自動化控制系統范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了自動化控制系統范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

自動化控制系統范文1

【關鍵詞】PLC自動化控制系統;控制系統;優化設計

1 前言

日常工業生產中,多數生產設備都設有數字模擬控制系統,如,電動機、電磁閥、溫度開關、產品計量、流量控制等,都是通過PLC自動化控制系統技術實現??梢姡琍LC自動化控制系統在工業領域中有著廣泛的應用。

2 PLC自動化控制系統的設備選型

PLC主要是對工業設備的外部系統實現自動化控制,系統控制設備規模依具體情況而定,可能是單個設備、多個設備組合或者對工業設備的生產過程實現有效控制。市場上PLC自動化控制系統產品型號眾多,不同類型PLC自動化控制系統適用不同范圍。選購時,應結合生產實際情況,分析、統計出被控設備的數字量、模擬量并估算出內存,確保余量適度,同時,應綜合考慮生產廠家的品牌形象、售后服務、技術保障、網絡通信等因素,最終,選擇性價比較高的PLC自動化控制系統機型。當前,國外知名的品牌有:德國西門子、日本的三菱、松下、歐姆龍,美國的通用,韓國的LG。國內自主品牌有:研華、研祥、合力時等。選購PLC自動化控制系統時,主要從以下幾個方面考慮:.

2.1 結合實際,確定控制系統規模

選購前,應結合被控制設備的生產工藝流程、控制程度來確定所采購的PLC系統規模。通常PLC自動化控制系統按規模分為大、中、小三種。初等PLC控制系統主要適用于小規模生產,控制過程開關量為主,I/O點數不大于128 點的單個設備;中等規模PLC控制系統主要適用于生產過程較復雜,閉環控制且I/O點數在128—512 點范圍之間的被控制設備;大規模PLC控制系統主要適用于生產過程規模大、自動化網絡控制,I/O點數在512點以上被控制設備。

2.2 結合生產工藝要求,確定I/O 點類型

PLC系統的I/O點數和類型選擇應根據被控制設備的生產工藝、復雜程度要求來決定。對PLC系統的適度估計,可節省成本。因PLC自動化控制系統的電流輸出端所承載負載不同,設備電流輸出選用材料也不同,恰當的電流輸出對系統穩定運用有至關重要的作用。

2.3 選擇適當的系統編程工具

PLC自動化控制系統編程工具主要分為三種:普通手持編程器,只對普通語句進行編程, “成本低、體積小、易調試”;圖形編程器,采用梯形圖編程方式, “易操作、成本高、圖像直觀”,適用于中小型PLC自動化控制系統;計算機編程,此種編程采用計算機同系統軟件包相結合的編程方式,“成本高、不易調試”,但此方式效率最高,多用于中等和高等PLC自動化控制系統系統。

3 PLC自動化控制系統的設計

PLC自動化控制系統設計主要包括硬件設計和軟件設計。

3.1 硬件設計

PLC自動化控制系統硬件設計主要包括電路的輸入和輸出兩個部分。首先,輸入電路設計。PLC輸入電源通常在AC85—240V,適用面廣泛,但為抵御外界干擾,通常都配裝電源凈化裝置。此外,系統中的隔離變壓器也可采用雙隔離技術,以減小干擾。PLC自動化控制系統的輸入電路電源所帶負載應嚴格注意容量大小,同時作好短路保護準備,這對PLC的系統安全意義重大。其次,輸出電路設計應結合生產實際需求,各種指示燈、變頻裝置采用晶體管輸出,此種材質較適用于高頻工作,如果PLC系統的輸出頻率為每分鐘6次左右,則選用繼電器方式輸出,它具有“抗干擾、帶負載能力強”的特點。如,PLC輸出電路的電磁線圈為感性負載,如果斷電時就會對系統電路產生電流沖擊,所以,針對直流感性負載時并接結續二極管,能夠有效吸收交流負載,保護PLC系統。三是抗干擾設計。近年來,晶閘管可控整流和變頻調速裝置的廣泛應用為交流電網的帶來了污染,同時也給PLC控制系統帶來了一定的干擾,通常情況下,主要是采用隔離和屏蔽兩種抗干擾措施。

3.2 軟件設計

在PLC自動化控制系統軟件設計中,好的設計思想是最為主要的。軟件設計的主要根據系統控制要求將工藝流程圖轉換為梯形圖,具體表現形式為程序編寫。

一是系統的程序設計思想。通常情況下,軟件程序設計結構形式分為基本程序和模塊化程序。基本程序即可單獨進行簡單的生產程序控制又可以同其它和程序組合成模塊進行復雜控制。基本程序主要有順序結構、條件分支結構和循環結構等三種方式。模塊化程序設計是將一個總體控制目標程序劃分成多個進行不同任務的程序模塊,然后逐一編寫、調試,最終將不同程序模塊組成完整的程序來執行總體任務。在PLC自動化控制系統中,多數設備都采用此種程序設計思想,因為系統中每個模塊都是獨立單元,單元之間又相互具有連接關系,容易修改,適用復雜控制要求的生產過程,極大地縮短了掃描時間。

二是系統的程序設計要點。系統控制的I/O點數分配應依據生產流水線從前至后的原則,將系統內的I/O信號數據匯總、集中編寫地址,以便集中維護。系統的定時器、計數器不能夠重復使用一個編號。此外,程序中大量使用的內部繼電器或者中間標志位(不是I/O位),也須集中編址、分配,同時,列出I/O分配表、內部繼電器的中間標志位分配表。

