自動控制技術精選(九篇)

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第1篇：自動控制技術范文

【關鍵詞】PLC 自動控制技術 應用措施

當前，國家工業生產水平受到廣泛重視，主要因為其決定社會與國家的經濟效益，是我國經濟發展的重要支柱，因此，相關技術人員必須要全面分析PLC自動化技術的應用特點，并且根據其實際應用需求制定完善的措施，進而提高其應用效率c質量，為其后續發展奠定堅實基礎。

一、PLC自動控制技術分析

PLC自動控制技術是當前工業生產中最為重要的技術體系，在一定程度上，可以提高其應用效率，進而達到良好的生產效果。具體技術概述分為以下幾點：

首先，PLC自動控制技術基礎結構。PLC自動控制技術是將計算機作為基礎的控制裝置，核心硬件部分為CPU、儲存器等，可以支持系統的有效運行。同時，PLC中輸入單元可以與CPU相互連接，輸出單元也可以與相關輸出設備相互連接，通信接口與各類編程器、外部設施等相互連接。根據對各個部件連接方式的分析，可以將PLC自動控制設備分為整體式與模塊式，整體式可以將所有部件集成在一起，模塊式可以將各類部件分為幾個模塊封裝，在連接之后形成一個主體。

在PLC自動控制系統中，主要分為以下幾個硬件：第一，電源硬件。電源就是對PLC中的各個模塊進行整流與穩壓，將外部的電流轉換為PLC內部電路所需要的直電流，進而提高其運行效率。第二，CPU硬件。就是在整個PLC中的核心為CPU，相當于整個自動控制系統中的中樞神經，可以幫助PLC掃描周圍的內容，進而完成相關工作。第三，存儲器硬件。就是在PLC自動控制系統中用來編寫與存儲程序的硬件。

其次，PLC自動控制功能。在PLC自動控制技術應用過程中，其功能可以分為以下三種：第一，對于PLC自動控制系統的控制方案，主要就是建立相關軟件平臺，可以采用計算機技術等方式建立操作系統平臺，進而提高其發展效率，同時，相關技術人員還可以通過此類方式對PLC輸入信號進行處理，使得被處理后的信號有效傳輸到執行機構中，并且完成指定的動作。第二，制定完善的嵌入式與智能控制器方案，可以利用PLC固定控制軟件將其安裝在嵌入式的控制器中，進而將用戶所編寫的程序通過指定的協議傳達到傳輸系統嵌入控制器中，進而達到良好的控制效果。第三，制定傳統的PLC控制方案，在此類方案中，PLC自動控制技術可以成為一個硬件系統平臺，使得相關軟件可以安裝到硬件系統中，進而將用戶所編寫的程序傳輸到硬件系統中，使其向著更好的方向發展。

二、PLC自動控制技術的應用措施

（一）控制開關量

PLC自動化控制系統所控制的點數可以達到上千個點，主要因為其可以與網絡信息系統相互連接，因此，對任何點數都可以有效控制，同時，PLC自動控制系統所控制的邏輯問題具有多樣性的特點，例如：對相關系統即時與延時問題的控制，或是控制隨機問題與順序的問題，達到良好的問題解決效果。

（二）控制模擬量

PLC自動控制技術在實際應用過程中，可以有效控制壓力與溫度，進而形成連續變化的模擬量，使得具有連續性工業生產特點的系統得以有效控制。因此，在實際生產過程中，相關技術人員必須要有效應用PLC自動控制技術，將模擬量轉化為無量綱的標準格式，在運算之后，通常情況下會產生一定范圍內的標準值，一旦標準值不在相關范圍之內，相關技術人員就要對其進行有效的解決，進而達到一定的應用效果。

（三）控制數字量

在PLC自動控制技術實際應用過程中，必須要對工業機床主軸的位移數字進行控制，確保可以提高其控制效率，達到一定的控制量，進而提高其發展效率，保證不會出現工業控制數字量的問題。

（四）數據采集

PLC在實際應用期間，其儲存空間較大，雖然早期的PLC產品儲存數據空間較小，但是，其可以有效儲存一些數據，在一定程度上，可以支持工業生產數據儲存工作的運行，使其向著更好的方向發展。

（五）監控系統

在應用PLC自動控制技術的過程中，相關技術人員可以全面分析PLC自動控制系統的自檢信號特點，保證可以對其進行合理的應用，進而全面監控自動控制對象，如果自動控制對象較為復雜，就要確保監控動作執行的正確性，確保能夠有效診斷控制對象中存在的問題，采取有效措施降低系統故障率，一旦出現無法避免的故障情況，就要利用相關技術對故障進行排除，進而提高其運行效率，使其向著更好的方向發展。

三、結語

在應用PLC自動控制技術的過程中，相關技術人員必須要全面關注自動控制技術的應用手段，確保能夠通過正確的方式應用PLC自動控制技術，在對其進行全面分析的情況下，優化工業生產技術體系，增強其實際發展效果，同時，技術人員還要階段性的學習PLC自動控制技術的應用措施，使其向著更好的方向發展。

參考文獻：

第2篇：自動控制技術范文

關鍵詞：自動控制技術；應用；發展前景

引言

自動化控制技術涉及到自動化技術、計算機技術、機械技術、電子技術等，通過對諸多相互關聯的設備設置觸發條件與工作流程，來實現整個生產過程的自動化。當前的自動化控制技術主要有三種控制方式，分別是開環控制、閉環控制及復合控制。其中開關控制指的是輸出量與輸入量之間不存在反饋的通道，只存在單方面的順序控制過程，這種方式受外界干擾較小、運行過程穩定，但精度較低，沒有自動糾偏的能力。閉環控制指的是輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對控制過程有直接影響，這種控制方式精度較高，對外部干擾不敏感，但存在一定的震蕩、超調問題。復合控制則是將偏差控制與按擾動控制結合起來，消除擾動帶來的偏差。

隨著我國工業技術的不斷發展，工業信息化發展速度不斷提升，給自動控制技術的發展提供了廣闊的平臺。自動控制技術多被應用在工業領域中，是通過利用信息技術與自動控制設備，對工業生產流程提前設置，避免人為的干預，實現對工業生產的自動化、智能化控制管理。利用自動控制技術可以根據具體的生產狀態進行合理調控優化，實現減少消耗、節省能源、提高效益的作用。

1 自動控制技術的實際應用

1.1 自動控制技術在工業生產中的應用

自動控制技術目前在工業領域的應用十分普遍，企業通過運用計算機信息技術、儀表儀器、控制設備以及自動控制技術，實現對整個生產過程的自動檢測、控制調度、優化管理，既能保證生產過程的安全性、穩定性，還能實現資源利用的最大化，達到提升生產產量、節省耗能、提升經濟效益的作用。在工業生產方面，自動控制技術對企業生產效率與產品質量的提升作用顯而易見，在很大程度上提高了企業的核心競爭力。

1.2 自動控制技術在軍事科研中的應用

在軍事方面，自動控制技術的應用也必不可少，如雷達可以在千里之外發現目標對象，并及時將預警信息傳達給部隊，以便部隊能有足夠的時間進行防御或攻擊準備，這其中就少不了自動控制技術。又如航天領域，科研人員實現經過精密的運算，為衛星與月球探測器的發射設置程序，并利用自動控制技術使之能夠自動調整運行軌跡、進入預定的軌道，為科研人員傳回珍貴的科研數據與現場圖像。另外，導彈發射之后之所以能夠自動識別目標、調整飛行狀態，也是因為有自動控制技術的參與。

1.3 自動控制技術在智慧生活中的應用

仔細觀察就能發現，在我們的生活中自動控制技術的應用也非常廣泛，從路邊的光控路燈、電梯的運行、空調溫度的自動調節，到停車場的自動泊車系統，銀行、醫院的自動叫號系統等等，都有自動控制技術的參與。又如當前的智能電網技術、支持智能家居的樓宇自動化系統以及智能交通管理系統等，也通過自動控制技術提高了運行效率，降低運營成本，提高安全性和抗干擾能力，并減輕環境負擔。

1.4 自動控制技術在農業自動化中的應用

就目前而言，自動控制技術應用在我國農業生產中并不是陌生的領域，當前我國在農業自動化上的探索與研究已經逐漸趨于成熟，農業機械裝置自踴、排灌機械自動化、溫室自動化控制，轉變了以往我國粗放式的農業生產模式，使得農業生產逐漸朝精準化、自動化、智能化方向發展。

