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運動控制器范文1
【關鍵詞】旋切 運功控制 飛剪
本文主要針對紙袋機剪切控制系統開展研究和設計工作，在分析紙袋機剪切生產工藝和控制要求的基礎上，按照“運動控制器+伺服系統+觸摸屏”的型式，設計了紙袋機伺服跟蹤切系統。該系統解決了不同袋長必須換輪問題，同時增加色標追蹤功能實現了偏差的自動補償。
1 運動控制器+伺服驅動+觸摸屏方式+編碼器測速+色標補償
（1）運動控制器：用戶可以根據自身需要用Trio Basic語言進行程序開發，整個系統可以脫離任何外界PC系統進行獨立的運行。MC408本體可以驅動8個伺服或步進軸，自帶16輸入，8輸出，還有1個Can擴展口通訊口。（2）切斷伺服驅動器：伺服選7.5KW安川伺服1套，配減速比10/1的行星減速機。伺服電機額定轉速1500轉，額定扭矩50Nm，減速機額定輸出最高扭矩500Nm，最高速度1000Nm（2倍過載）。（3）點膠伺服驅動：伺服選1.5KW安川伺服3套，各配減速比10/1的行星減速機驅動3根點膠軸。（4）測速編碼：5000P/R 長線驅動。（5）色標傳感器：選用基恩士顏色傳感，最高響應時間0.2us。
2 控制實現
2.1 運動控制指令
（1）MOVELINK指令在基本軸產生直線運動，通過軟件電子齒輪與連結軸的測量位置建立連接。連結軸可以向任意方向運動驅動輸出運動。參數表明基本軸的距離會使連結軸移動相應的距離（link_distance）。連結軸的距離分成3個階段應用于基本軸的運動。這些部分是加速部分，常速部分和加速部分。連結加速度和加速度由link_acceleration和link_deceleration參數設置。常速連結距離源于總的連接距離和這兩個參數。三個階段可以分為獨立的MOVELINK指令或疊加在一起。
（2）ADDAX指令將疊加軸的目標位置加到運動軸的軌跡上。ADDAX允許執行兩軸疊加運動。連接兩軸以上，同樣可以使用ADDAX。
（3）FLEXLINK 指令實現跟隨主軸按定義的軌跡做運動。軌跡分2部分，基本部分（恒速段）和調整部分（變速段）。調整部分按正弦曲線疊加在恒速部分。
2.2 曲線定義
通過3段曲線實現旋切功能，即每一設定袋長，切刀旋轉一圈，切一次。三段曲線如下：
（1）加速階段曲線：distance1 = 0.5；link_acc1 = （0.5-VR（startsynpos）/10/360） * （VR（fsydistance）/10） *2；link_dec1 = 0；link_dist1 =（VR（startsynpos）/10/360）*（VR（fsydistance）/10） + link_acc1
MOVELINK （0.5，link_dist1，link_acc1，link_dec1，VR（move_axis））AXIS（VR（cut_axis））
（2）恒速階段：base_dist= INT（（VR（cutlength）/VR（fsydistance））*1000+0.5）/1000；
excite_dist=1 - base_dist；link_dist2= VR（cutlength）/10；
base_out=100*（VR（startsynpos）/10/360）*（VR（fsydistance）/10） / （VR（cutlength）/10）；base_in=100*（VR（endsynpos）/10/360）*（VR（fsydistance）/10） / （VR（cutlength）/10）；stop_length =（（360-（VR（startsynpos）+VR（endsynpos））/10）*2+（VR（startsynpos）+VR（endsynpos））/10）*VR（fsydistance）/360/10；
IF VR（cutlength）/10
excite_acc=50
excite_dec=50
ELSE
excite_acc= 100*（ 1-（VR（cutlength）/10 - stop_length）*10 /VR（cutlength） ）/2
excite_dec= 100*（ 1-（VR（cutlength）/10 - stop_length）*10 /VR（cutlength） ）/2
ENDIFFLEXLINK（base_dist，excite_dist，link_dist2，base_in，base_out，excite_acc，excite_dec，VR（modify_axis））AXIS（VR（cut_axis））
（3）減速階段distance3 =0.5；link_acc3 =0；link_dec3 =（0.5-VR（endsynpos）/10/360） * （VR（fsydistance）/10） *2；link_dist3 =VR（endsynpos）/10/360）*（VR（fsydistance）/10） + link_dec3；MOVELINK （distance3，link_dist3，0，link_dec3，VR（modify_axis））AXIS（VR（cut_axis））
注明：VR（startsynpos）：開始同步角；VR（fsydistance）：切刀周長；VR（endsynpos）：結束同步角；VR（cutlength）：袋長。
2.3 偏差補償
切刀每次切斷時當前長度清零，從頭開始計長，當檢測到色標時，當前值與理論值做比較生成偏差量，該偏差量通過Addax在補償段疊加到切斷軸上實現偏差補償。
3 安裝調試
裝配必須嚴格按照使用說明書、原理圖及技術規范執行。減少干擾和擾，電機線選用95%屏蔽線并將屏蔽層牢固接地，編碼器線選用多芯屏蔽雙絞線，驅動器妥善接地。
本次控制是采取模擬輸出作為定伺服速度，驅動器分頻反饋做閉環控制。因此在調試控制前，先將驅動器和電機整定，動態優化，把伺服系統的動態響應盡量調高，直到不產生振蕩為止；然后調整運動控制的P增益，直到該軸跟隨誤差盡量小，而系統又不產生振蕩為止。
4 \行效果
連續工作了一段時間，實切袋長與設定袋長最大誤差1mm以內。不同袋長切換簡單，只需要從屏上設定袋長即可。當需要色標補償時，只需要選通色標追蹤就能實現自動補償，非常方便，完全達到預期效果。
5 結語
該控制系統具有較高的位置控制精度和良好的速度跟隨特性，滿足紙袋機高性能要求， 使用的靈活、高速、精確等主要特點，從而提高人們的工作效率與質量，對其它高性能剪切整套設備的研發具有借鑒意義。
參考文獻：
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運動控制器范文2
