自動(dòng)控制系統(tǒng)論文

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自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:自動(dòng)控制系統(tǒng)控制工程論文

1自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

1.1集成自動(dòng)控制

集成自動(dòng)控制系統(tǒng)是我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化工程當(dāng)中是十分重要的一項(xiàng)。而集成化自動(dòng)控制系統(tǒng)就是保留原有的信息技術(shù)，然后加以修改，取其精華，去其糟粕，使機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)變得更加完善。集成化自動(dòng)控制系統(tǒng)能將原有的信息技術(shù)和與生產(chǎn)相關(guān)的信息糅合起來(lái)，不僅使得機(jī)械工程中的集中工程得到了加強(qiáng)，還將為械工程的生產(chǎn)與發(fā)展拓展到了更廣闊的領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)技術(shù)是機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而計(jì)算機(jī)技術(shù)在不斷的發(fā)展，集成自動(dòng)美國(guó)控制系統(tǒng)得到了多方面工程制造的認(rèn)可，深入到了各個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)，集成自動(dòng)控制系統(tǒng)也在計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新下得到了完善與提高。

1.2柔性自動(dòng)控制系統(tǒng)

機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)不能夠保持原有的自動(dòng)化成分，需要不斷的更新研發(fā)與創(chuàng)造。而柔性自動(dòng)控制系統(tǒng)就是新發(fā)展的一項(xiàng)自動(dòng)技術(shù)，它不僅包含了其他自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特性，能夠自動(dòng)化生產(chǎn)，還能夠在生產(chǎn)中智能化。在機(jī)械工程不斷發(fā)展的同時(shí)，柔性自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為了其中重要的組成部分。在機(jī)械工程的發(fā)展與應(yīng)用中，柔性自動(dòng)控制系統(tǒng)將信息技術(shù)、現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息化設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，利用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，這樣的科學(xué)生產(chǎn)方式使得機(jī)械制造不斷進(jìn)步。

1.3智能自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

所謂智能自動(dòng)控制系統(tǒng)，就是在人工技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的共同作用下，對(duì)機(jī)械工程中的任意一個(gè)過(guò)程進(jìn)行模擬和控制，讓機(jī)器變得人性化，讓機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)工作時(shí)能夠與人的大腦相類(lèi)似，能夠收集數(shù)據(jù)和采集信息。智能自動(dòng)控制系統(tǒng)有效的結(jié)合了人工智能技術(shù)和機(jī)械工作的過(guò)程，這樣，不僅使得生產(chǎn)效率大大提高，生產(chǎn)過(guò)程更易控制，還節(jié)省了人力，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展前景

未來(lái)的科技技術(shù)會(huì)比現(xiàn)在更加發(fā)達(dá)，而每一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平都在不斷發(fā)生著變化，我們國(guó)家的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平也都在不斷的提高。這些都離不開(kāi)機(jī)械工程，而自動(dòng)控制系統(tǒng)是機(jī)械工程的重要組成部分，只有自動(dòng)控制工程不斷的更新發(fā)展，機(jī)械工程才能夠不斷的創(chuàng)新，變得越來(lái)越科技化，才能呢個(gè)拓展到更多的領(lǐng)域。在自動(dòng)控制系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，在機(jī)械工程的應(yīng)用中將實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的傳播，迅速滲入到各個(gè)行業(yè)中。當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更注重的可持續(xù)性，無(wú)論多啊么先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)生活中都應(yīng)該更注重環(huán)保和節(jié)約。在生產(chǎn)自動(dòng)化控制裝置時(shí)，應(yīng)該以環(huán)保為首要考慮，節(jié)約能源，這樣才能夠可持續(xù)發(fā)展。

3結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和科技不斷進(jìn)步的今天，自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為了我國(guó)生產(chǎn)中最有力的系統(tǒng)，也是不可缺少的一部分。而集成化自動(dòng)控制系統(tǒng)、柔性化自動(dòng)控制系統(tǒng)和智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展不僅能夠給我國(guó)的機(jī)械工程行業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也能夠幫助企業(yè)更好地管理機(jī)械工程，對(duì)我國(guó)機(jī)械工程的生產(chǎn)與發(fā)展有十分重大的作用。

作者：郭華 單位：阿勒泰地區(qū)七六〇三臺(tái)

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:自動(dòng)控制系統(tǒng)的汽車(chē)電子技術(shù)

一、自動(dòng)控制系統(tǒng)下的汽車(chē)電子技術(shù)

1.1創(chuàng)新汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的研究

汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)性能好壞直接影響汽車(chē)行駛安全性和停車(chē)可靠性，多數(shù)汽車(chē)機(jī)械故障導(dǎo)致的事故是由制動(dòng)系統(tǒng)引起的。據(jù)汽車(chē)安全性研究相關(guān)資料，如今眾多交通事故中，由于制基于自動(dòng)控制系統(tǒng)的汽車(chē)電子技術(shù)分析文/田榮隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子電工工業(yè)技術(shù)不斷更新，汽車(chē)行業(yè)高速發(fā)展，自動(dòng)化、智能化的不斷革新，這給汽車(chē)電子中的自動(dòng)控制領(lǐng)域帶來(lái)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。如何讓人們更好地掌握汽車(chē)電子、電工技術(shù)，以便適應(yīng)日新月異的發(fā)展需要。本文主要結(jié)合汽車(chē)電子的現(xiàn)狀和當(dāng)前汽車(chē)電子發(fā)展所存在的問(wèn)題，闡述了自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)電子技術(shù)的機(jī)遇與發(fā)展。。摘要?jiǎng)酉到y(tǒng)故障導(dǎo)致的高達(dá)45%。為了保證行車(chē)安全、停車(chē)可靠，對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系的工作靠可性問(wèn)題的研究已成為汽車(chē)行業(yè)研究的重要課題之一。制動(dòng)系統(tǒng)的作用主要是使行駛中的汽車(chē)按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車(chē)，使已停駛的汽車(chē)在各種道路條件下穩(wěn)定駐車(chē)，使下坡行駛的汽車(chē)速度保持穩(wěn)定，在汽車(chē)領(lǐng)域內(nèi)，一切都是以安全為前提，在此基礎(chǔ)之上，對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)加以研究，能夠在科學(xué)上加強(qiáng)安全性。

1.2汽車(chē)電子中的電子元件開(kāi)發(fā)

汽車(chē)電子技術(shù)涉及到許多電子元件，每一個(gè)元件都有其相應(yīng)的用處，有的甚至有著至關(guān)重要的作用，如何確保每一個(gè)電子元件都能夠應(yīng)用到位，如何開(kāi)發(fā)創(chuàng)新新的電子元件，是汽車(chē)電子中的必修課。所謂的汽車(chē)電子一般是指車(chē)體汽車(chē)電子控制裝置和車(chē)載汽車(chē)電子控制裝置。車(chē)體汽車(chē)電子控制裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤(pán)控制系統(tǒng)和車(chē)身電子控制系統(tǒng)（車(chē)身電子ECU）。汽車(chē)電子最重要的作用是提高汽車(chē)的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和娛樂(lè)性。用傳感器、微處理器MPU、執(zhí)行器、數(shù)十甚至上百個(gè)電子元器件及其零部件組成的電控系統(tǒng)。由于汽車(chē)上的電子元器件的裝置數(shù)量的急劇增多，為了減少連接導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)量和重量，網(wǎng)絡(luò)、總線(xiàn)技術(shù)在此期間有了很大的發(fā)展?？偩€(xiàn)技術(shù)是將各種汽車(chē)電子裝置連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)發(fā)送和接收信息。電子裝置除了獨(dú)立完成各自的控制功能外，還可以為其它控制裝置提供數(shù)據(jù)服務(wù)。由于使用了網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，減少了電氣節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和導(dǎo)線(xiàn)的用量，使裝配工作更為簡(jiǎn)化，同時(shí)也增加了信息傳送的可靠性。通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)可以訪(fǎng)問(wèn)任何一個(gè)電子控制裝置，讀取故障碼對(duì)其進(jìn)行故障診斷，使整車(chē)維修工作變得更為簡(jiǎn)單。

