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自動控制系統范文1
【關鍵詞】 通風制曲；溫度控制；自動控制；程序設計
1 前言
制曲是釀造過程中重要工序之一。曲子的優劣將直接影響到成品的風味口感、理化指標以及原料的利用率。制曲過程中按生長階段可分為孢子發芽期、菌絲生長期、菌絲繁殖期、及孢子著生和孢子成熟期。每一生長階段所需要的溫度是不同的，每一個生長階段都有其最適宜的溫度范圍。控制好制曲過程中曲池每一階段的溫度，對酶系的生長狀況以及雜菌的控制將起到至關重要的作用。
圖1 制曲過程溫度設定圖
2 曲池及通風制曲介紹
考慮到成本等諸多因素，目前國內普遍采用通風制曲的方法。曲池一般長9米、寬2.1米、壁厚0.15米。可分為上下兩部分，上部分是曲料箱盛放曲料。下部分是風道，風道與曲料箱之間鋪設帶通風孔的鐵板。曲料均勻的平鋪在曲池中，料層厚度一般在25~30cm之間。
圖2 通風制曲示意圖
3 制曲溫度自動控制系統
3.1控制系統模型設計：根據上面的介紹我們可以看出，制曲溫度控制的關鍵是調節風機的風量。通過對風機風量的控制，調節曲料溫度的升高和降低。從‘圖1’中我們可以看到，由于曲霉生長具有周期性，因此可以為制曲過程中不同的時間點選擇適宜的溫度目標值。通過在曲池中插入熱電阻/熱電偶，實時檢測曲料溫度。自此，我們便獲得了自動控制系統中所需的全部要素。
被控對象：曲料溫度（風機風量）
檢測機構：熱電阻/熱電偶
執行機構：鼓風機。
圖3 制曲溫控自動控制系統示意圖
3.2控制系統及程序設計：為了節約成本提高效益，鼓風機采用變頻器控制。風機轉速根據經驗值設定兩檔調節，曲池溫度過高時采用高檔位，溫度過低時采用低檔位。采用模擬量模塊采集熱電阻檢測的實時溫度數據并反饋到控制系統中。控制系統根據預先設定的曲霉生長周期所需的溫度目標值，控制變頻器變換高檔位或低檔位。實現對制曲過程中溫度的自動調節。
控制程序如下：
;*************************************************
; PROCESS IA_TP - TEMPERATURE CONTROL
;**************************************************
IA_TP_INI: TST TIMER
IFLT JUMP IA_TP_190 ;Timer incorrect
BCLR MPRI101 ;\TIMER NOT CORRECT
CMP TIMER,PARRANG1
IFLT JUMP IA_TP_20 ;First stage
CMP TIMER,PARRANG2
IFLT JUMP IA_TP_40 ;Second stage
CMP TIMER,PARRANG3
IFLT JUMP IA_TP_60 ;Third stage
CMP TIMER,PARRANG4
IFLT JUMP IA_TP_80 ;Fourth stage
JUMP IA_TP_170 ;Finish
IA_TP_020: MOVE TP_ST1，IA_TP_SET
JUMP IA_TP_100
IA_TP_040: MOVE TP_ST2，IA_TP_SET
JUMP IA_TP_100
IA_TP_060: MOVE TP_ST3，IA_TP_SET
JUMP IA_TP_100
IA_TP_080: MOVE TP_ST4，IA_TP_SET
JUMP IA_TP_100
IA_TP_100: CLR IA_TP_LOOP
CLR IA_TP_TOT
MOVE 10,TIME01
IA_TP_120: READP "IAGP1",IA_TP_POT;Get temperature value
TST IA_TP_POT ;Test sensor
IFEQ JUMP IA_TP_180 ;If temperature=0 alarm & Go emergency
BCLR MPRI100 ;\TEMPERATURE SENSOR NOT CORRECT
MOVE IA_TP_POT,TP_REG20
MUL 10000L,TP_REG20,TP_REG21
DIV 1024,TP_REG21,IA_TP_IST ;Analog digital conversion
ADD IA_TP_IST,IA_TP_TOT,IA_TP_TOT
INC IA_TP_LOOP
LOAD IA_TP,IA_TP_140
IA_TP_140: TST TIME01
IFNE JUMP IA_TP_120
DIV IA_TP_LOOP,IA_TP_TOT,IA_TP_MID ;Get temperature average value
CMP IA_TP_MID,IA_TP_SET
IFLT JUMP IA_TP_150
JUMP IA_TP_160
IA_TP_150: BSET MDHIGH ;\MOTER HIGH SPEED
BCLR MDLOW
JUMP IA_TP_200 ;Exit
IA_TP_160: BSET MDLOW ;\MOTER LOW SPEED
BCLR MDHIGH
JUMP IA_TP_200 ;Exit
IA_TP_170: BCLR MDHIGH ;\MOTER STOP
BCLR MDLOW
BSET MDSTOP
JUMP IA_TP_200 ;Exit
IA_TP_180: BSET ALARM
BSET MPRI100 ;\TEMPERATURE SENSOR NOT CORRECT
JUMP IA_TP_200 ;Exit
IA_TP_190: BSET ALARM
BSET MPRI101 ;\TIMER NOT CORRECT
JUMP IA_TP_200 ;Exit
; -------- EXIT --------
IA_TP_200: LOAD IA_TP,IA_TP_INI
PEND
在控制程序中，我們將采樣周期設為10分鐘，以10分鐘內曲料的平均溫度作為曲料當前溫度值。這樣做可以防止由于受外界干擾或溫度瞬時變化造成的風機頻繁變換高低檔，而引起曲料溫度上下劇烈波動。提高成曲質量、延長設備使用壽命。
4總結
在該控制系統中僅以一個曲池為例，介紹了曲池自動溫度控制系統的設計?，F實制曲車間中，往往有幾十甚至幾百個曲池。這種方法僅是在原有車間中進行簡單改造，改造成本低廉。采用溫度自動控制的方法用一臺控制器可以同時控制多個溫控系統。采用集中控制將大大降低單位成品的設備資金投入。自動控制系統可以有效減少用工數量、降低工人勞動強度、提高產品質量，全面提升企業效益和產品競爭力。經濟效益及社會效益顯著。
參考文獻
[1] 《怎樣選擇制曲時間》，張恒福，《中國調味品》 1981年10期
[2]FIDIA CNC AUCOL LANGUAGE PROGRAMMING MANUAL V2R10 MD01329
自動控制系統范文2
Abstract： This paper presents the structure principle of some new Automatic Reagent Feeding System， analyzes its performance characteristics， and introduces the application condition of it in actual production process.
