自動控制系統精選(九篇)
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第1篇：自動控制系統范文
【關鍵詞】電氣；自動控制；控制方式
中圖分類號：TM92文獻標識碼A文章編號1006-0278（2013）06-183-01
一、概述
一個理想的控制系統，在其控制過程中應始終使被控量等于給定值。但是，由于系統中儲能元件的存在以及能源功率的限制，使得運動部件的加速度受到限制，其速度和位置難以瞬時變化。所以，當給定值變化時，被控量不可能立即等于給定值，而需要經過一個過渡過程，即瞬態過程。所謂瞬態過程就是指系統受到外加信號作用后，被控量隨時間變化的全過程。瞬態過程可以反映系統內在性能的好壞，而常見的評價系統優劣的性能指標也是從瞬態過程定義出來的。對系統性能的基本要求有三個方面：穩定性、快速性、準確性。
自動控制理論研究的是如何接受控制對象和環境特征，通過能動地采集和運用信息，施加控制作用，使系統在變化或不確定的條件下正常運行并具有預定功能。它是研究自動控制共同規律的技術科學，其主要內容涉及受控對象、環境特征、控制目標和控制手段以及它們之間的相互作用。具有“自動”功能的裝置自古有之，瓦特發明的蒸汽機上離心調速器是比較自覺地運用反饋原理進行設計并取得成功的首例。麥克斯韋對它的穩定性進行分析，于1868年發表的論文當屬最早的理論工作。從20世紀20年代到40年代形成了以時域法、頻率法和根軌跡法為主要內容的“經典”控制理論。60年代以來，隨著計算機技術的發展和航天等高科技的推動，又產生了基于狀態空間模型的“現代”控制理論。隨著自動化技術的發展，人們力求使設計的控制系統達到最優的性能指標，為了使系統在一定的約束條件喜下，其某項性能指標達到最優而實行的控制稱為最優控制。當對象或環境特性變化時，為了使系統能自行調節，以跟蹤這種變化并保持良好的品質，又出現了自適應控制。
二、自動控制系統的基本構成及控制方式
（一）開環控制
控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯系時，稱為開環控制。開環控制的特點是系統結構和控制過程很簡單，但抗擾能力差、控制精度不高，故一般只能用于對控制性能要求較低的場合。
（二）閉環控制
控制裝置與受控對象之間，不但有順向作用，而且還有反向聯系，既有被控量對控制過程的影響，這種控制稱為閉環控制，相應的控制系統稱為閉環控制系統。閉環控制系統又被稱為反饋控制或按偏差控制。閉環控制系統是通過給定值與反饋量的偏差來實現控制作用的，故這種控制常稱為按偏差控制，或稱反饋控制。此類系統包括了兩種傳輸信號的通道：由給定值至被控量的通道稱為前向通道；由被控量至系統輸入端的通道稱為反饋通道。閉環系統能減小或消除作用，但若設計調試不當，易產生震蕩設置不能正常工作。自動控制原理中所討論的系統主要是閉環控制系統。
（三）復合控制
反饋控制是在外部的作用下，系統的被控量發生變化后才做出相應調節和控制的，在受控對象具有較大時滯的情況下，其控制作用難以及時影響被控量，進而形成快速有效的反饋控制。前饋補償控制，則在測量出外部作用的基礎上，形成與外部作用相反的控制量，該控制量與相應的外部作用共同作用的結果，使被控量基本不受影響，即在偏差產生之前就進行了防止偏差產生的控制。在這種控制方式中，由于被控量對控制過程不產生影響，故它也屬于開環控制。前饋補償控制與反饋控制相結合，就構成了復合控制。復合控制有兩種基本形式：按輸入前饋補償的復合控制和按擾動前饋補償控制的復合控制。
三、自動控制系統的分類
自動控制系統的分類方法較多，常見的有以下幾種：線性系統和非線性系統。由線性微分方程或線性差分方程所描述的系統為線性系統；由非線性方程所描述的系統稱為非線性系統；定常系統和系統，從系統的數學模型來看，若微分方程的系數不是時間變量的函數則稱此類系統為定常系統。否則稱為是系統。若系統既是線性的又是定常的，則稱之為線性定常系統；連續系統、離散系統和采樣系統，從系統中的信號來看，若系統各部分的信號都是時間的連續函數即模擬量，則稱此系統為連續系統，若系統中有一處或多處信號為時間的離散函數，如脈沖或數碼信號，則稱之為離散系統。若系統中既有模擬量也有離散信號，則又稱為采樣系統；恒值系統、隨動系統和程序控制系統，若系統的給定值為一定值，而控制任務就是克服騷動，使被控量保持恒值，此類系統稱為恒值系統。若系統給定值按照事先不知道的時間函數變化，并要求被控量跟隨給定值的變化，則此類系統稱為隨動系統。若系統的給定值按照一定時間函數變化，并要求被控量隨之變化，則此類系統稱為程序控制系統。此外，根據組成系統的物理部件的類型，可分為機電控制系統、液壓控制系統、氣動系統以及生物系統等。根據系統的的被控量，又可分為位置控制系統、速度系統、溫度控制系統等。
第2篇：自動控制系統范文
【關鍵詞】樓宇自控系統（BA） 設計 系統干線圖 平面設備圖
樓宇自動控制系統，它是利用計算機，自動地對建筑物內的電氣設備進行監控，它具有節能、提高經濟效率和改善設備周圍環境等功能，現在越來越被人們所接受，是現代建筑的重要組成部分之一。所以自動監控系統成為了現代建筑學中的核心。
1992年的《建筑工程設計文件編制深度規定》中沒有詳細的規定，如何進行規范詳細的設計一直沒有明確的標準。尤其是在民用建筑中，建筑電氣設計分方案設計、初步設計和施工圖設計三個階段，對于各個階段的設計深度一直很混亂。國家建設部從01年開始籌備重新編寫設計深度的規定，經過各方面專家一年多的討論、磋商，參照了國外的有關資料，于03年4月1日正式頒發了新的《建筑工程設計文件編制深度規定》，并要求03年6月1日實施，同時廢止原有《規定》。新版《規定》與92年版相比，變化比較大，取消了初設時的大量表格計算；施工圖設計中把BA系統大部分圖紙規定由承包商負責深化設計，相對地減少了設計院的負擔。雖然《規定》中還有不完善的地方，但在沒有更新、更權威的部門推出規定之前，應必須執行此《規定》。當然《規定》是指導方面的，不可能非常細，在細節上每個設計人員都會有各自的理解。本文一則依據每次《規定》討論會上專家們的意見，請教了部分《規定》的編者；二則依據了設計院設計人員的意見和 BA 承包商技術人員的意見，對BA 各個階段的設計進行闡述和比較，供設計人員參考。從新《規定》上可以看出，把一部分圖紙內容劃到深化設計中去，從繪圖的工作量上減少了，但是從對BA的了解深度上一點也沒有減少。因為一方面從《規定》要求的設計內容上，對深化設計的內容沒有深入的了解是無法很好的完成的；另一方面《規定》要求配合承包方了解設備及要求，審查深化設計圖紙，這就要求設計人員對BA系統要有深刻的了解。
1 總則
首先，BA是對設備進行自動的監測和控制，要想把設計做好，必須詳細的把被監測和控制設備的運行原理及控制的要求深入地了解。目前BA監控的主要內容有幾個大的方面，有照明系統、變配電系統、給排水系統、空調系統，以及對電梯、扶梯的監視，其中最主要的是空調系統。當利用BA 來完成系統集成的功能時，要清楚的知道其他的系統和BA之間的信息傳遞，從原則上來說，方案設計的文件應該滿足編制初步的設計文件需要；初步設計文件應滿足編制施工圖設計文件的需要；施工圖設計文件應滿足設備材料采購、非標準設備制作和施工的需要。BA子系統的分類及名稱應依據國家的標準：《智能建筑設計標準》GB/T 50314-2000；圖紙的排列順序按《規定》中的順序（如設計說明、系統圖、平面圖、材料表）。一般地來說，設計院對BA的設計是包括在弱電設計或是在總的電氣設計中，而工程承包方二次的深化設計往往都是單項的 BA 設計。《規定》劃到深化設計中的圖紙主要有三部分內容：一是子系統的系統圖，雖然目前在施工圖中不必要求出了，但是草圖還是必須要有的，這樣如果在圖紙歸檔的時候，作為設計資料來一起歸檔的話，沒有這部分草圖，DDC的選擇和監控點的統計是根本無法進行的；二是傳感器、執行器材料的選擇；三是DDC與機房內設備之間連接的平面圖。