隨著自動化控制技術、電子技術以及通信技術的不斷發展，我國在農業生產上也利用現代化技術實現了自動化監控與管理。不僅可以實現合理灌溉、自動施肥，有效的提高水資源與化肥資源的利用率，還能實現有效節水、降低成本，減少農業生產中一些不必要的資源浪費。另外，溫室自動控制也可以自動調控溫度、光照，為農作物的生產提供良好的生長環境，以提高農作物的產量與品質。

2 自動控制技術的發展前景

分析當前自動控制技術的應用現狀，可以明顯看出，在未來很長一段時間內，自動控制技術依舊是現代化技術發展的熱門課題，分析自動控制技術的發展前景與發展趨勢，可以總結出以下幾個主要方向。

2.1 現代化信息技術之間的融合應用

今后，自動控制技術的應用領域將越來越廣泛，也將結合大數據、物聯網、移動互聯網、云計算和自動控制等先進技術，加快智慧城市的建設。如電氣企業可以通過自動控制集成系統功能，自動收集掌握各類信息數據，實現對用電設備遠程控制、用能分析等。另外，各種先進信息技術與自動控制技術的融合，可按指定時段自動查詢各單位水、電、氣、熱的使用情況，既節省了工作人員的時間與精力，有效解決傳統人工抄表存在的數據誤差。同時各水電企業也可以通過信息技術進行數據共享與需求調研，優化檔案同步、數據展示功能，建立數據交互通道，實現數據互享，實現共同發展。

2.2 自動控制設備將朝小、微方向發展

從計算機設備、通信設備的發展歷程來看，設備的外形越來越小、技術復雜度越來越高是不可更改的規律，而自動控制設備也會按照這一規律，向小、微方向發展。就目前而言，一些自動控制設備的體積略顯龐大、控制操作較為繁瑣，并且精準度、可靠性也有待進一步提升，這些問題都制約著自動控制技術的進一步發展與應用。而在未來，這些自動控制設備將朝著小型化、微型化、智能化的方向發展，提高自動控制設備的可操作性與精準度，為人們的生產生活提供更加便利的條件。

2.3 在智慧城市建設方面的應用將更加廣泛

據媒體報道，在2017年將會在北京開通中國內地首條全國產化無人駕駛線路――燕房線，據悉，該地鐵列車幾乎達到了世界最高自動化等級標準。該線路采用中國自主研發的無人駕駛地鐵車輛和技術，也是北京首條全自動駕駛線路，在這條全自動駕駛線路中離不開自動控制技術的應用。此外，自動控制技術在地下管道的實時監控上也發揮著重要的作用，利用自動化技術與現代信息化技術、物聯網技術的綜合應用，實現對城市地下管溝內的管道設備、有毒氣體等進行實施的監測、控制和管理，一旦發現管道內出現有毒氣體超標或設備異常的情況，自動控制系統將立即發出警報，將相關的監測數據與警報信息傳達給管理人員，一遍及時的處理維修，將危險源控制在源頭，避免出現更大的災害，威脅人們的生命安全。自動控制技術除了應用在公共交通以及公共設施的建設外，還進一步的應用于智慧城市建設的其他領域，如機場航班信號指揮系統、110報警指揮系統、城市交通信號系統、鐵路的自動調度系統、電力系統等領域，為人們的生活提供了更好的條件。

3 結束語

雖然我國當前的自動控制技術發展相較發達國家仍有差距，但今年來，我國不斷加大信息化技術的開發力度，相信在不久的將來，我國的自動控制技術將會更上一個臺階，在人類生產生活中發揮更大的作用。

參考文獻

[1]張凱.我國農業自動化發展趨勢研究[J].知識經濟，2012（3）.

[2]安明.有關自動控制技術發展趨勢研究[J].山東工業技術，2015（21）.

第3篇：自動控制技術范文

【關鍵詞】盾構機；自動控制；現狀；展望

為了滿足社會經濟發展需要，減輕地面交通工程的壓力，我國的地下隧道、巷道等工程量不斷增加。盾構機是地下工程施工中使用的一種重要機械，主要用于隧洞的開挖掘進，在地下工程的施工建設中發揮不可替代的重要作用。地下工程的施工存在著多種不確定的安全威脅因素，如地質環境、施工工況等，為了減少地下施工的安全事故發生，盾構機的發展朝著自動控制的智能化技術方向發展。現今的盾構機已經是集機電技術、液壓技術、信息技術、自動控制技術于一體的綜合性智能化機械設備，不僅能夠對土體進行開挖、切削、輸送支護，而且具有測量導向和糾偏等多種功能。近年來我國大力發展盾構技術，使得盾構機掘進的自動化程度逐漸提高，但是綜合來看我國的盾構機自動控制技術仍然不夠成熟，自動控制還處于人工操作的階段，施工安全問題仍然不能掉以輕心。盾構機要達到高質量、高效率、高安全性的施工，完善實現機器的自動化操作是盾構機發展的方向。

1、盾構機自動控制技術現狀分析

1.1盾構機掘進系統的自動控制

盾構機掘進系統多采用智能的控制方法，20世紀90年代由倉岡豐采用模糊控制理論來控制盾構土壓平衡，但是卻無法保證系統的穩定性。LI等在此基礎上設計了在非線性掘進控制系統中使用模糊免疫自調整PID控制器，提高了土壓的穩定性。隨著不斷的研究和改進，胡珉等采用遺傳算法對盾構機的施工參數進行了優化，制定了優化的控制方案。隨著施虎等人對于盾構機排土的控制分析，對螺旋輸送機的轉速加以控制，促進了盾構機的土壓平衡。隨著智能化專家控制系統的不斷更新，盾構機自動控制系統中引入了自動識別和驅動公路效率的技術，對盾構機的運行和土體掘進時的壓力分布情況的研究，一種盾構機推進系統的自動控制方式產生。根據壓力控制的數學模型，和偏差修正等控制策略，使盾構機的壓力控制和液壓缸的自動控制得以實現。另外胡國良等對排空控制的研究，提出了將PID控制技術在排土控制中使用，實現了螺旋輸送機排土的自動控制。

1.2位姿控制

盾構機的位姿主要通過對推進系統的液壓缸進行控制來實現的。自20世紀80年代 SAKAI等將卡爾曼濾波理論在盾構機的位姿控制方面應用并且建立了控制模型后，國內外的專家和研究人員開始了對盾構機位姿控制的研究。李惠平等根據盾構機控制的特點對模糊控制器的設計提出了“先分后合”方法，更便于調節控制器的性能。之后我國的研究人員在此基礎上進行完善，將LabVIEW在盾構機位姿控制器的設計中加以應用，又通過模糊控制器得出千斤頂糾偏控制量，逐漸實現了盾構機位姿的自動控制。為了使系統具有更好的通用性，能夠在不同的地質條件下穩定運行，MITSUTAKA提出了盾構機推進過程中動態載荷的理論模型，該模型對盾構姿態影響的各個參數所具有的敏感性進行分析，為提高位姿自動控制的精確度發揮了重要作用。

1.3管片的自動拼裝

手工管片拼裝存在很多弊端，實現管片的自動拼裝十分必要。20世紀80年代，日本最先使用了管片自動拼裝的設備，各國開始了管片自動拼裝的研究。國際隧道協會針對隧道管片的拼裝制定了設計準則。趙志杰等對通用管片進行研究，配合盾構設計軸向的特點，通過多環組合的方法對管片的拼裝點位進行選取，并對切向糾偏路線進行制定，開發出虛擬的管片拼裝系統。在日歐等過，已經實現了管片的全自動拼裝，利用機器人動態模型，實現了管片支護和拼裝的全自動控制。