4 做好系統程序的調試工作

4.1 I/O端子測試

一是用手工方式對PLC系統輸入端子逐一進行驗證,端子指示燈點亮,表示正常;否則,應檢查接線和I/O點。二是編寫程序,系統輸出電源正常的情況下,運用程序來檢查系統中所有輸出端子指示燈是否正常,端子指示燈點亮,表示正常,否則,應檢查接線和I/O點。

4.2 系統調試

系統調試主要指按控制要求將系統的電源、外部電路與輸入、輸出端子連接好,并將PLC自動化控制系統同現場的外部設備連接好,然后在PLC系統中加載程序,并運行和調試。通常情況下,應將PLC控制單元的工作方式設置為正常運行,并保持充足的時間來發現問題、解決問題。在正式調試前,工作人員應將PLC系統控制系統的各項設備全面、徹底地檢查,經確認無誤后,方可加載外部電源。

5 小結

綜上所述,在PLC自動化控制系統設計中,硬件設計最為主要,它直接影響著系統的安全和穩定,此外,對軟件進行有效管理能夠更好發揮硬件的功能,可見,PLC自動化控制系統是一項系統工程,只有反復設計和實踐,才能夠應用自如,在實際工作應用中起到良好效果。

參考文獻:

[1]李琦,于永濤.淺談PLC自動化控制系統抗干擾的措施[J].黑龍江冶金,2011(31).

[2]李軍,張春龍.談PLC自動化控制系統的優化設計吲[J].工業技術,2010(2).

自動化控制系統范文2

關鍵詞:電氣自動化;PLC;控制系統;優化設計

引言

電氣自動化控制系統已經深入煤礦生產的每一個環節,并取得良好的應用成果。煤礦生產離不開數字處理與風險預測,這需要專業的控制裝置,而嵌入式PLC自動電氣控制系統能夠適應各種惡劣環境,因此在煤礦工業領域得到十分廣泛的應用。本文立足于煤礦電氣自動化系統,深入研究優化電氣自動化控制系統的方案,從而提高系統的穩定性。

1煤礦電氣自動化控制系統

1.1參數測量與控制

就電氣控制系統而言,溫度控制、礦井水泵的開合控制都是其核心內容,將直接反映煤礦的電氣設備的運行情況,因此優化電氣設備的控制系統對于煤礦的生產工作具有十分重要的意義。通常情況,測量設備的熱電阻作為對應的傳感器都能保持清晰的傳感功能,需要注意的是,要將傳感器的溫度保持在100℃以內[1]。通過將溫度信號轉換為電壓信號,最終實現閉環控制。電氣控制系統在企業的日常煤礦生產工作中扮演著關鍵角色,可以借助監控層與網絡連接,從而實現對瓦斯含量的計算、通風情況的檢測、采集數據的工作,動態的對單元過程、設備進行控制。而管理監控層的應用主要是利用組態,采集數據信息,實現優化處理相關信息數據的目的。

1.2PLC控制器

PLC控制器作為自動化的控制設備能夠用于煤礦生產電氣設備的控制工作。煤礦生產電氣控制系統主要采用PLC(可編程控制器)支持煤礦生產電氣設備的整體運作。一般來說,自動化煤礦生產電氣設備的PLC可編程控制器主要由CPU主站單元、數字量輸出模塊、擬量輸出模塊、特殊通訊模塊、數字量輸入模塊及模擬量輸出模塊六大部分組成。主站單元CPU處理器增加了輸出點,從而方便系統直接對煤礦生產電氣設備進行控制,另外,在轉速、頻率方面擬量輸入模塊都有很大進步,不但能夠用于采集信號,還能保證操作員用于多線操作。此外,擴展單元將煤礦生產電氣設備分為上下部分,配置16點數字輸出模塊,從而增強電氣控制系統對電氣設備損壞報警系統等部分的控制,增加數字信號的交換頻率,在低成本的基礎上實現高性能的煤礦生產設備電子控制系統構成,控制執行元件工作的時序,從而達到理想的煤礦生產效果[2]。

1.3信息采集系統

采集信息是PLC的主要功能,作用于煤礦電氣自動化控制系統核心部分。通過通訊模塊,將礦井下情況的信號以參數的形式傳送至可編程控制器中,并根據煤礦生產的電氣設備的實際運行的情況進行風險評估,以便在突況發生時及時反饋給相關技術人員。另一方面,能夠通過主從站之間的信息交換,實現人機交互的工作狀態,不斷將運行信息以聲光的方式發送,可以進行連鎖保護,這是電控系統本身具有的一個重要功能[3]。1.4電磁閥在煤礦生產作業之中,所使用的電磁閥可以通過進氣系統劃分為兩類,分別是耐腐型電磁閥及普通型電磁閥。由于煤礦作業的工作環境相對復雜,存在著大量腐蝕性物質,這些腐蝕性物質會影響煤礦生產電氣設備的正常使用。如何提高煤礦生產電氣設備的抗腐蝕性成為業內關注的焦點。耐腐型的電磁閥通常用四氟乙烯制成,具有成本低廉、抗腐蝕性強的特點,因此被廣泛應用于煤礦生產作業的進氣系統中。