2 設計方案
此設計階段中，建筑電氣專業設計的文件主要為設計說明書，包括以下內容：
（1）設計范圍是在電氣或弱電總說明中闡述建筑物智能化設計的標準等級，設計上的內容包括建筑設備監控系統。
（2）BA 設計的相關系統內容。應當說明下自控設計包含的內容，主要是對變配電設備.配電系統.空調系統設備運行.給排水系統設備的運行情況進行監視.控制.測量和記錄，以及對電梯和自動扶梯的運行監視
（3）當由樓宇自控系統完成系統集成時，應當說明下集成的內容.主要是對以下幾點進行監測：對火災自動報警系統進行必要的監測；對公共安全以及公共設施存在隱患的設備進行必要的監測；對停車場管理的系統進行監測。
3 初步設計
設計的內容主要包括 說明書、系統圖、平面圖、設備材料表這些方便
3.1 設計說明
3.1.1 設計依據
（1）建筑概況：說明下建筑的類別、它的性質、面積、計劃中規定的層數、高度以及智能化設計標準是等級等等；
（2）相關專業所提供給本專業工程的一些設計資料；
（3）建設方提供的有關職能部門認定的工程設計資料，建設方設計要求；
（4）本工程采用的主要標準及法規。
3.1.2 設計范圍：在電氣或弱電設計說明中闡述的設計內容包括樓宇自控系統。
3.1.3 樓宇自控系統控制室的位置、面積、獨立設置或與哪些系統合用，監控總點數，主要包括以下幾點：數字輸入、數字輸出、模擬輸入、 模擬輸出各為多少，系統的組成
3.1.4 各子系統的要求。
（1）對于制冷系統應要說明下制冷機的形式、臺數，自帶的控制功能、以及控制要求（如：機組啟動時，冷凍水、冷卻水及冷卻塔進水管處的電動蝶閥打開，同時冷凍水泵、冷卻水泵啟動，冷卻塔風機啟動。經水流開關后確認管路系統內水流正常后啟動冷水機組。停機時，首先先停掉冷水機。延遲一定時間后，開始停水泵、風機，并且即時的去關閉水閥；通過溫度傳感器及流量傳感器分別測出負荷的實際供水溫差及水流量，計算出實際耗冷量，并根據冷水機組的匹配情況，自動決定設備運行臺數，以滿足負荷的要求），BA 要實現的功能等。
（2）對熱力系統應說明鍋爐的形式、臺數，熱交換器的臺數，鍋爐自帶的控制功能、控制要求（如：根據回水壓力測量調整熱水加壓泵的工作臺數，調節二次熱水閥的開度，便利熱水供水壓力保持在設定的范圍內；通過檢驗二次側供水溫度，并與設定值比較，調節一次電動閥的開度，來滿足二次負荷），BA 要實現的控制功能等。
（3）對冷凍水、冷卻水系統應說明冷凍、冷卻水泵的臺數、冷卻塔的臺數，控制要求及BA實現的功能等。對于空氣處理系統應說明空氣處理機的臺數、控制要求及BA 實現的功能等。對于給排水系統應說明給水泵臺數、排水泵臺數、控制要求及BA 實現的功能。
（4）對于供配電設備監視系統應說明高壓開關柜的臺數，包括進線柜、出線柜、聯絡柜各多少；變壓器多少臺、低壓柜多少臺，其中進線柜、出線柜、聯絡柜、電容補償柜各多少；柴油發電機臺數；直流電池屏臺數。當然，只說明BA 監測的設備。
（5）對于照明系統應說明控制要求（時間、光線）及各種燈光控制的路數等。
3.1.5 當完成智能化系統集成功能時需說明集成的子系統及其要求。
如：對火災自動報警系統進行如下監測：監視各類探測器的狀態是否良好正常使用；監視手動報警按鈕是否靈活、關鍵的是要檢查下消火栓的按鈕是否存在生銹打不開的情況、看下水流的指示器、壓力表報警開關等以及報警點的狀態；監視放火卷簾及其他聯動設備的狀態。
3.1.6 主要產品的選型；主要是看設計中所使用的符號、標注的含義；接地的要求及導線選型及敷設方式
3.1.7主要問題需提請在初設審批的時候就要進行確定以及做好解決
3.2 系統干線圖
先畫出系統干線圖，對于各個系統在系統主干線圖中，要大致的標出，只標注出線路的連接路路勁，不做線路選型。
3.3 平面設備圖
對于一些圖紙可以只畫出設備的平部分布，不做線路的鏈接。
4 施工圖設計
（1）圖紙目錄：先列下一個新繪圖紙做為先例，后列重復使用圖。
（2）施工設計說明
一設計依據：可以按照初步的設計依據進行說明。二設計范圍。三當完成智能化系統集成功能時，需要說明下集成的子系統及其要求，并前要與初步設計一致。四主要產品的選型。主要包括以下幾點：數字輸入、數字輸出、模擬輸入、 模擬輸出各為多少，系統的組成。六系統的施工要求和注意事項。
（3）系統干線圖
監控系統干線圖，要求每個編號和監控點表都要一一對應，設備之間的相互連接畫的要很清晰，設備的材料要與平面設計材料表要一致，位置應當與實際的位置大體形成一致。各個監控點.與系統干線系統圖應該要嚴格的一致性
5 深化設計
深化設計與施工圖設計的區別在于增加詳細的分系統圖、詳細的設備機房內DDC與監控設備的連接平面圖和接線圖及詳細的設備材料清單。
第3篇：自動控制系統范文
關鍵詞：電力拖動 自動控制 運行
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2012）010-028-02
1 引言
隨著科技日新月異的發展，機械自動化程度與生產水平達到了前所未有的高度，在當前的工業生產領域中，電力拖動自動控制系統得到了廣泛的應用。電力拖動自動控制系統的優勢在于：一方面可以保障自身系統安全穩定運行；另一方面可以滿足企業機械生產要求。電力拖動系統可以很好的對電動機、各類繼電器等原件進行保護，進而減少系統運行過程中故障發生概率。因此，研究電力拖動自動控制系統，提升其自動化程度，增強其安全性，完善其功能，對于企業而言是至關重要的。
2 電力拖動系統自動控制原理及其設計
2.1 電力拖動系統自動控制原理
操作人員在電力拖動控制系統運行過程中可以得到電動機各信息的反饋，例如電流反饋等。在電力拖動控制系統中，電氣設備是實現機械自動控制的核心器件。計算機系統在此過程中的主要作用是顯示信息顯示、運行連鎖、安全保護等信息，同時其也是電力拖動系統自動控制實現的唯一途徑。
在計算機系統中，操作人員可以利用計算機根據實際生產需求實行不同的自動控制方案。電力拖動自動控制主要是利用計算機完成邏輯計算、功能模塊化、編程等工作，然后為操作人員提供獨立于機械設備的儀器驅動程序，方便使用者可以較快的將程序與自己的系統進行對接測試，方便編程。雖然電力拖動自動控制系統的各項參數及要求的設定“因人而異”。但從系統的本質來講，系統構成的基本原理還是殊途同歸的，即以計算機為系統的集中控制中心，信號輸入給計算機下達指令，信號輸出執行指令。電力拖動自動控制系統計算機接收信號與輸出信號的系統反應如圖1所示。
2.2 電力拖動自動控制系統方案的確定
在電力拖動自動控制設計方面，是否確定好方案與控制方式將會決定整個設計能否成功。如果宏觀方案是正確切實可行的，那么生產設備各項指標達到要求的可能性才能得到保障。在設計時，即便出現某個控制環節設計的錯誤，也可以通過不斷改進與測試達到要求，但如果宏觀方案一開始就制定有問題，那么設計工作必須等到方案明確后重新開始。