2、盾構機自動控制技術存在的問題和發展趨勢

2.1需建立密封艙壓力動態平衡為目標的控制模型

密封艙的壓力失衡會導致隧洞開挖中發生地面沉降，這是隧洞盾構集中的重點和難點所在。國內外的專家和學者對密封艙的壓力平衡加大了重視力度和研究投入。但是因為對密封艙壓力動態平衡控制還缺乏細致深入的人身，對其的研究和設計也只能以不斷的試驗為途徑，目前還沒有建立起精確的密封艙壓力動態平衡的控制模型，此方面的控制技術還有待于發展。在未來的研究工作中，要著重對此方面的機理進行研究分析，建立以密封艙壓力動態平衡為目標的掘進系統的控制模型，對密封艙的壓力實現自動化控制，從而提高地面沉降控制的精度。

2.2制定掘進系統的協調控制策略

盾構機對土壓的控制通常是采用艙內土壓力值預先設定的方法，在根據實際的施工情況和壓力變化對子系統的施工參數進行一一的調整。各個子系統間的工作模式的是具有一定的獨立性，而且是依靠人為的手工條件。為了對密封艙的壓力實現高度精確的控制，制定子系統間的協調控制策略十分必要。這就需要對子系統間的耦合關系進行分析，對各項控制參數和密封艙壓力間的映射關系進行研究，制定掘進系統的系統控制機制策略。

2.3位姿與動態軌跡的控制

目前對于盾構機的位姿和動態軌跡控制主要是通過操作者進行人工操作或者利用模糊控制策略進行自動化控制，多是憑著經驗來進行控制理論的程序話制定。當遇到陌生或者極其復雜的地質情況，對盾構機的位姿和動態軌跡就很難做到準確的控制。因此，需要對影響盾構機位姿的各種因素進行分析，建立控制模型，并對盾構機在的運動軌跡進行動態規劃，實現位姿和動態軌跡的自動化控制。

2.4控制系統的集成

為了能夠對盾構機的各個子系統進行實時的信息監測和控制，在建立盾構機控制系統時要將機器的性能、功耗、成本等各個因素考慮進去。設計具有高掘進性能、低能量損耗、地質適應性強的集監測、協調、控制于一體的集成化控制系統，這是盾構機發展的大勢所趨。

3、結語

盾構機要實現高效、安全、精準的施工，走全自動化控制的發展道路勢在必行。隨著自動化技術的發展和盾構機結構的不斷優化，盾構機自動化控制也必將不斷的發展和進步。我國要實現盾構機的全自動化控制，還面臨許多難題和調整，這需要廣大專家和研究人員的共同努力，在實際的工作中不斷的探索和研究，克服技術難題，讓盾構機在我國的地下工程中更好的發揮作用。

參考文獻

[1]楊華勇，龔國芳.盾構掘進機發展戰略研究[C].上海國際隧道工程研討會論文集.上海：同濟大學出版社，2011：339～346.

[2]上官子昌，李守巨，孫偉等.盾構機開口率對密封艙土壓力分布影響的數值模擬.鐵道建筑，2010，（12）：60～63.

第4篇：自動控制技術范文

【關鍵詞】自動控制技術；智能化；高精化；遠程化

近幾十年來，自動控制技術在我國國民生產中得到了迅速發展，并廣泛應用于各個領域，如軍事國防、家用電器、工業生產等，甚至拓展到環境、生物、醫學等領域。自動控制技術在推動社會發展與進步中發揮了重要作用，已經成為現代社會生活不可缺少的一部分。

一、自動控制技術簡介

自動控制技術是現代控制理論的發展與應用，顧名思義，是指在無人參與或僅有少數人直接參與的情況下，通過具有某些控制功能的自動控制系統，使生產過程或被控對象能夠自動的按照預定程序完成工作，從而實現工作任務。對于廣義的控制系統，按照反饋情況一般可以分為兩大類：閉環控制和開環控制。（1）閉環控制：存在反饋回路，即在控制系統中，被控對象的值會被送回至輸入端，與設定值相比較，通過兩者的差值進行調節被控變量。這種調節系統能夠達到精確控制、減小誤差的目的，但控制不及時，存在延時。（2）開環控制：這類控制系統不存在反饋回路，僅對當前控制起作用，控制作用在瞬時完成，中間任何一個環節的輸入都不會受到輸出的影響。

二、自動控制技術的發展

（一）自動控制技術發展歷程。自動控制技術將控制、管理、決策、調度、經營等功能結為一體，形成龐大的控制規模， 從而取得巨大的經濟利益。正是由于計算機擁有強大的信息加工能力，才使得龐大的控制規模得以實現。在工業領域，自動控制技術大致經歷了就地檢測控制技術、單元集中控制技術、工廠區域自動化控制等幾個階段。我國從二十世紀八十年代起就開始獨立研究自動控制技術，先從工藝參數簡單的控制回路開始研究，并取得了一定成果。到九十年代，我國“八五”科技攻關項目開始對自動化給予高度重視，并在DCS等技術領域取得了相應的成果，為我國工業控制打下了堅實的基礎[1]。

（二）低成本自動控制。低成本自動控制是指自動控制技術一方面能節省時間，提高工作效率，另一方面能夠降低成本，以最少的投入獲取最大的利潤，節約資源。低成本自動控制十分適用我國現階段國情。一般可使用數控、數顯、專家系統等專業技術改造通用控制設備，以提高通用設備的自動化程度；也可對通用機床或組合式機床進行PCL改造，利用現代信息技術編程靈活、可移植性強等特點，對整個工業生產流水線進行改造，徹底解放手工勞作，提高工業生產的自動控制水平。

（三）綜合控制。現階段的自動控制技術一般包含了自動化技術、計算機技術、電子信息技術、機械技術等，并呈現出綜合控制的特性。自動控制技術必須與各應用領域的相關技術相結合才能研制出高精度、高效率的可靠自動控制系統，并在相關領域發揮重大作用。隨著各項技術的不斷發展，自動控制也引入了各個領域的新理論、新技術、新概念，在原有技術的發展之上，開發新的控制模式，以此滿足不同領域對自動控制技術的要求[2]。

（四）智能化、遠程化和高精化。智能化是未來自動控制技術發展的方向，其代表的是高水平的控制技術。自動控制技術智能化主要表現在多功能控制和多用途控制兩方面，比如在傳統機床C650進行改造方面，可以對機床的伺服驅動電壓和電流進行在線監測，對刀片磨損的程度進行判斷測量，分析后對其進行智能補償，使之能夠長久使用。當無線通信技術發展到一定程度后便可實現自動控制技術的遠程控制。遠程控制很好地解決了遠距離操作的目標，在危險場合或不利于人員靠近的場合發揮出了巨大作用。在機械加工、機械制造、飛行器制造等領域對精度的要求極其嚴格，因此在自動控制實現智能化、遠程化的同時也要追求高精度[3]。一般機械加工的精度指的是在零件加工完成后所具備的大小、尺寸、形狀、位置等幾何參數，加工尺寸與圖紙尺寸之間的差異即為加工誤差，這是反映加工精度的參數，精度要求越高的產品需要保證加工誤差越小，才能達到所需要求。

三、自動控制技術的主要應用

（一）電梯運行中的自動控制。電梯是高層建筑中不可缺少的一部分。電梯在普及初期大多采用繼電控制的方式對整個電梯的電氣系統進行控制，這種控制實現起來雖然簡單、易操作，但故障率較高，通用性不強。因此，目前電梯多采用PLC自動控制技術，如下圖1所示，

圖1 基于PLC控制系統的電梯控制系統框架

（二）火電廠脫硫技術中的自動控制應用。火電廠在煙氣排放過程中要盡量降低硫含量的排放，采用先進的工藝流程，使用煙氣脫硫技術，是目前火力發電的整體趨勢。常用的濕法脫硫工藝一般包括數據采集、數據處理、在線計算、屏幕顯示以及事件記錄與追蹤等幾方面的功能，以上功能均可利用自動控制技術實現，如利用控制系統自動調節吸收塔的水位、對實際值與設計值進行偏差比較等，通常將火電廠脫硫系統與PLC控制系統結合使用，就能達到無人操作的目的。

（三）給水排水系統中的自動控制。無論在工業用水還是居民用水方面，污水的排放量均日益增大，因此，對污水的處理工作也逐漸加大規模。在污水處理中，自動控制技術的應用提高了處理的可靠性，使水質得到了保證。以變頻恒壓供水系統為例：變頻器內部的PID調節器采用優化計算，使得水壓調節趨于穩定、平滑，同時將反饋信號設置為濾波時間常數，并對反饋信號進行換算，使之滿足工藝條件及精度要求。在給水排水系統中使用自動控制技術，大大提高了工作效率，保證了工業、生活用水質量。