1.3發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的改善

目前汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)主流是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于環(huán)境污染嚴(yán)重的今天來(lái)說(shuō)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可以說(shuō)是罪魁禍?zhǔn)?，只有在拋棄汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的提前下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)行創(chuàng)新和技術(shù)開(kāi)發(fā)，才能讓汽車(chē)電子的發(fā)展顯得更加有意義。天然氣汽車(chē)逐漸得到了普遍的認(rèn)同與應(yīng)用，作為一種新型的能源汽車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī)燃料主要采用壓縮天然氣。從某種程度上來(lái)講，與一般的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比,一定限度地降低了碳?xì)湟约耙谎趸嫉呐欧帕?。立足于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎沒(méi)有排放任何顆粒物。目前,天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)主要存在兩種形式：一是由汽油機(jī)改裝成雙用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，二是由柴油機(jī)改裝成單燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。由此可知，當(dāng)進(jìn)氣道處要實(shí)施天然氣噴射時(shí),將會(huì)存在諸多的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：第一，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率；第二，平均有效壓力出現(xiàn)降低；第三，動(dòng)力性出現(xiàn)下降；第四，排放性能與原車(chē)水平保持一致。因此，必須要充分發(fā)揮天然氣能源優(yōu)勢(shì),不斷完善稀燃技術(shù)、缸內(nèi)直接噴射技術(shù)以及電控多點(diǎn)順序噴射技術(shù)等新型的發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，改善壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

1.4利用計(jì)算機(jī)多媒體進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，如3DMAX軟件的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)各種模型的創(chuàng)立，能夠直觀的反應(yīng)于現(xiàn)實(shí)中，把相關(guān)圖片、數(shù)據(jù)圖以及視頻分析穿插進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中。汽車(chē)電子技術(shù)的研究在許多人開(kāi)來(lái)是非常專(zhuān)業(yè)化的領(lǐng)域，導(dǎo)致其局限性，其實(shí)不然。在信息化的今天，任何知識(shí)都可以通過(guò)上網(wǎng)和網(wǎng)上媒體進(jìn)行快速了解，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，能夠把無(wú)法形象講述該專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)汽車(chē)器件結(jié)構(gòu)的安裝、線(xiàn)路的走向清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，對(duì)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展有著重要作用。

二、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著21世紀(jì)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的日新月異，市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)電子技術(shù)的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新要求越來(lái)越高，只有不斷的專(zhuān)研和創(chuàng)新，才能在汽車(chē)電子行業(yè)中立足，但也不能冒進(jìn)，對(duì)于我過(guò)汽車(chē)電子而言，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究只是一方面，還有許多不足之處，希望以后可以不斷的發(fā)展和完善。

作者：田榮 單位：黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

摘要：污水處理是治理環(huán)境的重要手段之一，能有效緩解我國(guó)當(dāng)前的環(huán)境污染問(wèn)題。在實(shí)際的污水處理過(guò)程中，其處理系統(tǒng)具有隨機(jī)性與非線(xiàn)性特征，因此，在污水處理廠(chǎng)處理污水時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)，從而保證自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行?；诖?，作者對(duì)污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的研究分析，以供人員參考。

關(guān)鍵詞：污水處理廠(chǎng)；自動(dòng)控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

隨著時(shí)代快速發(fā)展，人們用水量逐漸增大，產(chǎn)生的污水不僅嚴(yán)重影響自然環(huán)境，更影響人們的正常生活。當(dāng)前，由于污水量逐漸增多，原有的污水處理系統(tǒng)逐漸滿(mǎn)足不了當(dāng)前的污水處理需求，因此，利用現(xiàn)有的自動(dòng)化控制技術(shù)，提升污水處理效率，是當(dāng)前污水處理廠(chǎng)的首要研究目標(biāo)，以此來(lái)提升污水處理效率。

1污水處理工藝流程

污水處理廠(chǎng)的工作任務(wù)是將污水中部分有毒污染物質(zhì)與水進(jìn)行分離，同時(shí)將有毒的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到無(wú)毒的物質(zhì)，從而將水凈化，充分利用資源。在實(shí)際的污水處理過(guò)程中，主要分為預(yù)處理、一級(jí)處理、二級(jí)處理、深度處理以及污泥處理五個(gè)階段。在我國(guó)，常用的處理手段主要是過(guò)濾與混凝沉淀，并在實(shí)際的處理過(guò)程中，結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)節(jié)，當(dāng)前，污水處理工藝流程為：格柵、沉砂、曝氣、二次沉淀、生物過(guò)濾以及消毒排放。

2污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求與原則

在對(duì)污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循以下幾點(diǎn)要求：首先，相關(guān)控制系統(tǒng)所涉及的電氣設(shè)備應(yīng)具備手動(dòng)操作與自動(dòng)操作兩種形式，并且相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與故障情況可以在終端監(jiān)控系統(tǒng)顯示；其次，在控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)設(shè)定的具體數(shù)值與參數(shù)可以人為進(jìn)行更改，方便相關(guān)工作人員結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，并設(shè)置保密措施，保證只有管理人員才能對(duì)數(shù)值進(jìn)行更改；最后，在污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，其系統(tǒng)本身應(yīng)具備一定的監(jiān)控能力，并對(duì)自身的系統(tǒng)進(jìn)行全方位監(jiān)控，以保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定地運(yùn)行。與此同時(shí)，在污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性、可靠性、先進(jìn)性、開(kāi)放性以及實(shí)用性原則，以此來(lái)滿(mǎn)足污水處理廠(chǎng)的污水處理工藝、生產(chǎn)管理以及設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)自動(dòng)化控制的需求[1]。

3污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計(jì)