摘 要：隨著科學技術的快速發展，機械生產自動化、智能化發展特征日益突出，將PLC運動控制器應用于風機控制當中，注重對控制系統功能進行實現。為了達到這一目標，需要對PLC運動控制系統設計情況進行較好的把握，使PLC功能得到較好的發揮，以滿足風機控制實際需要。
關鍵詞：嵌入式PLC；控制器；風機控制
前言：基于嵌入式PLC運動控制器的開發，注重對PLC系統的自動化和智能化特征進行把握，將其應用于風機控制當中，能夠提升風機應用的智能化水平，從而更好地滿足實際生產需要。PLC平臺上實現運動控制器功能，需要對運動控制器的邏輯控制和運算功能進行把握，從而保證運動控制功能得以有效發揮。
一、嵌入式PLC結構分析
基于嵌入式PLC運動控制器開發和應用過程中，要對PLC結構進行把握，從而保證嵌入式PLC系統功能得以實現。一般來說，嵌入式PLC結構是一種開放式的結構，在PLC內核基礎上，設置驅動接口，從而使用戶對PLC硬件系統的應用，發揮自動化控制功能。關于嵌入式PLC結構的結構特征，具體內容如下：
第一，PLC的核心為實時內核，在進行任務調度過程中，能夠使系統具有實時化的處理能力，從而保證控制系統功能和作用得到較好的發揮[1]。
第二，嵌入式PLC結構設計過程中，要對驅動程序進行把握。驅動程序的應用，主要由內核提供接口。
第三，嵌入式PLC結構在運行過程中，采取了一種梯形圖程序，通過相應的運算，對系統指令進行處理。
二、嵌入式PLC\動控制器開發
在對嵌入式PLC運動控制器開發時，需要對開發流程和實現原理進行較好的把握，這樣一來，才能夠發揮嵌入式PLC運動控制器的功能。
（一）嵌入式PLC開發流程分析
在對嵌入式PLC開發過程中，主要從底層硬件開發、驅動開發和梯形圖開發三個方面入手，其開發的關鍵點在于驅動程序的開發[2]。
1、PLC底層硬件設計
在對嵌入式PLC底層硬件設計過程中，要保證PLC硬件具有較為靈活的拓展性，能夠根據系統運行需要，對PLC硬件進行相應調整，以保證系統性能得到較好的發揮，所以需對I/O接口進行合理的利用，對信息傳輸通道進行較好的分配。
2、用戶驅動開發
用戶驅動開發設計過程中，對于嵌入式PLC系統功能實現具有重要的影響。驅動開發采取了嵌入式PLC內核，并且借助于PLC內核，實現驅動接口連接。
驅動開發，還需要將驅動任務進行合理的分配，保證驅動運行過程中，PLC的控制功能得到較好的發揮[3]。
3、梯形圖設計
在對梯形圖設計時，需要針對于PLC系統工作情況，完成設計。嵌入式PLC系統開發過程中，梯形圖設計關系到了PLC系統運行流程，在這一過程中，梯形圖與PLC控制系統情況是否具有一致性，會對系統功能產生較大的影響。
（二）嵌入式PLC運動控制器功能實現
嵌入式PLC運動控制器硬件結構圖如圖1所示，為了保證其功能實現，需要選擇有效的中央處理單元，這一過程中，可以對性能先進的單片機進行應用。例如C8051F120單片機或是8031、8096單片機等。
嵌入式PLC運動控制器功能軟件實現，主要包括了三個模塊，分別是位置模塊、速度模塊和相應的計數模塊。位置模塊定位過程中，主要以脈沖數量進行定位，并需要對脈沖的頻率進行控制。位置模塊是一種高速模塊，這就需要保證高
速脈沖精確輸出，通過利用C8051F120單片機和PCA陣列，可以實現其功能；速度模塊功能的實現，需要對PCA陣列進行把握，該計數器以一種特定的頻率進行循環技術，并且當計數值與模塊數值一致的情況下，會使系統進行運動[4]；計數模塊功能的實現，用戶會對初始頻率進行指定，通過利用PCA模塊，可以對脈沖頻率進行較好的計算。
三、基于嵌入式PLC運動控制器在風機控制中的應用分析
嵌入式PLC運動控制器在風機控制中應用時，需要對風機驅動任務進行把握，并能將風機驅動任務進行合理分配。
通過利用接口函數和PCA可實現風機位置模塊驅動開發?？梢詰糜陲L機底層硬件初始化，PCA模塊則針對于I/O初始化。在進行具體設計過程中，利用非實時性的接口，風機控制過程中的底層硬件配置可以在這一接口實現。
當底層硬件配置設計完成后，需要針對于風機控制的調速接口進行設計。用戶對初始頻率進行指定，并對這一段內的脈沖個數進行設置，從而對該段的速度進行調節。一般來說，每一次頻率線性的變化，會在PCA內進行下一次的脈沖調節，這就需要對PCA中的數值進行重新更新，且會導致CPU的消耗增大。為了解決這一問題，就需要對PCA中的任務進行合理的分配。通過利用PLC運動控制器，可以設計合理的調速方案，并對每一周期的變化值進行確定，從而保證脈沖信號的科學性和合理性。除此之外，為了保證風機控制目標實現，位置模塊在設計過程中，需要利用到PLC的D寄存器和S線圈，保證控制更加靈活、可靠，以滿足風機控制需要。
結論：嵌入式PLC運動控制器在應用過程中，其具有較強的靈活性，能夠更好地滿足控制需要。在將PLC控制系統應用于風機控制當中，要注重對位置模塊、速度模塊和計數模塊進行較好的設計，從而保證其控制功能得到有效發揮。
參考文獻
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運動控制器范文3
關鍵詞：移動機器人；運動控制；四輪全向機器人；模糊PID
中圖分類號：TP273文獻標識碼：A
文章編號：1004-373X(2009)05-131-03
Research on Fuzzy PID Motion Control of Omni-directional Robot
TIAN Qi,ZHANG Guoliang,LIU Yan
(Second Artillery Engineering University,Xi′an,710025,China)
Abstract：Through analysing the kinematics model of soccer robot,considering time change,nonlinear and other characteristics of this system,a control method combining fuzzy control with traditional PID control is presented.To contrapose the problems of robot soccer motion system,the methods of dynamically regulate the three PID parameters based on fuzzy control is presented.The improvement of control effect is verified by experimental results.