關鍵詞： 浮選；加藥自動控制裝置；控制方法；應用
Key words： flotation；drugging automatic control device；control method；application
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）03-0055-02
0 引言
浮選是選礦生產最重要和最常用的選礦方法，據統計，有近90%的有色金屬礦用浮選方法處理。浮選法還廣泛用于稀有金屬、貴金屬、黑色金屬、非金屬等礦物原料的選別。浮選藥劑的添加又是浮選生產工藝中必不可少的一個重要環節。[1]浮選藥劑添加質量直接影響到浮選的效果，最終影響選礦技術經濟指標。然而在浮選過程中浮選藥劑的添加量，隨著原礦的品位、粒度及處理量等諸多因素變化在不斷的調整。目前大多數選礦廠都意識到了傳統的人工加藥方法有很多的不足，如加藥量不準確、不及時、加藥量波動很大等問題，尤其是在晚班，由于人為因素的影響甚至會經常出現斷藥的現象。而浮選加藥自動化應用到浮選生產過程中，不但解決了人為因素帶來的影響生產指標的問題，還大大地節約了藥劑成本，提高了生產效益。
目前我國選礦廠對藥劑用量的調整，通常都是憑借操作工的經驗和頻繁測量藥劑流量，然后進行人工調整閥門開度來實現流量的調節，由于生產過程中存在很大的波動性，這樣不但增加了操作工的工作強度，而且往往不能及時、準確地調整給藥量，導致藥劑使用量不能始終保持在最佳狀態，從而造成藥劑的浪費及影響生產指標。[2]由于浮選過程變量發生變化時，浮選泡沫的狀態（體現在氣泡大小、泡沫的顏色及粘度等方面）就要發生相應地變化，因此浮選泡沫中含有大量與浮選指標相關的信息。[4]通過對攝像機攝取的浮選泡沫圖像的處理，提取相應的特征參數，并與建立的浮選泡沫圖像辨識模型進行對比，就可以判斷各種藥劑的添加情況，然后通過調整加藥機來控制加藥量，使浮選過程的泡沫圖像盡量達到最佳效果。[5]國外從上世紀60年代起開始研制自動加藥機，使用的主要有計量泵式加藥機和壓差變送器式加藥機，我國從上世紀50年代起開始使用杯式加藥機，后來是虹吸式加藥機，70年代開始研制自動加藥機。目前國內最常使用的自動加藥方式主要有電磁閥式加藥和泵式加藥，這兩類加藥系統大都應用PLC進行控制。
1 電磁閥式加藥控制系統
由于電磁閥成本低廉，不易發生阻塞，維護方便，采用防腐蝕材料和特殊結構的電磁閥適用于各種惡劣環境，不同口徑又能滿足加藥量的需要，所以大多數選廠的自動加藥機主要使用電磁閥作為自動加藥的執行器。
電磁閥流量理論：[6]
圖1為電磁閥加藥裝置原理圖，根據流體力學，液體在電磁閥處的流動屬于圓柱形外管嘴恒定自由出流。選管嘴軸線的水平面為基準面，列出能量方程
Δh+■=■+ε■（1）
其中Δh為圖1所示的液位差，a為動能校正系數，ε為機械能損失系數，v為液體流速，g為重力加速度。由于恒壓箱內部液體動能相對于整個系統的機械能來說很小，可以忽略不計。由此可得：
v=■=φ■（2）
其中φ為流速系數。對于單位時間內通過電磁閥的體積流量為Q，Q為：
Q=■vdS（3）
其中S為電磁閥管口的等效面積，當電磁閥打開時，電磁閥管口的等效面積為SA，則：
Q=vSA=φSA■（4）
電磁閥打開時間t流出的藥液體積為V為：
V=■Qdt（5）
