導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇自動(dòng)控制應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

主題詞：流量自動(dòng)控制裝置 應(yīng)用

1某油田集油系統(tǒng)概況

某油田井口地面工藝采用雙管摻水和環(huán)狀摻水流程。隨著開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)，油田含水升高，噸油耗氣、耗電較高。而抽油機(jī)井回油溫度偏高是影響能耗指標(biāo)的重要因素之一。尤其是環(huán)狀摻水流程井，在集油閥組間采用常規(guī)機(jī)械閥門(mén)控制，為保證環(huán)狀流程油井安全平穩(wěn)生產(chǎn)，一般回油溫度要求冬季不超45℃，夏季不超43℃。

長(zhǎng)期以來(lái)，回油溫度的控制均憑工人經(jīng)驗(yàn)，致使在集油過(guò)程中無(wú)功能耗較大。而從2009年對(duì)環(huán)井溫度界限的摸索情況看，環(huán)井回油溫度可以控制在39～41℃之間，個(gè)別環(huán)井回油溫度可降低到38℃，溫度可降低3～5℃，存在較大的降溫空間。

2 流量自動(dòng)控制裝置和單井溫度界限智能分析儀的原理

2.1單井溫度界限智能分析儀的原理

溫度界限分析儀的主機(jī)安裝在計(jì)量間值班室，回油溫度信號(hào)取自計(jì)量間單井，信號(hào)有線傳輸至主機(jī)，回壓信號(hào)取自井口，信號(hào)采用無(wú)線傳輸方式至主機(jī)接收方式為傳輸。試驗(yàn)過(guò)程中采用逐步控制摻水量的方法，給定一個(gè)摻水量，對(duì)應(yīng)一個(gè)井口回壓和回油溫度，綜合分析回油溫度與井口回壓的關(guān)系曲線，隨回油溫度的降低，井口回壓升高，當(dāng)回油溫度降低到某一值時(shí)，井口回壓不再升高，再之后隨回油溫度降低壓力又緩慢升高，到后急劇升高，我們把當(dāng)井口回壓出現(xiàn)平緩段時(shí)的壓力所對(duì)應(yīng)的回油溫度，確定為油井工作狀態(tài)下的臨界溫度。

2.2 流量自動(dòng)控制裝置的原理

流量控制閥通過(guò)將流量計(jì)、控制閥門(mén)、調(diào)節(jié)器整合為一體，外接220V電源，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。當(dāng)介質(zhì)流過(guò)設(shè)備時(shí)，沖擊葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的轉(zhuǎn)速與流量成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使葉片接近處于殼體上的傳感器，使通過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生與流量成正比的脈沖信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后分別顯示出累計(jì)流量和瞬時(shí)流量值。在使用過(guò)程中，用戶通過(guò)按鍵設(shè)定流量值，控制器把瞬時(shí)流量值和設(shè)定值進(jìn)行比較。若該差值大于瞬時(shí)流量穩(wěn)定度，控制器就會(huì)發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)節(jié)閥門(mén)，使瞬時(shí)流量接近或等于設(shè)定值。

3流量自動(dòng)控制裝置的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2009年6月，在某集油閥組間5＃集油環(huán)安裝了摻水流量自動(dòng)控制裝置，摻水量由人工控制改為自動(dòng)定量控制。此集油環(huán)所轄油井8口，日產(chǎn)液量16.7m3,安裝前回油溫度44℃，閥組間摻水壓力1.6Mpa，摻水溫度60℃。經(jīng)過(guò)7天調(diào)整，在摻水量和集油環(huán)回壓平穩(wěn)的情況下，確定了此環(huán)回油溫度界限值為41.6℃，此時(shí)的瞬時(shí)摻水量為1.91m3/h，于是我們把流量自動(dòng)控制閥流量定為1.91m3/h。摻水量由2.14m3/h降到1.91m3/h，回油溫度由安裝前的44℃調(diào)整為41.6℃。

2009年9月在此環(huán)上安裝了溫度界限智能分析儀，經(jīng)過(guò)5天的摸索，確定回油溫度界限值為38.6℃，對(duì)應(yīng)的摻水量為1.65 m3/h。經(jīng)過(guò)自控閥和溫度界限分析儀的摸索和調(diào)整，回油溫度由安裝前的44℃調(diào)整為38.6℃，降低了5.4℃，摻水量由2.14m3/h降到1.65m3/h，減少了0.49m3/h。

為了觀察流量自動(dòng)控制閥運(yùn)行狀況，抽樣拆開(kāi)5個(gè)流量自動(dòng)控制閥葉輪部分，葉輪完好。之后調(diào)節(jié)計(jì)量間摻水壓力，由1.6 Mpa調(diào)整到1.7 Mpa，再由1.7 Mpa調(diào)整到1.4 Mpa，觀察集油環(huán)摻水流量變化情況，發(fā)現(xiàn)集油環(huán)摻水量沒(méi)有因?yàn)閾剿畨毫ψ兓淖?，仍保持在設(shè)定流量。說(shuō)明該裝置靈敏度較高，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。

我們又在25個(gè)環(huán)上安裝了流量自動(dòng)控制裝置，通過(guò)3個(gè)月對(duì)25個(gè)環(huán)（141口井）的溫度摸索，前后相比，平均單井回油溫度降低3.7℃。單井摻水量由2.15m3/h下降到1.85m3/h，摻水量減少了0.3m3/h。

4經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)3個(gè)月對(duì)25個(gè)環(huán)（141口井）的溫度摸索，前后相比，平均單井回油溫度降低3.7℃。單井摻水量減少了0.3m3/h。

按1t水升高1℃（熱轉(zhuǎn)換效率按80%計(jì)算）,需要天然氣為0.131m3, 單井摻水量1.85m3/h計(jì)算, 1口井降低3.7℃, 摻水量減少了0.3m3/h。 則

年節(jié)氣為1.85×24×3.7×0.131×180=3873.72(m3)；

年節(jié)水0.3×24×180＝1296(m3)；

年節(jié)電14×350=4900（kw.h）。

如每方天然氣按0.99元計(jì)算，電費(fèi)按0.55元/度計(jì)算，水費(fèi)按1.0元/ m3 (經(jīng)過(guò)處理)計(jì)算，則

單井年節(jié)約0.99×3873.72+0.55×4900+1×1296

=3834.98+2695+1296=7825.98=0.78(萬(wàn)元)。

25個(gè)環(huán)（141口井），年節(jié)約25×0.78=19.5（萬(wàn)元）。

使用流量自動(dòng)控制閥25臺(tái)，費(fèi)用為30萬(wàn)元，投資回收期為1.54年。

5結(jié)論及認(rèn)識(shí)

篇2

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制技術(shù)；農(nóng)業(yè)自動(dòng)化

由于歷史、觀念和技術(shù)等方面的原因， 我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大差距，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)的科技進(jìn)步。近些年來(lái)， 自動(dòng)化的研究逐漸被人們所認(rèn)識(shí)， 自動(dòng)控制在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用越來(lái)越受到重視。例如，把計(jì)算機(jī)技術(shù)、微處理技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)結(jié)合起來(lái)， 應(yīng)用于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械， 極大地促進(jìn)了產(chǎn)品性能的提高。我國(guó)農(nóng)業(yè)部門(mén)總結(jié)了一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)（如臺(tái)灣地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、漁業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、畜牧業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化及農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易自動(dòng)化）的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用情況， 同時(shí)也汲取了國(guó)外一些國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，如日本的四行半喂人聯(lián)合收割機(jī)是計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化裝置在半喂人聯(lián)合收割機(jī)中的應(yīng)用，英國(guó)通過(guò)對(duì)施肥機(jī)散播肥料的動(dòng)力測(cè)量來(lái)控制肥料的精確使用量。這些技術(shù)和方法是我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化裝置得到了補(bǔ)充和新的發(fā)展，從而形成了一系列適合我國(guó)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)的自動(dòng)化控制技術(shù)。

1.已有的農(nóng)業(yè)機(jī)械及裝置的部分自動(dòng)化控制

自動(dòng)化技術(shù)提高了已有農(nóng)業(yè)機(jī)械及裝置的作業(yè)性能和操作性能。浙江省把自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于茶葉機(jī)械上，成功研制出6CRK-55型可編程控制加壓茶葉揉捻機(jī)，它利用計(jì)算機(jī)控制電功加壓機(jī)構(gòu)，能根據(jù)茶葉的具體情況編制最佳揉捻程序?qū)崿F(xiàn)揉捻過(guò)程的自動(dòng)控制，是機(jī)電一體化技術(shù)在茶葉機(jī)械上的首次成功應(yīng)用。

1.1應(yīng)用于拖拉機(jī)

在農(nóng)用拖拉機(jī)上已廣泛使用了機(jī)械油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)的位調(diào)節(jié)和力調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝置， 現(xiàn)又在開(kāi)發(fā)和采用性能更完善的電子油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)裝置。

1.2應(yīng)用于施肥播種機(jī)

根據(jù)行駛速度和檢測(cè)種子粒數(shù)來(lái)確定播種量是否符合要求的裝置， 以及將馬鈴薯種子割成瓣后播種的裝置等。

1.3應(yīng)用于谷物干燥機(jī)

不受外界條件干擾， 能自動(dòng)維持熱風(fēng)溫度的裝置停電或干燥機(jī)過(guò)熱引起火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)掐斷燃料供給的裝置。

2.微灌自動(dòng)控制技術(shù)

我國(guó)從20世紀(jì)年50代就開(kāi)始進(jìn)行節(jié)水灌溉的研究與推廣據(jù)統(tǒng)計(jì)。到1992年，全國(guó)共有節(jié)水灌溉工程面積0.133億m2，其中噴灌面積80萬(wàn)m2， 農(nóng)業(yè)節(jié)水工程取得了巨大的進(jìn)展。灌溉管理自動(dòng)化是發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的重要手段，高效農(nóng)業(yè)和精細(xì)農(nóng)業(yè)要求必須實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。采用遙感遙測(cè)等新技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤墑性和作物生長(zhǎng)情況，對(duì)灌溉用水進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)灌溉用水管理的自動(dòng)化和動(dòng)態(tài)管理。在微灌技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)先后研制和改進(jìn)了等流量滴灌設(shè)備、微噴灌設(shè)備、微灌帶、孔口滴頭、壓力補(bǔ)償式滴頭、折射式和旋轉(zhuǎn)式微噴頭、過(guò)濾器和進(jìn)排氣閥等設(shè)備，總結(jié)出了一套基本適合我國(guó)國(guó)情的微灌設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算方法，建立了一批新的試驗(yàn)示范基地。在一些地區(qū)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)，可以長(zhǎng)時(shí)間地自動(dòng)啟閉水泵和自動(dòng)按一定的輪灌順序進(jìn)行灌溉。這種系統(tǒng)中應(yīng)用了灌水器、土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器、電線等。