學術領域認為，所謂電力拖動自動控制方案，其主要是依據不同的生產工藝要求，例如根據運動要求、加工效率、零部件加工精度等條件來決定電動機運行、類型、數量、傳動方式等控制要求。最后將這些調研好的工藝要求與控制要求相結合，作為電氣控制原理圖設計電器原件選擇的重要參考憑證。譬如說，在設計效率要求較高的加工機床時，拖動方式可以隨機變化，如可以使用直流拖動，也可以使用集中拖動等。確定好拖動方案后，拖動電動機的數量以及各項參數也隨之明了，控制方式的選擇就是控制要求的選擇。
2.3 電力拖動系統自動控制電動機的選擇
在確定好電力拖動系統設計方案后，需要根據實際需求對電動機的數量、規格及各項參數如額定轉速、功率等進行選擇與確定。筆者通過總結，歸納出電動機在選擇方面應當遵循以下幾點：
（1）電動機功率的選擇應當與生產機械標準要求直接掛鉤，要選擇與其相匹配，能夠擁有一定負載的電動機，這樣，才能保證生產機械的正常運行。此外，在明確電動機功率時，還需對以下三大要素進行綜合考慮：1）允許過載能力；2）啟動能力；3）電動機發熱。確決定電動機功率選擇的核心條件是電動機容量，通常，電動機容量容易受外界環境影響，所以電動機額定功率的確定要進行多次校驗確認。
（2）電動機采用直流還是交流電需要結合企業經濟、技術等方面綜合考量，筆者認為，通常情況，企業只需要選擇操作簡單，穩定性強、維護遍歷、價格低廉的交流異步電動機即可。但如果所在企業生產機械功率大、調速范圍廣，則可以采用調速性能優質的直流電動機。
（3）電動機額定轉速需要結合以下方面來選擇，主要是看所在企業機械匹配的技術經濟程度，如企業所需電動機需擁有較高的使用壽命，并較少使用，那么就需要結合企業經濟、技術等多方面因素來選擇；如果企業使用電動機頻繁，那么該電動機額定轉速就需要以電動機的動能儲存量來選擇。
（4）必須在供電電網電壓基礎上選擇電動機額定電壓各參數，必須保證兩者一致。電動機機構形式要根據企業的作業環境進行選擇。
總而言之，電動機數量、規格以及各項參數的選擇應當根據企業的經濟、技術、作業環境、使用需求等多方面綜合考慮來選擇，要保證所選擇的電動機既能滿足企業生產機械的實際需求，又能夠保證其運行的可靠性與實惠。
2.4 電力拖動設計中電器控制線路的設計
拖動方案與電動機的選擇之后，其次是電器控制線路的設計。電器控制線路是整個電器選擇與安裝圖設計的主要依據，通常，電器控制線路的設計方法是，根據所有部件不同的需求，根據控制線路的總體框架來細化局部線路，最后根據生產機械的實際需求與相互關聯，將局部線路統籌規劃到線路總體框架中，形成一個完整的控制線路。
設計前期調研：控制線路設計之初，設計者需要對企業生產工藝與機械實際需求進行調研。對于一般企業而言，控制線路僅需要滿足下屬三種功能即可：即制動、起動與反向。生產機械工藝較大的企業通常還需要平滑調速、安全預警功能等。另外，操作者能否對控制線路做出及時反應，能否進行操作等問題也都需要設計人員在設計前調研明白。
設計過程的掌控：控制線路能否穩定安全運行取決于控制線路工作是否安全與穩定，因此在選擇設計元件時，應當采用性能良好、使用期限長、抗干擾能力強、安全可靠、穩定的繼電器，同時在規劃具體線路時，筆者認為，設計人員還需要注意以下幾點內容：
（1）觸頭的設計，要保證所有電器觸頭必須全部正確對接。例如同一電器，如果將常閉與常開的輔助頭放在一起，那么當將它們接在不同相的電源上時，很可能由于限位開關上的常開/閉觸頭產生電位差使得電路短路，如果線路沒有良好的絕緣性，那么勢必會造成電路短路事故。
（2）設計電器線圈聯接時，要保證所有電器線圈正確聯接。串聯的兩個電器線圈一般不能出現在交流控制電路中，即便串聯的兩個線圈的額定電壓和等同于外加電壓，也不允許非并聯線圈連接。要實現接觸器與接觸器，接觸器與線圈的同步，應當將所有線圈并聯在電路中，使所有線圈承受相同的額定電壓。
（3）設計后的控制機構，其后期維護與操作必須簡單明了，在操作人員采用某種控制方式控制時，可以根據實際需求迅速、快捷的切換到其他控制方式，例如，在進行自動控制時，可以根據需求直接切換到手動控制，所有電控設備都需保證其后期運行的穩定性與維護的便利性，同時還需為其配置隔離電器，以便在儀器出現故障時進行搶修。
2.5 電力拖動自動控制系統設計應遵循的原則
筆者通過總結，歸納出當前電力拖動自動控制系統在設計時應當遵循的原則：
（1）經濟簡單化原則。企業在選擇電力拖動自動控制系統時，都想要低廉的價格換來可靠的電力拖動控制系統。因此在設計過程中，設計人員應當盡最大努力將系統不必要的電器與觸頭數量進行減少，線路設計應當最優化。
（2）穩定、安全、可靠性原則。在經濟簡單化原則基礎上選擇穩定性、可靠性、安全性較強的元件。
3 電力拖動自動控制系統的安全防護
任何系統的出現都需要制定想匹配的安全防護措施，電力拖動自動控制系統亦是如此，一般情況下，電力拖動自動控制系統的安全防護分為兩種：一種是計算機系統保護；另一種是電器保護。電器保護是最基本，也是必要的保護，其通常有過流保護、短路保護、欠壓保護以及熱保護。而計算機系統保護則是不可或缺的保護，它屬于高級保護，主要是對確保系統運行、維穩等進行保護。筆者在下文將從以下幾點對電力拖動自動控制系統的安全防護進行分析：
（1）短路保護：短路故障一般是因為電流短路而造成局部電氣設備絕緣體過熱損害，電流過大，容易造成強大的電磁脈沖進而產生電動應力，進而損害電力拖動自動控制系統或各種電器設備。
（2）過流保護：如果使用電動機不當，很容易使得電動機超負荷運作，這樣會引起電動機局部過電流，一般的過電流能量是正常啟動電動機電流的數倍，因此容易損害電動機及系統元器件。
（3）欠壓保護：系統運行過程中，如果電源電壓不能滿足電動機正常運作的需求，容易造成系統因欠壓而減緩電動機速率甚至同志運作，當負載矩不變時，可以適當的增加電源來提壓。另外，欠壓還會造成電氣釋放問題，進而影響系統所有器件的正常工作，情況嚴重時還會出現系統故障。所以，筆者認為，當電壓達到電動機電壓臨界值時，可以采取切斷電源措施來進行保護。
（4）熱保護：任何元器件在經過長時間工作時都會出現過熱現象，如果電動機繞組或長時間超載運行，那么勢必會造成自身溫度高于允許值，進而導致電動機出現故障，為避免過熱損害，可以采用多個電動機相替換的方法進行熱保護。
（5）安全鏈：安全鏈的保護主要涉及五個方面。1）欠壓保護的控制；2）過流保護的控制；3）水壓保護；4）油壓保護；5）軸瓦溫度保護。安全鏈是將上述五種保護串聯在一起的保護，無論其中哪個環節出現問題，計算機都會直接將自動控制系統關閉。
（6）運行連鎖和啟動連鎖的保護：當計算機接收到信號后，電力拖動自動控制的實現主要是通過計算機所配置的程序完成，該過程主要是預防系統運行時信號條件的消失或電動機缺乏條件啟動的保護。
4 結論
本文通過對電力拖動自動控制系統各方面的研究，提出了加強、完善系統設計與安全防護的意見，以期為設計者與使用者提供幫助。
參考文獻：
[1] 王春鳳，李旭春，楊耕.電力電子與運動控制實驗平臺安全性建設[J].實驗技術與管理，2011（07）.
[2] 陳伯時.電力拖動自動控制系統——運動控制系統[M].北京：機械工業出版社，2003.