2煤礦電氣自動化控制系統構架的優化

2.1硬件部分的優化

電氣自動化控制系統的硬件部分是煤礦電氣自動化控制系統的核心部分,直接影響煤礦電氣自動化控制系統的穩定性,與煤礦生產的效率息息相關,因此加強硬件部分的優化,對于煤礦電氣自動化控制系統的構架具有十分重要的意義。在設計煤礦電氣控制系統硬件時,應當從系統輸入電路入手,考慮煤礦井下工作條件較為惡劣,而PLC供電的電源一般是交流電,在80V~240V之間,因此為保證電氣自動化控制系統正確運行,需要選擇寬幅、適用的輸入電路。此外,考慮到煤礦井下工作對自動化控制系統的信號具有一定的干擾,因此為了保證電氣自動化控制系統正常運行,要適當增強系統輸入電路的抗干擾性能。采用隔離變壓器能夠增大變壓器的初級線圈屏蔽層與刺激線圈屏蔽層的接觸面積,有效減少礦井下面的脈沖干擾。調整輸入電路的荷載量也是避免短路操作的重要手段,一般來說,如果系統輸入電路存在過載的情況,會直接導致系統無法正常運行,影響煤礦電氣自動控制系統正常工作。除了優化系統輸入電路,還要優化系統輸出電路,采用晶體管輸出是輸出電路的重要優化方面,一方面,采用晶體管進行輸出能夠適應高頻動作,并且晶體管的抗干擾能力較強,能夠保證電路不受其它信號的干擾。另一方面,以煤礦的水泵機房為例,使用晶體管進行輸出能夠有效簡化輸出動作,避免PLC芯片在使用過程中損毀。

2.2軟件的優化設計

軟件是整個系統運行的核心,因此加強軟件的優化設計,能夠有效提高煤礦電氣自動化控制系統的運行效率。一般來說,煤礦電氣自動化控制系統的軟件優化設計可與硬件的優化設計同時進行,一方面,軟件優化設計與硬件優化設計同時進行,能夠保證煤礦電氣自動化系統的同步性。另一方面,軟件優化設計與硬件優化設計同步進行,還能有效避免設計中不兼容的情況發生,從而提高煤礦電氣自動化控制系統的穩定性與合理性。煤礦電氣自動化軟件設計的核心在于將軟件設計轉化為梯形圖,將軟件設計分為軟件結構的優化設計與軟件程序的優化設計兩個步驟。煤礦電氣自動化控制系統的軟件部分,與常規電氣自動化控制系統別無二致,然而在模塊化設計的過程中,煤礦電氣自動化控制系統的軟件部分與常規電氣自動控制系統的軟件設計就截然不同了。由于煤礦電氣自動化控制系統的模塊化設計是后續功能拓展的關鍵,因此初始設計時,要根據煤礦日常任務進行設計,在同一的系統下將任務分為多個子任務模塊,然后再進行統一調試,最后將其組合成一個完整的程序。因此相關設計人員要深入調查煤礦作業的流程,并根據實際生產要求優化煤礦電氣自動化控制系統軟件部分的結構設計,提升煤礦電氣自動化控制系統的日常運行效率。

2.3抗干擾優化設計

系統的抗干擾設計是煤礦電氣自動化控制系統必須考慮的問題,由于煤礦工作環境較為復雜,井下作業工作環境十分惡劣,因此加強煤礦電氣自動化控制系統抗干擾優化設計十分必要。電磁脈沖是系統芯片的天敵,一旦電磁脈沖超過可承受的范圍,會引起系統崩潰。因此抗干擾優化設計主要針對防腐與防信號干擾兩個方面來探討。加強電氣控制集裝箱、配電箱的防腐處理,是防止電機出現故障、保證煤礦生產的電氣設備正常運行的保障??梢酝ㄟ^防腐處理技術,將電氣設備的轉軸與外殼進行清理維護。此外,防腐涂料的應用也是加強電氣控制技術的重要手段,相關工作人員需要針對容易生銹的控制集裝箱的外殼進行防腐處理,從而保障煤礦生產的電氣設備內部元件的穩定性。在電氣基礎設施與控制集裝箱的安裝工作中,要求相關工作人員考察安裝地點的施工條件,從而按照有利于電氣設備控制的方向進行整體布局,一定程度上能夠提升電氣設備對煤礦生產作業的整體調控能力。而采用隔離變壓器抗干擾能夠有效規避電磁脈沖對系統芯片的損壞,保證煤礦電氣自動化控制系統的穩定性。此外,采用金屬外殼也對電磁脈沖起到一定的屏蔽效果,可將PLC控制裝置置于金屬質地的工作柜中,能夠屏蔽大多數電磁脈沖及空間輻射,保證煤礦電氣自動化控制系統正常運行。

3結語

隨著電子技術發展,電氣自動化控制技術在煤礦生產中得到廣泛應用,也促進煤礦生產效率的提高。然而,如何對煤礦電氣自動化控制系統進行優化設計,還需要設計人員不懈努力,進行反復設計與實踐。

參考文獻:

[1]劉琴.煤礦電氣自動化控制系統的優化設計[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2013(11):281-282.

[2]劉曉軍.淺談煤礦電氣自動化控制系統的設計[J].科技與企業,2014(9):124.