3.自動(dòng)控制技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

篇3

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；電氣自動(dòng)控制；應(yīng)用

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電氣的要求更加嚴(yán)格，傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，為了達(dá)到當(dāng)今社會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求，相關(guān)部門(mén)引進(jìn)了PLC技術(shù)。PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的工作效率，并降低了系統(tǒng)安裝、調(diào)試、保養(yǎng)以及維護(hù)等工作的資金投入，從而幫助企業(yè)獲取了更多的經(jīng)濟(jì)效益?？梢赃@樣說(shuō)，PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中具有重大的意義，值得大力推廣。

一.對(duì)PLC技術(shù)的現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析

近些年來(lái)，我國(guó)電氣自動(dòng)控制技術(shù)有了明顯的提高，此技術(shù)的提高推動(dòng)了PLC技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，逐漸完善的PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中有效應(yīng)用，并取得了顯著的成果，因此兩者之間具有不可分割的聯(lián)系。PLC技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中，融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)，兩種技術(shù)的結(jié)合，提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度，擴(kuò)大了存儲(chǔ)空間并且智能化功能愈發(fā)成熟。PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為電氣設(shè)備生產(chǎn)出更多新產(chǎn)品提供了機(jī)會(huì)，與此同時(shí)，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品規(guī)格也越來(lái)越符合當(dāng)前社會(huì)的實(shí)際需求，從而制造出了更加優(yōu)質(zhì)的通訊設(shè)備。PLC技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是制造并使用大型的PLC電氣設(shè)備控制系統(tǒng)[1]。

二.PLC技術(shù)所具備的特點(diǎn)

（一）具有較高的可靠性

在傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，一般使用的是繼電器，因此電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)常常會(huì)出現(xiàn)故障，比較常見(jiàn)的問(wèn)題是接線接觸不良。在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以有效的解決傳統(tǒng)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中存在的問(wèn)題。PLC技術(shù)是依靠軟件來(lái)進(jìn)行模塊連接的，這樣就可以解決接線接觸不良的問(wèn)題，而且還可以提高系統(tǒng)所具備的抗干擾能力，具有較高的可靠性。

（二）靈活性較強(qiáng)

PLC技術(shù)的主要組成部分是模塊，這種模塊極其符合標(biāo)準(zhǔn)，將不同的模塊組合在一起并與系統(tǒng)進(jìn)行配置，進(jìn)而組成不同規(guī)模而且功能有所差異的系統(tǒng)，這種模塊可以很快的適應(yīng)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，其靈活性比較強(qiáng)[2]。

（三）使用非常的方便

PLC系統(tǒng)的使用是非常方便的，可以通過(guò)使用計(jì)算機(jī)來(lái)開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)，這樣就在很大程度上減少了工作量，而且設(shè)計(jì)、安裝以及調(diào)試等工作都不需要大量的人工，從而節(jié)約了人力資源。另外，PLC系統(tǒng)還具備自診斷功能，可以隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)工作發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的模塊，然后及時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修，從而確保電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

三.PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用分析

（一）交通領(lǐng)域

電氣自動(dòng)控制在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，主要是通過(guò)控制交通信號(hào)燈來(lái)體現(xiàn)其作用的。針對(duì)交通領(lǐng)域內(nèi)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用PLC技術(shù)具有積極的作用。融入了PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以對(duì)交通信號(hào)燈的線路進(jìn)行更加精準(zhǔn)的控制，在PLC技術(shù)的支持下，電氣控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交通總線進(jìn)行控制的目標(biāo)[3]。PLC技術(shù)可以對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行控制主要依據(jù)的是編程和邏輯控制方式。比如說(shuō)：當(dāng)交通出現(xiàn)堵塞情況的時(shí)候，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)路面監(jiān)控設(shè)備自動(dòng)收集相關(guān)的路面信息，然后將這些信息匯總整理之后反饋給相關(guān)部門(mén)，讓相關(guān)部門(mén)根據(jù)這些信息解決交通堵塞問(wèn)題。在信息收集和傳輸?shù)倪^(guò)程中，PLC技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。PLC技術(shù)具有連接監(jiān)控系統(tǒng)并且傳輸整理好數(shù)據(jù)的功能，而且以上操作并不需要工作人員直接開(kāi)展，工作人員只需發(fā)出指令即可，余下的工作PLC技術(shù)可以自動(dòng)完成[4]。因此，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，不僅可以降低交通事故發(fā)生的幾率，還可以對(duì)路面進(jìn)行全面的監(jiān)控，從而確保道路通暢。

（二）數(shù)控領(lǐng)域

當(dāng)前電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)數(shù)控領(lǐng)域更好地發(fā)展有著重要的影響。融合了PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以通過(guò)利用PLC技術(shù)所具有的編程優(yōu)勢(shì)來(lái)提高數(shù)控的精準(zhǔn)度。比如說(shuō)：PLC的編程方式可以應(yīng)用到數(shù)控領(lǐng)域的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，這樣系統(tǒng)就可以嚴(yán)格的控制數(shù)控工藝參數(shù)，進(jìn)而保障數(shù)控機(jī)床可以按照規(guī)范的流程完成各項(xiàng)工作。因此，在數(shù)控電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)是非常有必要的，可以有效的降低系統(tǒng)的運(yùn)行誤差，避免因誤差影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況出現(xiàn)，與此同時(shí)，還可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，從而使其更好地開(kāi)展工作。當(dāng)前PLC自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)在數(shù)控領(lǐng)域中發(fā)揮一定的作用，通過(guò)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，不僅為整體的數(shù)控領(lǐng)域提供了系統(tǒng)控制程序，還提供了有效的編輯方式，進(jìn)而推動(dòng)了數(shù)控領(lǐng)域電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展[5]。因此，當(dāng)前很多企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用具有PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)此系統(tǒng)的有效應(yīng)用，為數(shù)控領(lǐng)域提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量起到了積極的作用。

（三）空調(diào)領(lǐng)域

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)想要在空調(diào)領(lǐng)域發(fā)揮控制作用具有一定的難度。而PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用，降低了這一工作難度，充分地發(fā)揮了控制作用，進(jìn)而提高了控制效率。有很多的辦法可以對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，但應(yīng)用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)展工作可以取得更好的效果。PLC技術(shù)可以在一定程度上杜絕外界因素對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響，可以在合理的程序下開(kāi)展控制工作，從而確保空調(diào)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。比如說(shuō)：在中央空調(diào)的調(diào)控系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整體空調(diào)的控制，并且還可以提高空調(diào)整體的運(yùn)行效率[6]。中央空調(diào)系統(tǒng)在開(kāi)展控制工作時(shí)，是按照用戶具體需求來(lái)進(jìn)行操作的。應(yīng)用PLC技術(shù)的空調(diào)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)可以延長(zhǎng)其維護(hù)周期，進(jìn)而提高系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率，滿足用戶的基本需求。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，不僅可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還可以促使其更好地發(fā)展，因此，PLC技術(shù)的應(yīng)用具有積極的意義。PLC技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，為保養(yǎng)和維護(hù)工作提供便利，還可以減輕工作人員的負(fù)擔(dān)。與此同時(shí)，可以提高系統(tǒng)的安全性以及可靠性，從而滿足社會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的需求。因此，在電氣自動(dòng)系統(tǒng)不斷發(fā)展的過(guò)程中，應(yīng)該廣泛的應(yīng)用PLC技術(shù)，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并在應(yīng)用PLC電氣自動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)其進(jìn)行完善，從而進(jìn)一步提高其穩(wěn)定性，使其可以更加靈活、簡(jiǎn)便，最終為電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞 MATLAB；自動(dòng)控制；時(shí)域分析；頻域分析

中圖分類(lèi)號(hào) TP13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2012）092-0116-02

MATLAB是美國(guó)Math Works公司的軟件產(chǎn)品，最初的MATLAB主要用于數(shù)學(xué)分析——數(shù)字分析、處理與計(jì)算。隨著研究的日益成熟，它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的編輯模式，代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。

本文主要講述MATLAB在自動(dòng)控制領(lǐng)域的運(yùn)用。MATLAB使工程技術(shù)人員在系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)時(shí)感到更加直觀、清晰、系統(tǒng)，減少了復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程，且能在缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況下，能仿真出與如實(shí)際一致的系統(tǒng)，獲得更加準(zhǔn)確的結(jié)果。下面分別從MATLAB在自動(dòng)控制系統(tǒng)的時(shí)域分析、頻域分析和系統(tǒng)校正方面進(jìn)行闡述。

1 MATLAB在時(shí)域分析中的應(yīng)用

分析控制系統(tǒng)的第一步是建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，然后即可采用各種方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析或設(shè)計(jì)。在控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)中，人們關(guān)心的是系統(tǒng)變量及輸出對(duì)時(shí)間的響應(yīng)。這樣，對(duì)系統(tǒng)施加 一給定輸入信號(hào)，通過(guò)研究系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的性能，這就是控制系統(tǒng)的時(shí)域分析。

時(shí)域分析是指控制系統(tǒng)在一定的輸入下，根據(jù)輸出量的時(shí)域表達(dá)式，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、暫態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。

以下分析是以不同的輸入信號(hào)利用MATLAB軟件分析系統(tǒng)的性能。

1）系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。

利用MATLAB軟件能夠很快繪制相關(guān)圖形，減少繁雜的計(jì)算并能夠清晰顯示圖形。使分析者準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)性能。

2 MATLAB在頻域分析中的應(yīng)用

頻域分析提供了在頻域進(jìn)行控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的方便性以及可充分利用的分析工具。頻域分析能夠簡(jiǎn)明地表示出系統(tǒng)各參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響，很方便地分析系統(tǒng)對(duì)噪聲和參數(shù)變化的敏感程度，加入某些環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性又有怎樣的改進(jìn)，以及便捷地判斷動(dòng)態(tài)過(guò)程的品質(zhì)和穩(wěn)態(tài)誤差。對(duì)于線性系統(tǒng)，其時(shí)域和頻域性能指標(biāo)是有關(guān)聯(lián)的，可以通過(guò)線性系統(tǒng)的頻域特性來(lái)預(yù)測(cè)時(shí)域特性。

應(yīng)用頻域特性研究線性系統(tǒng)的經(jīng)典方法稱(chēng)為頻域分析法。頻域特性是研究控制系統(tǒng)的一種常用工程方法，根據(jù)系統(tǒng)的頻域特性能間接地揭示系統(tǒng)的瞬態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性，可以簡(jiǎn)單而迅速了解某些環(huán)節(jié)或者參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的瞬態(tài)特性的影響，并可指明改進(jìn)系統(tǒng)的方向。

以下實(shí)例是利用MATLAB軟件繪制系統(tǒng)的奈氏圖和伯德圖，并能夠直接計(jì)算出系統(tǒng)的福值裕度和相角裕度。

例：已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：

試?yán)L制系統(tǒng)的奈氏圖和伯德圖，計(jì)算系統(tǒng)的福值裕度和相角裕度。

自動(dòng)控制系統(tǒng)中，判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性最簡(jiǎn)便的方法是求出系統(tǒng)的所有極點(diǎn)，如果含有實(shí)部大于零的極點(diǎn)，說(shuō)明系統(tǒng)不穩(wěn)定，反之系統(tǒng)穩(wěn)定。

4 結(jié)束語(yǔ)

MATLAB涉及自動(dòng)控制的各領(lǐng)域，利用MATLAB能夠輕松分析系統(tǒng)的時(shí)域、頻域等特性。能夠讓自動(dòng)控制設(shè)計(jì)者、學(xué)習(xí)者更加直觀的認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的功能和特性，減少自動(dòng)控制研究的難度。

參考文獻(xiàn)

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[4]黃忠霖，自動(dòng)控制原理的MATLAB實(shí)現(xiàn)[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2007，2.