Keywords：mobile robot;motion control;four wheeled omni-directional robot;fuzzy PID
0 引 言
移動機器人是一個集環境感知、動態決策、行為控制與執行等多種功能于一體的綜合系統［1］，其運動控制是移動機器人領域的一個重要研究方向，也是移動機器人軌跡控制、定位和導航的基礎。傳統的運動控制常采用PID控制算法，其特點是算法簡單，魯棒性強，可靠性高，但需要精確的數學模型才對線性系統具有較好的控制效果，然而它對非線性系統的控制效果并不非常理想。模糊控制不要求控制對象的精確數學模型，因而靈活、適應性強?？墒?，任何一種純模糊控制器本質上是一種非線性PD控制，不具備積分作用，所以很難在模糊控制系統中消除穩態誤差。針對這個問題，采用模糊PID控制方法，將模糊控制器和傳統的PID控制相結合，使其既具有模糊控制靈活、適應性強的優點，又具有PID控制精度高的特點。
1 全方位移動機器人運動學分析
研究的是由第二炮兵工程學院自主研制的全自主移動機器人平臺東風-Ⅱ型足球機器人。東風-Ⅱ型機器人采用了四輪全向移動的運動方式，具有全向運動能力的系統使機器人可以向任意方向做直線運動，而之前不需要做旋轉運動，并且這種輪系可滿足一邊做直線運動一邊旋轉的要求，以達到終狀態所需要的任意姿態角。全向輪系的應用將使足球機器人具有運動快速靈活，控球穩定，進攻性強，以及易于控制等優點，使機器人在賽場上更具競爭力。
1.1 全向輪
該機器人采用在大輪周圍均勻分布小輪子的全向輪，大輪由電機驅動；小輪可自由轉動。這種全方位輪可有效避免普通輪子不能側滑所帶來的非完整性約束，使機器人具有平面運動的全部三個自由度，機動性增強?；谝陨戏治觯x擇使用這種全向輪。
1.2 運動學分析
在建立機器人的運動模型前，先做以下假設：
(1) 小車是在一個理想的平面上運動，地面的不規則可以忽略。
(2) 小車是一個剛體，形變可以忽略。
(3) 輪子和地面之間滿足純滾動的條件，沒有相對滑動。
全方位移動機器人由4個全向輪作為驅動輪，它們之間間隔90°均勻分布(如圖1所示)，其簡化運動學模型如圖6所示。其中，xw-yw為絕對坐標系；xm-ym為固連在機器人車體上的相對坐標系，其坐標原點與機器人中心重合。θ為xw與xm的夾角；δ為輪子與ym的夾角；L為機器人中心到輪子中心的距離；vi為第i個輪子的沿驅動方向的速度［2］。
圖1 機器人的運動模型
可求出運動學方程如下：
v1=-sin(δ+θ)w+cos(δ+θ)w+L
v2=-sin(δ-θ)w-cos(δ-θ)w+L
v3=sin(δ+θ)w-cos(δ+θ)w+L
v4=sin(δ-θ)w+cos(δ-θ)w+L(1)
因為輪子為對稱分布，常數δ為45°，故得到全向移動機器人的運動模型：
v=Ps(2)
其中：v= ［v1 v2 v3 v4］T為輪子的速度；s=［w w ］T為機器人整體期望速度。
P=-sin(45°+θ)cos(45°+θ)L
-sin(45°-θ)-cos(45°+θ)L
sin(45°+θ)-cos(45°+θ)L
sin(45°-θ)cos(45°-θ)L
P為轉換矩陣。
這樣，就可以將機器人整體期望速度解算到4個輪子分別的速度，把數據傳送到控制器中，可以完成對機器人的控制。
2 基于模糊PID的運動控制器設計
目前，常規PID控制器已被廣泛應用于自動化領域，但常規PID控制器不具備在線整定控制參數kP,kI,kD的功能，不能滿足系統的不同偏差對e和偏差值變化率ec及對PID參數的自整定要求，因而不適用于非線性系統控制。
結合該運動控制系統的實際運行條件，設計采用模糊PID控制方法來實現快速移動機器人車輪轉速大范圍誤差調節，將模糊控制和PID控制結合起來構成參數模糊自整定PID算法用于伺服電機的控制，使控制器既具有模糊控制靈活而適應性強的優點，又具有PID控制精度高的特點，使運動控制系統兼顧了實時性高，魯棒性強及穩定性等設計要點，并可通過模糊控制規則庫的擴充，為該運動控制系統方便添加其他功能［3］。
2.1 參數模糊自整定PID的結構
模糊PID控制系統結構框圖如圖2所示，系統的輸入為控制器給定輪速，反饋值為電機光電碼盤反饋數字量，ΔkP,ΔkI,ΔkD為修正參數［4］。PID控制器的參數kP,kI,kD由式(3)得到(kP′,kI′,kD′為PID參數初值)：
kP=kP′+ΔkP
kI=kI′+ΔkI
kD=kD′+ΔkD(3)
由此，根據增量式PID控制算法可得到參數自整定PID控制器的傳遞函數為：
u(k)=u(k-1)+(kP+ΔkP)+
(kI+ΔkI)e(k)+(kD+ΔkD)?