3.1自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)是污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要組成部分，貫穿污水控制系統(tǒng)全過(guò)程。在污水處理控制系統(tǒng)中，存在大量的啟停裝置，以便于及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行與故障。在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，其系統(tǒng)主要包括三條通訊鏈路、三個(gè)ET200M從站以及兩套CPU412控制器，通過(guò)相關(guān)的監(jiān)控軟件，利用自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理廠(chǎng)所有設(shè)備監(jiān)控，并提供生產(chǎn)報(bào)表和水質(zhì)數(shù)據(jù)記錄等功能，從而實(shí)現(xiàn)污水處理。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心是自動(dòng)控制柜，其功能是按照PLC編寫(xiě)的程序運(yùn)行。PLC控制系統(tǒng)硬件是指，可編程邏輯控制器，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍廣泛，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的PLC的種類(lèi)。PLC控制系統(tǒng)自身的信號(hào)輸出是利用模擬量與數(shù)字量的形式進(jìn)行輸出，改變了傳統(tǒng)的繼電器控制模式，其系統(tǒng)主要由CPU模塊、電源模塊、輸出模塊、數(shù)字模塊、通訊模塊以及模擬量輸入等組成，其工作過(guò)程中主要分為三個(gè)階段，即輸入采樣、程序執(zhí)行以及輸出刷新，從而保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要是保證控制系統(tǒng)具有良好的協(xié)調(diào)性，以此來(lái)使控制系統(tǒng)的操作指令可以在不同設(shè)備之間順利執(zhí)行，污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要分為以下兩點(diǎn)：第一點(diǎn)，上位機(jī)的監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)，在實(shí)際的軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，其各個(gè)步驟都需要在組態(tài)軟件上完成，所以，相關(guān)的監(jiān)控軟件需要選擇組態(tài)靈活、趨于人性化的界面以及功能較強(qiáng)的應(yīng)用軟件，以此來(lái)保證污水處理過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集、工藝過(guò)程等得到有效的監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控過(guò)程中，需要將污水處理過(guò)程中的所有工藝流程進(jìn)行監(jiān)控，基于此，在監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將各部分的信息進(jìn)行緊密的結(jié)合，以此來(lái)保證自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)前，上位機(jī)監(jiān)控軟件主要分為三部分模塊：第一部分，監(jiān)控模塊；第二部分，預(yù)測(cè)模塊；第三部分，登錄管理模塊。第二點(diǎn)，PLC控制程序在實(shí)際的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)以污水處理廠(chǎng)的污水自動(dòng)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)相關(guān)工作原理，研究循環(huán)掃描和建立映像區(qū)，由程序確定映像區(qū)的大小，保證系統(tǒng)的所有輸入點(diǎn)與輸出點(diǎn)在映像區(qū)內(nèi)存在相關(guān)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，為控制系統(tǒng)提供外部信息。同時(shí)，將程序開(kāi)發(fā)作為主要的研究?jī)?nèi)容，并圍繞污水處理工藝的流程進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)[2]。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)符合當(dāng)前國(guó)家相關(guān)部門(mén)基本要求的自動(dòng)控制系統(tǒng)，并且注意控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本與后期維護(hù)支出等因素，提升污水處理效率。但在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還存在一些問(wèn)題，需要相關(guān)人員不斷改善，以此來(lái)緩解環(huán)境污染現(xiàn)狀。

作者：劉洋 李爽 單位：國(guó)電東北環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司沈水灣污水處理廠(chǎng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)電磁干擾問(wèn)題分析

摘要：熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定直接關(guān)系到熱力站的安全運(yùn)行，來(lái)自自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)外的各種電磁干擾是對(duì)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的最大威脅。針對(duì)熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)中容易被忽視的電磁干擾問(wèn)題，從自動(dòng)控制系統(tǒng)的受干擾源分析出發(fā)對(duì)干擾源進(jìn)行分類(lèi)研究，并在此基礎(chǔ)上提出一些自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾措施，以減少或避免電磁干擾的影響。主要對(duì)熱力站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗電磁干擾方法進(jìn)行了分析探討，希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒作用。

關(guān)鍵詞：熱力站；自動(dòng)控制系統(tǒng)；電磁干擾；屏蔽技術(shù)

隨著社會(huì)的進(jìn)步和工業(yè)技術(shù)的提高，生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化控制程度越來(lái)越高，大部分企業(yè)都基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。熱力站也實(shí)現(xiàn)了電氣化自動(dòng)控制，在熱力站內(nèi)，循環(huán)泵、補(bǔ)水泵等動(dòng)力設(shè)備不斷地啟停運(yùn)行，自控設(shè)備和電氣動(dòng)力設(shè)備相互交叉，使得現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境非常復(fù)雜，干擾嚴(yán)重，從而導(dǎo)致測(cè)量的數(shù)值誤差較大或控制指令、通訊異常等影響自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)作。因此，加強(qiáng)對(duì)其工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)的研究就顯得十分重要了。結(jié)合自身的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中就要考慮如何避免和減少電磁干擾，并在施工調(diào)試的過(guò)程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求合理布線(xiàn)，可靠接地，盡量減少?gòu)?qiáng)弱電的交叉耦合，減少設(shè)備之間的電磁干擾。

1熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)受電磁干擾的影響

1.1熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單介紹

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)主要設(shè)備有現(xiàn)場(chǎng)PLC控制器、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、通訊設(shè)備、溫度傳感器、壓力傳感器、流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電子遠(yuǎn)程水表、循環(huán)泵和補(bǔ)水泵的變頻控制柜等設(shè)備，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)受電磁干擾的主要影響

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)受電磁干擾的主要影響有：傳感器采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大偏差，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程引起數(shù)值的波動(dòng)，PLC控制器受電磁干擾不能穩(wěn)定工作發(fā)出錯(cuò)誤指令，通訊不暢不能正常傳輸數(shù)據(jù)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)閥、變頻器、電氣控制柜）異常動(dòng)作等。當(dāng)熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)受到電磁干擾引起上述現(xiàn)象時(shí)，整個(gè)熱力站將受到干擾不能正常工作，從而影響到供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以在現(xiàn)實(shí)控制中，如何減少和避免電磁干擾顯得尤為重要。

2如何減少或避免電磁干擾

要想減少或避免電磁干擾，就得弄清楚電磁干擾是如何產(chǎn)生的。從電磁干擾原理得知，構(gòu)成電磁干擾必須有干擾源、干擾耦合的途徑和受干擾設(shè)備三要素，減少或避免電磁干擾的技術(shù)就是圍繞這三要素所采取的各種措施。只有弄清了電磁干擾是怎樣產(chǎn)生的，主要的干擾源又是什么，哪些設(shè)備容易受到電磁干擾的影響，如何減少電磁干擾進(jìn)入系統(tǒng)的途徑，才能針對(duì)不同電磁干擾問(wèn)題采取不同的處理措施，從而有效地減少或避免電磁干擾問(wèn)題。

2.1熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要電磁干擾

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要電磁干擾有強(qiáng)電設(shè)備循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、變頻器的啟停、調(diào)速產(chǎn)生的電磁干擾對(duì)弱電設(shè)備傳感器、PLC控制器、通訊設(shè)備、傳輸線(xiàn)路的輻射干擾，以及各種傳感器、控制器等弱電設(shè)備之間的電磁相互傳導(dǎo)干擾等。主要干擾源有電機(jī)、變頻器、電動(dòng)閥、傳感器、PLC控制器等。