第4篇：自動控制系統范文
[關鍵詞]電力拖動 自動控制 運行
中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）18-0288-01
l 引言
隨著科技日新月異的發展，機械自動化程度與生產水平達到了前所未有的高度，在當前的工業生產領域中，電力拖動自動控制系統得到了廣泛的應用。電力拖動自動控制系統的優勢在于：一方面可以保障自身系統安全穩定運行；另一方面可以滿足企業機械生產要求。研究電力拖動自動控制系統，增強其安全性，對于企業而言是至關重要的。
2 電力拖動系統自動控制原理及其設計
2.1 電力拖動系統自動控制原理
操作人員在電力拖動控制系統運行過程中可以得到電動機各信息的反饋，例如電流反饋等。在電力拖動控制系統中，電氣設備是實現機械自動控制的核心器件。計算機系統在此過程中的主要作用是顯示信息顯示、運行連鎖、安全保護等信息 ，同時其也是電力拖動系統 自動控制實現的唯一途徑。電力拖動系統的本質來講，系統構成的基本原理還是殊途同歸的，即以計算機為系統的集中控制中心，信號輸入給計算機下達指令，信號輸出執行指令。電力拖動自動控制系統計算機接收信號與輸出信號的系統反應如圖 l所示。
2.2 電力拖動自動控制系統方案的確定
在電力拖動自動控制設計方面，是否確定好方案與控制 方式將會決定整個設計能否成功。如果宏觀方案是正確切實可行的，那么生產設各各項指標達到要求的可能性才能得到保障。在設計時，即便出現某個控制環節設計的錯誤，也可以 通過不斷改進與測試達到要求，但如果宏觀方案一開始就制定有問題，那么設計工作必須等到方案明確后重新開始。學術領域認為，所謂電力拖動自動控制方案，其主要是依據不同的生產工藝要求，例如根據運動要求、加工效率、零部件加工精度等條件來決定電動機運行、類型、數量、傳動方式等控制要求。最后將這些調研好的工藝要求與控制要求相結合，作為電氣控制原理圖設計電器原件選擇的重要參考憑證。
2.3 電力拖動系統自動控制電動機的選擇
在確定好電力拖動系統設計方案后，需要根據實際需求對電動機的數量、規格及各項參數如額定轉速、功率等進行選擇與確定。筆者通過總結，歸納出電動機在選擇方面應當遵 循 以下幾點：
（1） 電動機功率的選擇應當與生產機械標準要求直接掛鉤，要選擇與其相匹配，能夠擁有一定負載的電動機，這樣，才能保證生產機械的正常運行。此外，在明確電動機功率時，還需對以下三大要素進行綜合考慮：1）允許過載能力；2）啟動能力；3）電動機發熱。確決定電動機功率選擇的核心條件是電動機容量，通常，電動機容量容易受外界環境影響，所以電動機額定功率的確定要進行多次校驗確認。
（2） 電動機采用直流還是交流電需要結合企業經濟、技術等方面綜合考量，筆者認為，通常情況，企業只需要選擇操作簡單，穩定性強、維護遍歷、價格低廉的交流異步電動機即可。但如果所在企業生產機械功率大、調速范圍廣，則可以采用調速性能優質的直流電動機。
（3） 電動機額定轉速需要結合以下方面來選擇，主要是看所在企業機械匹配的技術經濟程度，如企業所需電動機需擁有較高的使用壽命，并較少使用，那么就需要結合企業經濟、技術等多方面因素來選擇；如果企業使用電動機頻繁，那么電動機額定轉速就需要以電動機的動能儲存量來選擇。
（4） 必須在供電電網電壓基礎上選擇電動機額定電壓各參數 ，必須保證兩者一致 。電動機機構形式要根據企業的作業環境進行選擇 。總而言之，電動機數量、規格以及各項參數的選擇應當根據企業的經濟、技術、作業環境、使用需求等多方面綜合考慮來選擇，要保證所選擇的電動機既能滿足企業生產機械的實際需求，又能夠保證其運行的可靠性與實惠。
2.4 電力拖動設計中電器控制線路的設計
拖動方案與電動機的選擇之后，其次是電器控制線路的設計。在選擇設計元件時，應當采用性能良好、使用期限長、抗干擾能力強、安全可靠、穩定的繼電器 ，同時在 規劃具體線路時，筆者認為，設計人員還需要注意以下幾點內容 ： （1）觸頭的設計，要保證所有電器觸 頭必須全部正確對接。 （2）設計電器線圈聯接時，要保證所有電器線圈正確聯接。 （3）設計后的控制機構，其后期維護與操作必須簡單明了，在操作人員采用某種控制方式控制時，可以根據實際需求迅速、快捷的切換到其他控制方式。
2.5 電力拖動自動控制系統設計應遵循的原則
當前電力拖動自動控制系統在設計時應當遵循的原則：
（1）經濟簡單化原則 。企業在選擇電力拖動自動控制系統時，都想要低廉的價格換來可靠的電力拖動控制系統。因此在設計過程中，設計人員應當盡最大努力將系統不必要的電器與觸頭數量進行減少，線路設計應當最優化。（2）穩定、安全、可靠性原則。在經濟簡單化原則基礎上選擇穩定性、可靠性、安全性較強的元件。
3 電力拖動自動控制系統的安全防護
任何系統的出現都需要制定想匹配的安全防護措施，電力拖動 自動控制系統亦是如此，一般情況下，電力拖動自動控制系統的安全防護分為兩種：一種是計算機系統保護；另一種是電器保護。下文將從以下幾點對電力拖動 自動控制系統的安全防護進行分析：
（1）短路保護：短路故障一般是因為電流短路而造成局部電氣設各絕緣體過熱損害，電流過大，容易造成強大的 磁脈沖進而產生電動應力，進而損害電力拖動自動控制系統或各種電器設備。 （2）過流保護：如果使用電動機不當，很容易使得電動機超負荷運作，這樣會引起 電動機局部過電流 ，一般的過電流能量是正常啟動電動機電流的數倍，因此容易損害電動機及系統元器件。 （3）欠壓保護：系統運行過程中，如果電源電壓不能滿足電動機正常運作的需求，容易造成系統因欠壓而減緩電動機速率甚至同志運作，當負載矩不變時，可以適當的增加電源來提壓。另外，欠壓還會造成電氣釋放問題，進而影響系統所有器件的正常工作，情況嚴重時還會出現系統故障。所以，筆者認為，當電壓達到電動機電壓臨界值時，可以采取切斷電源措施來進行保護 。 （4）熱保護：任何元器件在經過長時間工作時都會出現過熱現象，如果電動機繞組或長時間超載運行，那么勢必會造成自身溫度高于允許值，進而導致電動機出現故障，為避免過熱損害，可 以采用多個 電動機相替換 的方法進行熱保護。（5）安全鏈：安全鏈的保護主要涉及五個方面。1）欠壓保護的控制；2）過流保護的控制：3）水壓保護；4）油壓保護；5）軸瓦溫度保護。安全鏈是將上述五種保護串聯在一起的保護，無論其中哪個環節出現問題，計算機都會直接將自動控制系統關閉。 （6）運行連鎖和啟動連鎖的保護：當計算機接收到信號后，電力拖動 自動控制的實現主要是通過計算機所配置的程序完成，該過程主要是預防系統運行時信號條件的消失或電動機缺乏條件啟動的保護。
4 結論
本文通過對電力拖動自動控制系統各方面的研究，提出了加強、完善系統設計與安全防護的意見，以期為設計者與使用者提供幫助 。
參考文獻
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第5篇：自動控制系統范文
【關鍵詞】水電廠；自動控制；系統
中圖分類號：TB486+.3文獻標識碼： A 文章編號：
1.前言