篇5

關(guān)鍵詞：?jiǎn)螜C(jī)片；自動(dòng)控制模式；O計(jì)程序；微控制器

1 單片機(jī)應(yīng)用原理及發(fā)展

（1）單片機(jī)屬于微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)部分，它是一種有效的微控制器，具備良好的硬件性能，單片機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了不同功能部件的統(tǒng)一性結(jié)合，在自動(dòng)控制領(lǐng)域中單片機(jī)扮演著重要的角色地位，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體系的不斷健全，單片機(jī)自動(dòng)控制體系不斷健全，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、生活領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等各個(gè)環(huán)節(jié)的普及，無(wú)論是社會(huì)民生、軍用航天等都可以看到單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的縮影，通過(guò)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的使用，可以有效增強(qiáng)產(chǎn)品的性能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的性能更新。

（2）單片機(jī)系統(tǒng)誕生于上世紀(jì)70年代，在其發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)歷了三個(gè)重要階段，最早期的單片機(jī)具備較低的工作性能，這種單片機(jī)普遍是4位或者8位的，最高的單片機(jī)是8051型號(hào)的，在此基礎(chǔ)上，發(fā)展出了MCU型號(hào)，該型號(hào)的單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在今天依舊比較常見(jiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)體系的不斷進(jìn)步，16位的單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)，這種單片機(jī)并不具備良好的工作性能，因此并未得到大規(guī)模的使用。21世紀(jì)是信息化的時(shí)代，各種信息化電子產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，這極大健全了單片機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，隨著ARM系統(tǒng)的不斷普及，32位單片機(jī)不斷得到應(yīng)用，迅速占據(jù)了主流市場(chǎng)。

（3）單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，標(biāo)志著單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了芯片方面的改革，實(shí)現(xiàn)其向MCU階段的發(fā)展，嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，標(biāo)志著現(xiàn)代化單片機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的優(yōu)化，隨著信息電子技術(shù)方案的不斷更新，EDA工具的不斷發(fā)展，單片機(jī)SOC控制系統(tǒng)不斷健全，單片微型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)不斷得到優(yōu)化，單片自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同領(lǐng)域的普及，滿足了社會(huì)發(fā)展及人民生活的要求。

2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

（1）下文將以感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)為分析范例，進(jìn)行單片機(jī)自動(dòng)控制體系的深入性分析，通過(guò)對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化，可以有效解決感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)工作的諸多要求。為了達(dá)到這個(gè)目的，需要優(yōu)化自動(dòng)平開(kāi)門(mén)芯片機(jī)控制系統(tǒng)，做好平開(kāi)門(mén)輸出信號(hào)、輸入信號(hào)的分析工作，這個(gè)環(huán)節(jié)需要進(jìn)行平開(kāi)門(mén)紅外探測(cè)器的應(yīng)用，進(jìn)行人員進(jìn)出的感應(yīng)，將所得到的信息進(jìn)行控制系統(tǒng)的傳輸，再由控制系統(tǒng)做好門(mén)的開(kāi)關(guān)控制，從而滿足實(shí)際工作的要求。

為了解決工程的實(shí)際要求，需要做好設(shè)計(jì)階段門(mén)安全性控制工作，在人通過(guò)時(shí)，系統(tǒng)需要做好及時(shí)的探測(cè)，從而避免相關(guān)人員出現(xiàn)夾傷狀況。要保證門(mén)具備良好的運(yùn)動(dòng)速度，要方面人們的通行，要確保室內(nèi)空調(diào)作用的維持。

（2）在自動(dòng)平開(kāi)門(mén)感應(yīng)過(guò)程中，紅外線探測(cè)器需要保證實(shí)時(shí)性控制工作，做好人們的進(jìn)出情況檢測(cè)工作，這需要自動(dòng)平開(kāi)門(mén)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)具備良好的實(shí)時(shí)性、及時(shí)性。感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)需要具備良好的經(jīng)濟(jì)性、美觀性、感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)一般是玻璃制品，要盡量減緩平開(kāi)門(mén)的閉合及打開(kāi)環(huán)節(jié)，避免門(mén)體受到劇烈性的沖擊。

3 單片機(jī)自動(dòng)控制應(yīng)用方案

（1）為了提升平開(kāi)門(mén)的工作效益，需要深入分析I/0設(shè)備系統(tǒng)，在單片機(jī)應(yīng)用模塊中，平開(kāi)門(mén)設(shè)備與單片機(jī)緊密相連，在I/0設(shè)備運(yùn)作過(guò)程中，需要保證其接受、輸入信號(hào)時(shí)與單片機(jī)輸入輸出信號(hào)的一致性，這就需要進(jìn)行I/0設(shè)備的優(yōu)化選擇，在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，紅外線探測(cè)器是其主要輸入設(shè)備，在平開(kāi)門(mén)工作模塊中，需要確保輸出信號(hào)線連接方案的優(yōu)化，滿足迅速開(kāi)關(guān)門(mén)的要求，避免門(mén)體受到猛烈撞擊狀況。在該系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，需要做好步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速工作的控制，提升步進(jìn)電機(jī)的控制效益，滿足現(xiàn)階段工作的要求。

在步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中，需要做好控制信號(hào)的輸入控制工作，確保其與四位口線的有效性連接，在這個(gè)過(guò)程中，步進(jìn)電機(jī)保持逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，從而滿足平開(kāi)門(mén)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)工作的要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)開(kāi)關(guān)的有效性控制。

（2）感應(yīng)式平開(kāi)門(mén)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)其內(nèi)部硬件資源的有效性分配，這需要做好平開(kāi)門(mén)整體方案設(shè)計(jì)工作，通過(guò)對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制方案的應(yīng)用，可以有效進(jìn)行平開(kāi)門(mén)硬件設(shè)備的有效性控制，在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)其軟件環(huán)節(jié)及硬件環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行開(kāi)門(mén)程序、關(guān)門(mén)程序、延時(shí)保持程序等的協(xié)調(diào)，有效解決平開(kāi)門(mén)設(shè)計(jì)問(wèn)題及工作問(wèn)題。

（3）單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)是平開(kāi)門(mén)體系的核心組成部分，這種單片機(jī)系統(tǒng)的硬件資源一般存在單片機(jī)系統(tǒng)核心處，必要時(shí)可以進(jìn)行硬件資源的外部擴(kuò)展，在感應(yīng)式平開(kāi)門(mén)工作系統(tǒng)控制模塊中，其內(nèi)部程序比較簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行硬件的擴(kuò)展，只需要進(jìn)行單片機(jī)內(nèi)硬件資源的利用。

在平開(kāi)門(mén)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要進(jìn)行信號(hào)輸入通道的有效性擴(kuò)展，做好不同類(lèi)型信號(hào)的接收工作，通過(guò)對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以滿足多樣化的信息數(shù)據(jù)采集要求，為了增強(qiáng)工作效益，需要進(jìn)行輸入電路的添加，為了有效適應(yīng)復(fù)雜性工作環(huán)境，必須提升信號(hào)的接收效益，為了避免信號(hào)受到干擾，需要進(jìn)行信號(hào)光電隔離模式的開(kāi)展。為了滿足實(shí)際工作要求，在模擬信號(hào)采集過(guò)程中，需要做好信號(hào)的放大及濾波處理，然后再進(jìn)行信號(hào)的輸出。

（4）信號(hào)輸出通道是單片機(jī)系統(tǒng)的重要輸出電路，通過(guò)對(duì)單片機(jī)相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用，做好信號(hào)的放大、濾波、變換等工作，有效處理信號(hào)復(fù)雜問(wèn)題。為了提升開(kāi)門(mén)狀態(tài)程序的設(shè)計(jì)效益，需要做好開(kāi)門(mén)狀態(tài)的及時(shí)性、實(shí)時(shí)性計(jì)時(shí)，做好探測(cè)器信號(hào)的跟蹤檢查工作。當(dāng)人進(jìn)入時(shí)要保持開(kāi)門(mén)狀態(tài)，當(dāng)人離開(kāi)時(shí)，要轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)門(mén)狀態(tài)。在開(kāi)門(mén)狀態(tài)程序模塊中，通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)軟件計(jì)時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)狀態(tài)的及時(shí)性計(jì)時(shí)。

在關(guān)門(mén)程序模塊中，需要遵循系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行已經(jīng)關(guān)門(mén)步數(shù)的及時(shí)性記錄，實(shí)現(xiàn)關(guān)門(mén)程序及開(kāi)門(mén)程序的及時(shí)性轉(zhuǎn)換，在關(guān)門(mén)程序中，需要進(jìn)行探測(cè)器信號(hào)的及時(shí)性接收，為了提升系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性，需要進(jìn)行探測(cè)器信號(hào)循環(huán)查詢(xún)方法的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)軟件的應(yīng)用，滿足開(kāi)門(mén)、閉門(mén)程序步數(shù)參數(shù)的計(jì)時(shí)工作，從而滿足關(guān)門(mén)程序設(shè)計(jì)工作的要求，在該環(huán)節(jié)中，并非進(jìn)行單片機(jī)定時(shí)器及中斷系統(tǒng)的使用，這樣可以降低單片機(jī)的工作量，優(yōu)化單片機(jī)系統(tǒng)的工作程序，滿足實(shí)際工作的要求。