在液位恒定的儲藥裝置（即藥液的液位差Δh恒定）的條件下，其中的動能校正系數和機械能損失系數基本不變，所以其流速系數φ也基本不變。由公式（4）可知，在電磁閥開度一定的情況下（電磁閥正常工作條件下，即電磁閥在無磨損、堵塞及閥芯損壞的情況下），電磁閥單位時間內出液量基本恒定。在電磁閥打開和關閉的過程中電磁閥的開度都有一個從小到大和從大到小的變化過程，在這個過程中電磁閥的流量時非線性的，但這個過程在電磁閥正常磨損度情況下，是十分短暫的。所以當電磁閥通電后，電磁閥打開，藥液流出，根據孔口流的基本原理可知，在藥箱內的液面高度保持恒定時，藥液流量也是恒定的，這樣藥液的流出量與電磁閥打開時間近似成正比。所以通過PLC來控制電磁閥的導通時間就可以控制加藥量。在加藥量適中的情況下（電磁閥開啟時間較長），電磁閥的流量調節可以視為線性調節，所以在工業加藥系統中大多應用電磁閥作為執行機構由式1可知影響電磁閥加藥的準確度最主要的因素就是藥箱內的液面高度的恒定，目前大多應用浮球液位閥來維持液面恒定。研究發現：在單位周期內加藥量過大時，浮球閥很難及時、準確地維持液面恒定，就會導致通過電磁閥的藥流量發生波動，影響加藥的準確性。而且浮選藥劑中通常含有一些雜質，比如顆粒物或粘稠的雜質等，在藥劑用量小，電磁閥選型也較小時，容易導致電磁閥堵塞，尤其是冬天，溫度對電磁閥的影響較大。[7]所以電磁閥在加藥量適中的條件下使用情況最好，可以達到加藥量的精度要求。
目前國內對電磁閥式加藥控制系統的研制與應用最多，昆明理工大學研制的KMUST-FDCS系列加藥控制系統，北京礦冶研究總院開發的BRFS型和BBH型加藥控制系統，西北礦冶研究院研制的DS型和WG-10型加藥控制系統等；云南綠春礦業有限公司大馬尖山選礦廠應用了KMUST-FDCS48型加藥系統，用于黃藥、2#油等藥液流量的控制，安徽龍橋礦業公司的銀山鉛鋅礦選廠應用了BRFS型加藥控制系統等。[8]
2 新型自動加藥裝置
基于以上對電磁閥的應用分析，在改進的KMUST-FDCS系列加藥控制系統中選用直動式電磁閥作為執行機構，為了有效的解決電磁閥在加藥系統中存在的問題，設計一種新型加藥裝置。
左圖為加藥裝置側視圖，右圖為主視圖。側視圖中左側截止閥及其管道為加藥管道，右側截止閥及其管道為沖洗水管道，當加藥量較少或藥劑流經管道過長時，可以適當的用沖洗水來避免藥劑在管道中殘余，降低加藥誤差。由主視圖可見，加藥管道在主管道中間裝有截止閥（其位置視實際情況而定），若同一個加藥點需要添加多種藥劑，而且加藥點不多，可以考慮關閉中間的截止閥，2種藥劑同時從兩端的截止閥流入，即可實現在一個加藥裝置中同時控制2種不同藥劑的添加，在一定程度上節約占地面積、便于統一管理。在漏斗前方裝置攝像機作為監控裝置，鑒于浮選作業加藥一般都是規定一分鐘的加藥量，若監控裝置傳送的圖像中若1-2分鐘內都沒有明顯的藥液流動，則啟動報警裝置，需要人工檢查、維護加藥裝置。此加藥裝置和加藥箱相互獨立，若加藥點處的空間足夠，可以把加藥裝置放置或懸掛在加藥點附近，不僅可以提高加藥精度，而且便于操作工現場觀察及調節。
3 結束語
隨著自動加藥裝置的不斷發展和改進，使得其在加藥工序中得到廣泛的應用，但是由于加藥環境、設備選型、操作因素等條件的影響，使得自動加藥裝置在一部分的加藥工序中使用效果不佳。文章介紹一種新型自動加藥系統的結構、技術性能。這種自動加藥裝置性能可靠，維護方便，故障率低，藥劑添加準確及時，節約了藥劑的消耗，能有效的提高選礦廠的生產指標。
參考文獻：
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[3]王世國，劉建全，趙宇.STD-Ⅲ型浮選加藥自動測控系統[J].選煤技術，2007（4）：106-108.
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[6]李家星，超振興.水力學[M].南京：河海大學出版社，2011： 242-260.