自動化控制系統范文3

【關鍵詞】電氣自動化;電網調度;應用分析

0.引言

隨著全球經濟的快速發展,高科技產業如雨后春筍,蓬勃發展。電氣自動化系統作為高新技術產業的主導力量,已經逐漸成為各個尖端產業、領域不可缺少的技術支持。電氣自動化系統已經被成功應用于國防、遠程監控、機械行業加工、電網系統中,大力提升了這些領域的生產效率,同時也帶來了非常大的經濟收益。目前,電氣自動化系統正在向著開放、信息化的方向發展,在經濟發展中起著越來越重要的作用。所以,科學、合理的利用電氣自動化系統是一項非常重要的任務,具有重大現實意義。

1.電氣自動化及電網調度自動化

電氣自動化(Electrical automation),專業名稱是電氣工程及其自動化,其應用非常廣泛,設計到諸多領域,從航空航天到一個非常不起眼的兒童玩具,隨處可見他的身影。

隨著大規模集成電路、數字化技術和網格技術的發展,電網調度系統的自動化程度也顯著提高。電網調度自動化主要是指變電站的自動化。變電站作為電力系統中的關鍵結構,其自動化的實現直接影響著整個電網調度的自動化程度,將電網調度與電網自動化完美的結合,以保證通過電氣設備終端將電能成功的輸出。電網調度自動化對于整個電網運行情況的監控具有重要的意義,實現電網調度的自動化運行可以幫助調度人員及時、準確的了解電力系統運行情況,有效提升了電網運行過程中的安全性和可靠性,保證電網系統經濟運行。

現在,許多高校開設該專業,意在培養集計算機技術、電控技術、管理技術為以一體的高科技人才。電氣自動化系統主要包括自動控制、信息處理、電子技術、試驗技術、以及電子與計算機技術等諸多技術。一直以來,電網調度自動化的高水平人才需求量非常大。雖然,我國一直非常重視該領域人才的培養,但隨著國際性大企業入駐我國,該領域的人才仍然緊缺。電網調度自動化控制系統是國家的經濟發展的攻堅力量,是引領未來經濟長期繁榮發展的決定性因素,并與人們的生活息息相關,現在其發展已相對成熟。目前,電氣自動化已成為高新技術產業核心力量,在國防、農業、工業中被廣泛使用,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。

2.電網調度自動化的實際應用

現在,我們對電網調度自動化在電網系統中的應用進行研究,分析一下電網調度自動化控制系統在該領域的重要作用。

2.1電氣自動化系統在數據操作系統中的應用

隨著信息化產業步伐加快,計算技術已經被成功應用與諸多領域,數據處理實現了質的飛躍,這其中離不開電氣自動化系統發揮的重要作用。計算機由五部分組成,輸入設備、存儲設備、運算器、控制器和輸出設備,是數據處理的硬件基礎。比如,在電廠中的數據處理中,以電氣自動化為技術支持的處理機可以處理所有的參數、報表打印、記錄、輸入顯示、性能計算等數據,也就是所,電氣自動化系統承當了電廠中所有數據處理工作,大大減輕了人員的負擔,并提高了數據處理的速度和精確度。

變壓器是電廠重要的設備,變壓器一旦發生故障,對其故障檢修是非常困難的。這時,如能夠有效利用以電氣自動化為依托的色譜分析方法,通過對故障時所產生的氣體進行分析,并通過計算氣體的含量比值,從而判斷出故障的位置。當變壓器內部出現故障時,其內部材料中會產生一氧化碳氣體,在這種情況下。我們同樣可以利用光譜分析方式進行檢測,局部一氧化碳含量高的地方就很可能是故障產生的地方。所以說,電氣自動化系統為多種數據處理方式提供了有力的硬件系統保障,不僅僅是電力供電系統中?,F在之所以被稱為是信息時代,就是說我們生活在一個充滿數據的時代,而數據的處理都必須依靠電氣自動化系統來實現,可見,電氣自動化系統的重要性不可代替。

2.2電器自動化系統在汽機旁路系統中的應用

汽機旁路系統的主要功能主要是是保證散熱過多,解決鍋爐最低負荷,協調汽輪機空載流量,這也是汽機旁路系統最初的設計目的。該系統由高壓和低壓兩部分組成,在各個旁路上安裝有截止閥,這些截止閥的控制系統就是電氣自動化系統,電氣自動化系統自動分析旁路系統中速度的大小和運行過程中所產生的力矩,來確定閥門的開度。

2.3電氣自動化系統在液壓調節中的應用

隨著科學技術的不斷進步,電液調節系統已經漸漸被液壓調節系統所控制,成為當前工業諸多領域中使用的重要技術。隨著電器自動化系統的成功應用于液壓調節系統中,電解液的轉換速率有了明顯提高,元器件的可靠性進一步得到了保證,穩定性也在逐步增強。電氣自動化系統,成功的調節了汽機配套設備之間的協同關系。在電廠發電系統中,電氣自動化系統有效調節了設備內的液壓系統,實現了電網系統一次調頻,改變了電網系統的負荷量,對整個設備的監控系統起著決定性作用??梢姡姎庾詣踊到y的應用,不僅保證了機組安全運行,并對延長機組壽命和系統經濟運行具有重大的現實意義。