平開(kāi)門(mén)程序的延時(shí)時(shí)間受到諸多因素的影響，通過(guò)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比分析，進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的延時(shí)確定狀況，開(kāi)門(mén)等待延時(shí)時(shí)間的設(shè)計(jì)需要滿足人們的實(shí)際生活需求，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)最大工作效益的提升。

上文主要就單片機(jī)控制系統(tǒng)展開(kāi)分析，旨在解決單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作開(kāi)發(fā)過(guò)程中的問(wèn)題，在實(shí)際工作模塊，單片機(jī)具備廣泛的使用領(lǐng)域，單片機(jī)系統(tǒng)具備不同的種類(lèi)，不同種類(lèi)的單片機(jī)其開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)程序也是不同的。該文單片機(jī)自動(dòng)控制的軟件、硬件配置，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)儀的有效性調(diào)試，并且取得了不過(guò)的調(diào)試效益，在調(diào)試模塊中，通過(guò)對(duì)邏輯電平開(kāi)關(guān)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)器信號(hào)的有效性模擬，通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)盒的應(yīng)用，有效提升步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程。

4 結(jié)束語(yǔ)

該文實(shí)現(xiàn)了對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制應(yīng)用方案的有效性分析，以感應(yīng)式自動(dòng)平開(kāi)門(mén)為案例，進(jìn)行了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工作模塊的深入闡述，通過(guò)對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效提升平開(kāi)門(mén)系統(tǒng)的工作效益，這需要不斷進(jìn)行單片機(jī)功能的優(yōu)化，發(fā)揮該系統(tǒng)的內(nèi)在潛力，實(shí)現(xiàn)平開(kāi)門(mén)工作步驟的簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)軟件環(huán)節(jié)及硬件環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，滿足實(shí)際工作的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]?？兹?關(guān)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能測(cè)試技術(shù)分析及應(yīng)用探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（3）.

篇6

關(guān)鍵詞：下游常水位自動(dòng)控制工作原理運(yùn)行管理

中圖分類(lèi)號(hào)：TV663 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、概述

閘門(mén)是水工建筑物的重要組成部分之一,用來(lái)控制水位,調(diào)節(jié)流量,是蓄水及引水建筑物中必不可少的組成部分。自動(dòng)控制閘門(mén)是現(xiàn)代化水利建設(shè)的重要內(nèi)容，也是是水利工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行的一項(xiàng)重要設(shè)備。下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)是一種借助水浮力和重力作用，自動(dòng)啟閉的自動(dòng)化閘門(mén)，具有運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，越來(lái)越被廣泛地應(yīng)用于供水、灌溉、防洪、發(fā)電、水運(yùn)等工程中。

下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)的特點(diǎn)是，在閘后設(shè)定某一水位條件下，當(dāng)下游需水量改變時(shí)，閘門(mén)能利用水力作用自動(dòng)地進(jìn)行啟閉調(diào)節(jié)，以滿足閘后需水量要求，無(wú)論閘上游水位如何變化，閘門(mén)的開(kāi)度大小只根據(jù)下游水位而變。這種閘門(mén)是專(zhuān)門(mén)為輸水和灌溉渠道設(shè)計(jì)的，用作渠道進(jìn)水閘、節(jié)制閘及分水閘等，可實(shí)現(xiàn)渠道自動(dòng)調(diào)節(jié)輸水。

我公司在北蘇丹凱納納和賴(lài)哈德灌溉項(xiàng)目中，甲方要求下游灌溉渠道水位穩(wěn)定，并且實(shí)現(xiàn)水閘自動(dòng)控制，所以該項(xiàng)目采用下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)。該閘門(mén)是我公司委托多家閘門(mén)生產(chǎn)廠家經(jīng)過(guò)多次室內(nèi)水工模型試驗(yàn)和中間試驗(yàn)，獲得了有關(guān)布置、結(jié)構(gòu)主要參數(shù)等一系列技術(shù)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行了施工詳圖設(shè)計(jì)和制造的。經(jīng)安裝運(yùn)行后證實(shí)：下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)啟閉靈敏、運(yùn)行可靠、節(jié)約人力，達(dá)到了預(yù)想的效果。

本文結(jié)合工作實(shí)踐談?wù)剬?duì)該類(lèi)型閘門(mén)的設(shè)計(jì)體會(huì)和認(rèn)識(shí)，同大家交流，以有益于推廣和應(yīng)用。

2、閘門(mén)在渠道中的布置

下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)布置主要由上游進(jìn)水段、閘室段、下游出水段組成。其中包括攔污柵、上游疊梁檢修閘門(mén)、工作橋、下游疊梁檢修閘門(mén)(見(jiàn)圖1)。

圖1 下游常水位水力自動(dòng)控制閘門(mén)布置圖

3、 閘門(mén)的結(jié)構(gòu)

下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)主要由面板、止水邊框、臂桿、配重箱、軸承以及浮箱、浮箱套等部位組成(見(jiàn)圖2)。

圖2 下游常水位水力自動(dòng)控制閘門(mén)結(jié)構(gòu)圖

面板和浮箱的前后側(cè)板均做成圓弧形，其圓心都和轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸心重合。浮箱底部的切線方向也通過(guò)軸心，門(mén)軸高程設(shè)置在下游設(shè)計(jì)水位上，如圖3所示。

圖3 面板、浮箱工作原理示意圖

從圖3可以看出，要使閘門(mén)處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，作用在閘門(mén)上的開(kāi)門(mén)力矩應(yīng)等于關(guān)門(mén)力矩，由此可見(jiàn)，閘門(mén)的平衡與角度無(wú)關(guān)，即當(dāng)閘后水位為設(shè)計(jì)水位時(shí)，只要在進(jìn)行閘門(mén)設(shè)計(jì)和安裝調(diào)整時(shí)，適當(dāng)調(diào)整配重，使閘門(mén)重量和重心位置滿足要求，則在該下游水位條件下，閘門(mén)開(kāi)啟到任何位置，也均能保持平衡。當(dāng)下游水位降落時(shí)，閘門(mén)浮箱浮力減小失去平衡，開(kāi)度加大，下泄流量增加，下游水位回復(fù)到與轉(zhuǎn)軸中心相同時(shí)，閘門(mén)才停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)下游水位超過(guò)轉(zhuǎn)軸中心時(shí)，閘門(mén)浮箱浮力加大轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)度減小，至水位回落到轉(zhuǎn)軸中心相同時(shí)，閘門(mén)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，能一直保持下游為常水位。

4、 閘門(mén)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）閘門(mén)是一個(gè)有兩個(gè)上支臂的弧形門(mén)，其左右支鉸軸由一個(gè)空心圓筒聯(lián)接起來(lái)，兩個(gè)上支臂支撐固定在空心圓筒上，支鉸軸與弧形面板同心，浮箱則固定在空心圓筒的下游，浮箱外緣和內(nèi)緣均為圓弧形且同心，并且圓心為支鉸軸心。

（2）為防止過(guò)水時(shí)水流沖擊浮箱下部，在浮箱的下部裝設(shè)一個(gè)護(hù)套，讓水只從箱套下游下部的孔隙中緩緩進(jìn)入，以保持較平穩(wěn)的運(yùn)行。

（3）下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)可以是露頂式也可以為潛沒(méi)式，當(dāng)上游取水的河道水位升降變化幅度大，而又能滿足取水要求時(shí)，可選擇為潛沒(méi)式孔口，即上游設(shè)混凝土胸墻。由于弧形面板的圓心與閘門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)的支鉸軸為同心，所以上游作用于弧形面板上的水壓力合力作用線通過(guò)支鉸軸心，不產(chǎn)生啟、閉門(mén)力，所以閘門(mén)的動(dòng)作只受下游水作用于浮箱底側(cè)力的控制。

（4）為保證啟閉靈活，門(mén)葉的兩側(cè)及頂部不與閘室兩側(cè)的閘墩以及胸墻接觸，其間留一些小的縫隙，同時(shí)門(mén)葉面板為上部大底部小的梯形弧面，以確保在啟閉過(guò)程中不與兩側(cè)閘墩觸碰摩擦。在支鉸軸上裝有滾動(dòng)軸承，使閘門(mén)開(kāi)啟轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸的摩阻力減小到最低限度。

（5）由于渠道內(nèi)是經(jīng)常有水的，所以閘門(mén)一般也均為開(kāi)啟狀態(tài)，只是開(kāi)啟程度不同。當(dāng)下游渠道需要檢修而要求無(wú)水時(shí)，將閘門(mén)上游的疊梁檢修閘門(mén)關(guān)閉，即可完全斷流。

（6）閘門(mén)（包括浮箱）的整體重心應(yīng)使其位于支鉸軸心的偏下游側(cè)，以使閘門(mén)自重為一個(gè)開(kāi)度力矩，而下游浮箱（后浮箱）的浮力為一個(gè)關(guān)門(mén)力矩。調(diào)整閘門(mén)重心位置，可采用在浮箱內(nèi)的適當(dāng)位置加設(shè)鑄鐵配重塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。配重塊是可以移動(dòng)的，用來(lái)調(diào)整制造中產(chǎn)生的誤差。

5、閘門(mén)的選型

下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)的不同門(mén)型是按照浮箱半徑R和孔口面積A來(lái)劃分的。例如：56／25門(mén)型，即表示該門(mén)浮箱半徑為56 cm孔口面積為25 dm2 。另外，按照作用水頭的大小，閘門(mén)又分為高水頭（AVIS）和低水頭(AVIO)兩種型號(hào)，兩者不同之處在于兩種門(mén)型具有相同的浮箱半徑和孔口高度，而低水頭型門(mén)的孔口寬度為高水頭門(mén)的兩倍。因此，當(dāng)過(guò)閘水頭損失相同時(shí)，低水頭型門(mén)的過(guò)流能力為高水頭型門(mén)的兩倍，或者對(duì)于同一過(guò)閘流量，低水頭型門(mén)的過(guò)閘水頭損失比高水頭型門(mén)的減少四倍，而最大允許水頭則減少一半。

由于下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)的動(dòng)力來(lái)源于水的浮力，所以只能應(yīng)用于常年沒(méi)有冰凍氣候的地區(qū)。

6、閘門(mén)的運(yùn)行維護(hù)