伴隨電力體制的不斷深化改革，為促進電力工業的發展，水電廠自動控制系統順勢而生。根據水電廠生產設備分散布置的特點，該自動系統的結構采用全分布開放式，配合部分獨立的自動化控制裝置組成，這些系統包括監控、閘門控制、工業電視、輔機控制等。計算機是水電廠自動控制系統運行的必備工具，整個系統均由計算機集中監控。
2.無人值班時水電廠對監控系統的技術要求
水電廠自動控制系統在一定程度上節約了不少人工成本，通常在“無人值班”或“少人值班”的情況下可運行，因而在技術上有較高的要求。
1.1 加裝24V電源絕緣的檢測裝置
電源在整個自動控制系統中發揮著重要的作用，它負責驅動PLC 的輸入和輸出, 如果電源發生故障，將會影響機組的正常運行，因此在電源的選擇上有嚴格的規范。監控系統的工作電源通常選用24V，考慮到水電廠環境過于潮濕的因素，為確保24V電源接地檢測，需安裝電源絕緣的檢測裝置，如TOPWHIP-565直流在線智能檢測裝置。
1.2 實現監控系統與勵磁、調速器、保護系統的連接
監控系統要與勵磁、調速器、保護等自動裝置進行連接，通常采用開關量（I/O）接口和通信兩種方式。前一種接線方式較為直觀，對查找故障有較大幫助，且方便調試，它適用于重要的信號和調節控制令。后一種方式則適用于導水葉開度、機組頻率、轉子電流，這些系統通常反映裝置的工作狀態、意外故障等。
1.3 兼具實用的硬件設備和智能化的應用軟件
監控系統配備的硬件和軟件都必須可靠實用。在硬件設施上，計算機技術的發展為水電廠自動控制系統提供了十分有效的幫助，運用計算機在水電廠的機組、輔機、油水風系統等多個裝置上輸入電氣量、開關量、流量等信號，就可逐步完成生產流程，例如控制開停機、分合開關，調節機組功率，以及實現AGC、AVC等的自動控制。此外，監控系統日常的防誤措施和反事故處理能力也尤為重要，必須予以重視，將硬件設備和軟件功能巧妙結合。
為了更好地運用水電廠自動控制系統，在具體操作時應注意PLC、上位機、網絡交換機等網絡配置應采用完全雙網的形式；同時完善信號篩選和智能查找功能。
1.4兼具遠程控制功能和ON-CALL功能
為適應整個電網的發展需要，水電廠的監控系統不僅要求覆蓋現地，還要實現遠程控制。根據實踐經驗，通過數據透傳時隙復用設備和省調可以完成遠方AGC功能和上送有關信息，但必須注意在此過程中做好水輪機的避震措施。
ON-CALL功能是為及時解決故障而特設的一項功能，在無人值班的情況下，如果水電廠的自動控制系統發生意外事故，便可通過手機等通訊工具傳送信息。ON-CALL功能從根本上保證了時效性，它方便維護人員及時、準確、詳細地了解意外事故，并且有更多的時間分析事故發生的原因和解決對策。
1.5具有完善的電度量監測系統
智能電度量表具有靈活的通信接口，其功能突出，能夠保留完整的電度量數據，并且能夠根據需要隨時隨時獲取數據。使用智能型的電度量表是為了方便采集電能量，將其與能夠存儲歷史數據的計算機結合使用形成一個完整的電度量監測系統。如采用ERTU裝置和智能電度表通訊，同時ERTU 裝置和監控系統通訊，完成電能量的采集和電量報表生成，該系統的特點是實現資源共享，既可以與監控系統通信，但相互之間是獨立的[1]。
1.6保證自動恢復用電
水電廠一旦停電則容易發生意外事故，因此水電廠的自動控制系統應具備自動恢復用電的功能，俗稱“黑啟動”功能。水電廠內至少要配備一臺特殊機組，即在用電消失的情況下仍可正常工作，要達到“黑啟動”的目的需注意以下兩點：在用電消失時，將監控系統的電源保持逆變狀態，同時給機組電壓、電流等工作電源配備 UPS 電源；壓油裝置的油壓不能超出規定的范圍。
2.無人值班時水電廠對其他自動裝置的技術要求
2.1 調速器系統和勵磁系統
電氣輸出的形式較為多樣化，不僅包括步進電機、比例伺服閥，還包括數字閥等。快速性與可靠性是衡量水輪機微機調速器的兩個重要指標，國內的大部分調速器的核心部件是可編程控制器，其可靠性和快速性一般能夠確保。電氣輸出環節建議采用冗余輸出結構。水輪發電機組調速器是否安全還取決于測頻環節，對此可采用雙路測頻，包含齒盤測頻和殘壓測頻兩種形式。此外，導水葉漏水極易造成機組移動，在此還要注意一個細節，即停機后投入緊停電磁閥（開機即自動退出）[2]。
勵磁系統裝置的技術要求需重視兩點，一是在起勵回路中增加閉鎖，用以調節勵磁器故障；同時應嚴格控制投勵磁的時間，一旦超過設定時間要及時切斷投勵磁回路；二是完善通訊功能，對此可采用SAVR-2000型雙微機數字式勵磁調節系統，以便用最快的速度上送信息，反映系統的實際運行狀況。
2.2 工業電視系統和狀態監測系統
通過計算機監控系統采集信息來實現監控目的實際上存在著不足，它不能很好地觀察現場環境，對此需要工業電視系統作為補充，該系統實時性、可記錄性的特點突出，便于掌握人員、設備，線路等的實際情況，從而保障電廠的安全運行。工業電視系統需要合理配置攝像機，如果是分布在室外的要考慮天氣、過電壓等因素。一般采用光纖介質來傳輸信號，且采取相應的保護措施，如加裝防雷器；其次要在信息傳輸方面搭建網絡的平臺，實現資源共享。
狀態監測系統是為了方便監測設備是否在正常運行。當機組的振動和擺度超標時，狀態監測系統就能發揮作用，及時發出警報。如果標識的是二級報警值，就要格外重視，一般以此來判斷機組的運行狀態。
2.3 火災自動檢測報警系統和管理信息系統
由于勵磁柜功率柜、電纜道、發電機風洞等都是容易發生火災的部位，因此水電廠的火災自動檢測報警系統十分必要。該系統要求具備遠方監視和自動滅火的功能，消防的監測點要科學合理，在所有的火災敏感部位安裝遙感設備，時刻監視火災煙霧的狀況，并及時發出警報。
管理信息系統是水電廠不可或缺的組成部分，它通過計算機運用實現辦公環境的網絡化，安全性能較高，涵蓋層面廣，包括管理信息化、生產控制自動化、綜合決策信息化等。企業的發展方向需按市場要求和企業現狀作出規劃，每一位企業成員都應參與其中。對于管理層而言，完善的信息系統有利于更好地傳達企業內部信息和傳播企業文化，同時也方便對下層開展監督管理工作。對于普通職員而言，借助管理信息系統能夠快速了解企業內部通知和工作進度，能夠及時了解生產規劃，在工作之余還可加強內部的信息交流，相互學習。
2.4科學選用自動化元器件
自動化元器件在水電廠自動控制系統的運行中扮演著重要角色，應選擇準確的自動化元器件并科學使用。其中作為開機條件、機組保護等的元器件，其選型要確保高起點、高可靠性，目的是為了實現監視和控制回路處理。在使用上要注意區分不同的情況，自動化元器件作為開機條件的有示流器、測速裝置、同期裝置等，作為機組保護用的有剪斷銷信號器、緊停電磁閥等。
3.結束語
發電廠的運營與管理越來越趨向于商業化，得益于計算機技術、通訊技術和網絡技術的進步，水電廠自動控制系統有了廣闊的發展空間，探討水電廠自動控制系統的技術要求具有重要的指導意義，它有利于提高水電廠的管理水平，促進電力工業的發展[3]。
【參考文獻】
[1]梅青,岳華.水電廠自動控制系統探討[J].水電站機電技術,2009.32(03）：73-75.