自動控制系統范文3
關鍵詞：CFB；脫硫；自動控制；環境保護
中圖分類號：TK31 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）28-0035-03
目前，我國能源以煤炭為主，工業用蒸汽絕大多數由燃煤鍋爐生產，而燃煤鍋爐運行過程中生成的大量SO2等污染物是造成大氣污染的主要因素?？刂芐O2排放采用的主要方法有煤的洗選、煤的氣化液化、FGD尾部煙氣脫硫、煤粉爐內噴鈣脫硫、CFB循環流化床鍋爐床內加石灰石脫硫等。本文針對華能運河電廠一期#3、#4CFB鍋爐的脫硫自動控制方法進行系統的研究。
1 CFB鍋爐SO2排放機理和影響因素
CFB鍋爐的燃料以一定的循環倍率在爐膛內不停燃燒，所以CFB鍋爐煤種適應廣，可以燃用各種劣質煤，而且在燃燒過程中加入適量石灰石可以與燃燒中的SO2成分進行化學反應，生成CaSO4，起到脫硫作用。影響SO2排放量的因素有很多，除石灰石給料量和粒度控制之外，床溫控制、煤硫份、負荷需求的變化導致的給煤量變化均為導致煙氣SO2含量變化的要因，因此流化床鍋爐煙氣含硫量的控制，需保證上述各方面均可受有效控制。
（1）對石灰石給料量和粒度的控制。其實就是保證燃料中的Ca、S比。燃燒階段，CaO與SO2接觸時間很短，即會在石灰石顆粒表面生成一層致密的CaSO4（這是因為CaSO4分子量比CaO大得多），阻止了脫硫反應的進一步進行，所以CaO在脫硫過程中只能部分被利用，因此粒度不宜過大。但如果顆粒直徑過小，一旦被煙氣攜帶出燃燒室，不易在旋風分離器中被捕獲并返回爐膛，因此容易造成脫硫成本上升，所以大部分石灰石粒徑一般控制在0.5mm左右。在粒徑合適的基礎上，Ca、S比越高，脫硫效率越高。通常保證常壓流化床鍋爐Ca、S比為1.8～2.5時，脫硫效率可達到90%。但Ca、S比過高便意味著石灰石消耗量增加，這會增加運行成本，因此設計脫硫調節系統，必須在脫硫效率得到保證的前提下，盡量降低Ca、S比。
（2）鍋爐的床溫控制。為了滿足鍋爐燃燒效率，在保證爐體不結焦的前提下，床溫應控制得盡可能高，而脫硫的最佳溫度在850℃左右，一旦超過這一溫度，容易導致逆反應速度大大加快，脫硫效率降低，另外也會造成其他排放物（NOx等）的超標。因此在保證主蒸汽壓力穩定的前提下，床溫可通過調節給煤、一次風量、回料量和一二次風、上下二次風配比來進行綜合調節，從而使床溫既滿足燃燒效率，又能夠盡量保證爐內脫硫的效率。
（3）煤硫份含量及給煤量擾動。我廠CFB鍋爐主要燃用無煙煤，由于煤源較多，燃料內含硫量變化大且無法有效控制，而CFB鍋爐系統自身表現的大慣性和大滯后性，使得采用傳統調節手段時，煙氣中含硫量一旦產生了波動便無法短時間得到有效控制。另外，負荷變化給煤量隨即跟蹤變化，這也是燃料硫含量產生變化的原因，因此要求設計的脫硫調節系統自身必須具有較強的抗硫含量擾動的能力，使石灰石給料必須能夠迅速、有效跟蹤硫份的變化。
2 CFB鍋爐脫硫自動控制的設計
下面，對CFB脫硫自動控制的設計做一個詳盡闡述：
（1）煙氣含硫量在150～300mg/m3正常值波動時：采用比例-積分控制器進行調節。根據工業過程采集得到的實時數據進行分析，得到我廠CFB硫化床鍋爐正常工況下脫硫過程傳遞函數近似為：
本調節系統采用變比例、變積分的控制器。其中，比例系數由當前投入自動的石灰石給料機數量決定。投入自動的給料機越多，系統調節能力越強，為平衡系統調節、防止超調，比例系數應設置得較低；反之，比例系數設置較高。由于進入爐膛的硫份、機組負荷均與給煤量正相關，在PI控制的基礎上，以負荷需求為前饋做超前調節，可及時調整石灰石粉供量，提高控制系統穩定性。
（2）當前我市煙氣排放標準規定煙氣含硫量
（3）當煙氣硫量降至150mg/m3以下或者低于設定值50mg/m3時，表明爐膛內Ca、S比已經過高，從脫硫經濟性出發，應當快速降低石灰石給料量。仍舊可以采用增大積分調節增益（Ki=25）的方法實現，當硫含量過低時，依靠積分過調來加速指令下降。另外設置調節閉鎖，保證最低石灰石粉給料量，有利于穩定排煙含硫量、防止爐內Ca、S比降幅過大導致脫硫反應停滯。
圖1為CFB煙氣脫硫自動主控制系統組態圖。脫硫主控制系統由可變比例積分、帶閉鎖功能的脫硫PID和脫硫主控操作器組成。它的比例系數由當前投入自動的給料閥數量決定，即投入自動數量越少則比例系數越高，反之投入越多比例系數越低，目的是平衡系統自動投入后給料跟隨自動的能力。積分作用由當前煙氣含硫量與設定值的偏差量和偏差變化率決定。當滿足一定條件（如偏差為正大且偏差變化率為正大時），則積分增益增大為25，加強積分作用，快速增加或減少主控制器指令的輸出；否則積分增益為1，系統以正常方式進行調節。調節系統采用與負荷需求相關的函數曲線為前饋量，以提高系統超前響應能力，從而起到及時調節煙氣含硫量的目的。脫硫主控制器的輸出被分別送到每一臺供石灰石旋轉給料閥操作器的輸入端，可以應需求選擇一臺或多臺旋轉給料機參與脫硫自動