2.2減少或避免電磁干擾的方法和措施

2.2.1合理的空間布置及布線(xiàn)根據(jù)熱力站的空間布局，合理安排設(shè)備的安裝位置，綜合考慮器件或設(shè)備的布置及布線(xiàn)，將強(qiáng)電設(shè)備間和弱電設(shè)備間分開(kāi)布置在房間的兩側(cè)，強(qiáng)電電纜入地走地溝，弱電電纜架空走橋架，各自控設(shè)備間保持適當(dāng)?shù)木嚯x，綜合考慮場(chǎng)地空間大小和大型設(shè)備的布局，合理安排布置各設(shè)備的位置，盡可能地增大干擾源與受擾電路之間的距離。增大空間距離能有效地減弱電磁輻射干擾的傳播，從而降低了設(shè)備受干擾的概率，降低整個(gè)系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)。2.2.2屏蔽技術(shù)給主要的干擾源及受擾設(shè)備都安裝屏蔽保護(hù)外殼。屏蔽外殼通常是由導(dǎo)電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽殼等，將被保護(hù)的設(shè)備電路放置在其中。將變頻器放置在變頻柜中，PLC控制器放置在自控柜中，其他設(shè)備都有金屬保護(hù)外殼，這樣既可以使屏蔽罩、屏蔽殼內(nèi)的設(shè)備不受外部電磁干擾，又不讓其電磁干擾外泄。系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)必須采用屏蔽電纜線(xiàn)，這樣能避免數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸時(shí)受到電磁干擾。屏蔽線(xiàn)的屏蔽層必須可靠接地，并與主電路線(xiàn)及控制線(xiàn)完全分離。屏蔽一般分為靜電屏蔽、低頻磁場(chǎng)屏蔽和電磁屏蔽。2.2.3接地技術(shù)接地有保證安全和抑制干擾2個(gè)作用。正確的接地方式是保證人身和設(shè)備安全及抑制干擾的一種有效方法。設(shè)備的金屬外殼接地是安全保護(hù)接地，是為了防止人身觸電和保證設(shè)備安全；系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)的屏蔽層接地是屏蔽接地，干擾電壓對(duì)地形成低阻通路，干擾電流通過(guò)接地線(xiàn)導(dǎo)流入地，以防止干擾其他電子設(shè)備。自動(dòng)化控制系統(tǒng)是由多臺(tái)自動(dòng)化電氣設(shè)備和各類(lèi)傳感器構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)必須只能在一處接地，如多點(diǎn)接地，就會(huì)在電路中會(huì)形成多個(gè)接地回路，當(dāng)?shù)皖l信號(hào)或脈沖磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)這些回路時(shí)，就會(huì)引起電磁感應(yīng)噪聲，形成電磁干擾。2.2.4隔離措施隔離的作用是破壞電磁干擾傳播的途徑、切斷電磁耦合的通道，從而達(dá)到抑制電磁干擾的目的，包括變壓器隔離、光電耦合器隔離、繼電器隔離等。在熱力站變頻柜和自控柜中都使用了單獨(dú)的24V電源開(kāi)關(guān)將強(qiáng)電信號(hào)和弱電信號(hào)隔離開(kāi)來(lái)，減少了相互之間的干擾；在控制回路中使用了大量的繼電器將控制回路得電氣連接阻斷，切斷了電磁干擾的傳播途徑；在變頻器和控制器接收傳輸信號(hào)端加裝光電耦合器隔離，保證了輸入回路和輸出回路的電氣隔離，能很好地解決不同電位、不同邏輯電路之間的信號(hào)傳輸和電氣隔離，從而減少了電磁干擾。2.2.5濾波技術(shù)濾波技術(shù)就是將相應(yīng)頻帶的濾波器接入信號(hào)傳輸通道中濾除或盡可能衰減干擾信號(hào)，使信號(hào)傳輸過(guò)程中不受外部電磁干擾的影響，以達(dá)到提高信噪比、抑制干擾的目的。在變頻器的輸入電流端安裝交流電源濾波器和電抗器，能有效地抑制外來(lái)的高頻干擾和電源的低頻諧波電流干擾對(duì)變頻器控制信號(hào)及其他電子設(shè)備的電磁干擾。在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，傳感器的直流電源是共用的一個(gè)開(kāi)關(guān)電源，為了避免在同一電源內(nèi)造成幾個(gè)電路之間的相互干擾問(wèn)題，應(yīng)在每個(gè)傳感器電路中加上RC或LC退耦濾波器。

3總結(jié)

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到熱力站能否安全運(yùn)行，盡可能地減少自控系統(tǒng)內(nèi)外的各種干擾是非常重要的事情。在熱力站自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初就應(yīng)充分考慮，要根據(jù)場(chǎng)地空間的大小、設(shè)備設(shè)施的種類(lèi)、主要干擾源和受干擾設(shè)備及干擾的途徑等具體情況，采用與之相適應(yīng)的各種抗干擾措施，盡可能地減少和避免電磁干擾，保證自控系統(tǒng)能可靠、穩(wěn)定地工作。在施工和維護(hù)過(guò)程中，要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和規(guī)范進(jìn)行，保證每項(xiàng)措施都能起到應(yīng)有的作用。此外，在選用電子元器件、傳感器等設(shè)備時(shí)，必須選用性能參數(shù)穩(wěn)定、可靠，能適應(yīng)工作現(xiàn)場(chǎng)條件的器件和設(shè)備，從而保證系統(tǒng)組成后能安全、穩(wěn)定地工作。

作者：楊利勇 單位：太原市熱力公司

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:智能建筑樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)探討

【摘要】智能建筑是現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展區(qū)域，越來(lái)越多的工程項(xiàng)目，設(shè)計(jì)成了智能建筑。智能建筑樓宇中，比較重要的結(jié)構(gòu)是自動(dòng)控制系統(tǒng)，加快了智能建筑樓宇的發(fā)展速度。智能建筑樓宇提高了對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的重視度，采取高效的控制方法，規(guī)范自動(dòng)控制系統(tǒng)在智能化建筑樓宇中的應(yīng)用。本文主要探討智能建筑樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的幾點(diǎn)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；樓宇；自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)是智能建筑樓宇的核心部分，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，規(guī)劃了自動(dòng)化控制部分，應(yīng)用到智能建筑樓宇內(nèi)，滿(mǎn)足樓宇智能化的基本需求。目前，我國(guó)建筑行業(yè)表現(xiàn)出了智能化、自動(dòng)化的發(fā)展特征，直接提高了智能建筑樓宇的服務(wù)能力，由此對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)有一定的需求，目的是通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，優(yōu)化智能建筑樓宇自動(dòng)化的運(yùn)行環(huán)境。

一、智能建筑樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)主要參與智能建筑樓宇的運(yùn)行控制，其在設(shè)計(jì)中，注重功能性的運(yùn)行內(nèi)容，管控好樓宇的運(yùn)行和消耗，促使樓宇內(nèi)的各項(xiàng)自動(dòng)化項(xiàng)目，保持在最佳的狀態(tài)[1]。自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以規(guī)劃成3個(gè)模塊，分別是：(1)安保管理，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)智能建筑樓宇，實(shí)行防火防電及防爆，同時(shí)還要執(zhí)行安全中的數(shù)據(jù)管理，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃?，達(dá)到數(shù)據(jù)傳送的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；(2)物業(yè)管理，自動(dòng)控制系統(tǒng)中，輔助計(jì)算出智能建筑樓宇的資金消耗，監(jiān)督各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有異常的設(shè)備，制定設(shè)備更新計(jì)劃，更換異常設(shè)備；(3)環(huán)境能源管理，自動(dòng)控制系統(tǒng)管控智能建筑樓宇內(nèi)的照明、空調(diào)以及運(yùn)輸項(xiàng)目，重點(diǎn)規(guī)范照明系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的能源分配，有效控制能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，自動(dòng)控制系統(tǒng)在運(yùn)輸方面的環(huán)境能源管理，是指電梯、停車(chē)場(chǎng)等項(xiàng)目的控制，保障能源分配的合理性，才能完善自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2.系統(tǒng)分區(qū)自動(dòng)控制系統(tǒng)在智能建筑樓宇中的系統(tǒng)分區(qū)，分為兩個(gè)部分。分析如：(1)控制分區(qū)，自動(dòng)控制系統(tǒng)分為集中控制與集散控制兩個(gè)部分，集中控制是指計(jì)算機(jī)為自動(dòng)控制的基礎(chǔ)，所有監(jiān)控點(diǎn)均連接到監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)體系中，計(jì)算機(jī)處理好運(yùn)行數(shù)據(jù)后，重新傳送到設(shè)備的執(zhí)行器內(nèi)，縮短了運(yùn)行控制的時(shí)間，集散控制的核心是分布式控制，監(jiān)控中心采用通信總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，在智能建筑樓宇的監(jiān)控區(qū)，實(shí)行分級(jí)分布式的控制方法，分散的狀態(tài)下，完成自動(dòng)化控制；(2)協(xié)調(diào)分區(qū)，是指對(duì)智能建筑樓宇中的子系統(tǒng)，實(shí)行協(xié)調(diào)化的自動(dòng)控制，不同子系統(tǒng)，其核心功能不同，采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，確保子系統(tǒng)能夠在協(xié)調(diào)的狀態(tài)下獨(dú)立運(yùn)行，子系統(tǒng)單獨(dú)連接到自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)，做到協(xié)調(diào)運(yùn)行。