第6篇：自動控制系統范文
關鍵詞 自動控制；控制系統；應用分類
中圖分類號：TP249 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0117-01
計算機自動控制系統是將自動控制技術與計算機技術有機的結合后發展而成的。傳統的控制理論面對較為繁雜的控制系統和計算步驟而出現無法解決的情況，存在著一定的局限性，也無法達到控制系統所需的運行要求。隨著控制理論的不斷發展，在設計、分析以及綜合方面，自動控制的理論基礎都在不斷完善，而在計算機技術的輔助下發展更為快速，兩者的高效結合更是出現了一個高效的平臺，加速了該系統的發展速度。
1 計算機控制系統的控制過程分析
分析典型連續控制系統結構可以發現，其構成主要包含以下幾個方面：控制器、給定值、反饋值、檢測裝置、被控對象、執行器以及被控參數等，該系統運行時通過比較器來對給定值與反饋值進行對比分析，在控制器的作用下對計算得到的偏差進行調整，執行結構在該控制信號的驅動下運行，從而實現了對被控參數數值的有效控制，保證其處于預期范圍內。計算機自動控制系統就是對連續控制系統中的比較器和控制器以計算機替換，保證完成同樣功能和作用的基礎上使得系統更加智能。計算機自動控制系統的輸入輸出信號需要進行模擬信號和數字信號之間的相互轉換。
計算機控制系統的控制過程可以分為兩個部分，即檢測被控參數的數據采集處理過程和對控制器進行控制信號的發送的實時控制的過程，該控制信號是通過既定控制規律進行計算而得出的控制量。該過程會不斷重復發生。系統根據預先設定的要求對監控過程中如果發生異常情況，可進行更正。
2 計算機控制系統的組成和特點
在該系統中，被控對象與計算機之間的數據傳輸與交換是通過過程輸入/輸出通道完成，輸入通道是將被控參數轉變為數字代碼，輸出通道則相反，將計算機的相關數據和控制命令轉變為控制信號對被控對象進行控制。過程輸入/輸出通道包含有模擬量的輸入輸出和開關量的輸入輸出。外界信息與計算機之間的交流是通過外部設備實現，操作臺則是實現人機對話的設備。軟件主要是為實現計算機控制系統的各種功能。
相對于連續控制系統，計算機控制系統混合有數字信號和模擬信號，這樣的方式更方便實現復雜控制。在連續控制系統時，修改控制規律必須進行模擬電路的修改，對結構改變較大，而計算機控制則只需要對相關程序進行修改。計算機控制系統不再是連續控制而是離散控制，一個數字控制器就能實現分時控制而進行多個控制。計算機控制系統能更為有效的實現一體化管理。
3 計算機控制系統的應用類型分類
計算機控制系統主要分為數據采集系統、直接數字控制系統、監督計算機控制系統、分級控制系統DES和現場總線控制系統FCS。
在數據采集系統中，計算機負責采集和處理數據，而直接控制。其作用主要是在生產過程中檢測、記錄和處理各個工藝變量，超出情況報警提示，對于此類變量還可實現實時分析和累計分析，分析出趨勢來給予操作者參考。
在直接數字控制系統中，計算機將按照控制規律運算得到的結果輸送到被控對象，調整被控變量以符合相關指標要求。相對于模擬系統的直接傳送，該系統的控制信號需要經數模轉換后輸出才能作用于驅動裝置。鑒于計算機的強大計算能力，很方便實現控制算法的改變。計算機進行的控制需要較高的適應性、實時性以及可靠性。
監督計算機控制系統中通過對比既定的數學模型與實際工況來進行優化計算，獲得最佳優化值通過數字控制系統來執行。該系統主要任務是高級管理和控制，多采用較高檔的計算機以適應大容量和強處理功能的要求。
DES在國內多稱為集散控制系統，其為多級計算機系統，以通信網絡連接過程監控級和過程控制級，特點是組態方便、配置靈活，可實現分散控制、分級管理和集中操作。FCS是改進DCS系統的標準不統一和過高的系統成本而出現的新型分布式控制系統。隨著現場總線技術的不斷提升，執行器、傳感器都逐步向數字化演變，4 mA～20 mA模擬信號逐步被數字信號代替，現場總線為串行通信網絡，為雙線、全數字化的多站點網絡，連接了控制設備與現場儀表。
4 計算機自動控制的原理分析
在自動控制誕生初，其調節主要是在反饋理論上實現的自動操作，多用于工業控制，隨著后期制造業的發展，自動控制理論也得到了進一步的完善，直到完整的自動控制理論體系建立，其控制理論是在傳遞函數的基礎上得到，主要對線性定常數系統、單輸入-單輸出等問題進行設計和分析。
1）自動控制系統。在自動控制系統中，要實現各類控制就必須先連接控制裝置和控制對象，以一定的方式來形成有機整體。該系統中，被控梁為被控對象的輸出量，必須為控制的物理量，可設定為固定值，如壓力和溫度等。控制裝置是一個機構總體，能在不同方式、原理上控制被控對象，最基本的是在反饋控制原理下的反饋控制系統。
2）反饋控制系統。在該系統中，被控裝置是在控制裝置的控制下獲取反饋信息，對控制量和被控制量之間的偏差進行修正，以到達控制的目的，這也是反饋控制的基本原理。以下為某典型的反饋模型：
該模型的公式為：
設定A值為5，開3次方
通過此方法就能實現自動調節，在中出現偏大取值，通過計算后的輸出值會自動調整變小，而中偏小的取值在計算后自動調整而變大。
在科技不斷發展的推動下，計算機在自動控制系統中的應用變得更加高效實用，自動控制也發展到了各個行業領域。同時，還需要從業人員共同努力，將自動控制超低成本、高智能方向發展，保證工業產品的質量。
參考文獻
[1]孫歆鈺.Matlab仿真在自動控制原理課程教學中的應用[J].信息通信，2013（8）.
第7篇：自動控制系統范文
【關鍵詞】火力發電廠；自動控制；系統；研究
1、引言
近年來，隨著經濟社會的快速發展以及人們生活水平的不斷提高，電能的需求量和供電的穩定性成為變電運行中的關鍵，進而火力發電廠的自動控制系統問題也逐步成為電力部門普遍關注的核心問題。但是在近些年來對火力發電廠的自動控制系統分析過程中，卻發現了大量的致命問題，有的甚至會威脅到電力系統的安全性穩定運行，這不僅會影響到火力發電廠的效益，而且會對電力供應安全性和可靠性造成一定的影響。怎樣才能優化火力發電廠的自動控制，使配電網的可靠性得到保障，是火力發電廠必須要面對的重大挑戰。因此，對火力發電廠自動控制系統進行研究和分析，對于保障電力系統的安全穩定運行有著積極的意義。
2、火力發電廠的自動控制系統普遍存在的問題及分析
1、火力發電廠自動控制系統出現的問題分析
（1）火力發電廠的自動控制系統極易受到外界干擾 火力發電廠的自動控制系統是一個較為龐大的系統。但其中的過熱和再熱汽溫的控制系統、分散控制系統以及積水自動系統等是最容易受到外界干擾的部分，同時系統對象體積也比較大。這也是火力發電廠的自動控制較為常見的問題。
（2）調節器的反應時間較慢，造成控制系統執行命令的的響應時間延長 在測量值與固定值的偏差值不為零的情況下，調節器的積分環節就會不斷的起作用，從而引起調節器的輸出值也在不斷的發生變化（只有當調節器出現積分飽和時，其輸出值才會停止變化）。當火力發電廠的自動控制系統的調節器處于飽和狀態時，如果當偏差值產生變化時，就會造成調節器的反應時間變的非常緩慢，這樣就會引起火力發電廠的自動控制系統執行命令的的響應時間延長很多。這不僅沒有使火力發電廠的自動控制系統發揮其應有的功能，而且也造成了控制過程中存在著安全隱患，從而降影響了整個火力發電廠的工作效率。
2、火力發電廠自動控制系統的性能分析方法
最小方差控制作為目前評價火力發電廠自動控制系統性能指標的主要分析方法，通常具有一下幾大優點。首先，不需要增加額外的附加實驗便可對閉環回路進行測定，直接進行性能評估。其次，它提供了相當豐富的有效信息，例如利用其提供的信息，來比較輸出方差和實際的控制系統輸出最小方差之間的差距，掌握系統的實際運行情況，給出合理的改善目標。在控制器不能發揮其作用的情況下，可以通過分析其不穩定的原因，重新設計控制器保障火力發電廠的自動控制系統穩定運行。不可避免的，最小方差控制也存在著一些缺陷。