2.4參數控制

目前,汽輪機的發電容量在不斷提高,儀表的量程在不斷增大,精確度也在日益提升,在這種情況下,保證系統的安全運轉是一件非常困難的事情。這就需要在機組中設立專門的參數控制中心,以確保機組在正常運行過程中,各參數保持在合理值范圍內,利用電氣自動化設備合理有效的監控和處理異常情況。目前,隨著監控系統功能的強大,所要控制的參數也在日益增多,系統對參數的準確度的要求也越來越高。機組所有的功能都是由參數所控制的,而參數又是由電氣自動化控制系統所調節的,所以說電氣自動化系統是整個機組正常運行的關鍵,相關人員,必須加強對該系統的檢修和維護,切不可掉以輕心,而釀成不可收場的嚴重后果。

2.5協調系統的電氣自動化

在整個發電系統之中,鍋爐和汽輪機作為整個機組的關鍵設備,其兩者間的協調工作是非常重要的,這直接關系到機組能量的有效利用,對儲能和蓄能具有總要的意義。一般來講,電廠都會應用電氣自動化的調節系統對二者的有序工作進行科學有效的控制和協調,合理存儲輸入能量,對能量輸出嚴格控制,保證機組的有效工作。

3.結束語

做好電器自動化控制系統的應用工作,符合信息化、智能化是未來工業的發展方向,是是企業能夠在未來的競爭激烈的市場中贏得發展先機的重要法寶。普及電氣自動化控制系統在各個領域的應用,將被列為政府相關職能部門工作的重點,這也是加快地區工業快速發展,實現經濟飛躍的重要途徑。電氣自動化控制系統雖然已經得到非常充分的發展,但是其發展潛力和前景是非常廣闊的。其發展過程中必然存在一些問題,相信隨著科技的進步和相關產業的飛速發展,電氣自動化控制系統會不斷得到完善,并為各領域的發展提供強有力的技術支撐和保障。

參考文獻:

[1]王檳,張曉麗.探究電氣自動化控制系統的原理及應用分析[J].科技創新導報,2011(06):39-48

自動化控制系統范文4

關鍵字:自動化控制;抗干擾能力;提高措施

0.引言

隨著我國經濟的發展,自動化控制系統在現代化工業生產中發揮著越來越重要的作用。由于自控系統運行的環境復雜,尤其是處在惡劣的電場和磁場環境時,自控系統會受到比較嚴重的干擾。因此應該加強自動化控制系統自身的抗干擾能力,從而保證其安全可靠的運行,提高工作效率,促進機械業的發展。

1.自動化控制系統干擾形式來源

1.1.來自雷電電磁波的干擾。從自控系統使用的實際情況來看,周圍電磁場對自動化控制系統的干擾比較嚴重。在自動化控制系統的空間,雷電電磁波以雷擊電磁的脈沖方式對控制系統的電源、數據線、信號輸入和電壓形成干擾。當然還有噪聲干擾等。

1.2.來自地電位的干擾。這是自動化控制系統常見的干擾源之一。正確的接地可以很好的解決電場對自控系統的干擾。但如果出現混亂的接地情況,將會加劇外來信號的干擾,不僅不能解決電場干擾,反而會由于自身錯誤的接地影響儀器設備的正常工作,降低傳輸數據的正確性,造成工作可靠性的降低。

1.3.來自電源的干擾。在生產中,空間電磁對電源的干擾很普遍,特別是在對開關和電網內部處分別進行短路沖擊和涌浪的操作時,干擾因素總會找到途徑干擾電源,從而干擾自控系統的正常運行,甚至造成系統失靈,系統設備內部零件的損壞。

1.4.來自信號線的干擾。自動化控制系統與多種繁復的信號接連,具有傳輸信息的作用,同時,在傳輸的過程中容易受到干擾信號的侵襲。

1.5.來自工程設計和施工的干擾。工程在技術設計和安裝調試的時候選用的設備型號和操作對自動化控制系統會有一定的影響。如接地系統的混亂,較高功率的設備開關操作,以及高頻器和控制器之間的空間距離不夠長等因素都會干擾自動化控制系統的工作。

2. 自動化控制系統中干擾的傳播途徑

自動化控制系統的傳播途徑主要有以下幾種。2.1.來自電源的干擾主要通過電源網絡傳播。2.2.來自雷電電磁波的干擾主要通過空間輻射的方式傳播。2.3.來自信號線的干擾是通過電磁感應方式傳播的。

3.提高自動化控制系統抗干擾能力的對策

提高自動化控制系統抗干擾能力的對策主要如下:(1)在自動化控制系統的實際運作過程中,由于外界因素與內部因素的共同作用,系統電源很容易出現干擾。為了避免這種情況的發生可以在PLC電源的輸入端使用隔離變壓器,在初級和次級的繞組加上屏蔽層,并將進線的電源進行分級以此來避免電源干擾。(2)電磁波干擾控制。以金屬容器作為媒介對電磁波進行屏蔽,從而達到抗干擾的效果。在金屬容器的作用下可以形成有效的靜電屏蔽,以此來避免內部磁場的干擾作用。(3)信號線干擾控制。以濾波技術對信號線進行處理來達到抗干擾的效果。(4)地級電位干擾控制。根據實際情況設置相應的接地裝置,在加強自動化控制系統安全性的同時也讓自動化系統本身的抗干擾能力得到了提升。另外在建設自動化控制系統的施工過程中通過設定電流安全界限讓自控系統可以更加穩定的運行,以此來提升系統整體性的抗干擾能力。