閘門(mén)常年于水中作業(yè)，防腐是保障下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)正常運(yùn)行的必要措施。本項(xiàng)目采用的防腐方式為噴鋅加封閉覆蓋涂料的方法。

日常檢查：定期對(duì)金屬件（軸承、浮箱、門(mén)面、邊框）逐個(gè)檢查；如遇漂浮物卡阻，閘門(mén)不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，應(yīng)用手動(dòng)葫蘆拉啟，人工清除雜物后再解除手動(dòng)葫蘆；及時(shí)檢測(cè)下游水位，水位的控制靠調(diào)節(jié)閘門(mén)自身配重塊來(lái)完成。

7、 結(jié)語(yǔ)

下游常水位自動(dòng)控制閘門(mén)適用于下游水量一定的輸水渠道上，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)方便、運(yùn)行可靠和管理費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)，若與遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合其效果會(huì)更加顯著。我公司建議將該類(lèi)型閘門(mén)應(yīng)用于中國(guó)南方各大灌區(qū)配套工程中的供水渠系，依靠自動(dòng)控制原理，做到節(jié)約人力物力，為實(shí)現(xiàn)渠道管理自動(dòng)化做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

【關(guān)鍵詞】污水處理；自動(dòng)控制；現(xiàn)場(chǎng)控制；集中監(jiān)控；污水處理應(yīng)用

近年來(lái)，各個(gè)地區(qū)都相繼的引進(jìn)了先進(jìn)的設(shè)備、工藝，改變了人工、簡(jiǎn)單的電器控制的污水處理局面，城市的污水處理采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)的控制技術(shù)。采用污水處理的自動(dòng)控制技術(shù)，能夠使設(shè)備的狀態(tài)不斷的優(yōu)化，隨時(shí)調(diào)整工藝、設(shè)備的參數(shù)，節(jié)約能耗；可以節(jié)約人力、物力、財(cái)力，減少事故的發(fā)生，改善勞動(dòng)的條件；進(jìn)而提高處理廠的技術(shù)管理水平。

1.污水生物處理的基本理論

目前來(lái)說(shuō)，在污水生物處理方法主要有：生物膜法、厭氧生物處理法、生物塘法、活性污泥法等。在眾多處理方法中，使用頻率最高的就是活性污泥法。活性污泥法被廣泛用于城市污水處理中。

近年來(lái)，用于污水處理的處理方法中，活性污泥處理法，已經(jīng)由最普通的活性污泥法，向CAST法、AB法、SBR法、漸減曝氣法、延時(shí)曝氣法、階段曝氣法、完全活性污泥法、吸附再生活性污泥法延伸。這些方法各具獨(dú)特的特點(diǎn)，能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，保證出水的水質(zhì)，還能夠有效的抵制污泥的膨脹。這些方法在城市的污水處理中受到歡迎，在處理過(guò)程中，又因自身的缺點(diǎn)，受到限制。在眾多方法的應(yīng)用中，同時(shí)也需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制管理。

2.自動(dòng)控制在污水處理行業(yè)的應(yīng)用

2.1自動(dòng)控制理論的發(fā)展

自20世紀(jì)末以來(lái)，隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)，在各個(gè)領(lǐng)域中，對(duì)其響應(yīng)的速度、控制的精度、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、適應(yīng)能力等都有嚴(yán)格的要求，其范圍也廣泛了。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了自動(dòng)控制的發(fā)展?？刂评碚摽煞譃椋含F(xiàn)代控制理論、經(jīng)典控制理論、智能控制理論三個(gè)階段。

2.2自動(dòng)控制在污水處理中應(yīng)用的必然性

在目前來(lái)說(shuō)，污水處理的運(yùn)行、設(shè)計(jì)，只是用經(jīng)驗(yàn)來(lái)做實(shí)驗(yàn)，這樣處理的效果有著一定的誤差。如果污水處理系統(tǒng)，不采用自動(dòng)控制，這樣就無(wú)法展現(xiàn)出污水處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。所以，在污水處理中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制是必然的。

2.3自動(dòng)控制系統(tǒng)基本構(gòu)成及工作原理

在成熟的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，可分為服務(wù)器及管理平臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)控制站、操作員站、工程師站四個(gè)單元構(gòu)成。在控制系統(tǒng)中，主要采用標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議、開(kāi)放的系統(tǒng)，不僅使監(jiān)測(cè)、管理相互集中在一起，也使危險(xiǎn)、功能相分散，加強(qiáng)了自動(dòng)控制系統(tǒng)的通用性。

（1）服務(wù)器及管理平臺(tái)，主要為整個(gè)系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用軟件、全局共享、后備數(shù)據(jù)等服務(wù)。

（2）控制系統(tǒng)的核心——現(xiàn)場(chǎng)控制站。它主要是為了保障信號(hào)的控制、采集策略的實(shí)現(xiàn)。

（3）完成系統(tǒng)和操作員之間的人機(jī)界面功能——操作員站。這一單元主要包括現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的報(bào)警功能、顯示功能、報(bào)表及操作命令的執(zhí)行功能。

（4）工程師站，主要是控制回路組態(tài)、完成系統(tǒng)的配置、下裝目標(biāo)運(yùn)行的系統(tǒng)。

2.4自動(dòng)化儀表在污水處理中的應(yīng)用

自控系統(tǒng)中，最關(guān)鍵的部分就是自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。它在污水處理中被稱(chēng)為眼睛。流量計(jì)、PH計(jì)、液位計(jì)、懸浮物濃度計(jì)、溶解氧測(cè)試儀、壓力計(jì)、溫度計(jì)等，在污水處理廠中被看作最主要的測(cè)量的儀表。

在城市的污水處理中，曝氣池作為污水處理工藝的核心，其測(cè)量?jī)x表直接關(guān)系到污水處理的質(zhì)量，作用非常重要。在城市的污水處理中，所有的測(cè)量?jī)x表上的測(cè)量值，都能夠及時(shí)的傳送到顯示器上。

2.4.1流量控制系統(tǒng)

水量在污水處理廠的運(yùn)行管理中，是一個(gè)重要的控制參數(shù)。如何及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握進(jìn)水量，對(duì)提高污水處理廠抵抗水力負(fù)荷的沖擊，有著重要的作用。流量計(jì)的安裝，能夠?qū)崟r(shí)的顯示積累處理量、實(shí)時(shí)的瞬時(shí)流量，還能夠?yàn)槲鬯幚硐到y(tǒng)的運(yùn)行，提供準(zhǔn)確的瞬時(shí)流量參數(shù)。

2.4.2格柵控制系統(tǒng)

格柵控制系統(tǒng)可以是手動(dòng)模式，也可以采用自動(dòng)模式。格柵有粗細(xì)之分，可在格柵的前后分別安裝上液位差計(jì)。通過(guò)液位差來(lái)顯示堵塞程度，將信息傳輸?shù)絇LC控制器上，將其分析計(jì)算。若超過(guò)預(yù)設(shè)數(shù)量，即提示清除垃圾，在格柵的自動(dòng)模式下，自動(dòng)控制系統(tǒng)可自動(dòng)將污物排除。從而保障水的正常流動(dòng)，減少設(shè)備的損耗。

2.4.3水泵控制系統(tǒng)

水泵的控制系統(tǒng)中，根據(jù)水泵的運(yùn)行時(shí)間，來(lái)設(shè)定成自動(dòng)將水泵換為備用泵、啟動(dòng)泵。在此系統(tǒng)中，可預(yù)設(shè)水泵的開(kāi)泵順序，如果一臺(tái)不夠，另一臺(tái)會(huì)及時(shí)啟動(dòng)。這樣能夠根據(jù)污水處理廠外的水量，及時(shí)、準(zhǔn)確的對(duì)水泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，從而差輕設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也能減少工作者的勞動(dòng)量。

2.4.4沉砂池控制系統(tǒng)

沉砂池控制系統(tǒng)，包括閘門(mén)、吸砂泵、漿葉分離機(jī)、砂水分離器等設(shè)備。在各個(gè)設(shè)備之間，存在著一定的連鎖關(guān)系，當(dāng)接到啟動(dòng)的命令后，漿葉分離機(jī)先進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，在其運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，吸砂泵將按設(shè)定的程序，自動(dòng)定時(shí)啟停，在此同時(shí)砂泵、砂水分離器同時(shí)啟動(dòng)，進(jìn)而延遲停機(jī)的時(shí)間。

2.4.5鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)

在曝氣池中，安裝懸浮物濃度計(jì)、溶解氧測(cè)試儀。鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的安裝，能夠節(jié)約損耗，保證細(xì)菌的分解能力，使設(shè)備得到保護(hù)。其主要的任務(wù)是為反應(yīng)池曝氣，提供穩(wěn)定的、充足的氣量。在鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，懸浮物濃度計(jì)，能夠準(zhǔn)確的測(cè)量出污泥的濃度，可根據(jù)其濃度對(duì)曝氣池的工藝進(jìn)行調(diào)整。

2.4.6污泥控制系統(tǒng)

可以在回流的污泥管道、剩余污泥管道中，安裝上流量計(jì)（能夠測(cè)量到回流污泥、剩余污泥）。這樣在工作者值班時(shí)，就可以輕易的判斷出回流、剩余污泥泵是否正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而解決監(jiān)控潛水泵難的問(wèn)題。

3.自動(dòng)控制在污水處理中的發(fā)展方向

所謂的自動(dòng)控制，其發(fā)展的方向就是智能控制。智能控制是把人的思維過(guò)程，進(jìn)行模型化，使用的是除了數(shù)學(xué)式以外的方法，其利用的是智能的計(jì)算機(jī)模仿人的科學(xué)。智能控制解決的問(wèn)題，都是難以用傳統(tǒng)方法去解決的，復(fù)雜的系統(tǒng)控制問(wèn)題。其主要分為模糊、精神、專(zhuān)家控制幾個(gè)分支。

污水廠自動(dòng)化控制的很多難題，都被智能控制有效地解決了。在汗水處理的過(guò)程中，智能控制中的模糊控制，能夠起到很好的控制目的；智能控制能夠減少或避免，因不確定因素或是外界干擾而引起的故障，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

總之，自動(dòng)化控制，在污水處理的過(guò)程中，可以避免或減少人為因素帶來(lái)的隱患或事故，能夠安全、可靠的完成復(fù)雜的工藝、流程，能夠保證污水處理的效果；自動(dòng)化控制，可以減輕工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高勞動(dòng)的效益、勞動(dòng)的效率；能夠有效的節(jié)約資源。但在自動(dòng)化控制的應(yīng)用中，還存在一些問(wèn)題，還需對(duì)其進(jìn)一步的研究?！科]