3、提高火力發電廠自動控制系統性能的幾種方法
（1）及時更新自動控制系統內部的各個組織結構，保證其達到最佳的運行狀態
為了能夠讓火力發電廠的自動控制系統充分發揮其性能，應及時改進、更新自動控制系統內部的各組織結構，從而實現系統的實時更新。火力發電廠應該制定計劃，及時安排有工作經驗的值班人員來更新自動控制系統，從而保證系能夠達到最佳的運行狀態。例如為了提高火力發電廠自動控制系統中的數據采集系統的性能，發電廠的工作人員就應該及時更新數據庫的數據。自動控制系統中的數據采集系統主要有在線檢測，屏幕顯示，數據采集及處理等功能。通過采集卡掃描從外界采集的數據點，然后自動控制系統對數據進行分析判斷，將新的數據點傳輸至數據庫當中，以便數據庫得到及時更新。
（2）采用誤差檢測技術方法檢測控制系統的故障問題，提高系統的性能
目前，在對火力發電廠自動控制系統進行故障檢測時，大都采用誤差檢測技術方法。誤差檢測技術方法的核心問題就是檢測、分析期望值的偏離誤差。通過設置測量信號的上、下限來判斷測量值是否處在所設置測量信號的上下限范圍之內，若不處于范圍之內，則認為信號處于不正常狀態，否則信號處于正常狀態。此外，除了要檢測故障的信號期望值以外，通常還要附加檢測測量信號的變化速率，若測量信號的變化速率處于設置的上下限之內，則認為系統處于正常狀態。
（3）在火力發電廠的自動控制系統中引進AGC管理模式，提高系統的性能
火力發電廠AGC系統的實現功能相當豐富，AGC系統的功能實現過程不僅是一個火力發電廠自動控制系統實現的過程，同時它還要涉及到電力調度指令等多方面的環節。因此為了能夠更好的實現AGC系統功能，實現火力發電廠的自動化控制發電技術，不僅僅要提高發電機組的工作能力，而且更要增加技術研究和資金投入，加強研發力度，努力完善各發電機組的自動化水平，保障AGC自動發電控制系統能夠在各個電網之中充分發揮其巨大的作用。
（4）在火力發電廠的自動控制系統中應用PLC控制系統，提高系統的性能
隨著我國電力改革的進一步深化，電力企業近年來逐步實現了競價上網、廠網分開的運行模式。這就迫使火力發電廠也要不斷的進行改革，采取有效的方法來減小發電的運行成本，從而不斷的提高發電的生產效率。因此，火力發電廠自動化控制系統的實施是火力發電廠的必然選擇。目前，在發電廠火力發電機組的設計過程中一般都遵循自動化控制水平較高的設計原則。例如在進行輔助車間部分設計時，大都采用輸煤、水處理、除灰等技術，集中縮小監控點的范圍。建立控制檢測網絡，結合成熟可靠的PLC可編程控制器及以太網，從而實現單元控制室對整個輔助車間進行控制、檢測。
（5）在火力發電廠的自動控制系統中應用DCS控制系統，提高系統的性能
火力發電廠通常都采用DCS自動控制系統。應用DCS控制系統可以實現控制系統的閉環辨識、在線檢測、故障報警以及檢測系統的執行機構是否處于正常工作狀態等功能。
4、結束語
隨著電能的需求量不斷增大，火力發電廠的規模不斷增加，為了保證發電的連續性和安全性，對火力發電廠自動控制系統問題的研究與分析已成為電力系統穩定運行的關鍵。因此，基于火力發電廠的自動控制系統普遍存在的問題，通過實際有效的技術和管理方法，提高火力發電廠自動控制系統的性能，對于保障電力系統的可靠性具有一定的現實意義。但火力發電廠自動控制系統的成熟與進步，仍然需要實際運行中不斷的不斷完善。
參考文獻
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第8篇：自動控制系統范文
【關鍵詞】計算機；自動控制系統；概念；應用；探討分析
1 計算機自動控制系統
在計算機技術與自動控制技術獲得良好發展的基礎上，將兩者有機結合起來就形成了計算機自動控制系統。以往控制理論雖然已經獲得較為顯著的成果，而且能夠成功運用于多種領域，整體呈現較為成熟的發展狀態。但是傳統控制理論仍然存在無法克服的局限性,如果計算步驟及控制系統繁雜，那么在實際操作中并不能使用控制理論知識來克服遇到的困難， 無法滿足控制系統的潛在運行需求。現行控制理論在逐漸發展的過程中，不斷為自動控制系統的分析、設計、綜合等方面提供充足的理論基礎，同時計算機技術的快速發展為掌握新型控制規律提供了一個時效性非常高的平臺，兩者的有機結合促進自動控制技術走上更為迅速的發展道路。
典型連續控制系統結構因素包括給定值、控制器、執行器、被控對象、被控參數、檢測裝置、反饋值等，這個控制系統里所有信號都屬于連續信號。在控制過程中使用比較器來對反饋值和給定值進行比較，然后經由控制器來調節計算出現的偏差，形成控制信號驅動執行機構，最終將被控參數數值控制在預期范圍內。使用計算機來替換連續控制系統中的控制器與比較器，并且發揮同樣的作用及功能，這樣就形成一個典型的計算機自動控制系統。在計算機自動控制系統中, 計算機的輸入和輸出信號都是數字信號, 而被控對象的被控參數一般都是模擬量, 執行器的輸入信號也大都是模擬信號, 因此, 需要有將模擬信號轉換為數字信號的 A/D 轉換器, 以及將數字信號轉換為模擬信號的 D/A 轉換器。
2 計算機控制系統的控制過程
計算機控制系統的控制過程可以劃分為數據采集處理及實時控制兩個部分。數據的采集處理是指及時檢測被控對象的被控參數并將其輸入到計算機中進行相關處理。實時控制是指按照已經設計好的控制規律來計算得出控制量，并在有效時間內將控制信號發送至控制器。
計算機自動控制過程必須要同時滿足實效性及實時性的潛在需求，信號輸入、計算、輸出時間都應該控制在設計允許范圍之內。這個過程會在計算機自動控制作用下不斷重復，系統能夠契合預先設計的品質指標要求，而且在工作中還能實時監測被控參數與設備可能出現的一系列異常狀態，并且在最短時間內進行正確處理。
3 計算機控制系統的組成及特點
計算機系統由硬件和軟件組成，硬件包括: 計算機、過程輸X/輸出通道、外部設備、操作臺; 軟件由系統軟件和應用軟件組成。計算機通過接口可以向系統的各個部分發出各種命令, 同時對被控對象的被控參數進行實時檢測及處理。過程輸入/輸出通道是在計算機和被控對象之間設置的信息傳送和轉換的連接通道。過程輸入通道把被控對象的被控參數轉換成計算機可以處理的數字代碼。過程輸出通道把計算機輸出的控制命令和數據, 轉換成可以對被控對象(或工作過程)進行控制的信號。過程輸入/輸出通道一般分為: 模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、開關量輸入通道、開關量輸出通道; 外部設備是用來實現計算機和外界交換信息的設備。操作臺是操作人員與計算機控制系統進行“對話”的設備; 軟件是指能夠完成各種功能的計算機控制系統的程序系統。計算機控制系統與連續控制系統相比,具有明顯的特點:在連續控制系統中, 各處的信號是模擬信號, 而計算機控制系統是有模擬信號和數字信號的混合系統; 在連續控制系統中,控制規律是由模擬電路實現的, 控制規律越復雜, 所需的模擬電路往往越多, 要修改控制規律, 一般要改變原有的電路結構,而在計算機控制系統中,只需修改相應的程序, 就能達到改變控制規律的目的; 計算機控制系統具有豐富的指令系統和很強的邏輯判斷功能, 能夠實現模擬電路不能實現的復雜控制規律; 計算機控制系統不是連續控制的, 而是離散控制的; 在連續控制系統中, 一般是一個控制器控制一個回路, 而在計算機控制系統中, 由于計算機具有高速的運算處理能力, 一個數字控制器經常可以采用分時控制的方式, 同時控制多個回路; 采用計算機控制系統, 如分級計算機控制系統、集散控制系統、計算機網絡控制系統等, 便于實現控制與管理一體化。