四、結束語

隨著計算機技術及信息技術的飛速發展，自動控制技術水平也日益提高，并在各個領域發揮著越來越重要的作用。我國自動控制技術的發展，需要與國情相結合，通過對傳統設備的改造，與微電子技術、通信技術等相關領域交叉結合，使自動控制技術朝著智能化、遠程化、高精化的方向發展，實現高水平的自動控制技術。

參考文獻：

[1]厚琳亮.自動控制技術的發展應用和弊端分析[J].城市建設理論研究，2011（22）

第5篇：自動控制技術范文

【關鍵詞】機電自動控制技術應用

中圖分類號：TU85文獻標識碼：A 文章編號：

現代科技領域中，自動控制是指在沒有人直接參與的情況下，使用控制裝置，使機器、設備或生產過程自動地按照預先設計好的方式運行，通過整套的系統把控制器與控制對象等部件組合在一起，來完成一定的任務。隨著電子計算機的發展和軟件開發，自動控制技術的應用已經擴展到經濟生產、航空、航海和智能機器人領域中。而自動控制系統中，控制裝置對被控制對象如何進行控制調節，以便完成任務取決于工作時的反饋信息，即反饋控制系統。通過這些反饋信息來調整輸入量和輸出量的偏差，使被控制的對象在有效范圍內進行，從而完成任務。反饋控制系統又是由測量元件、給定元件、比較元件、放大元件、執行元件、校正元件等按不同的職能組成的。其中測量元件就是被控制的對象；給定元件是給出與期望的被控量相對應的輸入量；比較元件是實際被測出的量與給定元件輸入量作比較，得出的偏差值；執行元件是直接推動被控對象，使其發生變化；校正元件就是補償元件，用于調整的元件。自動化控制系統按控制方式可分為反饋控制方式、開環控制方式和復合控制方式；按元件類型分為機械系統、電氣系統、機電系統、液壓系統、氣壓系統等。如何通過自動控制系統精確保持被控制量與期望量相等，不受環境和元件性能誤差的影響，就要從穩定性、快速性和準確性等方面來衡量整個系統的總體精度，使其技術運用到實際應用中去。

一、機電自動控制中電動機控制技術要點

直流傳動和交流傳動控制系統合成機電傳動控制系統。直流電動機由定子、轉子、電刷、端蓋、通風冷卻系統等部件組成。直流電動機工作原理是建立在電磁力定律的基礎上的，使N 極線圈中有效電流始終保持一個方向，S 極線圈的電流也保持一個方向，根據左手定律使線圈上兩個有效邊上所受到的電磁力方向始終一致，而使電樞轉動。直流電動機的機械特性，運用較多的是他勵式的調速系統。在實際的生產中，要根據工藝要求和所用的機械特征來選取不同特性的電動機，如在生產中使用的一般切削機床、造紙裝訂機等使用硬特性的電動機，而對于電動車、重型吊車等則使用軟性的電動機。雖然電動機有固定的機械特性，但是為了滿足更高的安全性和穩定性的要求，人們可以改變電動機的電樞電壓、勵磁電流或外加阻抗，來改變它原有的機械特性以達到要求。

調速裝置是電動機實現自動控制的關鍵，調速就是指用人為的方法來改變整個裝置的電氣參數，在輸出負載轉矩不變的情況下，得到所要求的不同轉速。調速的方法很多，有改變磁通調速、改變電樞電壓調速、外加串聯電阻調速等。自動控制電動機轉動的系統，就是電氣電力控制電動機帶動生產機械運動的系統。交流電動機的傳動與控制系統則采用交流電動機作為傳動動力源，一般有同步和異步電動機2 種，而交流調速系統主要是針對異步電動機的，與直流電動機相比，它具有調速性能優良、節約能源、減少維護成本等優點，交流異步電動機還具有變頻調速功能，具備了寬調速范圍、高穩定性精度、快速動態響應、高工作效率等特點。因此，交、直流電動機在日常生產中運用廣泛，從大型的建筑吊機，到公共場合的電梯和傳動帶、電瓶車，小型的有DVD 碟機、照相機等家用電器，還有在我們單位使用的污水處理泵、潛水泵、消防控制系統及中央空調控制等設備，都無一不是觸及這一領域的技術，由此可見其重要性和應用的普及性。

為了使電動機按要求的轉速工作，以達到完成任務的目標，一般在生產中采用帶負反饋的閉環控制系統來控制。就是把系統的輸出量通過檢測裝置，反饋回系統的輸入端進行比較，得到的偏差量通過系統的調節裝置產生控制信號，對偏差進行糾正，來改善輸出量直至符合要求，所以提高系統的控制精確度是關鍵的技術。各個環節，元件的參數選用非常重要，當然除了理論上的精確計算外，還要經過不斷地反復試驗的檢驗，才能得到比較好的使用效果，從而提高生產效率和工作的安全性和穩定性。如我們單位使用的消防系統，如何在發生火災時及時報警并自動噴淋，啟動排煙裝置進行排煙，自動打開體育館主場頂層裝置（即天窗）進行換氣，這種一環扣一環的應急處理步驟不能有分毫之差，否則就會釀成重大事故，所以對系統的精確控制要求很高。

因此在設計選用時，要確定機電自動控制系統的使用方案，根據不同的要求、不同的場合選用合適的控制系統方案。另外，還要考慮到設備的機械結構對電氣性能的影響問題，如機械設備之間的摩擦、間隙、彈性變形等對電氣控制系統性能的影響，要把因此而產生的誤差考慮進去，使機電控制更加穩定。

二、機電自動控制技術的應用——以門為例

現代大門大多數是導軌型伸縮門，用1 臺電動機控制開啟，開門的速度很慢，這就會在上下班時，因為擁擠而發生問題。另外在環境危機時也會有種種問題發生。為了徹底解決這一缺點，我們可以利用電氣自動控制系統對此進行技術改造。采用交流變頻技術，用PLC 改造老式繼電器——接觸式大門的電路接線。其具有以下特點。

1、安全性能強

要想使改造后的PLC 系統在環境惡劣時進行可靠的工作， 并且系統的控制設備也具有較強的抗干擾能力。需要加強PLC 系統的平均無故障間隔時間（通常所指的MTBF）。與PLC 老式繼電器相比較，改造后的系統，在采用PLC 控制后，對于大量的開關動作，我們可以采用較先進的電子線路來完成這些開關動作。也就是說，我們采用了軟件程序代替了老式繼電器的復雜連線，既方便靈活，安全性也大大提高了。

2、控制較簡單，通用性能強

PLC 系統本就是一種存儲程序控制器，輸入設備系統和輸出設備系統與繼電接觸器控制系統相似， 但其可以連接在PLC 的I/O 端上。例如，對開關動作量的輸入，可以將無源觸點開關連接到PLC 系統的輸入端，PLC 系統的輸出是具有很強驅動能力的， 它可直接驅動接觸器等執行元件命令。當同一臺PLC 用在不同的控制系統對象時，也只是輸入設備系統與輸出設備系統的不同， 應用的軟件不相同， 由于PLC 系統是采用軟件編程來實現控制功能的， 對同一個控制對象來講，當要求改變控制系統的時候，我們不必更改PLC 的硬件設備，只要改變編程軟件的程序，因此說PLC 具有很好的通用性能。

3、編程等簡便

目前在編程這個領域中， 大多數的PLC 均采用與實際電路接線圖非常相近的梯形圖編程（Ladder Programming），這種編程語言形象直觀，易于掌握。而且PLC 具有故障檢測、自我診斷等功能，能及時報警顯示，使操作人員能迅速作出判斷，排除故障；具有較強的在線編程能力，維修十分方便。

4、性價比較高

PLC 系統采用的是半導體集成電路技術，具有外形尺寸小、重量輕等特點，同時功耗也很低，它的空載功耗大約為1.2 W。由于PLC 的結構緊密，抗干擾能力很強，很方便地將其裝在機械設備內部。

參考文獻：

[1] 張廣生. 機電控制技術應用問題研究[J]. 科技致富向導, 2011,(09) .