為了更好地探討自動化控制系統抗干擾方法,采用以下實例進行說明。

在上述PLC自動控制系統中,由于電網具有很大的使用范圍,這樣就會帶來空間電磁干擾使得線路上產生感應電壓從而影響系統的正常工作。另外在控制柜內存在高壓電器,而高壓電器所帶來的電感性負載較大,就會對信號線引入干擾。不僅如此,外部干擾信號的侵入也會對系統的正常工作帶來極大的影響,主要體現為以下兩個方面即通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾以及信號線在空間電磁輻射的作用下出現感應性干擾。為了讓系統能夠正常地運作,通過以下方法來增強系統抗干擾的能力:(1)在電源處置入一臺隔離變壓器,從而降低設備與地面之間的干擾。(2)對系統內部的線路比如PLC與電源之間的連線采用雙膠線連接。(3)加大PLC與大功率設備以及干擾源之間的距離,特別要注意的是不要將高壓設備與PLC置入同一個開關柜內。(4)在I/O端的接線可以適當的加長。(5)對接地系統進行進一步地完善,比如將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地就可以保證整個系統能夠處于更加穩定的狀態之下;若設備周圍存在多個信號點就需要做好相應的屏蔽層并進行絕緣,采用單點接點的方式來接地。

3.結語

在工業生產中,自控系統在復雜的環境中運行,受到各種形式干擾源的干擾,造成自控系統的非正常運行。由此可見,提高自動控制系統抗干擾的能力對于自控系統安全可靠運行的重要性。相信通過研究人員和工作人員的不斷探索,自控系統的抗干擾能力會不斷增強,為工業的發展提供技術支持。

參考文獻:

自動化控制系統范文5

關鍵詞:冶金行業、電氣自動化、控制

中圖分類號:F407文獻標識碼: A

一、前言

進入二十一世紀以后,我國冶金電氣自動化技術應用取得了顯著的成效,其發展和應用前景,將更趨向于信息技術的持續創新應用,進一步提高冶金生產集成控制水平,提升生產自動化程度、信息化和工業化深度融合,向智能化方向發展。

二、冶金電氣自動化技術的基本特點

冶金電氣自動化技術的特點主要表現在:

1、適應冶金企業生產需要,技術涵蓋面很大

冶金企業的生產基本屬于流程型,生產過程工藝環節多、連續性強,而且包含有復雜的物理和化學過程,生產流程存在著各種突變和不確定因素,包括原燃料成分和生產技術條件等都經常發生波動。為確保冶金生產的順利進行,生產人員需要根據生產工藝要求對物料、能量、質量等,制定最優的生產作業計劃,并進行動態的調整。為提高產量、質量和效益,就必須在生產過程中,推行自動化管理,在方方面面引入電氣控制設備,全方位的應用電氣自動化控制技術,才能滿足生產控制和管理需要。

2、技術程度高,應用復雜

冶金電氣自動化技術應用比較復雜,既有軟件,又需要有硬件,而且不同的環節、細節,要用到不同的技術控制方案,這樣才能適應冶金生產設備種類多、工藝過程長、產品質量要求高等狀況,真正提高工作效率。這樣,就需要工作人員熟悉這些技術,有寬廣的知識面和嫻熟的技術技巧。

3、對電子技術依賴性強

冶金生產的電氣自動控制系統,整個過程都需要用到電子技術,否則無法提升其自動化程度。從采集信號的傳感器,到信號處理運算的控制器,從監控運算,到結果執行,都與電子技術緊密相關。每個環節都不能離開電子技術的進步。

基于這些特點,冶金電氣自動化技術的應用,特別強調與時俱進,既要加強冶金企業的基本建設,引入高新技術,又要加大人力資源管理,提升員工技能水平,才能真正駕馭這些高新技術,提高冶金生產績效。

三、冶金電氣自動化技術的重要作用

冶金電氣自動化技術在生產過程中發揮著越來越重要的作用,至少表現在下述幾個方面。

1、大幅度降低人工操作故障率

冶金生產應用電氣自動化技術以后,可以在很多環節和細節,變人工操作為自動化操作,使所用相關設備按照程序邏輯,按部就班的進行。這樣可以大幅度地減少人力,從而不但有效節約生產成本,而且能減少人為操作失誤對機械設備的影響,保證設備正常運轉,提高工作效率。還能增強管理的科學和規范程度,綜合性地提高冶金生產的現代化水平。此外,應用高新自動化技術,還能為員工提供良好的工作環境。

2、有效提升設備運行效率

冶金生產的電氣自動化技術應用,主要引入電子計算機技術,利用電子計算機的功能,實現了對冶金生產設備及其各項控制的自動化操作,從而使主要的生產過程實現自動化,這就極大地節約人力資源,減低生產成本,提高生產流程及其各個環節的工作效率。電子自動化技術,既能直接干預生產操作,實現無人操作,還能對整個工作系統進行局部和綜合監控,實施定位分析,得出生產的電能負荷、機械負荷、過程規范程度、原材料數量和質量控制等方面的監測數據,提供報警和故障信號,或者自動實施相關調整,以保證設備和過程都能在最佳狀態下運行,這樣就可以大幅度提升設備運作效率,提高產品質量。