二、智能建筑樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

本文以某商務(wù)型的智能建筑樓宇為研究對(duì)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(yè)、車(chē)庫(kù)等功能于一體，該建筑在建設(shè)初期，就提出了智能化要求，落實(shí)了自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，探討幾點(diǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)在該樓宇中的應(yīng)用表現(xiàn)，如下：1.智能卡系統(tǒng)該商務(wù)型智能建筑樓宇，自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，構(gòu)建了智能卡系統(tǒng)，專(zhuān)門(mén)用于保護(hù)樓宇內(nèi)部的安全性，確保出入人員的安全性。自動(dòng)化控制中，包含了智能化系統(tǒng)，出入人員通過(guò)刷卡的方式，通過(guò)智能化系統(tǒng)，向自動(dòng)控制系統(tǒng)提交認(rèn)證信息，符合認(rèn)證才能正常出入[2]。該案例的門(mén)禁、車(chē)庫(kù)等位置，均采用了智能卡服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的識(shí)別。自動(dòng)化系統(tǒng)中有數(shù)據(jù)庫(kù)，其可主動(dòng)識(shí)別智能卡的用戶(hù)，身份匹配成功后，才能安全放行。該樓宇的人流量大，因?yàn)闃怯畲嬖诙囗?xiàng)功能，所以在酒店、辦公等位置，專(zhuān)門(mén)配置了自動(dòng)化的門(mén)禁系統(tǒng)，采取自動(dòng)化的識(shí)別方法，門(mén)禁屬于智能卡系統(tǒng)的一部分，執(zhí)行刷卡識(shí)別，保障樓宇內(nèi)部的安全。2.視頻監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化控制在樓宇視頻監(jiān)控中，表現(xiàn)出了高效的應(yīng)用。樓宇的運(yùn)行根本是安全，結(jié)合自動(dòng)控制系統(tǒng)，在樓宇中安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，專(zhuān)門(mén)用于監(jiān)督樓宇的內(nèi)外環(huán)境。該樓宇中的安全管理方面，不僅安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，還配置了防盜報(bào)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(jiān)控，以便實(shí)時(shí)掌握樓宇內(nèi)外的環(huán)境狀態(tài)，避免發(fā)生突發(fā)狀態(tài)[3]。該樓宇內(nèi)，不同功能的區(qū)域，管理人員之間相互協(xié)調(diào)，盡量擴(kuò)大視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，遵循“以人為本”的保護(hù)方式，落實(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。例如：該案例的商業(yè)區(qū)，突發(fā)了安全事故，周?chē)用窦皶r(shí)按下了防盜報(bào)警，信號(hào)迅速傳達(dá)到了安全監(jiān)控室，值班人員根據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與防盜系統(tǒng)，迅速找到了事故位置，及時(shí)排除了安保人員，解決了事故問(wèn)題，有效避免了人員傷亡。3.設(shè)備管理系統(tǒng)智能建筑樓宇中，安裝的設(shè)備非常多，增加了設(shè)備管理的負(fù)擔(dān)，而自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用到設(shè)備管理上，緩解了各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行壓力。設(shè)備管理上的自動(dòng)化，在智能建筑樓宇中，營(yíng)造了舒適的環(huán)境[4]。該智能樓宇在設(shè)備管理時(shí)，以自動(dòng)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，引入了多項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，專(zhuān)門(mén)控制好智能建筑樓宇中的設(shè)備運(yùn)行。例如：該樓宇中的空調(diào)設(shè)備，建筑內(nèi)，安裝了30臺(tái)空調(diào)機(jī)組，其中8臺(tái)是空氣凈化變頻機(jī)組，空調(diào)機(jī)組中，采用了PLC編程控制，促使空調(diào)能夠根據(jù)樓宇內(nèi)的環(huán)境，自動(dòng)調(diào)節(jié)變風(fēng)量和溫度，實(shí)現(xiàn)了室溫控制空調(diào)的方式，空調(diào)機(jī)組中安裝傳感器，夜間會(huì)降低或停止空調(diào)運(yùn)行，降低了空調(diào)設(shè)備的能源消耗，體現(xiàn)了自動(dòng)化控制在設(shè)備管理系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)，不僅具有管控的作用，還起到節(jié)能降耗的作用。自動(dòng)控制系統(tǒng)除了在空調(diào)設(shè)備上，還應(yīng)有到了通風(fēng)排水、電器運(yùn)行、電機(jī)等設(shè)備中，完善了智能樓宇的設(shè)備運(yùn)行。

三、智能建筑樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展

智能建筑樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)是信息時(shí)代的產(chǎn)物，其具備良好的發(fā)展前景。隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)在智能建筑樓宇中，可以更為及時(shí)、便捷的實(shí)行功能管理。未來(lái)發(fā)展中，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以參與智能建筑樓宇的各方面管理，不僅僅是現(xiàn)代幾點(diǎn)功能控制上，而是提供綜合的管理方法，充分體現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能。自動(dòng)化控制系統(tǒng)在未來(lái)發(fā)展中，朝向高級(jí)化的方向發(fā)展，在智能建筑樓宇中，形成高級(jí)管家，提升自動(dòng)化服務(wù)的水平，還要和通信自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化相互配合，完善智能建筑樓宇的運(yùn)營(yíng)環(huán)境，充分發(fā)揮自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

智能建筑樓宇的自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用中，以規(guī)劃設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，滿(mǎn)足智能建筑樓宇的功能需求，體現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的高效性。自動(dòng)控制系統(tǒng)在智能建筑樓宇中，得到了積極的發(fā)展，結(jié)合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，推進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)在智能建筑樓宇項(xiàng)目中的發(fā)展，以便在樓宇中，開(kāi)發(fā)更多的自動(dòng)化控制功能。

作者：吳濤 單位：四川省煤炭設(shè)計(jì)研究院

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理的改進(jìn)措施

摘要：水資源在全球范圍內(nèi)都是重要的資源，水資源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也占據(jù)很大的比重。因?yàn)樗Y源量在很大程度之上影響著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。伴隨著近代工業(yè)的迅猛發(fā)展，以水資源為代表種種資源都受到相當(dāng)大程度的污染，對(duì)污水處理的問(wèn)題成為了目前最迫切的問(wèn)題。文章分析了自動(dòng)控制系統(tǒng)于處理污水時(shí)的的作用，先介紹了自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成特點(diǎn)，然后研究了自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及今后的改進(jìn)措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制系統(tǒng)；污水處理；改進(jìn)措施