控制。
3 CFB脫硫自動控制系統的應用
下面兩圖為CFB脫硫系統投入自動后，脫硫主控指令和煙氣含硫量的歷史曲線。由圖2可知，煙氣含硫量在150～300mg/m3之間正常波動時，脫硫自動控制器的輸出跟隨硫含量偏差和負荷曲線動作，如遇硫量信號快速飛升，并超過一定限度時，立刻迅速開啟給料閥，實現快速降低煙氣含硫量。由圖3得知，一旦因燃料硫份變化造成煙氣硫量超過300mg/m3，則脫硫主控輸出立刻快速提升，加大石灰石投入量，以迅速遏制煙氣硫排放量的上漲。當投入自動后，每一臺旋轉給料機均有指令高限為55%，以防止給料機輸出過大造成堵管。當煙氣硫量下降到150mg/m3左右、延時1min后，如果硫含量一直得到平穩保持，則主控指令快速下降，以節約石灰石料量，降低運行成本。下降亦存在一個低限，從而保證持續給料，防止供料中斷、脫硫反映停滯。
4 結語
筆者從CFB脫硫的原理和規律出發，針對大慣性、長時滯的CFB爐內脫硫特性設計出一種基于變參數-帶閉鎖條件PID控制的CFB脫硫自控系統，很大程度上克服了傳統控制系統的弊端，在實踐中取得了良好的效果，提高了煙氣排放品質，降低了脫硫成本，降低了運行人員勞動強度，達到了預期的目標，解決了國內同型鍋爐難以解決的瓶頸問題，為其他同型鍋爐脫硫自動的設計和投入提供了一個行之有效的思路。
參考文獻
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自動控制系統范文4
【關鍵詞】智能建筑；樓宇；自動控制系統
自動控制系統是智能建筑樓宇的核心部分，通過自動化技術、通信網絡以及計算機技術，規劃了自動化控制部分，應用到智能建筑樓宇內，滿足樓宇智能化的基本需求。目前，我國建筑行業表現出了智能化、自動化的發展特征，直接提高了智能建筑樓宇的服務能力，由此對自動控制系統有一定的需求，目的是通過自動控制系統，優化智能建筑樓宇自動化的運行環境。
一、智能建筑樓宇自動控制系統的設計
1.系統設計自動控制系統主要參與智能建筑樓宇的運行控制，其在設計中，注重功能性的運行內容，管控好樓宇的運行和消耗，促使樓宇內的各項自動化項目，保持在最佳的狀態[1]。自動控制系統的設計，可以規劃成3個模塊，分別是：(1)安保管理，自動化監測智能建筑樓宇，實行防火防電及防爆，同時還要執行安全中的數據管理，提高數據傳輸的水平，達到數據傳送的規范標準；(2)物業管理，自動控制系統中，輔助計算出智能建筑樓宇的資金消耗，監督各項設備的運行狀態，及時發現有異常的設備，制定設備更新計劃，更換異常設備；(3)環境能源管理，自動控制系統管控智能建筑樓宇內的照明、空調以及運輸項目，重點規范照明系統和空調系統的能源分配，有效控制能源消耗，實現節能降耗，自動控制系統在運輸方面的環境能源管理，是指電梯、停車場等項目的控制，保障能源分配的合理性，才能完善自動控制系統的設計。2.系統分區自動控制系統在智能建筑樓宇中的系統分區，分為兩個部分。分析如：(1)控制分區，自動控制系統分為集中控制與集散控制兩個部分，集中控制是指計算機為自動控制的基礎，所有監控點均連接到監控中心的計算機體系中，計算機處理好運行數據后，重新傳送到設備的執行器內，縮短了運行控制的時間，集散控制的核心是分布式控制，監控中心采用通信總線結構，在智能建筑樓宇的監控區，實行分級分布式的控制方法，分散的狀態下，完成自動化控制；(2)協調分區，是指對智能建筑樓宇中的子系統，實行協調化的自動控制，不同子系統，其核心功能不同，采用自動化控制系統，確保子系統能夠在協調的狀態下獨立運行，子系統單獨連接到自動控制系統內，做到協調運行。
二、智能建筑樓宇自動控制系統的應用
本文以某商務型的智能建筑樓宇為研究對象，該案例中，建筑樓宇占地120585.21㎡，建筑總高度是85.3m，該智能建筑樓宇，集酒店、辦公、商業、車庫等功能于一體，該建筑在建設初期，就提出了智能化要求，落實了自動化系統的應用，探討幾點自動化系統在該樓宇中的應用表現，如下：1.智能卡系統該商務型智能建筑樓宇，自動控制系統的應用，構建了智能卡系統，專門用于保護樓宇內部的安全性，確保出入人員的安全性。自動化控制中，包含了智能化系統，出入人員通過刷卡的方式，通過智能化系統，向自動控制系統提交認證信息，符合認證才能正常出入[2]。該案例的門禁、車庫等位置，均采用了智能卡服務，實現了自動化的識別。自動化系統中有數據庫，其可主動識別智能卡的用戶，身份匹配成功后，才能安全放行。該樓宇的人流量大，因為樓宇存在多項功能，所以在酒店、辦公等位置，專門配置了自動化的門禁系統，采取自動化的識別方法，門禁屬于智能卡系統的一部分，執行刷卡識別，保障樓宇內部的安全。2.視頻監控系統自動化控制在樓宇視頻監控中，表現出了高效的應用。