）确保信号输入可靠

提高输入信号的可靠性一般在程序设计时，增加滤波程序，提高信号准确性，通过层层采样，最终取得中间值保存；另外，可以通过加强信号线来提高信号准确率，信号线在工作过程中，受到电流和电压的影响，会导致信号线发送信号出现错误。因此，应加强信号线，使用一些质量较好的信号线等，并经常维护检查信号线，以此来确保信号线能够良好工作，通过这种方式，传送正确指令，从而提高PLC自动控制系统可靠性[2]。

结论：

根据上文所述，提高PLC自动系统可靠性，并不是一蹴而就的事，需要在实际工作中不断完善，才能够不断提高其可靠性。企业不仅要提高工作人员的专业技能，还要在设计系统的时候，注重细节，从而有效的提高系统的安全、可靠运行，推动我国工业企业不断发展。■

参考文献