前言：

目前，我國(guó)的環(huán)保力度逐漸加強(qiáng)，國(guó)家對(duì)污水處理上的處理方式也漸漸由點(diǎn)到面，進(jìn)行了全方位的處理。因?yàn)槲覈?guó)國(guó)土很遼闊，各種工廠(chǎng)分布在很分散的位置為我國(guó)污水處理無(wú)形中增加了很大的難度。但是污染過(guò)水資源如果未經(jīng)處理或者是處理不妥就排放到江海湖泊中，不僅為我國(guó)生活用水造成嚴(yán)重的影響，同時(shí)會(huì)對(duì)我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生阻礙無(wú)法正常發(fā)展。因而，污水的處理是迫切的問(wèn)題。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用，可以提高處理污水效率，可以為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定出一個(gè)很良好的發(fā)展平臺(tái)。得到很多有用的結(jié)論，自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠提升自動(dòng)控制系統(tǒng)整體性能，令污水的處理可以最高效率、最科學(xué)的進(jìn)行，給經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的整體發(fā)展掃除了麻煩。

一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成以及特點(diǎn)

自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成比較復(fù)雜，一般由數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理以及自動(dòng)控制等各方面的內(nèi)容組成。在實(shí)行污水處理時(shí)，只有這些部分協(xié)和配合，各盡其能，就會(huì)使污水達(dá)到最好的處理效果。主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)控制部分，令系統(tǒng)在沒(méi)有人操控的情況下，也可以按照原來(lái)設(shè)立的系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行，將人從危險(xiǎn)、繁重的工作中拯救出來(lái)；主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)監(jiān)控的數(shù)據(jù)采集部分，當(dāng)系統(tǒng)屬于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)采集部分可以對(duì)污水處理的狀況進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠保證系統(tǒng)的正?；\(yùn)轉(zhuǎn)；信號(hào)處理部分是對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，就會(huì)迅速的對(duì)系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行修復(fù)，保證污水處理的質(zhì)量與效率。自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)多部分組成的整體化的設(shè)施，需要各部分之間相得益彰，污水的處理才可以實(shí)現(xiàn)高效化。

二、自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)所采用的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)精度不理想我國(guó)的科技發(fā)展不均衡，有些技術(shù)的發(fā)展還處于初級(jí)階段，和總體科技水平差距太大，所以在使用設(shè)備的配套時(shí)，往往有些方面的落后會(huì)拖垮了設(shè)備整體的本能。當(dāng)前我國(guó)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，檢測(cè)設(shè)備相當(dāng)不完備，整體設(shè)備的性能的滯后。在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行處理污水時(shí)，很多的儀表、檢測(cè)表由于精度不夠，令系統(tǒng)沒(méi)辦法對(duì)突然出現(xiàn)的問(wèn)題準(zhǔn)時(shí)處理，造成了不必要的虧損，降低了處理污水的效率，減小了經(jīng)濟(jì)效益的空間，因而很大程度上限制了企業(yè)的發(fā)展。（2）污水的排放標(biāo)準(zhǔn)太低為了擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益空間有些廠(chǎng)家進(jìn)行污水處理時(shí)，通常省略或簡(jiǎn)化水質(zhì)的檢驗(yàn)。近幾年，由于我國(guó)環(huán)保部門(mén)監(jiān)控力的加強(qiáng)，有些企業(yè)、工廠(chǎng)用PH、DOORP等進(jìn)行對(duì)水質(zhì)的限制，可是在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行操縱時(shí)，若檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到水質(zhì)還有處于不合格狀況時(shí)，系統(tǒng)接到反饋單單只是延長(zhǎng)污水處理的時(shí)間，而卻不是再一次進(jìn)行對(duì)污水水質(zhì)的檢驗(yàn)，這樣通常會(huì)造成處理的污水完不成預(yù)期的成效就直接排泄到環(huán)境中去。（3）設(shè)備維護(hù)不到位一些污水處理工廠(chǎng)一方面為提升污水的處理效率，另一方面為了減少污水處理成本，所使用的污水處理設(shè)備都是直接從國(guó)外直接買(mǎi)來(lái)?？墒菑耐鈬?guó)買(mǎi)回來(lái)的設(shè)備基本都會(huì)有維護(hù)的要求，一旦沒(méi)有滿(mǎn)足維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備不能正常工作，令污水處理效果不理想。

三、自動(dòng)控制系統(tǒng)在今后的改進(jìn)措施

因?yàn)槲覈?guó)污水的自動(dòng)控制處理系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀沒(méi)能完美的符合，這很阻礙到處理污水效率和質(zhì)量，利用對(duì)我國(guó)目前污水處理現(xiàn)狀，為相關(guān)方面采取必要措施，來(lái)提高處理污水效率和質(zhì)量。（1）控制設(shè)備的檢測(cè)精度在污水處理工廠(chǎng)引進(jìn)新處理的設(shè)備后，必須注重對(duì)設(shè)備的檢測(cè)，尤其是設(shè)備的精度問(wèn)題。如果檢測(cè)設(shè)備的精確度有缺陷，會(huì)令污水處理結(jié)果產(chǎn)生問(wèn)題，經(jīng)常令沒(méi)有達(dá)標(biāo)的污水因檢測(cè)不出就被誤排放了，這會(huì)造成無(wú)法挽回的各種方面的損失。因而，在引進(jìn)新處理設(shè)備之時(shí)，就要注重檢測(cè)設(shè)備精度的問(wèn)題，我們必須要使處理的污水排放后不會(huì)產(chǎn)生較大的危害后果。（2）提高污水排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理在實(shí)際生活中，排放的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低令污水處理現(xiàn)狀和理想相差很大。利用對(duì)提高污水處理標(biāo)準(zhǔn)，從而減少不達(dá)標(biāo)的污水被排放的量，這樣可以從整體上將污水處理的效果得到保障。（3）相關(guān)設(shè)備的維護(hù)目前來(lái)說(shuō)我國(guó)很多污水處理廠(chǎng)都是直接從國(guó)外引進(jìn)設(shè)備，設(shè)備的維護(hù)問(wèn)題有多方面的難題。可是只有好的處理污水的設(shè)備，才可以確保污水處理的結(jié)果。所以，工廠(chǎng)要必須加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)的重視度，為克服各種方面的困難，把設(shè)備維護(hù)工作做到位，污水處理結(jié)果可以得到保證。（4）培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的人才在污水處理方面是可持續(xù)發(fā)展有重大意義，可是我國(guó)目前污水處理人員都是接受簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單培訓(xùn)就上崗，沒(méi)有了解很多相關(guān)知識(shí)，這樣使得在實(shí)際操作時(shí)易產(chǎn)生大問(wèn)題。特別是在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)需要維護(hù)或者是出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，特別難找到這方面專(zhuān)家進(jìn)行指點(diǎn)。培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才或者引進(jìn)專(zhuān)業(yè)人才就十分重要了，這樣不僅僅可以為我國(guó)污水處理的水平提高，也可以為污水的處理提供長(zhǎng)期的保證以及將來(lái)的發(fā)展問(wèn)題作出籌備。結(jié)語(yǔ)：綜上所述，自動(dòng)控制系統(tǒng)于污水處理之中有相當(dāng)高的地位，一方面大幅度的降低污水處理的經(jīng)濟(jì)成本。另一方面，可以令污水處理效果獲得明顯的改善，創(chuàng)造出了很好的社會(huì)效應(yīng)。文章利用對(duì)目前我國(guó)污水處理現(xiàn)狀進(jìn)行著手分析，提出很多改進(jìn)措施，希望我國(guó)業(yè)內(nèi)人員在提高污水處理質(zhì)量以及改善污水處理等方面能有更大的進(jìn)步。