[2] 王榮華,張燕斌. PLC技術在礦山機電控制中應用研究[J]. 現代商貿工業, 2011,(06) .

[3] 馮細香. 機電一體化技術[J]. 職業, 2011,(27) .

[4] 牟能冶,馮春,徐海晶,張怡. 機電控制系統的仿真研究[J]. 系統仿真學報, 2007,(10) .

[5] 劉志強. 機電控制系統的控制方式分析[J]. 煤炭技術, 2009,(08) .

第6篇：自動控制技術范文

【關鍵詞】建筑物；電氣系統；自動控；技術應用

按照國家設計標準，各種類型的建筑設施必須配備電氣系統，用以調節電能供配電作業流程。基于社會經濟產業的持續發展，投資方或購買方對建筑工程提出了更高的質量要求，不僅僅是原建筑物結構性能必須達到標準，其配套設施也應符合常規使用需求。電氣系統作為建筑工程的一部分，其同樣要根據實際應用要求進行調整，以推動建筑控制系統功能的優化升級。

一、電氣系統的調控功能

國家經濟調控下，我國建筑業迎來了良好的發展時期，各類建筑項目數量維持了遞增趨勢，帶動了項目施工收益的穩步增長。建筑性能決定著建筑價值，嚴格控制建筑設施作業質量是收益的保證。對于住宅建筑物而言，電氣系統也有著多方面的實用性，特別是在電器用電調控方面的作用顯著。眾所周知，民用建筑物內安裝了大量的電器設備，如：電視、空調、冰箱、洗衣機等，這些都是耗電量大的用電設施。如何科學地分配或使用電腦，這就依賴于電氣系統的自動化調控，以最小能耗系數完成設備的操作使用。因此，未來建筑項目要綜合考慮電氣系統的操作應用，全面提升供配電系統的可利用價值。

二、傳統電氣控制模式的缺陷

由于行業思想的約束，工程單位一直把項目作業重點集中于建筑物結構，對主體建筑工程質量控制比較嚴格，忽略了電氣工程建造的規劃管理。由于缺乏專業的技術指導，傳統建筑電氣系統存在著許多問題，大大影響了建筑內控系統的功能發揮。

1、能耗。能耗是所有建筑使用者普遍關心的問題，無論是商業或住宅建筑物，業主對電能消耗量大小都比較關注。建筑電氣控制系統能耗量偏大，不僅增加了系統供輸電能的承載量，并且也增大了建筑使用的成本造價，對商業收益額度的影響甚大。例如，暖通系統與電氣系統組合的方式不科學，正式啟動空調設施之后，線路供電不足而阻礙了空調設備運行，同時增大了制冷制熱時的能耗系數，這都是電氣控制不足造成的問題。

2、事故。安全問題也是電氣系統運行經常遇到的，從電氣系統的組成來看，其包括用電設備、配電線路、保護裝置等三大塊，每個組成部分又可分為多種小元件。因結構形式相對復雜，建筑電氣控制易發生多種安全事故，降低了電氣系統自動化控制的安全系數。比如，電氣系統線路連接受損，人員及設備面臨著漏電、觸電、短路等危險事故，嚴重破壞了建筑物的結構性能。

三、電氣自動化常見形式

電氣系統是一個比較特殊的調控模式，針對建筑用電需求自動執行供輸電指令，確保各類用電設備達到預期運行效果。為了加快新型建筑改造的作業進程，必須要對電氣系統實施自動化升級，減小后期應用的調控難度。根據現有電氣控制技術，自動化調度常見形式如圖1，這些均適用于建筑工程。

1、閉環控制。閉環（反饋）控制的方法多種多樣，應用于不同領域和各個方面，這是一種比較先進的電氣控制模式。當前廣泛應用并快速發展的有：最優控制、自適應控制、專家控制、模糊控制、容錯控制、智能控制等，均可應用于建筑系統調控。例如，最優控制中，供配電設施可根據建筑物用電情況，自動設定電流回路完成傳輸任務，減小了路徑中電量的耗損率。

圖1 電氣控制技術

2、開環控制。開環控制也叫程序控制，這是按照事先確定好的程序，依次發出信號去控制對象。按信號產生的條件，開環控制有時限控制、次序控制、條件控制。20世紀80年代以來，用微電子技術生產的可編程序控制器在工業控制中得到廣泛應用，這為智能建筑電氣控制提供了多方面的技術保障。隨著物質條件的綜合改善，人們對于電氣系統調控模式的要求更加嚴格，“智能建筑”是行業發展的標志。利用開環控制作為調度方案，加快了電氣設備的自動化進程。

3、聯合控制。隨著電子計算機技術和其他高技術的發展，自動控制技術的水平越來越高，應用越來越廣泛，作用越來越重要。尤其是在生產過程的自動化、工廠自動化、機器人技術、綜合管理工程、航天工程、軍事技術等領域，自動控制技術起到了關鍵作用。針對上述已有的兩種控制，現代建筑可以采用更加綜合式的調控模式，以方便電氣系統的多功能調度。比如，對大型商用建筑物，可配備開環、閉環等聯用模式，兩者之間建立自動轉換器，根據指令要求進行智能化調節。

四、建筑電氣系統自動控制技術應用

科學技術是時展的主流，任何一個行業都在倡導科技創新機制，以此來推動行業經濟的可持續發展。建筑行業采用高科技為支撐，創建了諸多高性能的自動化控制平臺，滿足了建筑物日常使用的控制要求。基于上述幾種自動控制形式，現結合建筑電氣系統的主要構成，對自動控制技術應用進一步介紹。主要包括：

1、供電系統。從電源裝置向用電設備提供電能，這是電氣系統工作的基本內容，也是自動化改造的重點。基于信息科技平臺，自動控制系統能夠實現多方面操作，具體包括：用電負荷的性質、總設備容量和計算負荷；變配電所的數量、容量、位置和主接線；無功功率的補償容量和補償前后的功率因數；備用容量和備用電源供電的方式；繼電保護的配置、整定和計量儀表的配置。

2、照明系統。良好的照明條件是衡量建筑性能的標準之一，照明系統自動化改善了建筑物內的空間環境，為辦公、生產、銷售等活動提供了優越的保障。電氣自動化控制條件下，電氣照明包括設計說明、光源選擇、照度計算、燈具造型、燈具布置、安裝方式、眩光控制、調光控制、線路截面、敷設方法和設備材料表等。在自動化控制中應與建筑師密切配合，以期達到使用功能和建筑效果的統一。

3、信號系統。信號傳輸是電氣設備獲取指令信號的依據，自動化信號系統降低了識別的失誤率，準確地指示電氣裝置執行任務。建筑電氣系統自動化控制中，其自動控制與調節是主要的技術應用，主要包括：根據工藝要求而采用的自動、手動、遠程控制、連鎖等要求；集中控制或分散控制的原則；信號裝置、各類儀表和控制設備的選擇等。樓宇自控是智能建筑的基本要求，也是建筑物功能發展的時代產物。

4、抗災系統。建筑安全是電氣系統改造需考慮的方面，這是由于現代建筑遭受雷擊的事故率較高，既損害了建筑電氣設備，也威脅著人們的用電安全。例如，雷擊是一個概率事件，設置接閃器等防雷裝置增大了落雷的概率，但可以有效地控制雷擊災害。常規的防雷方法是采用避雷針、避雷帶等，近年來用過的有消雷器和放射式避雷針，用電子感應器對雷擊現象自動化感應，發現異常情況后立即報警處理。

結論

建筑工程改造是行業的必然趨勢，應當以實際使用需求改造電氣系統，引用自動控制技術提升系統功能是不可缺少的。為了保證建筑內安裝電氣設備的安全性，工程單位要編制與建筑結構相配套的自動控制系統，對供輸電、照明、暖通等系統執行智能化升級，這才是整個行業改革的趨勢。

參考文獻：

[1]鄭文遜.新時期建筑電氣自動化控制系統設計與應用[J].建筑技術，2011，20（10）：67-69.

第7篇：自動控制技術范文

Control from the work the soft hardware of the machine calculator constitute with the characteristics, introducing the boiler from control the system constitute, the boiler calculator scatters about to gather to spread to control the system of ― DCS;Concentrates to provide the hot boiler calculator supervise and control the system regulates, in common use control strategy:Intelligence indoor temperature ― water temperature string class automatic control, the takes to press the control, from look for the excellent economy burn the control, misty control, misty+ PID control, permit mistake control etc.;Automatic control in calculator in boiler in steam;Thespirit burns auto control;System software aand adjust to try the movement.