(4)
圖2 自適應模糊控制器結構
2.2 速度控制輸入/輸出變量模糊化
該速度控制器的輸入為實際轉速與設定轉速的偏差值e，以及偏差值的變化率ec；輸出量為PID參數的修正量ΔkP,ΔkI,ΔkD。它們的語言變量、基本論域、模糊子集、模糊論域及量化因子如表1所示［5］。
表1 輸入、輸出量的模糊化
變量
eecΔkPΔkIΔkD
語言變量EECΔKPΔKIΔKD
基本論域{-60,60}{-60,60}{-3,3}{-1.5,1.5}{-0.8,0.8}
模糊子集NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB
模糊論域{-3,+3}{-3,+3}{-3,+3}{-3,+3}{-3,+3}
量化因子0.050.05123.75
在模糊變量E和EC以及輸出量ΔKP,ΔKI,ΔKD的語言變量和論域確定后，首先必須確定模糊語言變量的隸屬度［6］。常用的隸屬函數有B樣條基函數、高斯隸屬函數、三角隸屬函數等，考慮到設計簡便及實時性的要求，采用了三角隸屬函數。
2.3 參數自整定規則
模糊控制設計的核心是總結工程設計人員的技術知識和實際操作經驗，建立合適的模糊規則表，得到針對kP，kI，kD三個參數分別整定的模糊控制表。根據kP，kI，kD三個參數各自的作用，可制定模糊控制規則。以kP為例，所列規則見表2，kI，kD可類似推出。
表2 kP的模糊規則表
eec
NBNMNSZOPSPMPB
NBPBPBPMPMPSZOZO
NMPBPBPMPSPSZONS
NSPMPMPMPSZONSNS
ZOPMPMPSZONSNMNM
PSPSPSZONSNSNMNM
PMPSZONSNMNMNMNB
PBZOZONMNMNMNBNB
2.4 輸出量解模糊
依據速度模糊控制參數整定規則確定輸出量后，得到的只是一個模糊集合，在實際應用中，必須用一個精確量控制被控對象，在模糊集合中，取一個最能代表這個模糊集合的單值過程稱為解模糊裁決。常用的解模糊算法有最大隸屬度法、加權平均法等，根據實際情況，采用加權平均法進行解模糊。此時，模糊控制器輸出可表示為：
μ=∑μ(ui)?ui∑μ(ui)(5)
最后，根據式(3)可得到最終的PID控制器參數。模糊PID控制程序流程圖如圖3所示。
圖3 模糊PID控制程序流程圖
3 實驗結果
為了驗證參數模糊自整定PID控制器的有效性，對直流電機分別做了常規PID控制和模糊PID控制實驗。實驗中給定輪速為50 min，圖4為采用常規PID控制方法控制的電機轉速；圖5為采用模糊PID控制方法控制的電機轉速。從結果看，采用參數模糊自整定PID算法能夠明顯降低超調量，加快響應速度，改善控制系統對輪速的控制效果。
圖4 采用常規PID控制
圖5 采用參數自整定PID控制
4 結 語
機器人運動控制系統是整個Robocup機器人系統的執行機構,在場上的表現直接影響了整個足球機器人系統。以足球機器人為平臺，考慮到系統的時滯性和非線性，采用了模糊控制與PID控制相結合的方式，并在自行研制的足球機器人上進行了速度控制的實驗研究。結果表明，該方法彌補了常規PID控制應用在機器人運動速度控制時超調量大，響應時間長的缺點，可以取得理想的效果。目前該方法已應用于足球機器人的運動控制，并在第七屆中國機器人大賽暨ROBCUP中國公開賽中取得了優異的成績。
參考文獻
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作者簡介
運動控制器范文4
關鍵詞：PLC自動化；電氣控制；運用
中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01
PLC是科技含量比較高的控制器，既可以實現數字編程，也可以體現存儲控制，著實滿足電氣控制的需要。近幾年，PLC呈現自動化的發展趨勢，在電氣控制中的應用效果更為明顯，體現自動控制的優勢，改善傳統電氣控制的系統缺陷。我國在PLC電控應用中，投入大量科研力量，有效拓寬PLC在電控領域中的應用范圍，在PLC自動化的應用狀態下，推進電氣控制的發展。
一、電氣控制中PLC的特點表現
PLC自動化具有明顯的優勢，將其應用于電氣控制中，更是體現諸多良性特點，如下：
（一）提升電控系統的防干擾能力。傳統電氣系統在控制上，需要借助諸多線路結構，由于線路之間過電后，存在電磁感應，導致電氣控制受到干擾影響，削弱控制能力。PLC在電氣控制中的應用，將線路結構換為集成電路，同時運用防干擾技術，避免環境因素對電控系統的產生干擾[1]。在將PLC應用于電氣控制時，技術人員還可以根據電氣控制所處的實際環境，分析干擾源，通過編程寫入PLC系統內，提高防干擾能力。