樓宇的運行根本是安全，結合自動控制系統，在樓宇中安裝視頻監控系統，專門用于監督樓宇的內外環境。該樓宇中的安全管理方面，不僅安裝了視頻監控系統，還配置了防盜報警、信息巡防等模塊，其在該建筑樓宇的公共部位，安裝了視頻監控，以便實時掌握樓宇內外的環境狀態，避免發生突發狀態[3]。該樓宇內，不同功能的區域，管理人員之間相互協調，盡量擴大視頻監控系統的監測方法，遵循“以人為本”的保護方式，落實視頻監控系統的應用。例如：該案例的商業區，突發了安全事故，周圍居民及時按下了防盜報警，信號迅速傳達到了安全監控室，值班人員根據視頻監控系統與防盜系統，迅速找到了事故位置，及時排除了安保人員，解決了事故問題，有效避免了人員傷亡。3.設備管理系統智能建筑樓宇中，安裝的設備非常多，增加了設備管理的負擔，而自動控制系統，可以應用到設備管理上，緩解了各項設備的運行壓力。設備管理上的自動化，在智能建筑樓宇中，營造了舒適的環境[4]。該智能樓宇在設備管理時，以自動控制系統為基礎，引入了多項先進的技術，專門控制好智能建筑樓宇中的設備運行。例如：該樓宇中的空調設備，建筑內，安裝了30臺空調機組，其中8臺是空氣凈化變頻機組，空調機組中，采用了PLC編程控制，促使空調能夠根據樓宇內的環境，自動調節變風量和溫度，實現了室溫控制空調的方式，空調機組中安裝傳感器，夜間會降低或停止空調運行，降低了空調設備的能源消耗，體現了自動化控制在設備管理系統中的優勢，不僅具有管控的作用，還起到節能降耗的作用。自動控制系統除了在空調設備上，還應有到了通風排水、電器運行、電機等設備中，完善了智能樓宇的設備運行。
三、智能建筑樓宇自動控制系統的發展
智能建筑樓宇自動控制系統是信息時代的產物，其具備良好的發展前景。隨著通信技術和計算機技術的發展，自動控制系統在智能建筑樓宇中，可以更為及時、便捷的實行功能管理。未來發展中，自動控制系統可以參與智能建筑樓宇的各方面管理，不僅僅是現代幾點功能控制上，而是提供綜合的管理方法，充分體現自動化控制系統的功能。自動化控制系統在未來發展中，朝向高級化的方向發展，在智能建筑樓宇中，形成高級管家，提升自動化服務的水平，還要和通信自動化、辦公自動化相互配合，完善智能建筑樓宇的運營環境，充分發揮自動控制系統的功能優勢。
四、結束語
智能建筑樓宇的自動控制系統應用中，以規劃設計為基礎，滿足智能建筑樓宇的功能需求，體現自動控制系統的高效性。自動控制系統在智能建筑樓宇中，得到了積極的發展，結合系統的設計和應用，推進自動控制系統在智能建筑樓宇項目中的發展，以便在樓宇中，開發更多的自動化控制功能。
參考文獻
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自動控制系統范文5
關鍵詞 防凍液噴灑；PLC集中控制；智能控制
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）051-024-02
火車冬季裝煤面臨的最大問題是產品煤由于含有一定量的水分，在低溫下會凍結在火車廂里，并粘在車皮上，導致火車無法順利卸煤。防凍液噴灑系統，可以把防凍液均勻的摻雜在煤里面，也可以把防凍液噴灑在火車廂內壁和底部，從而防止精煤之間凍結和煤與車廂凍結。經過調研并結合煤礦實際情況，設計了此新型防凍液噴灑系統，使用結果證明，系統設計合理，具有良好的可靠性和實用性。
1 防凍液噴灑自動控制系統的組成及原理
防凍液噴灑自動控制系統由噴灑流量自動控制系統，車位判斷及滾筒旋轉控制系統，電氣控制系統以及軟件系統等子系統組成。
該系統基于變頻噴灑的原理，通過檢測火車速度以及火車位置，實現噴灑泵變頻器頻率自動調節，以及噴灑滾筒的旋轉控制，從而實現車速快，則噴灑流量大，車速慢則噴灑流量小，車停則噴灑停，車過噴灑空檔位置，則噴灑停并且滾筒旋轉的工作過程。
2 噴灑流量自動控制系統
噴灑流量自動控制是保證防凍液和煤最佳配比的前提條件，它直接決定了防凍液噴灑的效果以及噴灑成本的大小。該系統的控制對象是噴灑泵變頻器，變頻器數量一般是2臺，一臺為車廂噴灑，另一臺是煤內噴灑。
傳統的噴灑系統，是直接啟動噴灑泵，噴灑流量不會根據車速或者煤流的大小進行自動調節，而是以最大的流量速度噴灑，從而導致防凍液的浪費，增加了噴灑成本。
為實現流量自動控制，噴灑泵電機采用變頻調速方式，通過閉環反饋控制與PI控制結合的方式，保證參數調節的實時性與穩定性。車廂噴灑流量控制原理如圖1所示，煤內噴灑流量控制原理如圖2所示。
流量自動控制系統以噴灑泵流量作為被控量，列車速度（皮帶給煤瞬時流量）與噴灑流量有固定的數學關系。根據測速儀檢測到列車速度（皮帶秤檢測出給煤速度），系統就會算出噴灑泵的給定流量，從而對噴灑泵轉速進行調節，根據PI調節器的運算，使流量穩定在當前車速下（給煤速度下）所要求的數值。
3 車位判斷及滾筒旋轉控制系統