【關鍵詞】:鍋爐自控技術

BoilerFrom control Technique

一、概述

2001年米東區廣匯集中供熱工程建設4×29MW鍋爐，2007年擴建1×58MW鍋爐，在工程建設中，運用鍋爐計算機監控技術，它是以計算機為核心的工業控制系統，它是由鍋爐本體、一次儀表、計算機、手動自動切換操作器、執行機構等組成，涉及到鍋爐、計算機、熱工自動化、儀表等，包括了溫度、壓力、流量、速度等參數。

只要我們選擇質量穩定的傳感器、變送器、執行機構等一次儀表，并改善鍋爐房的運行環境，加強對這些儀表的檢驗和修理，對儀表檢修操作人員加強技術培訓，鍋爐計算機監控系統就能自動的安全可靠地運行。

集中供熱鍋爐計算機自動控制系統的任務有：1、自動跟蹤室外溫度的變化，自動調節鍋爐出水溫度，維持供暖要求的室內溫度，2、自動跟蹤燃燒調節過程中的爐膛負壓，維持鍋爐燃燒的最佳狀態和經濟性，維持爐膛負壓在一定范圍內，優化燃燒達到最佳熱效率，3、將采集到的鍋爐、熱網的溫度壓力流量速度等信號，將鍋爐運行的各項參數在工藝規定的范圍內，制作成各種報表、趨勢分析，4、準確將鍋爐運行中的重要數據發出超限報警，確保鍋爐的安全運行。

二、軟硬件和工控機

㈠計算機系統

包括硬件和軟件，

硬件包括：⒈主機⑴CPU控制器、運算器⑵存儲器RAM、ROM⑶輸入/輸出接口⑷系統總線⒉輔助電源及電路⒊輸入/輸出設備⑴鍵盤⑵打印機⑶CRT顯示屏⑷外存儲器，

軟件包括：⒈系統軟件：操作系統、各種語言⒉應用軟件。

㈡工業控制計算機―工控機的特點

⒈滿足鍋爐運行實時性要求，實時地采集和處理鍋爐運行過程中的各種參數，并進行及時的分層次的操作。

⒉高可靠性。工控機直接控制著鍋爐運行的生產過程，要求能在鍋爐房這種工業環境連續穩定地工作。

⒊必須具有鍋爐供暖現場的信號輸入與控制信號輸出的能力。

⒋可維護性，要求工控機系統的結構便于維修，軟硬件故障診斷功能強，以便于快速查找故障。

三、鍋爐自動控制系統的組成

鍋爐計算機自動控制系統可分成三部分：①眼鼻感覺部分：傳感檢測變送部分②心腦核心部分：主計算機軟硬件部分，計算判斷直至輸出調節信號和報警信號③手腳動作部分：執行機構部分，將計算機輸出的調節信號，去調節風機、爐排等。該系統可實現多臺熱水鍋爐的監視、控制、報警、記錄、統計分析和各種圖形報表的存檔、打印。該系統主要由調度管理計算機、操作員站/工程師站、過程控制站、實時控制網絡、I/O接口單元和后備儀表操作臺組成。附圖1-鍋爐自控系統組成圖

㈠工控機PLC、PC、DCS的特點

⒈PLC可編程控制器：結構緊湊，體積小，具有高度可靠性，功能完善，易于維修。

⒉各種總線結構工業控制機PC：CPU采用單板式結構；具有一個高性能抗振防塵、防電磁干擾的內部正壓送風散熱的密封機箱；

⒊分散集散式工業控制計算機DCS：控制功能多樣化，操作簡便，系統便于擴展，可靠性高，便于與其他計算機聯用。如STEC2000、CS1000、MAX1000等。

㈡、鍋爐計算機分散集散控制―DCS系統

⒈系統配置：包括DI、DO、AI、AO，以及回路配置、控制方案組態，利用軟件提供的算法，實現多回路的控制算法，并根據需要，進行特殊的設置控制及優化算法。

⒉基本功能有：⑴模擬流程圖⑵棒狀圖⑶參數圖⑷系統自診斷、報警、事件檢測和管理功能⑸高級的趨勢記錄顯示功能⑹歷史數據采集功能⑺燃燒分析⑻系統組態⑼顯示畫面及打印⑽系統安全性⑾聯網特性⑿良好的人機界面⒀可靠的聯鎖保護

⒊系統有三個主要元件：工作站、遠程處理單元和一條光纖數據高速公路。通過CRT操作人員可監視操作處理并調節控制系統參數。遠程處理單元和輸入/輸出硬件的機柜，并有到現場裝置的儀器接口。數據高速公路是一個單層通訊網絡，能連接所有的設備。

⒋主要技術指標

①環境參數：環境溫度-10℃~±50℃，相對濕度：≤90%，電源：~220V±15% 50Hz±2

②爐膛負壓穩態偏差：≤±15Pa

③煙氣含氧量穩態偏差：≤±2%

④模擬量輸入：32路帶光隔；模擬量卡接受4~20mA信號；

⑤模擬量輸出：8路帶光隔；0~10mA 4~20 mA0~5V

⑥開關量輸入、輸出：32路帶光隔（輸入16路、輸出16路）

⑦采樣周期：≤1秒

⑧檢測精度：顯示精度：0.1%

㈢計算機監控功能圖 見附圖2

計算機監控系統圖 見附圖3

四、鍋爐基本自控調節系統

㈠集中供熱鍋爐計算機自控調節系統

常用控制策略有：智能室溫―水溫串級自動控制、爐膛負壓控制、自尋優經濟燃燒控制、模糊控制、模糊+PID控制、容錯控制等，在燃燒系統中水溫控制、經濟燃燒控制、負壓控制之間耦合關聯較大，常常組合使用，以達到理想效果。

集中供熱鍋爐特點：1、鍋爐、供熱運行的滯緩性，鍋爐改變風、煤的燃用量來改變出水溫度，時間需要數分鐘；而要改變用戶室內溫度，時間需要數小時，2、煤種的差異性，每批煤的發熱值都有差異，3、室外溫度的多變性，一個采暖期在變化，一天24小時在變化，4、鍋爐運行有較高的安全性、鍋爐燃燒的經濟性，室內溫度的恒定性。這些特點要求鍋爐計算機監控系統調節要確保鍋爐安全、經濟地運行。

⒈智能室溫―水溫串級自動控制

可以在三種方式下運行：第一種：根據室外溫度的實際變化情況，將室內溫度與給定值比較后，自動尋找滿足熱網運行要求的設定值，即出水溫度值滿足溫度負荷曲線的要求；根據偏差進行P（比較）、I（積分）、D（微分）調節輸出值，經基準值變換后，作為出水溫度的給定值。當出水溫度瞬時值與該給定值比較后，產生偏差，進行PID調節后，與其他前饋擾動量，如二次回水溫度、煤層厚度、爐膛溫度等合成后輸出，調節給煤量。第二種：根據時間的變化，自動尋找滿足熱網運行要求的設定值，即出水溫度值滿足時間負荷曲線的要求；第三種，根據供、回水溫度的實際需要，直接修改出水溫度的設定值滿足熱網運行的要求。

該控制回路，將爐膛溫度作為內回路，與出水溫度回路串聯運行，保證了系統的及時性；引入回水溫度值作為前饋，解決了回水溫度的變化對回路的影響。

⒉爐膛負壓調節

爐膛負壓控制主要是通過調節引風機速度來完成的。其中，采用鼓風機速度為前饋，當鼓風量增加時，同時增加引風機的轉速，保證維持爐膛始終負壓30~50Pa。以風煤比值為前饋，以煙道殘氧量為反饋的前―反饋調節系統，調節鼓風量。以鼓、引風比值為前饋，以爐膛負壓為反饋的前饋―反饋調節系統，調節引風量。