（二）降低電控系統的維護量。PLC在電氣控制中能夠改善系統環境，避免大量線路參與，PLC自動化中的邏輯功能，可以代替線路連接，降低電控系統設計的工作量，而且PLC的使用能力較強，避免電氣系統在控制時高頻率的維護。PLC以自身高科技的特性，降低電氣控制的維護量，保障電控系統適應于各類應用環境，合理進行系統維護，提高電氣控制的維護能力。
（三）提高電控系統的操作度。PLC取締電氣控制中的大量設備和系統，簡化電控系統的組成。PLC在編程、存儲時，使用較為簡單的控制符號和命令，易于理解和識別，通過簡單的PLC設置或操作，即可完成電氣系統的控制執行。目前，PLC在電控系統中得到推行應用，主要是由于PLC便捷操作的特性，不需要耗費大量的人力、物力，所以，掌握PLC的基本編寫方式，能夠實現電氣控制科學的操作。
二、PLC自動化在電氣控制中的應用
以PLC為研究背景，探討其在電氣控制中的應用，體現PLC自動化的優勢，匯總分析如下：
（一）集中控制系統。在電氣集中控制系統內，PLC發揮較強的集控功能。通過PLC自動化，將電氣設備的控制放置于同一空間內，實現集中監控[2]。電氣控制內的設備，全部由統一的PLC系統監控，達到中央控制的狀態，例如：以PLC為中央控制器，將電氣設備接入PLC系統內，通過PLC即可集中監控電氣系統內的所有設備，提高監督、控制的效率。
（二）分散控制系統。分散控制應用于特殊電氣系統，主要是加強對電器設備的控制力度。將需要分散控制的電氣設備，配置單獨的PLC，體現對應控制的功能。分散控制對PLC的要求較高，既要體現靈活控制的特點，又要排除分散控制多方線路的影響，避免分散PLC造成相互干擾。
（三）開關量的控制。PLC在電氣開關控制中較為常用，體現邏輯與順序優勢，不僅有效分開各項開關控制的功能表現，而且實現電氣開關的獨立控制。例如：電氣系統內的運行設備，在PLC自動化參與下，可以設置獨立開關，專門對運行設備實行單獨控制，避免其他設備的控制干擾，還可以實現多項設備的單一控制，表現PLC對開關量的精確作用。
（四）電氣運動控制。PLC自動化本身具備運動可控的優勢，能夠對正在進行運動的點進行快速控制，例如：PLC在電梯中的應用，即是運動控制的最好體現。基于PLC自動化的電氣運動控制，主要是借助PLC的控制模塊，直接接入電控系統，通過PLC控制模塊，發送相關的控制指令，控制處于運動過程中的電氣設備，體現PLC對運動控制的優勢。
（五）數據處理控制。電控系統中，數據信息是主要支持部分，在大量數據準確傳送與讀取的過程中，完成電氣控制，但是由于電控系統內的數據量較為復雜，導致其在處理上表現出低效性，不能保障數據處理的可靠控制。因此，將PLC自動化，引入到數據控制中，發揮PLC高效處理數據的能力，實現電控數據的收集與分析，同時合理下達部分數據命令。PLC自動化在數據控制中的應用非常廣泛，體現PLC數據分析的能力和優勢。
（六）模擬量控制。模擬量是電氣控制中的主要數據參數，包含大量參數變化量，如：壓強、濕度等，PLC可以為參數運行提供通暢環境，避免參數處理混淆[3]。以液位參數為例，利用PLC能夠協助模擬量迅速實現模擬到數字、數字到模擬的信號轉換，實現轉化信號的有效記錄，提高電氣控制的監督能力，避免數據信號丟失。
三、PLC自動化在電氣控制中的未來發展
PLC自動化在電氣控制中，雖然具備防干擾的能力，但是仍舊存在提升空間，如果電控系統處于多方干擾的環境內，PLC的防干擾效果也會受到影響[4]。因此，我國將防干擾作為PLC的主要研究方向，促使PLC未來在電氣控制中，不僅能夠表現高強度的防干擾能力，還可以體現自動判斷干擾源，快速采取防護措施的能力，保障PLC的系統抗干擾性質。PLC自動化在電氣控制中，逐步吸收更先進的技術，推進電氣控制的成熟發展，在保留原有優點的基礎上，發揮更大的控制價值，提高應用能力。
四、結束語
在電氣控制領域內，PLC自動化屬于新型技術，既可以避免電氣控制出現原有弊端，也可以提高電控控制的能力和能效，降低電控系統的工作量。我國在PLC應用方面，給予極大的關注態度，促使PLC的發展更加深入，體現自動技術特性，科學提出改進措施，保障PLC自動化在電控系統中的應用更加協調，創造更大的社會效益。
參考文獻：
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運動控制器范文5
關鍵詞： 智能建筑；電氣自動化；技術應用
人們生活水平的提高使得人們對建筑的質量與要求不斷的提高，同時，智能建筑已經成為了人們的一種青睞。而如果在智能建筑中有效的運用電氣自動化控制，那么將會更加符合時展的潮流，滿足人們發展的需求。我國建筑領域雖然對電氣自動化控制的應用有了一定的研究，但是就目前我國建筑領域發展的現狀來講，還不能滿足智能建筑發展的需求。所以，在今后的智能建筑發展中，要加強對電氣自動化控制應用的研究，從而提高電氣自動化控制應用的相關技術，使得我國智能建筑的發展日新月異。