作者：潘亞楠 趙磊 宋淼 單位：沈陽(yáng)理工大學(xué)

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:智能建筑樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)研究

【摘要】隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，智能化建筑也得到了相應(yīng)的發(fā)展，其中自動(dòng)化控制系統(tǒng)在其中扮演著極其重要的作用。本文主要就智能建筑，簡(jiǎn)要分析自動(dòng)化控制系統(tǒng)在其中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)；空調(diào)系統(tǒng)管理

1前言

建筑中的自動(dòng)控制系統(tǒng)在其中占有著非常重要的組成部分。它有著以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)，第一能夠有效的節(jié)約能源，第二能夠確保設(shè)備的運(yùn)行處于安全的范圍，第三能夠創(chuàng)造安全的工作環(huán)境。以上的這些優(yōu)點(diǎn)使得當(dāng)代的建筑已經(jīng)發(fā)展為智能的建筑，發(fā)展為會(huì)為人類(lèi)思考的建筑。

2自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程

隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，建筑內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)也隨之發(fā)展而來(lái)。在我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，樓宇的自控系統(tǒng)經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段的發(fā)展。第一個(gè)階段是集中式控制系統(tǒng)，第二個(gè)階段是集散式控制系統(tǒng)，第三個(gè)階段是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)，第四個(gè)階段是網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)［1］。

3自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

智能化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，尤其是有著集成能力的自控系統(tǒng)這一概念出現(xiàn)的時(shí)間較短。故此，在系統(tǒng)的選型討論時(shí)往往存在著一些爭(zhēng)論。自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是由以下兩方面結(jié)合產(chǎn)生的，第一方面是計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)，第二方面是通信技術(shù)。所以，建筑的自動(dòng)控制系統(tǒng)必定是會(huì)采用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新研究技術(shù)。

4自動(dòng)控制系統(tǒng)在建筑工程中的應(yīng)用

4．1工程概況蘇州的南溪江路商務(wù)中心地處蘇州吳中區(qū)，總建筑面積在十二萬(wàn)平米左右，建筑高度高大85．3米。主要有以下幾方面的功能，第一就是商業(yè)功能，第二就是作為辦公寫(xiě)字樓的功能，第三就是作為五星級(jí)酒店功能，第四可以作為地下停車(chē)場(chǎng)。其中該建筑采取了自動(dòng)控制系統(tǒng)以達(dá)到能夠?qū)ㄖM(jìn)行智能管理的目的，下文主要介紹空調(diào)能耗管理系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用。4．2設(shè)計(jì)依據(jù)采用國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，如建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、防雷設(shè)計(jì)規(guī)、智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等。4．3設(shè)計(jì)目標(biāo)4．3．1一次設(shè)備的運(yùn)行能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)“一次設(shè)備”指的是能夠體現(xiàn)其使用功能的設(shè)備，如鍋爐、電梯、路燈等能夠直接方便用戶(hù)使用的設(shè)備，建筑的自動(dòng)控制系統(tǒng)就是控制類(lèi)似以上的設(shè)備來(lái)為用戶(hù)進(jìn)行服務(wù)的，故此我們也可以稱(chēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備為“二次設(shè)備”。樓宇的自控系統(tǒng)最主要的目的是能夠保證“一次設(shè)備”的運(yùn)行達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，確保南溪江路商務(wù)中心獲得舒適的工作環(huán)境。4．3．2降低設(shè)備的使用能耗在當(dāng)代建筑工程中，為了盡最大可能的去滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，機(jī)電設(shè)備在建筑中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位，而這些機(jī)電設(shè)備的能耗也是建筑運(yùn)行所要支出的主要部分。據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，僅僅中央空調(diào)的能耗就在建筑中占據(jù)其中的百分之四十以上，在樓宇內(nèi)采取自動(dòng)控制系統(tǒng)有助于節(jié)約能約能耗，節(jié)省運(yùn)行資本。4．3．3方便物業(yè)的管理為了給南溪江路商務(wù)中心大樓提供一個(gè)較為舒適的工作環(huán)境，那么其中的機(jī)電設(shè)備必然數(shù)量較多，然而由于這些設(shè)備分布較為分散，那么就會(huì)使得這些設(shè)備的管理非常困難，采用自動(dòng)控制系統(tǒng)有助于物業(yè)管理者能夠采用遠(yuǎn)程控制的方法來(lái)減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)物業(yè)管理的現(xiàn)代化。對(duì)于那些使用較為規(guī)律的設(shè)備，我們可以用電腦時(shí)間程序管理來(lái)進(jìn)行控制。4．4設(shè)計(jì)原則4．4．1合理性合理的自動(dòng)控制系統(tǒng)不但能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，更是以系統(tǒng)的實(shí)用為主要目標(biāo)來(lái)對(duì)南溪江路商務(wù)中心進(jìn)行控制。4．4．2先進(jìn)性采用最為先進(jìn)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，方便日后的使用過(guò)程中能夠跟蹤行業(yè)的發(fā)展。4．4．3開(kāi)放性不但能夠兼容其他的設(shè)備監(jiān)控，并且用戶(hù)能夠自主的選擇其他的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行更新維護(hù)。4．4．4友好性有些系統(tǒng)較為復(fù)雜那么就需要專(zhuān)業(yè)的操作人員來(lái)進(jìn)行操控管理，而該軟件的友好性則是使用較為簡(jiǎn)單，方便工作人員操控管理。4．5系統(tǒng)原理此次設(shè)計(jì)運(yùn)用的是新型的集散控制系統(tǒng)，將其中的控制功能進(jìn)行分配，分配到每個(gè)控制回路，并體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的儀表之中，進(jìn)而提升系統(tǒng)的可靠性，從而達(dá)到分布式的控制。本系統(tǒng)分為以下三個(gè)層面，第一層是設(shè)備層，第二層是控制層，第三層是管理層。主要的監(jiān)控對(duì)象大體分為以下幾類(lèi)，第一是PAU空調(diào)系統(tǒng)，第二是水泵設(shè)備，第三是電梯設(shè)備等。南溪江路商務(wù)中心大樓的BA系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)置在一樓的監(jiān)控中心之內(nèi)，大樓中共設(shè)有30多臺(tái)空調(diào)機(jī)組，當(dāng)中有5臺(tái)采取了變頻機(jī)組。一般而言，變風(fēng)量空調(diào)的原理是送風(fēng)傳感器或者回風(fēng)傳感器來(lái)進(jìn)行冷水、熱水調(diào)節(jié)閥的控制，于此同時(shí)可以依據(jù)需要來(lái)進(jìn)行風(fēng)管電加熱的分級(jí)調(diào)節(jié)，然后設(shè)置高溫保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，就需要對(duì)電加熱器進(jìn)行關(guān)閉操作，當(dāng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要對(duì)電動(dòng)二通閥進(jìn)行關(guān)閉操作。對(duì)組裝式空調(diào)器進(jìn)行控制時(shí)，由室內(nèi)溫度來(lái)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)冷水、熱水的電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥。然后設(shè)置高溫保護(hù)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)的設(shè)置在電熱器后面。當(dāng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，就需要對(duì)電加熱器的電源進(jìn)行關(guān)閉處理，當(dāng)風(fēng)機(jī)處于停止的狀態(tài)時(shí)，要將電動(dòng)二通閥進(jìn)行關(guān)閉處理。需要注意的是，風(fēng)機(jī)開(kāi)，電加熱器才能進(jìn)行開(kāi)啟處理。隨著過(guò)濾器的阻力發(fā)生改變時(shí)，可以通過(guò)控制變頻器來(lái)維持風(fēng)量，以達(dá)到保證換氣的穩(wěn)定，進(jìn)而延長(zhǎng)過(guò)濾器的使用期限。4．6供電電源系統(tǒng)電源是由及控制室的配電箱引接進(jìn)來(lái)，容量為三相5kw。DDC數(shù)字控制器安裝在各空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)部，電源就通過(guò)最近的配電箱進(jìn)行引出，容量為單向0．5kw。4．7電氣接地在一棟建筑物中，其供電配電的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，影響整個(gè)建筑物的有效使用。在其中，接地系統(tǒng)在其中占據(jù)著非常重要的組成部分，因其能夠?qū)╇娤到y(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)有著最直接的影響。尤其是近些年來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，建筑內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)在給我們帶了了巨大的方便的同時(shí)也產(chǎn)生了一些問(wèn)題。在南溪江路商務(wù)中心大樓的工程中，采用的是TN－S系統(tǒng)。在進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)置時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題，第一是它的工作零線(xiàn)，第二是其專(zhuān)用的保護(hù)線(xiàn)，第三是它們相連接的位置，以達(dá)到保證智能化建筑的安全。