【參考文獻(xiàn)】

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關(guān)鍵詞：變電站；綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)；無(wú)人值守

引言

隨著當(dāng)下社會(huì)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，促使我國(guó)社會(huì)現(xiàn)代化生產(chǎn)腳步也越來(lái)越快，人們不管是在對(duì)電力能源數(shù)量需求上，還是在對(duì)其質(zhì)量需求上，所提要求也愈來(lái)愈高。而越來(lái)越普及的計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，也促使變電站中也開(kāi)始廣泛的運(yùn)用起綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。當(dāng)下我國(guó)電力系統(tǒng)相關(guān)部門(mén)已逐漸將變電站綜合自動(dòng)控制技術(shù)當(dāng)成一項(xiàng)全新技術(shù)應(yīng)用到電力電網(wǎng)中，諸多專(zhuān)業(yè)廠家也開(kāi)始將重點(diǎn)研究項(xiàng)目定位到開(kāi)發(fā)變電站自動(dòng)控制系統(tǒng)上，并對(duì)其進(jìn)行不斷地完善，并將一系列不同特色的變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)給一一推行出來(lái)，從而使得我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展要求得到有效滿足。

1 變電站綜合自動(dòng)控制技術(shù)的價(jià)值

諧波、三相不平衡、閃變、電壓偏差、頻率以及波動(dòng)這六項(xiàng)指標(biāo)是我國(guó)電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。而這六項(xiàng)指標(biāo)在很大程度上嚴(yán)格要求了電力系統(tǒng)中變電站的運(yùn)行水平。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中所具有的可靠性和經(jīng)濟(jì)性都會(huì)直接受到變電站運(yùn)行狀況的影響。而想要對(duì)變電站運(yùn)行過(guò)程中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行提升，最為基本且簡(jiǎn)單的方法就是對(duì)變電站運(yùn)行管理的自動(dòng)化水平進(jìn)行有效提升，讓變電站綜合自動(dòng)化目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)[1]。

2 目前我國(guó)變電站綜合自動(dòng)控制應(yīng)用所存在的問(wèn)題和現(xiàn)狀

2.1 我國(guó)變電站綜合自動(dòng)控制應(yīng)用的現(xiàn)狀

在我國(guó)，由于工業(yè)以太網(wǎng)的組網(wǎng)成本非常的低廉，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議也比較的通用，致使其受到了非常廣泛地運(yùn)用，逐漸被運(yùn)用到電網(wǎng)自動(dòng)控制領(lǐng)略中自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建上。而隨著不斷發(fā)展和進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)，在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中工業(yè)以太網(wǎng)以及無(wú)縫連接技術(shù)都得到了很好地使用。在綜合變電站發(fā)展上我國(guó)企業(yè)也是非常的迅速，在我國(guó)占據(jù)主流的都是從原來(lái)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化而逐漸轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，這些企業(yè)在市場(chǎng)份額上已經(jīng)多達(dá)百分之八十[2]。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是這些企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用最為廣泛的，傳統(tǒng)四合一微機(jī)測(cè)控保護(hù)單元運(yùn)用于間隔層，在通訊管理器或者管理機(jī)上進(jìn)行間隔層設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后在對(duì)多串口通信方式進(jìn)行運(yùn)用，通過(guò)各自通訊接口將原先已經(jīng)被處理過(guò)的數(shù)據(jù)分別傳輸?shù)竭h(yuǎn)端生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)和后臺(tái)管理機(jī)上，而在通訊違約上，所采用的依舊是電力系統(tǒng)的部頒CDT違約。此外，傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線，如CanBus、ProfiBus、ModBus以及Lon-Works現(xiàn)場(chǎng)總線，也仍然是這種結(jié)構(gòu)模式間隔層設(shè)備所采用的。

2.2 我國(guó)變電站綜合自動(dòng)控制應(yīng)用的問(wèn)題

人們?cè)趯?duì)這種由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所組成的企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，雖然它所采用的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)較為的先進(jìn)，具有非?？斓膫鬏斔俣取?shù)據(jù)也具有非常高的安全性以及非常穩(wěn)定和可靠的網(wǎng)絡(luò)等一系列特點(diǎn)，但是對(duì)于具有一定特殊性的企業(yè)變電站來(lái)說(shuō)，對(duì)企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化的需求還無(wú)法做到很好的滿足[3]。特別是在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)地廣泛運(yùn)用，以及無(wú)縫連接這種和其相適應(yīng)的技術(shù)，促使我國(guó)企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展和創(chuàng)新上還需要進(jìn)行不斷的完善和改進(jìn)。

當(dāng)下我國(guó)很多轉(zhuǎn)化成為企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，除了對(duì)企業(yè)實(shí)際需求很難做到滿足，一些缺陷和問(wèn)題也依然存在于實(shí)際應(yīng)用中。出現(xiàn)故障的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者出現(xiàn)問(wèn)題的間隔層設(shè)備，都是讓系統(tǒng)和系統(tǒng)之間所存在的通信故障誘導(dǎo)出來(lái)的，從而使整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)，甚至還會(huì)讓整個(gè)系統(tǒng)遭受癱瘓，這個(gè)致命缺陷在所有的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中都存在著。而很多廠家為了將這個(gè)問(wèn)題解決掉，都開(kāi)始采用一系列的措施來(lái)防范，如雙機(jī)切換、雙機(jī)冗余等，但是所取得的效果卻并不是很理想。很多處理方式都只能做到將前置機(jī)和通訊管理器故障出現(xiàn)頻率進(jìn)行降低，而不能讓這類(lèi)問(wèn)題在根本上被解決掉。

3 變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究

3.1 變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計(jì)

通過(guò)站內(nèi)、占中以及電站所構(gòu)成的一種異構(gòu)系統(tǒng)，并通過(guò)對(duì)前置機(jī)進(jìn)行傳輸各種不同規(guī)約數(shù)據(jù)，在有前置機(jī)解析和打包這些傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，在以太網(wǎng)中運(yùn)用XML格式進(jìn)行傳輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程就是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

在對(duì)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)組網(wǎng)進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，工業(yè)以太網(wǎng)這種在當(dāng)下被廣泛運(yùn)用的技術(shù)是最為普遍的選擇，在一些大型樞紐變電站中更是如此，在節(jié)點(diǎn)數(shù)目上由于220kV以上電壓等級(jí)的變電站具有很多，成千上萬(wàn)個(gè)CPU分布在站內(nèi)，擁有很大的數(shù)據(jù)信息流，且在速率上也具有非常高的要求，在實(shí)時(shí)性、時(shí)間以及寬帶等指標(biāo)同步上LonWorks網(wǎng)絡(luò)已逐漸顯得力不從心，而能夠滿足上述要求的只有工業(yè)以太網(wǎng)。因此，在大型樞紐變電站內(nèi)部中工業(yè)以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，是最好的選擇。

在設(shè)計(jì)的具體過(guò)程中，可以依據(jù)電氣設(shè)備中變電站進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制的接口類(lèi)型來(lái)設(shè)計(jì)：首先，將嵌入式以太網(wǎng)接口配送到每個(gè)需要檢測(cè)控制的電氣設(shè)備上，將以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)直接設(shè)置在該設(shè)備上，從而使其可以直接的連接到工業(yè)以太網(wǎng)上[4]。其次，通過(guò)RS232/485或現(xiàn)場(chǎng)總線等方式將不具備以太網(wǎng)接口的幾個(gè)測(cè)控裝置連接在一起，然后利用通信控制器上的嵌入式以太網(wǎng)接口，將以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)直接設(shè)置在這些測(cè)控裝置上，從而使其可以有效地連接到以太網(wǎng)。這兩種應(yīng)用模式都需要對(duì)嵌入式以太網(wǎng)接口進(jìn)行設(shè)計(jì)，兩者本質(zhì)上幾乎相同，但是如果考慮到變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的電壓等級(jí)、成本以及配置，這兩種模式的適用范圍就存在很大差異；而如果考慮到可靠性，作為數(shù)據(jù)流在站內(nèi)的核心，變電站內(nèi)通信系統(tǒng)使用雙以太網(wǎng)冗余配置是最好的選擇。

3.2 實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)

在進(jìn)行實(shí)際的實(shí)施過(guò)程中，在變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)上，應(yīng)該對(duì)面向?qū)ο蠓椒ㄔO(shè)計(jì)進(jìn)行采用，對(duì)配置進(jìn)行分層分布，將全站綜合自動(dòng)控制設(shè)備分成兩種，一種為站控層設(shè)備，一種為間隔層設(shè)備。首先，監(jiān)視、控制、測(cè)量以及管理全站設(shè)備的中心所在設(shè)置成站控層，并對(duì)各間隔層設(shè)備所接收到的數(shù)字量、電度量以及模擬量等信息進(jìn)行收集，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制命令進(jìn)行，在遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)上運(yùn)用遠(yuǎn)動(dòng)工作站中專(zhuān)用的遠(yuǎn)動(dòng)通道和調(diào)度端來(lái)進(jìn)行通信。其次，間隔層主要是對(duì)實(shí)時(shí)信息進(jìn)行收集，并對(duì)間隔層中一切設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，在于站控層的操作要求上進(jìn)行自主協(xié)調(diào)的就地進(jìn)行操作，從而使設(shè)備地安全運(yùn)行得到保障[5]。而且在設(shè)備開(kāi)關(guān)上具有就地和遠(yuǎn)方切換的功能，在站控層出現(xiàn)問(wèn)題沒(méi)有效果的時(shí)候，間隔層的監(jiān)控和保護(hù)功能依舊可以獨(dú)立完成。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)科學(xué)水平的迅速發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用也愈加顯得重要起來(lái)，只有對(duì)其進(jìn)行不斷的完善，才能使我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性能得到加強(qiáng)，從而使我國(guó)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的提升得到有效促進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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[4]魯東海，孫純軍，秦華.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能變電站輔助控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].華東電力，2011，4：567-571.