一. 智能建筑定義
智能建筑的發展依托于信息產業的發展。智能建筑的構建一般是利用科學技術，通過物理鏈路將各單獨運行的工作站以及主機連接在一起，從而實現資源的共享，達成通信的目的。智能建筑便是將這種信息技術與建筑技術相結合的建筑體。它將網絡技術、電子技術、通訊技術、傳感技術和自動控制技術等先進技術的優勢聚集在一起，實現了建筑術與現代社會信息化的有機結合。同時，智能建筑也是在計算機技術的配合下，實現自動控制的一種先進的建筑成果。
二. 電氣自動化的優勢
2.1 高效監控
自動化技術滲入智能建筑后，工作人員可以在管理的過程中通過“采集 ― 處理―反饋”模塊對建筑進行數字化監控，將反饋得到的信息傳到控制中心，從而實現電氣自動化對智能建筑的高效實時控制，避免故障的發生。
2.2 高聯動性
建筑工程是涵蓋配電、照明、消防、空調等系統的整體工程，過去的建筑工程常常因聯動性低，在建設過程中因某一環節的缺漏而影響整體工程。但是當電氣自動化作為技術融入各工作環節后，建筑工程環節之間的聯動性就能明顯提高，實現建筑體系統的自動識別、判斷。
2.3 安全性強
智能建筑應用自動化技術可以很好地提高系統的安全性，在系統對異常情況作出反應時，自動化也可以通過遙控模式遠程遙控，從而最大限度地減輕故障對維修管理人員產生的傷害，將損失降到最低。
三. 電氣自動化控制在智能建筑中的應用
由上述可知，電氣自動化無論是在監控、聯動性以及安全性等多個方面都有多重的優勢。所以，如果能夠將電氣自動化的這些優勢運用到智能建筑中，那么更會使得我國的建筑領域邁出跨越性的一步。筆者在此對電氣自動化控制在智能建筑中的應用進行了一定的研究，希望能夠為電氣自動化應用水平的提高而提供一些有效的措施。
3.1 電氣系統設計
（1）TN-S 系統
該系統屬于低壓配電系統，嚴格的將中性線和保護接地線分開，是標準的三相四線 PE 線的接地系統。其中中線和保護地線只在變壓器中性點有共同接地。該系統正常運行過程中，保護地線不帶電，只有中性線帶電，具備可靠的基準電位，對地面沒有電壓。但接地線不允許短線，其接在金屬外殼的設備上是安全、可靠的。 采用該系統的原因主要考慮的以下幾點：通常智能建筑中單相用電設備多、負荷大、而其經常又是不平衡的，而且中性線帶有隨機電流； 由于中性線帶電，如果其與保護地線連接在一起然后接到金屬外殼的設備上，會有很大的危險性，并且會使電子設備相互干擾，導致無法工作。
（2） TN-C-S 系統
該系統由兩部分組成，一部分是 TN-C 系統，第二部分是TN-S 系統，采用了兩個接地系統，其分界點在中性線和保護地線的連接點上。在智能建筑中，當供電由區域外引電流的時候，常選用該系統。與一般的系統不同，該系統在進入使用前采用 TN-C 系統，進入處則需要重復接地，進入后變為采用TN-S 系統。該系統明顯提高了線路對人員的安全性保證。
（3）安全保護接地
在智能建筑中，由于有很多強電設備、弱電設備和非帶電導電設備及構件的存在，所以需要嚴格的安全保護接地措施。如果沒有安全保護接地，當設備的絕緣損壞的時候，其外殼很容易帶電，人不小心觸碰到此類電氣設備的時候，很有可能被電擊傷甚至造成危害生命的事故。因此，智能建筑中必須采用安全保護接地設備。其主要是將電氣設備不帶電的技術部分與接地體之間進行金屬連接，將保護地線與智能建筑中的用電設備進行連接，最好將其附近區域的金屬構件也進行連接，但嚴禁與中線相連接。
（4）直流與交流的工作接地
直流電工作接地主要考慮到智能建筑內有很多計算機、多媒體等大型設備，其要求電流穩定性好、準確度高，以滿足大量信息的傳輸、能量轉化等要求。通常采用較大截面的絕緣銅線做引線，將電子設備直流電接地，并與基準點相連接。變流電工作接地主要是將變壓器中性點或者中性線接地。
3.2 電氣自動化在智能建筑中應用的實例
某家保險公司業務大樓的計算機機房正在進行裝修，設計施工人員采用的是單點接地連接方式。施工人員從計算機機房引出一根 VV235mm 的單芯電纜，令其經過地下穿至室外 30m處，并將其做一組接地電阻為 4Q 的閉環式邏輯接地電極。這種連接方式不僅花費了大量的人力物力，而且計算機并不能正常工作。事實上，在對計算機接地時，經常采用交流工作接地、直流工作接地、防靜電接地和安全保護接地，而在智能建筑這樣的特殊環境中，應采用聯合接地方式。首先因為在智能建筑中，采用聯合接地，可以將智能建筑自身的基礎鋼筋和結構鋼筋作為接地裝置，效果良好，接地電阻值一般為 014Q 以下。其次，在同一智能建筑中，采用同一個聯合接地系統后，可以避免不同系統間的電位差引起的相互干擾。當智能建筑物中采用等電位聯結、局部等電位聯結和星形等電位聯結后，利用鋼筋做接地裝置，其接地電阻將小于 014Q，遠遠小于計算機直流接地的電阻，也符合行業標準要求。因此，在該建筑物機房內進行局部電位聯結和聯合接地后，計算機運行良好。