4 計算機控制系統類型及應用要點把握
4.1 操作指導控制系統
該系統是指計算機的輸出不直接控制被控對象, 只是每隔一定時間, 計算機進行一次數據采集, 將系統的一些參數經A/D 轉換器轉換后送入計算機進行計算及處理, 然后進行報警、打印和顯示。操作人員根據這些結果去改變調節器的給定值或直接操作執行機構。操作指導控制系統是一各開環控制結構。該系統結構簡單, 控制靈活和安全, 但是要人工操作, 速度受到限制, 故不適合于快速過程的控制和多個對象的控制。
4.2 直接數字控制系統
該系統又叫 DDC 系統, 它是計算機用于工業過程控制中最普遍的一種模式。計算機通過檢測元件對一個或多個系統參數進行巡回檢測, 并經過輸入通道將檢測數據送人計算機, 計算機根據規定的控制規律進行運算, 然后, 發出控制信號直接控制執行機構, 使系統的被控參數達到預定的要求。在 DDC 系統中的計算機參與閉環控制過程, 它不僅能取代模擬調節器,實現多回路的 PID(比例、積分、微分)調節, 而且只通過改變程序就能有效地實現較復雜的控制, 如前饋控制、非線性控制、自適應控制、最優控制等。
4.3 監督計算機控制系統
該系統又叫 SCC 系統。在 SCC 系統中, 計算機按著描述工作過程的數學模型, 計算出最佳給定值送入模擬調節器或者DDC 計算機, 最后由模擬調節器或者 DDC 計算機控制工作過程, 從而使工作過程始終處于最佳工作狀態。
4.4 分級計算機控制系統
就是由若干個微處理器或管理計算機分別承擔部分任務而組成的計算機控制系統。該系統的特點是將控制任務分散, 用多臺計算機分別執行不同的任務, 既能進行控制又能實現管理。該系統是一個四級系統, 各級計算機分別承擔不同的任務。裝置控制級(DDC 級)對工作過程或單機直接進行控制; 部門都督級(SCC 級)根據管理級下達的命令和通過裝置控制級獲得的工作過程的數據, 進行最優化控制; 管理集中控制級, 根據上級下達的任務和公司情況, 制定工作計劃、安排部門日常工作、進行人員調配及各部門的協調, 并及時將 SCC 級和 DDC 級的情況向上級反映; 經營管理級, 制定長期發展規劃、發展計劃、工作計劃, 發命令至各分部, 并接受各部發回來的數據, 實行全局的總調度。
5 結束語
計算機控制技術已經完全貫穿于人們的生活及學習中，社會經濟每個層面都與計算機控制技術之間存在非常密切的聯系。計算機控制系統大小不同，有非常龐大且復雜的類型，也有體積較小的各種微型設備,計算機控制技術在這些系統中發揮著至為重要的作用。伴隨著計算機的迅速普及及計算機技術的快速發展，類型繁多、性能優良、價格理想的控制器越來越多，為計算機應用于自動控制系統中提供了一個良好平臺，相關技術人員應該熟練了解并掌握計算機自動控制系統知識，確保在實際使用過程中取得令人滿意的控制效果。
參考文獻：
[1]蔣榮義.工業控制計算機應用現狀的分析[J].中國集體經濟(下半月).2007(07).
[2]張曉元.現代計算機控制系統及其應用探討[J].廣東科技.2007(15).
[3]李世靜.計算機在工業電器自動控制系統中的應用[J].民營科技.2008(11).
第9篇：自動控制系統范文
關鍵詞：PLC自動控制系統；可靠性；對策
前言
隨著改革開放體制不斷深化，我國工業化進程不斷加快，在信息技術快速發展的影響下，PLC自動控制系統在工業企業中的應用逐漸成為工業區未來發展趨勢。但在實際工作過程中，PLC自動控制系統受到其他因素的影響，其可靠性下降。因此，提高PLC自動控制系統可靠性是當務之急。
一、PLC概念以及降低PLC自動控制系統可靠性的原因
PLC自動控制系統主要是指一種在工業領域中，針對生產和發展研發的數字運算操作系統。PLC一般將可編程的儲存器作為基礎，并在內部完成順序控制等操作指令，進而指導機械進行加工和生產。由于其自身具有操作簡單、可靠、工作效率高的優勢，受到工業企業的青睞，并逐步推廣和普及，日后必將成為未來工業企業發展的主要方向。
雖然，PLC自動控制系統本身具備可靠性特征，但是，一旦在操作過程中，沒有按照要求進行，會造成信號錯誤等現象，從而影響PLC可靠運行。一般PLC自動控制系統沒有按照操作要求工作主要是三大方面因素的影響：首先，變頻器作為PLC自動控制系統的核心，如果出現故障，勢必會造成所帶電機不能夠正常工作；其次，操作員工沒有及時開、關電動閥或者電磁閥，從而影響PLC自動系統正常運行，降低PLC自動系統的可靠性；最后，控制負載接觸器是連接指令與PLC自動控制系統的重要橋梁，如果控制符合沒有正常工作，即便發出有效指令，PLC自動控制系統也不會執行操作指令。
除此之外，輸入對PLC自動控制系統的開關信號以及模擬信號出現的錯誤主要表現在：一，PLC誤認為現場觸點閉合多次，尤其是受到掃描周期短，導致其內部計算出現錯誤，從而影響控制信號；二，PLC自動控制系統觸點接觸不良或者變送器故障，對PLC自動控制系統可靠性運行造成了消極影響，降低其可靠性；三，電線老化或者受到機械之間的拉扯，會造成傳輸信號線短路，導致系統無法順利接收到指令，造成系統控制出現錯誤。
二、提高PLC自動控制系統可靠性的有效對策
（一）構建可靠的執行機構
執行機構是確保指令準確傳達的關鍵，是連接指令結果與現場調控的重點。因此，構建可靠的執行機構，確保指令能夠可靠地傳達到系統是首先要做的。構建可靠性執行機構：第一，針對電動閥和電磁閥的開關，應結合各閥門開關時間的實際情況，適當延長時間，并在延長時間內觀察閥門接受到的信號是否準確，從而判斷電動閥門是否能夠正常運行，如果發現問題，應及時解決，確保PLC自動系統可靠運行；第二，針對負載接觸器而言，一般通過觀察接觸器工作是否正常的方式，來確保接觸器啟動吸合，關閉分離的順利。通過上述方式，能夠在一定程度上體改PLC自動系統可靠性運行。
（二）健全報警系統
健全報警系統，要在系統設計之初，采取分層模式，實現三重保護。一級，主要負責生產現場的故障報警，通過控制面板指示燈，實施監控現場情況，結合指示燈反饋的情況，一旦發生故障，及時解決[1]。指示燈長時間使用會出現故障，應設置故障復位燈，工作人員在監督過程中發現燈壞了，及時更換，確保指示燈能夠引導實際工作；二級，主要是中心控制監視屏幕顯示器，PLC自動系統出現問題時，監視器發現故障問題，就會記錄故障發生的時間等相關信息；三級，故障發生會被反映到中心控制室信號箱內，如果設備出現故障，中心控制箱就會發出信號，提醒工作人員發生故障。由于故障類型較多，工作人員可以將故障進行分類，有針對性的處理故障，從而提高PLC自動系統可靠性。
（三）提高工作人員專業技能
執行操作工作人員作為操作PLC自動系統的一線人員，針對故障，需要專業人員處理，不僅了解PLC自動系統操作，還要掌握其運行原理，只有這樣，才能夠為PLC自動控制系統提供可靠服務。因此，提高工作人員專業技能是必要的，企業要加強對員工進行培訓，強化專業知識，提升專業技能。
（四）確保信號輸入可靠
提高輸入信號的可靠性一般在程序設計時，增加濾波程序，提高信號準確性，通過層層采樣，最終取得中間值保存；另外，可以通過加強信號線來提高信號準確率，信號線在工作過程中，受到電流和電壓的影響，會導致信號線發送信號出現錯誤。因此，應加強信號線，使用一些質量較好的信號線等，并經常維護檢查信號線，以此來確保信號線能夠良好工作，通過這種方式，傳送正確指令，從而提高PLC自動控制系統可靠性[2]。
結論：
根據上文所述，提高PLC自動系統可靠性，并不是一蹴而就的事，需要在實際工作中不斷完善，才能夠不斷提高其可靠性。企業不僅要提高工作人員的專業技能，還要在設計系統的時候，注重細節，從而有效的提高系統的安全、可靠運行，推動我國工業企業不斷發展。■
參考文獻