篇9

[關(guān)鍵詞] 自動(dòng)化控制技術(shù)； 煤礦控制系統(tǒng)； 安全應(yīng)用； 煤礦開(kāi)采

煤礦行業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)越來(lái)越重視。煤礦開(kāi)采中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)是杜絕煤礦生產(chǎn)安全事故的重要舉措，能夠?qū)碌臓顩r進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控和控制，降低了事故發(fā)生率，提高煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)。但是在目前我國(guó)的煤礦開(kāi)采過(guò)程中，大多數(shù)都是人工操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的監(jiān)控和控制，所以引入自動(dòng)控制技術(shù)，能夠有效的提升煤礦生產(chǎn)的安全性，很大程度上改善了系統(tǒng)的管理水平。

一 自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響

1 煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀

煤礦事業(yè)是我國(guó)主要的能源產(chǎn)業(yè)，所以在促進(jìn)煤礦事業(yè)的發(fā)展的前提下一定要提高安全防護(hù)措施，采用強(qiáng)化管理、改善科技等手段進(jìn)行煤礦安全管理的治理整頓。但是在目前的礦井開(kāi)發(fā)中仍然有很大的事故發(fā)生，這就暴露出一些問(wèn)題。我國(guó)大多數(shù)的煤礦地質(zhì)條件都比較復(fù)雜，施工難度大，很容易帶來(lái)安全隱患，管理手段也不是很先進(jìn)，對(duì)于沖擊地壓、瓦斯防治等都不能及時(shí)的處理，加上現(xiàn)在的監(jiān)控設(shè)備很落后，導(dǎo)致安全管理科技停滯不前，不能夠提供正確的管理以及安全保障。在礦井事業(yè)中的專(zhuān)業(yè)人才稀缺，從業(yè)人員技能水平不足，隨著信息化的到來(lái)，對(duì)技術(shù)人員的要求越來(lái)越高，然而大多數(shù)企業(yè)缺少采礦的專(zhuān)業(yè)人才，這是企業(yè)面臨的很大難題。對(duì)于內(nèi)部的管理也存在明顯的缺陷，在安全、技術(shù)、資源等管理上有嚴(yán)重的缺乏，這對(duì)于礦井的安全管理帶來(lái)很大的隱患。

2 自動(dòng)控制技術(shù)在煤礦開(kāi)采中使用存在的問(wèn)題

目前我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)還處在初始階段，性能過(guò)于單一，局部形式的發(fā)展?fàn)顩r。而在發(fā)達(dá)國(guó)家的自動(dòng)化水平明顯比我國(guó)略高一籌，在技術(shù)方面普遍實(shí)現(xiàn)了智能化、自動(dòng)化的集成方式。這與企業(yè)自身的管理模式和工藝水平息息相關(guān)，在我國(guó)的管理模式比較傳統(tǒng)，局限于舊時(shí)的傳統(tǒng)理念，但是在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理，而且對(duì)人員的管理與生產(chǎn)模式不斷的進(jìn)行創(chuàng)新。在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，我國(guó)依舊處于被動(dòng)狀態(tài)，不能及時(shí)的進(jìn)行創(chuàng)新研究，設(shè)計(jì)水平進(jìn)步緩慢，這也是源于對(duì)人才管理的疏忽，缺少綜合性復(fù)合人才是自動(dòng)化技術(shù)水平發(fā)展緩慢的主要因素之一，而且在培養(yǎng)機(jī)制也沒(méi)有創(chuàng)新的發(fā)展，總體來(lái)說(shuō)我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平的發(fā)展空間很大，只有采取創(chuàng)新的管理模式和育人機(jī)制，才能最大程度上提升我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)水平。

二 煤礦開(kāi)采中自動(dòng)控制技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)工作原理

自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用分散檢測(cè)、整體控制的方式，在煤礦的生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)置若干監(jiān)控分站，能夠動(dòng)態(tài)的檢測(cè)煤礦的風(fēng)量、溫度以及有毒氣體的含量，然后將檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)通信電纜傳輸?shù)矫旱V通風(fēng)主站上，各監(jiān)測(cè)分站的信息也匯集到主站進(jìn)行集中管理，最后通過(guò)計(jì)算，得出煤礦安全生產(chǎn)中各項(xiàng)指標(biāo)的狀況，并根據(jù)煤礦生產(chǎn)的要求制定出相應(yīng)的控制方案，待系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為控制指令時(shí)傳達(dá)給各分站監(jiān)控中心，在變頻裝置的作用下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的目的。其原理圖如下：

2 系統(tǒng)組成

自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包括傳感器系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)兩大部分組成。

1） 傳感器系統(tǒng)

自動(dòng)化系統(tǒng)中要接收不同的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和指令，傳輸多路信號(hào)有兩種方式，一種是時(shí)分制，是根據(jù)時(shí)序的不同傳送不同的信號(hào)；另一種是頻分制，信號(hào)的發(fā)送根據(jù)自身的頻率而定，不會(huì)出現(xiàn)混淆的情況，由于這種電路的構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，出現(xiàn)的故障次數(shù)少，所以在實(shí)際應(yīng)用中要大力推廣。在頻分制系統(tǒng)中，采用了載頻器對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收和傳送，信號(hào)的傳輸介質(zhì)為 500V 以下的動(dòng)力傳輸線，能夠動(dòng)態(tài)的監(jiān)控巷道中各性能指標(biāo)。

2） 中央控制系統(tǒng)

對(duì)于利用輪斗挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)采一般有三種開(kāi)采工藝作為選擇，特大型、普通型以及緊湊型輪斗挖掘機(jī)。但因?yàn)榫o湊型輪斗挖掘機(jī)的斗輪比較短，容易進(jìn)行變幅工作的操作，以及其機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)器自重輕、造價(jià)便宜；再加上操作簡(jiǎn)便、易于維修等優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)煤礦開(kāi)采工作一般選擇緊湊型輪斗挖掘機(jī)進(jìn)行。此外，最為重要的是緊湊型的輪斗挖掘機(jī)其半徑以及卸載的半徑長(zhǎng)度較短，調(diào)幅方式也采用液壓缸式。對(duì)于其移動(dòng)方面也采用最為簡(jiǎn)便的雙履帶的走行式，此外，該設(shè)備的平衡架位位于機(jī)體底部并采用法蘭盤(pán)相連接，這大大的降低了帶機(jī)體的作業(yè)高度，方便煤炭開(kāi)采作業(yè)的進(jìn)行。

中央控制系統(tǒng)主要通過(guò)微型計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，由于微型計(jì)算機(jī)的接口多，而且擴(kuò)散能力強(qiáng)，能夠完成系統(tǒng)所分配的任務(wù)。在對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)的作用下，達(dá)到了精度高、速度快等特點(diǎn)。中央控制系統(tǒng)的主要任務(wù)就是將監(jiān)控站所采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，并制定出相應(yīng)的控制方案，根據(jù)實(shí)際需求對(duì)通風(fēng)量進(jìn)行調(diào)控，同時(shí)，中央控制系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)警的功能，具體包括以下幾個(gè)方面：① 發(fā)出指令傳遞給監(jiān)控站，實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)分站系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。② 對(duì)各監(jiān)控站的反饋信息進(jìn)行處理并修改。③ 根據(jù)系統(tǒng)的需求制定相應(yīng)的控制方案，并轉(zhuǎn)換為控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。④ 監(jiān)控設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)異常，能夠及時(shí)的報(bào)警并啟動(dòng)相應(yīng)的處理程序。

三 自動(dòng)控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中的功能和應(yīng)用

1 實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)表的查詢(xún)與打印

系統(tǒng)將傳感器采集到的數(shù)據(jù)，主要包括煤礦開(kāi)采設(shè)備的運(yùn)行狀況、風(fēng)壓以及有毒氣體排放等參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，然后根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)值相比較，為操作人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考依據(jù)。為了方便操作人員的更加直觀的看到煤礦開(kāi)采的工作狀況，自動(dòng)控制的系統(tǒng)設(shè)置了數(shù)據(jù)報(bào)表的功能，在數(shù)據(jù)的傳輸中，能夠?qū)?shí)時(shí)的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)按照規(guī)定的報(bào)表的模式打印出來(lái)。數(shù)據(jù)報(bào)表中有多種報(bào)表的方式可供選擇，根據(jù)工作人員的需求選擇報(bào)表的方式，提供了很大的便捷。

頂板管理主要需要考慮有履帶行走式液壓支架掩護(hù)以及無(wú)履帶行走式液壓支架掩護(hù)兩種情況。其中，在有履帶行走式液壓支架掩護(hù)的情況下，對(duì)于位于采空區(qū)的連續(xù)采煤機(jī)切割死角位置的煤柱無(wú)法回收，除此之外，對(duì)于煤房中的絕大所述的煤柱都是可以回收的，單純依賴(lài)遺留下來(lái)的煤柱不足以起到頂板支撐的作用，所以，在實(shí)踐中頂板直接頂是隨著開(kāi)采的進(jìn)展而隨時(shí)冒出的，老頂則將會(huì)在滯后一定時(shí)間后安全垮落。頂板管理所采取的是全部垮落法；對(duì)于無(wú)履帶行走式液壓支架的情況，單翼煤柱回收法與雙翼煤柱回收法在采空區(qū)的支撐方面并不存在差異，均是依賴(lài)于設(shè)置規(guī)整的煤柱發(fā)揮支撐作用。

2 繪制趨勢(shì)曲線

根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)圖形的方式表示出來(lái)，通過(guò)圖形可以看到各模擬量的變化情況，在圖形上可以描繪出實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線。實(shí)時(shí)曲線就是指?jìng)鞲衅髟谝欢螘r(shí)間內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)，整合出來(lái)的圖形曲線；歷史曲線就是指對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、匯總。通過(guò)曲線能夠直接展現(xiàn)出煤礦開(kāi)采的生產(chǎn)狀況和其他器件的工作狀況，保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3 安全機(jī)制的設(shè)置

在系統(tǒng)中設(shè)置了不同等級(jí)的安全級(jí)別，同時(shí)對(duì)操作人員也設(shè)置了不同的權(quán)限，比如在安全分析人員只能夠在權(quán)限的范圍之內(nèi)查看警報(bào)信息和報(bào)表的情況，其他的數(shù)據(jù)不能查詢(xún)。在不同級(jí)別的操作人員上設(shè)定了不同的密碼等級(jí)，當(dāng)操作人員的等級(jí)達(dá)到相應(yīng)的權(quán)限時(shí)，才能夠控制相應(yīng)的區(qū)域，對(duì)于沒(méi)有權(quán)

限的操作系統(tǒng)直接拒絕，在很大程度上提升了系統(tǒng)的安全可靠性。

總而言之，自動(dòng)控制系統(tǒng)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用，通過(guò)在監(jiān)控單元和控制單元的作用下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦設(shè)備運(yùn)行狀況以及各項(xiàng)安全指標(biāo)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，保證了煤礦的安全、可靠的生產(chǎn)。對(duì)突況及時(shí)的處理，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班，很大程度上提升了煤礦系統(tǒng)的安全性，降低了煤礦開(kāi)采過(guò)程中的資金投入，給企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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篇10