列車車廂就位后，噴灑設備的滾筒自動擺出到工作位，高度自動調整到距離車廂上方二十厘米左右。車位判斷開關采用漫反射開關，安裝在噴灑位置正下方，方向正對車廂側面。列車啟動后，根據車位開關判斷，車廂在滾筒正下方時（如圖3所示），滾筒會自動旋轉，使噴頭對準滾筒上預留的噴孔，防凍液就會噴灑進車廂。當本節車廂尾部到達噴灑空擋位置時，滾筒會自動旋轉180度，使噴頭正對滾筒的密封區，防凍液噴灑泵此時會因為速度檢測為零停止噴灑，并且噴頭上遺留的防凍液也不會灑向車廂空擋區。
3.1 車位判斷系統
車位判斷系統是用激光漫反射檢測開關來判斷車廂與噴灑滾筒的相對位置，控制系統根據列車位置控制滾筒的旋轉。漫反射的原理是發射和接收在同一個傳感器中，發射光通過物體的表面反射回到接收器，它的優點是安裝方便，檢測距離遠，抗噪能力強，相對傳統的激光對射開關來說，具有容易安裝，容易調整，維護方便等優點。
圖5
3.2 滾筒旋轉系統
滾筒旋轉控制系統由步進電機，步進電機驅動器，步進電機控制器，PLC控制系統和齒輪減速系統組成。齒輪減速系統的減速是4：1，即電機軸旋轉4圈滾筒旋轉1圈。
所選用步進電機步距角為1.8度，即在驅動器設置為1細分的狀態下，控制器每發一個脈沖到驅動器，電機轉過1.8度，這樣，步進電機轉過360度，一共需要200個脈沖。
驅動器的細分技術，就是將步距角分的更細，比如2細分狀態下，步距角變為1.8÷2=0.9度，控制器每發一個脈沖到驅動器，電機轉過0.9度，這樣，步進電機轉過360度，一共需要（200×2）=400個脈沖。
A操作、B操作分別為A操作、B操作外部中斷源（強制中斷），一旦接收中斷信號，控制器將停止當前運行的程序，跳轉至A操作、B操作指定的程序運行（下降沿有效）。
系統工作時，滾筒一次旋轉180度，折算到電機側，電機軸旋轉180*4=720度。系統啟動后，步進電機控制器會不斷檢測A操作和B操作的信號，根據檢測結果給步進電機驅動器發脈沖命令，滾筒會按程序自動旋轉。
4 系統網絡結構和控制
本系統采用羅克韋爾PLC系統，CPU 在裝車站控制系統中，通過CONTROLNET通訊協議與防凍液控制分站進行數據交換?，F場設備有兩種操作方式，就地和遠程，就地操作可通過就地操作箱控制單臺設備，遠程操作通過上位機畫面，對每個設備的狀態監控，對整個系統的啟動和停止操作。
正常情況下，系統在集控控制狀態下運行，操作人員只需在上位機畫面啟動系統，噴灑系統會自動運行，根據車位狀態進行自動控制噴灑閥和噴灑滾筒，根據車速自動調節噴灑流量。
設備出現故障的情況下，設備可在就地方式下運行，通過人工的方式進行操作，不會耽誤正常的生產。
5 結束語
系統應用了噴灑變頻控制方案和列車過車皮空檔滾筒旋轉方案，實現了防凍液噴灑系統的最優控制。節約了防凍液噴灑成本，改善了工作人員的工作環境并減少了工作量。
參考文獻
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自動控制系統范文6
關鍵詞：電梯自動控制系統 軟件 硬件 電路
交流自動控制技術的快速發展和計算機的普及帶來了交流電梯的發展，交流電梯的性能遠優于直流電梯，所以，20世紀80年代后，交流電梯就取代了直流電梯。到今天，電梯自動控制技術的發展以及城市化進程的加快推動了電梯行業的發展，人們對電梯運行的安全性、速度等要求也越來越高。電梯自動控制系統是電梯系統的核心內容，因此成為電梯設計領域的核心技術，也成為最容易出問題的地方。
1 電梯運行原理
電梯的最高層和最底層各有一個信號傳遞按鈕，中間樓層均有兩個信號傳遞按鈕。最高層的信號傳遞按鈕傳遞向下信號，最底層的信號傳遞按鈕傳遞向上的信號，中間樓層的兩個信號傳遞按鈕一個傳遞向上信號，一個傳遞向下信號。乘客通過信號傳遞按鈕向電梯傳遞信號。乘客進入轎廂后，通過按鈕選擇自己要去的樓層，這是內選信號。轎廂的門需要在電梯啟動之前關閉，關閉的指令既可以通過關門按鈕實現，也可以是定時的。轎廂門關閉之后，電梯啟動，在即將到達時，裝在兩個樓層間的減速裝置控制程序啟動。電梯在運行狀態時，乘客在大廳對其進行呼叫，電梯采取的是順向截梯、方向記憶的方式。最高層或最底層呼叫電梯且電梯到達后，其會自動改變運行方向，在運行的過程中遇到反向的呼叫信號時依然保持原有的運行方向。電梯運行過程中會將運行方向和樓層顯示出來，當遇到緊急停車或故障時立即執行停車指令，轉入固定處理方式。
2 電梯自動控制系統結構
可編程控制器（PLC）的數字語言非常清晰，運用起來非常靈活，在電梯自動控制系統的設計中有廣泛應用。電梯的運行是依靠外部呼叫信號和自身內部運行控制規律來實現的，外部呼叫信號時隨機的，所以不能運用邏輯控制或順序控制進行電梯自動控制系統的設計，必須將隨機與邏輯結合起來。
2.1 系統需求