⒊模糊控制：

它是針對系統的精確性和復雜性的矛盾提出來的。對于一個復雜的系統，在建立數字模型的過程中要利用大量的理論和經驗信息，其中在很多經驗信息只是定性的描述。鍋爐正是這樣一個系統，在其運行過程中，操作人員的經驗十分重要，而傳統的控制方法是無法準確利用這些經驗，也無法使系統的運行自動尋優。利用模糊理論和控制方法，可以將現場操作人員的操作經驗總結成模糊規則，運用模糊邏輯推理的方法，構造出一套模糊控制策略，使系統在運行中，自動尋優找影響燃燒效率各因素的最佳結合點，使得鍋爐在運行中工況變化較大時，具有快速跟蹤、快速趨向穩定的能力，從而達到最好的控制效果。

⒋自尋優經濟燃燒控制

以系統的時均熱效率為指標，通過調煤比/含氧量觀察熱效率的變化趨勢，找到一個對應最高時均效率的風煤比/含氧量，并保持此值燃燒，用氧量做校正，直至熱效率減少到預定的值再重新尋找最佳值；其中，以含氧量作指標時，考慮含氧量參數的不穩定性，輸出有限幅，并僅作校正。

⒌模糊+PID控制

鍋爐的控制是一個典型的純滯后、慢時變、多耦合的系統，僅靠傳統的PID控制很難滿足精度的要求。因此，采用模糊控制和PID相結合的辦法。模糊控制能解決大滯后和快速響應問題，但偏差較大；PID控制精度高響應速度快，但易超調；二者結合，大偏差時模糊控制起作用保證快速性，小偏差時PID起作用，滿足精度的要求。

⒍容錯控制

在控制過程中，如不充分考慮部分部件的故障對系統影響，整個系統的投入率就不高，有時甚至造成危害。系統采用容錯控制技術，靠系統的軟硬件故障診斷，得到部件的故障信息，將故障部分報警指示，同時從控制回路中平滑切除，確保控制的穩定和系統的可靠。

㈡蒸汽鍋爐計算機自動控制

為了使蒸汽出力與外界負荷相適應，維持蒸汽壓力穩定；保持較佳的空燃比，達到經濟燃燒，爐膛負壓維持在規定值范圍內。采用三沖量調節系統。以汽包水位為主控信號，蒸汽流量和給水流量為輔助控制信號組成三沖量水位調節系統。

㈢燃氣燃燒自動控制

隨著低污染高效燃料的廣泛應用，為了提高設備運行的安全可靠性，使設備在最佳工況下運行，迫切要求燃氣燃燒自動化。燃氣燃燒自動控制

可做到：①保證燃燒設備安全運行，如燃氣熄火保護，燃氣壓力上、下限控制等。②保證加熱的工藝參數，如加熱溫度、爐內氣分，爐膛壓力。③保證燃燒的經濟性，如空/燃比的控制等。

五、系統軟件組態及調試運行

㈠顯示組態

包括：流程圖、控制分組圖、參數設定畫面、趨勢顯示等。

系統具有豐富形象的人機界面，極其簡便的設置操作，多媒體操作提示、報警、緊急聯鎖功能；鍋爐動態流程圖、軟收操、趨勢圖、診斷表、參數設定等圖形畫面；歷史記錄實現不同的采樣周期，不同的記錄時間反映主要參數記錄，共顯示、管理、故障檢查及診斷使用，對于運行數據記錄、報警記錄等可進行制圖或繪出曲線進行打印。

㈡運行調試

組態完成后，要與現場設備進行聯調，必須在實驗室調試和冷態調試的基礎上進行熱態調試。聯調可在鍋爐正常運行時進行。開始運行手動和模擬儀表控制，之后投入計算機自動控制。聯調能夠完成：

⒈手動/自動無擾動切換；

⒉所有參數可在線修改，對重要參數具有專家調整系統。

⒊系統自我保護功能完善，防止因誤操作而系統崩潰；

⒋計算機、儀表雙報警系統，確保發生危險時聯鎖停爐；

⒌所有控制回路自動完成調整：自動控制運行調試，主要時PID參數的整定。計算機監控系統的軟硬件開發、調試是許多人能做到的，但自動控制的參數整定，需要掌握各種控制回路參數的準確數據，鍋爐控制軟件有燃燒專家庫，在大偏差時采用模糊算法，小偏差時采用參數限幅PID算法，即保證系統穩定性、可靠性、又保證控制精確性。

⒍確定熱態運行時，重要參數報警上、下限。

六 結束語

通過烏魯木齊米東區集中供熱項目鍋爐自動控制系統的實施，總結分析，可以理解為沒有上自控的鍋爐房單位面積年耗熱量為0.46×（1－5％～8％）＝0.437～0.423GJ/ (m2.a)； 而上了自控的鍋爐房單位面積年耗熱量為0.363 GJ/ (m2.a)，節約熱量14.2％～16.9％，所以目前一般認為鍋爐自控節能約為15％左右。

每平方米供熱面積鍋爐自控的投入為1.5～2元/m2，熱費為22元//m2，則投資回收年限約2年，即兩個采暖期收回投資。有較好的經濟效益、社會效益和環保節能效益。

參考文獻：

1、《實用供熱空調設計手冊》陸耀慶 1997年2月

第8篇：自動控制技術范文

【關鍵詞】電廠；熱工；自動化；控制技術；研究

對于電廠熱工自動化而言，它主要以電廠發電過程中產生的各種數據測量、設備自動控制、信息數據處理以及報警和保護為基礎，采用自動化系統和技術，來實現無人操作、控制之目的。電廠實際生產過程中，為確保發電設備運行的安全可靠性，需對發電設備實行自動化控制，電廠熱工自動化控制，關系著整個電廠的可持續發展，因此加強對控制技術的研究，具有非常重大的現實意義。

1、電廠熱工自動化控制技術概述

1.1熱工測量技術。1.溫度測量。電廠熱工測量過程中，其溫度測量傳感器中主要采用的是熱電偶熱電阻，部分電廠也用到了其他類型的熱敏元件，比如金屬膜水銀溫包等，這些是測量溫度的一次元件；2.壓力測量。其中傳感器以應變原理膜片為主，彈簧管、變送器位移檢測原理，二次儀表多采用數顯形式；3.流量測量。采用的標準節流件通常以差壓原理測量為主，只有少數電廠仍然采用傳統的齒輪、渦輪等流量計，比如燃油流量測量；4.液位測量。液位測量過程中，以差壓原理經壓力補償測量作為主流，將電接點與工業電視一同應用。

1.2DCS系統。實踐中可以看到，當前使用較多的大機組儀控系統以DCS系統為主，該系統和技術電廠發電機組控制系統中的應用作用日益凸顯，如下圖，為一汽包水位控制示意圖。鍋爐給水系統主要由兩個給水調節閥，其中DN150調節閥是主調節閥，在正常負荷和高負荷運行時使用；旁通管設一個調節閥，在低負荷時使用，作為備用閥。在自動給水狀態下，只允許其中之一自動調節給水，此時，另一調節閥可畫面手動給水；在程序投入之前，操作人員需事先選定一個調節閥自動投入。

對于DCS系統而言，其主要是相對于現代化計算機集控系統而言的，該系統是基于計算機局域網技術建立起來的，它將局域網變成安全可靠性、實時性要求更高的網絡型控制系統，在當前電廠熱工控制系統得到了廣泛的應用。

2、電廠熱工自動化控制技術問題分析

隨著電廠熱工自動化水平的不斷提升，雖然自動化控制技術有其自身的優點，在實踐應用中也所有創新和提升，但在具體的生產應用中，依然還存在著一些問題，總結之，主要表現在以下幾個方面：

2.1電廠設備自動化水平。對于電廠熱工控制系統的自動化水平而言，其主要決定于以下幾個方面，即發電機組在整個電廠設備中的地位、電網對電廠發電機組提出的要求；發電機組可控制性、可承受負荷能力；控制設備與測量儀表的種類與質量；對電廠設備自動化控制設計能力和水平；同時，還包括安裝與調試，最終自動化控制系統能取得怎樣的控制效果，很多程度上還決定于電廠自身的管理機制即運行維護水平。