電氣自動化控制在智能建筑中的應用是一個涉及方面比較多的研究，而以上僅僅只是對電氣自動化控制應用的幾個重點方面的研究，并且這些研究都還比較淺顯，所以，對于提高電氣自動化控制在智能建筑中的應用水平還是有一定欠缺的。所以，對于電氣自動化控制應用的研究還需要該領域專業人士進行進一步的研究和探索。
結語：終上所述，電氣自動化控制在智能建筑中的運用對于建筑領域的發展與進步有著不可忽視的重要作用。然而，電氣自動化本身就是一項比較復雜的研究，再將其應用在智能建筑中，就更增加了研究的難度，再加之我國智能建筑領域對于電氣自動化控制應用方面的研究還沒有達到一定的深度，所以，不利于電氣自動化的應用。所以，在今后的智能建筑領域的發展中，要加強對電氣自動化控制應用的研究，并且要從電氣自動化的多個方面，從智能建筑的多個角度進行研究，從而研究出更適用于當下智能建筑領域發展的電氣自動化控制應用技術和方法。
參考文獻：
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關鍵詞：鍋爐 W火焰 熱偏差 偏燒 措施
W形火焰燃燒技術源自國外,是適用燃燒低揮發份煤種的一種鍋爐燃燒技術,是經過實踐證明比較成功的燃燒技術之一,在國外已經得到了廣泛應用。本文根據鍋爐的調試情況對該型鍋爐在啟動及運行過程中易出現的問題和控制方法進行了總結和優化。
1、啟動系統的控制
1.1 建立爐水循環
沖洗合格后,啟動爐水循環泵,通過381#調節閥控制爐水循環泵出口流量在580t/h,此時383#調節閥過冷水流量80t/h。給水旁路調節閥控制給水泵流量80t/h。投入381調節閥和給水旁路調節閥自動,設定省煤器入口流量為650t/h,大于水冷壁的最小流量。兩個高水位控制閥(341-1#、341-2#氣動調節閥)處于自動狀態,控制貯水箱的水位。
1.2 鍋爐點火
吹掃完成后,實施鍋爐點火。
1.3 160t/h主蒸汽流量時的水位控制
當蒸汽出現以后,儲水箱中的水位會隨之下降,在這種情況下,341-1#高水位氣動調節閥會逐漸關小,目的在于保持儲水箱中水位在一定的水平上。一部分蒸汽用于升壓,其余的經疏水、放氣和臨時系統用于暖管和再熱器保護。當分離器的蒸汽量超過總給水流量時,儲水箱的水位下降到高水位的下限以下,341-1#高水位氣動調節閥關閉,但2個341B#高水位氣動調節閥仍然開著,以應對341#高水位氣動調節閥需要隨時開啟以便處理由一切擾動因素造成貯水箱水位升高的狀況。當出現了儲水箱中水位低于高水位下限的情況后,381#調節閥成為控制儲水箱的水位的主導。
1.4 直流運行
由于產汽量的持續增加,再加上制粉系統的也開始運作,會導致儲水箱中的水位不斷下降,使得省煤器入口處的流量要稍微大一些(800t/h),這種設置目的在于可以有效降低擾動因素對儲水箱的水位造成影響的可能性。當主給水運行滿足了主路運行的各種條件時,則給水線路切換到主路運行方式。如果主給水流量水平達到了600t/h,則應當及時中止爐水循環泵的工作,利用汽動給水泵來有效控制省煤器入口處流量的上水流量水平,可以將此時省煤器入口處的流量水平合理地設定為600t/h,并且將鍋爐轉換為直流運行的狀態。接下來,投入焓值控制器,利用中間點的溫度來實現對運行的自動控制。
2、溫度和熱偏差控制
2.1 低負荷階段
此階段要投入制粉系統運行,操作要點如下:(1)投運第1套制粉系統時,建議一般控制在12～18t/h為宜。如投粉量過低將會影響制粉系統的運行和燃燒工況;過高,將會造成較大的熱沖擊和擾動。(2)投粉量達到30~40t/h后,降低第1套制粉系統出力,同時再起動第2套制粉系統,使燃料總量增加平穩。之后,每投運1套制粉系統,都將采取這種辦法以降低對鍋爐的熱沖擊。(3)調整配風,降低火焰中心的高度,使火焰的充滿度良好,有利于爐膛熱均勻性和煤粉的燃盡性。(4)A、B、C燃燒器布置在前墻的左側與后墻的右側,D、E、F燃燒器的布置則正好與之相反布置在前墻的右側與后墻的左側,因此ABC與DEF兩組制粉系統交替投運較佳。(5)根據燃燒情況調整給水量,避免因儲水箱水位擾動引起爐水外排量大幅度變化,從而減輕由此引起的汽溫波動。(6)與汽輪機側協調配合,為了避免壓力大幅波動,要控制好升負荷速度。
2.2 高負荷階段