鋁材厚度控制精度是熱軋鋁板產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一，研究厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用具有重要意義?；诖耍恼戮C合分析了厚度誤差產(chǎn)生的因素，同時(shí)闡述了厚度自動(dòng)控制的具體應(yīng)用以及故障診斷。

關(guān)鍵詞：

熱粗軋機(jī)；厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)；彈跳；輥縫

厚度控制系統(tǒng)是軋制自動(dòng)化系統(tǒng)中不可缺少的一部分，它關(guān)系到板帶的厚控精度與性能及其成品率。熱粗軋軋制的產(chǎn)品質(zhì)量，不單單影響在粗軋機(jī)工序，影響到整個(gè)熱軋線的生產(chǎn)效率，更能影響到熱精軋的軋制產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。因此厚度控制成為生產(chǎn)中的重中之重，通過(guò)自動(dòng)厚度控制達(dá)到消除厚差以及產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。

1厚度誤差產(chǎn)生原因分析

一般而言，厚度誤差的產(chǎn)生原因包括三個(gè)方面，即軋件材料因素、軋機(jī)控制系統(tǒng)干擾因素和機(jī)械設(shè)備因素。（1）軋件來(lái)料干擾因素。其中，軋件來(lái)料的寬度、硬度、厚度、平直度和斷面等因素都會(huì)影響到產(chǎn)品的厚度。（2）軋機(jī)控制系統(tǒng)的干擾因素。控制系統(tǒng)中影響鋁板厚度精度的主要因素包括軋機(jī)的速度、軋制力、彎輥、張力、厚度傳感器。（3）機(jī)械及液壓裝置的干擾因素。軋機(jī)機(jī)械裝置本身的缺點(diǎn)及某個(gè)參數(shù)的變化會(huì)影響出口帶鋼的厚度，表現(xiàn)為軋輥彈跳、軋機(jī)剛度、軋輥直徑及寬度的變化、軋輥熱脹冷縮、軋輥軸承油膜厚度等。

2厚控控制系統(tǒng)組成

（1）檢測(cè)裝置包含位置測(cè)量和壓力測(cè)量，其中壓下測(cè)量采用增量式編碼器，用于檢測(cè)壓下電機(jī)的速度，進(jìn)而計(jì)算出壓下量。壓上測(cè)量采用磁尺位移傳感器，測(cè)量壓上缸行走位置，用于位置環(huán)控制。壓力傳感器，用于測(cè)量壓上油缸壓力，用于壓力環(huán)控制。磁尺位移傳感器具有高精度、高可靠性、高頻響性，響應(yīng)頻率快，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。壓力傳感器采用進(jìn)口元件，保證高可靠性和穩(wěn)定性。高可靠性的檢測(cè)裝置，保證板帶的軋制精度。（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含壓上液壓油缸，壓下電機(jī)和螺桿，彎輥缸，伺服閥，伺服閥放大版，西門(mén)子S7-400PLC控制器。通過(guò)調(diào)節(jié)壓上缸伺服閥的進(jìn)油和出油來(lái)控制油缸的升縮，進(jìn)而達(dá)到精確控制輥縫的目的。通過(guò)調(diào)節(jié)伺服閥的進(jìn)油和出油來(lái)控制彎輥缸的伸出、縮回，從而控制彎輥力的大小。（3）控制部分包含三個(gè)部分，分別為油缸模式，AGC控制模式和人機(jī)界面（控制軟件）。油缸模式包含位置閉環(huán)，壓力閉環(huán)，彎輥控制。AGC控制模式包含GM-AGC，彈跳補(bǔ)償，傾斜補(bǔ)償。人機(jī)界面包含HMI主界面和軋制表。HMI主界面由軋機(jī)剛度測(cè)量，系統(tǒng)靠零，控制參數(shù)修正，系統(tǒng)診斷，帶材設(shè)定和輸入數(shù)據(jù)，軋制表和軋制序列，報(bào)警狀態(tài)等組成。

3熱粗軋機(jī)自動(dòng)厚度控制具體應(yīng)用

3.1軋機(jī)靠零由于在板帶軋制過(guò)程當(dāng)中，軋輥對(duì)板帶的壓力使軋件產(chǎn)生塑性變形，板帶從入口厚度H壓縮到出口厚度h。與此同時(shí)，板帶也給軋輥以大小相同、方向相反的反作用力，這個(gè)反作用力傳到軋機(jī)本體各部位的零件，使各零件產(chǎn)生一定的彈性變形。這些彈性變形累積后都反映在軋輥的輥縫上，使輥縫增大，這就被稱(chēng)為彈跳。實(shí)踐表明，在軋制力P的作用下，工作機(jī)座會(huì)產(chǎn)生彈性形變量ΔS其形變量ΔS與軋制力P之間的關(guān)系曲線，稱(chēng)為彈跳曲線。由于機(jī)座各零件之間的非線性接觸變形并不是穩(wěn)定的，并且每次換輥都會(huì)有變化，所以在實(shí)際生產(chǎn)中軋輥的實(shí)際零位是不難確定的，這樣擺輥縫時(shí)的基準(zhǔn)點(diǎn)就不能夠確定，因此不能將彈跳方程直接用于控制板帶的軋出厚度。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了消除上述不確定的影響，就需要軋機(jī)靠零?？苛氵^(guò)程按照一下步驟執(zhí)行：（1）電動(dòng)壓下抬起開(kāi)輥縫50mm；（2）液壓壓上上升40mm；（3）壓下電機(jī)動(dòng)作下壓；（4）軋制力大于30噸時(shí)，液壓壓上；（5）軋制力大于90噸，工作輥以靠零轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)；（6）軋制力大于900噸，支撐輥旋轉(zhuǎn)1-2圈后，存儲(chǔ)參考零點(diǎn)，然后開(kāi)輥縫至指定位置，結(jié)束。實(shí)踐表明軋機(jī)靠零可以消除各不確定因素，為軋制精度提供保障。

3.2自動(dòng)位置控制系統(tǒng)（APC）/自動(dòng)壓力控制系統(tǒng)（AFC）在軋制過(guò)程中先將輥縫自動(dòng)地控制到預(yù)先給定的目標(biāo)值，并且使控制后的實(shí)際位置與目標(biāo)位置誤差值保持在允許的偏差范圍之內(nèi)，這種控制系統(tǒng)稱(chēng)為自動(dòng)位置控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)為APC系統(tǒng)。為了按要求軋出所給定厚度的軋件，首先必須在軋件進(jìn)入輥縫之前，應(yīng)預(yù)先設(shè)定輥縫；其次，在軋制過(guò)程中，為了使軋后的軋件厚度保持均勻一致，還必須跟隨軋制條件的變化及時(shí)地調(diào)整輥縫的大小，而這些都是通過(guò)APC的設(shè)定和輥縫調(diào)節(jié)及時(shí)完成的。

3.2.1自動(dòng)位置控制系統(tǒng)（APC）由于粗軋機(jī)來(lái)料厚度大，并且每個(gè)道次壓下量較大，在自動(dòng)擺輥縫的過(guò)程中，液壓缸的行程有限，故采用電液APC系統(tǒng)。這樣電動(dòng)APC起粗調(diào)作用，液壓APC配合電動(dòng)APC起精調(diào)作用。電動(dòng)APC系統(tǒng)，電動(dòng)壓下位置采用雙閉環(huán)控制模式，外環(huán)為目標(biāo)位置控制方式，內(nèi)環(huán)為速度環(huán)控制方式。通過(guò)增量型旋轉(zhuǎn)編碼器來(lái)檢測(cè)壓下電機(jī)的位置和速度，通過(guò)計(jì)算得到停車(chē)的提前量，在到達(dá)停車(chē)點(diǎn)前向壓下電機(jī)發(fā)送停車(chē)命令。由于停車(chē)后會(huì)有位置偏差，但是此位置偏差可以通過(guò)壓上油缸的位置調(diào)整加以補(bǔ)償，這種控制方式可以避免因位置超調(diào)而引起電機(jī)反轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的壓下螺絲與螺母之間的間隙。液壓APC系統(tǒng)由伺服閥放大器、伺服閥、壓上油缸以及索尼磁尺等環(huán)節(jié)組成，其工作過(guò)程為，當(dāng)軋輥的實(shí)際或輥縫與設(shè)定值之間產(chǎn)生偏差，此偏差信號(hào)經(jīng)FM458計(jì)算并經(jīng)伺服閥放大器，驅(qū)動(dòng)伺服閥動(dòng)作，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)油缸，從而使軋輥的位置向目標(biāo)設(shè)定值移動(dòng)，直到軋輥的實(shí)際位置與設(shè)定值相等，使偏差為零，油缸停止移動(dòng)，輥縫保持不變。

3.2.2自動(dòng)壓力控制系統(tǒng)（AFC）壓力控制是AGC控制的第二個(gè)基本內(nèi)環(huán)，它需與其它AGC模式一同使用。安裝在壓上油缸上的壓力傳感器檢測(cè)負(fù)載操作側(cè)與傳動(dòng)側(cè)油缸的壓力，經(jīng)轉(zhuǎn)換得到軋機(jī)軋制力反饋信號(hào)，反饋的軋制力信號(hào)和壓力給定信號(hào)相比較，用兩者的差值來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服閥，調(diào)整壓上油缸使差值趨于零來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)際軋制負(fù)載與操作者給定軋制負(fù)載相一致。壓力控制主要用于軋機(jī)預(yù)壓靠調(diào)零、軋機(jī)調(diào)試、軋機(jī)剛度測(cè)量、壓力-張力速度AGC控制及故障診斷等。

4故障診斷

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，難免出現(xiàn)故障。故障可以發(fā)生在液壓油缸漏油，磁尺位移傳感器損壞，壓力傳感器損壞，壓上伺服閥堵塞等，導(dǎo)致厚控受到影響。這些故障可以通過(guò)HMI診斷畫(huà)面，報(bào)警表以及l(fā)abview數(shù)據(jù)記錄曲線綜合判斷出故障范圍和位置。數(shù)據(jù)的記錄和各傳感器的在線觀察，為故障排除提供了便捷。

5結(jié)束語(yǔ)

熱粗軋機(jī)厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于保證鋁材厚度的加工精度具有重要意義。文章綜合分析了熱粗軋機(jī)厚度誤差的產(chǎn)生原因，分析了自動(dòng)控制系統(tǒng)在瑞閩熱軋機(jī)的具體應(yīng)用。自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中取得了良好的效果，為產(chǎn)品質(zhì)量提供基礎(chǔ)。

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