2.2單元機組控制、DCS一體化水平。實踐中可以看到，爐機電融一體化是當前電廠單元機組的主要技術特征，而且DCS技術應用以后，因該技術自身具有高度的安全可靠性，所以可以與電廠熱工自動化控制系統密切的聯系在一起，形成新型的單元機組格局。第一，爐機電控制。傳統的電站建設中，變壓器機組、發電設備以及電廠用電監控系統等，都是單獨一條線路；然自動化控制模式下的電廠設備，基本上都才用了集中控制模式，于是要求上述系統必須與爐機分離開來。究其原因，主要是因為發電站運行操作過程中，采取的是爐機電分管機制。第二，DCS一體化功能覆蓋。DCS功能的一體化，即簡以DCS為主體，以網絡通信為基礎，實現數據新型的有效傳輸和共享，從而實現系統的簡約化，通過減少對電廠熱工設備的有效操作，降低值班人員的工作強度，提高工作質量和效率。

3、確保電廠熱工自動控制技術應用可靠性的有效策略

基于以上對電廠熱工控制技術組成、存在著的主要問題分析，筆者認為熱工自動控制技術應用過程中，若要確保其安全可靠性，可從以下幾個方面著手：

3.1提高發電機組運行監管水平。在電廠熱工自動化控制系統建設條件下，首先應當確保單元機組設備能夠正常的運行。對于自動控制系統而言，最主要的就是發電機組，尤其是最為現代化發電機組核心的大容量機組。實踐中可以看到，因其系統相對比較復雜，所以應當加強監視操作，細化指令。比如，400MW至700MW的發電機組，其總信息量可達6000點，而且其運作過程中的具體操作指令也超過了1300個。針對這樣的大容量發電機組，若采用傳統的人工操作模式來完成，要確保其安全運行，顯然難度非常的大。基于此，電廠熱工自動化控制系統建設與技術應用過程中，應當全面提高發電機組的運行監管水平。

3.2優化和完善過程控制專用軟硬件。當電廠熱工控制系統采用分散控制系統以后，雖然鍋爐、汽輪機的控制水平有了很大程度的提升，但很多電廠單元機組控制過程中依然還沿襲著傳統的控制模式。比如，在控制盤臺安裝模擬儀表光字牌、裝設適量的開關按鈕等，該做法導致鍋爐、控制室以及汽輪機與DCS系統之間的協調不暢，嚴重影響了電廠熱工自動化控制水平。DCS在電氣控制系統中的應用，主要作用于發電機系統、主廠房用電系統，對不停電電源、支流以及保安電源系統，進行監控；對于發電機勵磁系統而言，應當對DCS納入廠用電快速切換、自動準同期待等，進行重點考慮。近年來，隨著電廠熱工自動化建設的不斷深化，整個熱工自動化控制系統逐漸向DCS方向發展，然DCS本身也存在著一些缺陷與不足，比如智能化水平還有待進一步提高，難以實現上位機系統對現場儀表的信息要求。因此，電廠熱工自動化控制技術的創新與應用，很多程度上還決定于過程控制專用軟硬件的優化與完善。

3.3集中配置單元機組。電廠熱工自動控制系統中，對參數測量、信息數據處理以及控制和報警保護等工序，基本上都是通過自動化儀表以及自動控制設備來實現的。從某種意義上來講，電廠熱工自動化控制，對于確保電廠熱工裝置的安全可靠性、改善勞動強度以及提高整個機組的經濟性，具有非常重要的作用。對于電廠熱工自動化控制系統而言，一般由一臺或兩臺單元機組構成，其中電子室由一系列不同小型電子設備組成。近年來，隨著社會經濟的快速發展和科學技術的不斷進步，對電能資源的需求量也在不斷的提高，電廠熱工集控室建設規模擴大的同時，也出現了可以集合全電廠單元機組的超大型控制室，這在很大程度上促進了單元機組電子設備集中配置效率和快速發展，同時也是優化和保證電廠熱工自動化控制技術有效應用的關鍵。

第9篇：自動控制技術范文

1.國內外農業自動化的現狀

1.1 國外農業自動化的現狀

近些年來，國外農業自動化飛速發展，農業機械設計向高速、寬幅、大功率、舒適的方向發展。自動化控制技術在農業機械上的應用已相當普及，一些著名廠商把自動控制、信息處理、全球定位系統和激光、遙感等現代尖端技術、裝備應用于農業機械上。如一種農用激光平地機就是利用激光調平傳感微機處理技術，經一次地面平整作業，即可成形，且能達到寸水不露泥的精度。美國的約翰迪爾公司所生產的水稻聯合收割機就安裝了一套稱為的精密作業系統。該系統能提量或收獲量信息、濕度，待收獲作物總質量等讀數，能精確測量糧食升運器頂部的谷物流量及實時的產量數據，能分別對分離裝置、滾筒轉速。割臺升降，割臺傾斜和停車制動安全等裝置進行快捷實時監測與控制。該機還裝備全球衛星定位系統和示差定位信號，可快速確定出機器所處位置。

隨著現代化科學技術的飛速發展，機器人技術正越來越被世界各國所重視。1994年，美國機器人的年產量為1.648萬臺。日本有機器人生產廠家300多個，生產機器人占世界總擁有量的60%。農業機器人已被廣泛應用到各個領域。

1.2 國內現有的自動控制技術在農業自動化中的應用

由于歷史，觀念和技術等方面的原因，我國傳統農業機械與發達國家相比有很大差距，已遠遠不能適應農業的科技進步。近些年來，自動化的研究逐漸被人們所認識，自動控制在農業上的應用越來越受到重視。例如，把計算機技術、微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術結合起來，應用于傳統農業機械，極大地促進了產品性能的提高。我國農業部門總結了一些地區的農業自動化先進經驗（如臺灣地區的農業生產自動化、漁業生產自動化、畜牧業生產自動化及農產品貿易自動化）的開發與應用情況，同時也汲取了國外一些國家的先進經驗、技術，如日本的四行半喂人聯合收割機是計算機控制的自動化裝置在半喂人聯合收割機中的應用，英國通過對施肥機散播肥料的動力測量來控制肥料的精確使用量。這些技術和方法是我國農業機械的自動化裝置得到了補充和新的發展。從而形成了一系列適合我國農業特點的自動化控制技術。

已有的農業機械及裝置的部分自動化控制自動化技術提高了已有農業機械及裝置的作業性能和操作性能。浙江省把自動化技術應用于茶葉機械上，成功研制出6CRK-55型可編程控制加壓茶葉揉捻機，它利用計算機控制電功加壓機構，能根據茶葉的具體情況編制最佳揉捻程序實現揉捻過程的自動控制，是機電一體化技術在茶葉機械上的首次成功應用。

微灌自動控制技術灌溉管理自動化是發展高效農業的重要手段，高效農業和精細農業要求必須實現水資源的高效利用。采用遙感遙測等新技術監測土壤墑性和作物生長情況，對灌溉用水進行動態監測預報，實現灌溉用水管理的自動化和動態管理。在微灌技術領域，我國先后研制和改進了等流量滴灌設備、微噴灌設備、微灌帶。孔口滴頭、壓力補償式滴頭，折射式和旋轉式微噴頭、過濾器和進排氣閥等設備，總結出了一套基本適合我國國情的微灌設計參數和計算方法，建立了一批新的試驗示范基地。在一些地區實現了自動化灌溉系統，可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進行灌溉。

自動控制技術在精準農業中的應用精準農業是在傳統農業與農機裝備技術上，運用高新技術進行農業生產管理。精準農業較傳統農業其先進之處主要是應用全球定位系統（GPS）、地理信息技術、計算機控制技術，專家與決策知識系統，實現農業生產的定位、定量、定時，做到精耕細作和由于農業水土管理區管理點較為分散，用傳統方法進行數據采集和信息傳輸精度差、速度慢。把電子技術、微電子技術和通信技術緊密結合起來，采用現代方法進行自動化監控和管理非常必要，如在渠系、灌水、泵站等方面實現自動化監控與管理。農業自動化向智能化方向發展，進一步發展精準農業重點發展節水、節肥精準農業技術體系的自動化控制，實施精準灌慨、精準施肥，提高水資源和化肥資源的利用率。精細設施農業主要發展以溫室為主的自動控制系統智能化研究，從而現降低成本、提高作物產量、提高農產品品質。計算機視覺技術在我國農業生產和農業現代化方面已開始應用，但在設施農業，虛擬農業中的應用尚處于起步階段，應進一步加強。加快該領域的研究與應用。

2.結論