鍋爐轉直流過程前期中燃燒負荷逐漸增大,分離器出口蒸汽由濕蒸汽逐漸變為微過熱,而中間點溫度變化不大,煤水比調節的參考作用消失,為防止出現超溫現象,需要對燃料投入量的增加速度進行控制,及時調整減溫水。轉直流后中間點溫度主要用煤水比來控制,然而作為微調的減溫水不宜過大,否則將會使減溫噴水前受熱面內的工質減少,引起減溫前的過熱器超溫。另外,高負荷時下爐膛溫度偏高,容易結焦,在采取了減少爐膛衛燃帶面積、調整燃料、加強爐膛吹灰及加大分級風和翼墻風以等應對措施后,結焦問題得到改善。
3、爐水循環泵的控制
在爐水循環泵的起動和運行中,應注意維持系統的穩定和保護泵的安全(圖1):(1)為防止雜質顆粒進入電機腔,首次起動爐水循環泵時應在電機注水完成和鍋爐冷態沖洗初步合格之后進行。(2)以防超電流,在起動泵前,關閉出口閥(381#閥),開啟入口閥(380#閥),再循環閥(382閥)投入自動,泵起動后方可聯開381閥。(3)382#閥始終投入自動,使泵流量始終大于最小流量(圖2)。(4)為保證爐水循環泵的汽蝕余量,用過冷水閥(383#閥)控制儲水罐水溫。(5)轉直流時,為了避免造成給水量大幅度波動,應逐漸減小泵流量,流量降到最低方可停泵。(6)鍋爐直流運行后爐水循環泵停運備用,為了防止熱態起泵時因泵殼與爐水溫差大而造成熱應力損傷,這時要投入暖體系統。
4、鍋爐轉直流運行(濕態轉干態)操作
直流爐汽水分界面不是很明顯,煤水比失調時干、濕態就會轉換,一般都設計在20％～30％BMCR時進行轉換,但是為了保證水冷壁的充分安全,在實際運行中建議直流爐在30%～40%BMCR時進行轉換。(1)當機組負荷為180MW時,有2套制粉系統運行,第3套已暖磨煤機或已帶初始負荷,給水流量在600～650t/h,總燃料量為80～90t/h(視煤質情況而定),爐水循環泵流量隨儲水罐水位情況而定。(2)在180～200MW之間,調整熱負荷逐漸上升,儲水罐水位逐步下降,此時尚不具備轉直流的條件,應通過關小381#閥,在10%～40%范圍內來維持儲水罐水位在5m左右,儲水罐溢流閥(341#閥)關閉,分離器出口過熱度為2～10℃。(3)在200～240MW之間,繼續增加第3套制粉系統出力,給水流量700t/h左右,燃料總量達到約110t/h,分離器出口過熱度5～15℃,此時儲水罐水位還在繼續下降,控制在2～4m,爐水泵流量降到210t/h左右,開啟382#閥。(4)負荷240MW左右,儲水罐水位下降到1.5m時,檢查爐水循環泵應聯鎖自停,關閉381#閥聯鎖;繼續增加熱負荷,保持分離器出口過熱度,增加機組負荷,同時慢慢的增加給水流量,控制煤水比。轉換完成后應增加燃料量,起動第4臺制粉系統,升負荷至300MW以上。鍋爐的干、濕態轉換不要造成參數的大幅度變化,這是一個平穩的過渡過程,為了防止鍋爐轉干態后又返回濕態,造成爐水泵的頻繁啟動和停止,所以在轉換時要迅速增加燃料。鍋爐轉直流后,必須確保鍋爐的熱負荷使機組負荷在250MW以上。否則,只要給水量和燃料量略有擾動就會使鍋爐又轉回濕態。
5、起動中W火焰偏燒的控制
在實際運行中W型火焰鍋爐往往會出現偏燒現象,偏燒時,長火焰的著火距離增加,很容易引起局部脫火,嚴重時會破壞燃燒的穩定性?；饳z信號過低容易引發磨煤機跳閘。因此,需要采取以下措施:(1)低負荷下合理分配燃燒器運行方式。為使爐內火焰盡量對稱,磨煤機最佳投運次序應為(A和F)(B和E)(C和D),已投運的磨煤機應在ABC組與DEF組中所占數量盡量均等。(2)運行中維持各臺磨煤機一次風量一致,嚴格控制各二次風量均衡,保持爐內空氣動力場的對稱性;可以對稱封堵部分二次風口和分級風口,提高二次風速,減小通流面積,使氣流剛性增加,從而克服鄰近氣流干擾。(3)已投入運行的磨煤機應避免雙進雙出磨煤機的半邊運行工況,盡量平均帶出力。(4)減少一次風的風粉偏差。熱態時要進行細調,有條件時進行粉量均勻性測試和調整;冷態動力場試驗時將同磨煤機對應的一次風速偏差調整到5%之內。(5)監視前、后墻火檢信號強度差別以及下水冷壁壁溫差別,測量爐膛內不同區域溫度,及時判別偏燒的發生以及偏燒程度和類別。當偏燒較嚴重時,采用改變二次風和分級風分配比率的方法來調整。
6、結語
綜上所述,鍋爐由于采用W型火焰燃燒及起動系統帶有爐水循環泵等原因,使得鍋爐起動的操作控制相對復雜。前述內容從幾個方面簡略介紹了W型火焰鍋爐燃燒啟動及運行過程中應注意的問題。采取相應技術措施后,鍋爐起動和運行中沒有出現超溫、燃燒不穩定、滅火、滿水、缺水以及爐水循環泵故障等異?，F象,各項運行參數和指標達到優良水平。
通過這些措施可以基本保證鍋爐的安全,滿足安全穩定運行的需要,對同行業其他同類型鍋爐產品也具有一定的借鑒作用。
參考文獻
[1]岑可法.鍋爐和換熱器的積灰、結渣、磨損和腐蝕的防止原理與計算[M].北京:科學出版社,1994.