3、推進冶金生產的規?;同F代化

冶金生產過程包括了復雜的工藝流程和生產技術,只有借助電氣自動化技術,才能促進生產過程實現自動化。隨著冶金生產的改革和發展,生產人員對工藝設備及其控制提出了越來越多的方案,對工藝控制的要求也越來越細致。所有這些都需要引入高新技術,才能推進提高其電氣自動化水平,滿足生產的需要。例如,在某軋鋼廠高線生產車間,光纖環網通訊技術,現場總線控制技術,生產現場在線監控系統,電機測溫在線巡檢等都得到了很好的應用,其他冶金生產環節也應用到了大量的繼電保護技術、傳感器技術、PLC技術、DCS系統集成技術等。

四、冶金自動化控制系統的未來發展趨勢

雖然我國的電氣自動化冶金控制技術已經取得了很大的發展,但是受到很多因素的影響,我國各地的冶金技術水平還存在很大的不平衡,而這種不平衡是未來亟待解決的問題。自主研發創新已經成為未來發展的趨勢。

1、提高并改善自主集成數字化控制系統的水平。很多的冶金企業都有過做自動化集成項目的經歷,但是筆者闡述的集成系統與一般集成項目是有一定不同的。

(1)自主集成要以‘我’為本

以我為本就要求核心技術是自己創造的。雖然會在創新的路上經歷一些磨難挫折,但是也要先人一步早行動,笨鳥先飛,堅持不懈,創造出屬于自己的技術。首鋼創造出的數字化煉鋼就是一個很好的例子,數字化煉鋼在堅持原有鋼鐵工藝流程的基礎上,對生產過程進行改善,改進控制系統的同時,也提高了生產效率。控制系統有很強的仿真能力,保持其他生產過程不變,對歷史生產過程調整模擬,然后通過仿真計算,得到調整后的最優效果。同時也可以在脫離冶煉過程下改變參數與模型,調整到最好然后進行上線冶金。

(2)整套系統要實現實時控制

該技術必須擁有超強的實時性,不但在數據采集方面利用最新的,而且要對數據進行分析處理并且實時對其控制。如果對產品的要求不是很高,則對實時性沒有太高要求,如果要生產高端鋼鐵產品,必須提高其快速判斷、診斷并迅速處理的實時能力。

(3)數據挖掘與應用

通過改善自動化控制系統的水平,生產出優質的鋼鐵產品,是提高行業競爭力的關鍵。在鋼鐵自動化控制系統中,對生產過程的實時數據進行收集整合,并通過數學模型的優化,而達到對生產過程的精細化管理以及生產的自動控制。在當代的冶金技術中,對數據的挖掘與應用也來越完善,而現在技術中的數學模型,控制算法等也廣泛應用于自動化控制系統。

2、冶金自動化控制系統優秀的服務

自動化控制系統的服務已經由原來的被動服務向主動服務轉變,對服務的質量要求與日俱增。第一,現在冶金企業都在追求一種零故障的目標,這就要求除了設備本身的檢修外,不能由于自動化控制系統出問題而影響鋼鐵正常生產過程。第二,自動化控制系統必須具有優秀的應對突發事故的能力,這就要求系統本身的性能必須優秀。第三,必須提供標準化的服務。為了提高服務的水平與內容,提高標準化服務是必要的措施,只有這樣才能精細管理,提高自動化的優化。

3、冶金自動化控制系統要不斷開拓創新

自動化控制系統要想長期生存并保持旺盛的生命力,必須不斷開拓創新。在未來一些新技術比如物聯網、云計算以及大數據概念有可能會融入到自動化控制系統中。而在將來。機電一體化測量也必將取代現代的測量技術,將測量精度大大的提高。

五、結語

綜上所述,冶金自動化控制技術的好壞直接影響著我國冶金行業發展的速度和質量。在高新科技迅速發展的今天,城市化進程的逐步加快,這使得當前冶金的電氣自動化控制技術的程序和手段還需要進一步的提高,加大創新意識,走自主研發道路,借以促成冶金生產的電氣自動化技術及其應用的更新和發展,實現冶金工業的健康、和諧和可持續發展。

參考文獻:

[1] 郭雨春:《鋼鐵業信息化的未來》,《中國計算機用戶》,2003年47期

[2] 周傳典:《我國鋼鐵工業轉向品種質量為主時期》,《科學中國人》,1995年02期

自動化控制系統范文6

【關鍵詞】電氣自動化;設計;措施

1 電氣控制對象的特點和要求

(1)電氣控制系統相對熱機設備而言控制信息采集量小、對象少,操作頻率低,但強調快速性、準確性。

(2)電氣設備保護自動裝置要求可靠性高,動作速廖決;同時對抗干擾要求較高。

(3)熱力系統控制處理信息量大,系統復雜,以過程控制為主,電氣控制系統(ECS)主要以數據采集系統和順序控制為主,聯鎖保護較多。

2 電氣自動化控制系統的設計思想

2.1 集中監控

控制站的防護要求低、運行維護方便以及系統設計較為容易是集中監控方式最大的優點,但這也給其帶來了弊端,那就是將控制系統中的各個主要功能都集中到一個處理器中進行運轉,使處理器的工作任務量增加,阻礙了其運行速度,影響工作的效率。當電氣控制設備全部進入到監控狀態時,隨著被監控對象數量的不斷增加導致的結果是主機冗余下降、企業投資增加、電纜數量增加且長距離的電纜運輸也將在一定程度上影響著控制系統的可靠性以及穩定性。因為長距離的電纜查線不方便,也增加了維護量,還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性,因此在采用集中監控方式時要對上述問題進行很好的處理。