此模擬電梯自動控制系統由電梯機械裝置和PLC控制系統等組成，采用順序邏輯控制模式進行電梯基本運行的控制，再根據隨機信號的狀態和電梯當前的運行狀態進行電梯運行控制。這個運行控制過程中，每層樓都要設置一個接近開關，用來檢測轎廂的位置，其次是顯示出電梯的運行方向以及當前所在的樓層。這是電梯運行的基本需求。在顯示上，采用LED顯示屏和發光管將電梯的運行狀態和所處樓層數顯示出來，而樓層數和乘客的呼叫信號則顯示在接近開關的顯示燈上。設置正反兩個方向運行的互鎖功能和故障保護功能，保證電梯運行的安全。
2.2 硬件配置
第一，電梯呼叫信號電路。將電路中的全部行線P0.0-P0.n置最低電平，然后檢測列線的狀態，若列線中沒有低電平，說明鍵盤中有按鍵被按下，而按下的按鍵就是低電平線與四根行線交叉的按鍵之一。確定鍵盤中按鍵情況之后，若是存在閉合鍵，那么就需要進一步確定該按鍵的具置。將某根行線調為低電平，其他三根保持高電平，然后檢測列線的電平狀態，若有低電平列線，則表示該列線與低電平行線交叉的按鍵就是閉合鍵。
第二，運用三菱FXIN系列的PLC進行自動控制系統的配置。該型號的PLC除了進行主機單元的配置，還可以進行I/O、A/D、D/A模塊的配置。FX1N系列最多可控制128點，除了可以擴展輸入輸出，還具有模擬量控制和通訊，鏈接功能等的擴展性。所以，FX1N系列可以廣泛應用于一般的順序控制。FXIN系列PLC可以使用內部輔助繼電保護器M、狀態繼電保護器S、定時器T、寄存器D、計數器C等，功能非常強大，滿足電梯自動控制系統配置的需要。在編程方面，FXIN系列PLC有專用編程器，運用梯形語言或指令表進行編程。
第三，轎廂平層和停車。平層是指電梯停車時轎廂的底應與門廳地面相平齊，兩個平面的誤差≤5mm。平層停車過程需要在轎廂底與停車樓層相平之前開始，先減速再制動，保證電梯運行的穩定和安全。在轎廂的頂部安裝一個上平層感應器和一個下平層感應器，兩個感應器隔著磁板安裝在井道壁上。電梯向上運行過程中，上平層感應器先插入到隔磁板中發出減速指令，然后電梯開始減速，直到下平層感應器也插入隔磁板中，這個時候就發出停車指令，電動機停止運轉，發出開門信號。電梯下行過程的信號獲得過程則正好與該過程相反。
2.3 軟件設計特點
第一，同方向就近原則。在軟件編程過程中，主要是根據電梯當前所處位置以及運行方向來進行，當電梯運行方向為向上時，當前電梯所處位置以上的樓層發出向上的呼叫信號時，呼叫信號對應的樓層繼電保護器狀態為“開”，電梯進入該樓層時繼電保護器狀態變為“關”，依次反復進行。呼叫信號與繼電保護器的共同動作完成電梯的操作。
第二，隨機邏輯控制。電梯運行過程中，接近某一樓層時，若檢測到該樓層有同方向的呼叫信號，那么就在該樓層執行減速停車指令，若沒有就繼續運行，直到該動作完畢后停止，實現隨機邏輯控制。
第三，根據隨機邏輯控制的要求，PLC可以發出正向運行、反向運行和制動信號，運用一定控制規律和控制算法實現對電機的控制。當電梯系統出現故障時，PLC中止發出控制信號。
第四，輸入、輸出回路。電梯的輸入、輸出單元也就是PLC的I/O接口單元，由廳外呼叫、轎廂內選層、樓層及方向指示、開關門、井道內上下平層、門鎖、安全保護、繼電器、消防、稱重等單元組成。廳外呼叫單元負責對廳外呼叫信號進行登記、記憶和消除，轎廂內選層單元負責預選層指令的登記、消除和指示。樓層及方向指示單元是輸出單元，顯示出電梯當前的運行方向以及所處位置。開關門單元也是輸出單元，控制廳門和轎門的開啟與關閉，在自動定向完成或是電梯停穩之后，PLC就會給出相應的開關門指令，完成開關門動作。
3 電梯自動控制系統的優化設計分析
在電梯運行中，需要反復調用ASK1即電梯所處位置狀況以及ASK2對電梯的請求，在這個過程中，采用外部存儲器進行變址尋址，可以有效避免程序應反復被調用而出現地址難以辨認，程序無法順利執行指令的問題。判斷電梯的關門條件時，用1減去當前的電梯狀態數據后進行邏輯運算。當電梯在開門樓層收到開門請求時，執行開門程序。如圖1所示為系統優化程序，電梯內部和外部的請求控制數據依次存放在外部RAM的6000H-6009H中，#00H表示選中，#01H表示未選中，6010H-6016H中只有一個#00H。內部RAM中的50H-53H存儲與電梯運行相關的控制數據。
結束語
作為當前快速發展的一個行業――電梯行業，其自動化控制水平越來越高，計算機技術、信息技術、自動控制技術等的發展推動了電梯的健康發展。單片機作為一種集成電路芯片在電梯自動控制系統設計中得到了廣泛應用。為促進電梯運行的穩定性、安全性、舒適性，進行電梯自動控制系統研究是非常必要的，其發展必將帶動電梯控制技術的可持續發展，促進電梯行業的健康發展。本文簡單介紹了電梯自動控制系統的系統需求、硬件配置和軟件設計特點，供同行參考。
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