2.2 遠程監控

隨著科技的發展,遠程會議、遠程視頻、遠程監控等技術逐漸成熟,而遠程監控方式的運用具有節約電纜、減少安裝費用的支出、節約材料、提高了可靠性、組態較為靈活等優勢,但是這種方式并不適合全廠的電氣自動化系統的構建,因為其現場總線的通訊速度相對低于其他方式,而且電廠的電器通訊量巨大,因此遠程監控方式通常情況下適用于小型的系統監控,這是我們在設計電子自動化控制系統時需要著重注意的地方。

2.3 現場總線監控

當前在變電站綜合自動化控制系統中已經普遍采用了以太網(Ethemet)、現場總線等計算機網絡技術,而且在多年的實踐摸索中也已經積攢了豐富的經驗,加上當今智能化研究的進步以及智能化設備的迅速發展,都極大的推動了電氣自動化控制系統的發展。尤其是現場總線監控方式不但可以針對不同的問隔設定不同的功能,也可以根據具體的間隔情況進行合理設計,其還具有遠程監控方式的全部優勢,可以大量的減少隔離設備、模擬量變送器等使用,并且針對于智能化設備可就地安裝,進而節省了大量的材料費以及安裝維護工作量,減少了企業的資本投入,也降低了企業成本,這是我們在設計充分加以使用和發揮其作用的方式。

3 提高控制設備可靠性的措施

任何電氣控制設備設計的再精良也需要穩定的可靠性作為支撐,因此要提高控制設備的可靠性,就需要從實際出發,對控制設備的特點,元器件的正確選擇與使用、散熱防護、氣候防護等方面進行詳細的研究,進而采用相應的可提高其可靠性的設計方法,以設計出合格的產品,具體要求如下:

3.1 電子元器件的選用

元器件是設備的組成部分,其性能的穩定性決定了設備整體的可靠性,因此在元器件的選擇上要根據電路性能的要求和工作環境的條件來選用合適的元器件。選擇時要對關鍵性的元器件進行質量的認定與檢測;嚴格比對同類元器件的型號、規格、品種以及生產廠商等之間的優缺點,以選擇在技術條件、技術性能、質量等級等均應滿足設備工作和環境的要求,并留有足夠的余量的元器件。另外,在使用過程中要對元器件表現出來的相關性能與數據進行及時的統計與分析以作為今后選用的依據。

3.2 電子設備的環境保護

電子設備在使用過程中潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設備影響很大,輕者降低設備的靈敏度,重者直接或間接的損壞電子設備。其中以潮濕因素的影響最大,尤其是在溫度低、濕度大的環境下,當濕度達到飽和狀態時就會造成設備內的元器件以及印制電路板上產色和凝露現象,使其性能降低,導致故障的發生,另外當潮濕空氣侵襲電子設備時,元器件或材料表面會凝聚一層水膜,并由此滲透到內部,進而增加了絕緣材料的導電率,體積電阻率降低,介質損耗增加引發電氣短路、漏電、擊穿等問題,從而造成設備運行故障。

3.3 嚴格把控設備的設計開發

控制設備設計開發階段是設備可靠性的關鍵階段,只有設計的合理與科學才有可能生產出合格的產品,因此此階段,需要仔細研究設備、元器件、零部件的技術條件、技術環境,以分析出產品的設計參數,進而制定出合理的設計方案。其二在全面掌握產量設定產品結構形式和產品類型的基礎上,進行綜合、全面的構思,設定出產品的結構。使產品具有良好的操作維修性能和使用性能,以降低設備的維修費用和使用費用。

3.4 控制設備的散熱防護

控制設備的散熱防護是影響設備運行速度以及穩定性的重要因素,溫度對設備可靠性的影響是不容小覷的,因為電子設備在運行時會損耗一定功率,是以熱能的形式表現出來的,特點是一些功率較大的元器件在運行中產生的熱能更是相當驚人,此時如果不進行有效的降溫就有可能導致設備的損壞。另外當外界環境溫度較高時,設備工作時產生的熱能難以散發出去,也將使設備溫度升高。在實際工作中對于半導體分立器件要進行一定的散熱處理,而功率低于100 W 的一般不需要進行散熱;對于功率較大的半導體分立器件應加裝散熱器;對熱較為敏感的半導體分立器件在安裝時應盡量遠離耗散功率大的元器件,以免造成不必要的影響。

4 結束語

綜上所述,提高電氣自動化控制設備的設計能力以設計出高可靠性的設備是我們未來不斷研究和探索的方向,只有在設計環節中提高重視,通過采用各種技術處理措施,在使用過程中做到按照流程操作、及時維護與保養,才能保證設備的可靠性,也才會有滿意的成果。

參考文獻

[1]苗磊.淺談電氣自動化控制設備可靠性測試方法[J].黑龍江科技信息,2009(17).

[2]張偉林,宋修臣.淺談電氣自動化控制設備可靠性測試的方法[J].中小企業管理與科技,2009(21).

亚洲精品一二三区-久久