5結(jié)語(yǔ)

建筑內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)在智能化建筑中扮演著極其重要的角色，它能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)建筑的智能化服務(wù)。智能化建筑的設(shè)計(jì)施工需要許多單位進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，如施工單位、業(yè)主、設(shè)計(jì)單位等。通過(guò)在建筑內(nèi)設(shè)置自動(dòng)控制系統(tǒng)，有助于實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑的節(jié)能效果。在今后的建筑業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，建筑內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展也將會(huì)越來(lái)越成熟。

作者：張亮

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)污水處理的應(yīng)用

摘要:在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，水資源占據(jù)著重要的地位，他的資源量將很大程度上影響著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。而隨著近代工業(yè)的崛起，以水資源為代表的各類(lèi)資源均受到很大程度上的污染，所以對(duì)污水的處理已經(jīng)成為當(dāng)前最突出的問(wèn)題。本文就自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行全面的分析，提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能，使得污水處理能夠最大效率的進(jìn)行，為社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展掃除障礙。

關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制系統(tǒng);污水處理;應(yīng)用

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)環(huán)保力度的逐步加大，對(duì)污水的處理上逐漸由點(diǎn)到面，實(shí)行全方位的覆蓋。由于我國(guó)幅員遼闊，各類(lèi)工廠(chǎng)分布較為分散的狀況給我國(guó)的污水處理增加了難度。而污染的水資源如果處理不當(dāng)而直接排放進(jìn)江海湖泊，不僅給我國(guó)的生活用水帶來(lái)影響，也會(huì)阻礙工業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以對(duì)污水的處理已經(jīng)成為一件急需解決的問(wèn)題。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，將提高污水處理的效率，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定一個(gè)良好的發(fā)展平臺(tái)。

1自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成以及特點(diǎn)

1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成較為復(fù)雜，一般由自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集以及信號(hào)處理等方面的內(nèi)容組成。在進(jìn)行污水處理時(shí)，只有這幾個(gè)部分協(xié)調(diào)配合，各盡其能，才能使污水的處理的效果達(dá)到最好。自動(dòng)控制部分主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)行，使得系統(tǒng)在無(wú)人控制的情況下，也能夠按照原有設(shè)定的系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行，將人從繁重、危險(xiǎn)的工作中解救出來(lái)；數(shù)據(jù)采集部分主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)屬于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)采集部分能夠?qū)ξ鬯幚淼臓顩r進(jìn)行檢測(cè)，保證系統(tǒng)的正?；\(yùn)行；信號(hào)處理部分是對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，就會(huì)及時(shí)的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，確保污水處理的效率與質(zhì)量。自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)整體化的設(shè)施，只有各部分之間相輔相成，才能實(shí)現(xiàn)污水處理的高效化。

1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

從另一種角度而言，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以分為軟件和硬件兩部分。這兩部分雖然完全不同，但是卻是缺一不可。為了實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的方便化操作，自動(dòng)控制系統(tǒng)中往往嵌入了目前發(fā)展較為成熟的軟件工程技術(shù)。操作員進(jìn)行操作時(shí)，可以結(jié)合軟件的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)功能圖塊進(jìn)行編程，提高系統(tǒng)操作的便捷性。除此之外，對(duì)于一些較為復(fù)雜的工程項(xiàng)目，可以利用高級(jí)語(yǔ)言完成相關(guān)的數(shù)學(xué)算法，在簡(jiǎn)化項(xiàng)目復(fù)雜程度的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)功能塊的嵌套，優(yōu)化系統(tǒng)的性能。硬件與軟件不同，但是在一定程度上被軟件限制選擇的范圍。通常情況下，一款軟件的集成程度越高、功能越強(qiáng)，那么對(duì)硬件的配置要求就越苛刻，污水處理工廠(chǎng)的成本就會(huì)增加。所以在軟件的制作過(guò)程中，我們要兼顧硬件的選擇，只有這樣才能在不影響污水處理效率的情況下，節(jié)省開(kāi)支，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

2自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備處在日新月異的變革之中，設(shè)備的更新周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歷史上的任何一個(gè)時(shí)期。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)就屬于其中發(fā)展較快的一類(lèi)，且從整個(gè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)角度來(lái)看，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。然而事實(shí)表明，實(shí)際應(yīng)用的情況并沒(méi)有達(dá)到理想的效果，其中存在著較多的缺陷和不足。下面我們就簡(jiǎn)述一下電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中具體應(yīng)用的現(xiàn)狀。

2.1電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)所采用的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)精度不理想

我國(guó)科技發(fā)展不平衡，某些技術(shù)發(fā)展還處于基礎(chǔ)階段，與總體科技水平不相吻合，所以在設(shè)備的配套使用時(shí)，往往某方面的落后拖垮了設(shè)備整體的性能。目前我國(guó)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，檢測(cè)設(shè)備相當(dāng)不完善，滯后了整體設(shè)備的性能。在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行污水處理時(shí)，很多的檢測(cè)表、儀表由于精度不足，使得系統(tǒng)無(wú)法對(duì)突然出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理，造成了不必要的損失，降低了污水處理的效率，壓縮了經(jīng)濟(jì)效益的空間，從而很大程度上制約了企業(yè)的發(fā)展。而且，如果處理的污水沒(méi)有達(dá)到設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)就進(jìn)行排放，那么其中的污染物就會(huì)對(duì)環(huán)境以及相關(guān)生物造成極大的危害，給國(guó)家和人民造成不可估量地財(cái)產(chǎn)損失。

2.2污水的排放標(biāo)準(zhǔn)太低

一些廠(chǎng)家進(jìn)行污水處理時(shí)為了擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益空間，往往簡(jiǎn)化或者省略水質(zhì)的檢查。近年來(lái)，由于我國(guó)環(huán)保部門(mén)的監(jiān)控力加強(qiáng)，一些企業(yè)、工廠(chǎng)用ORP、DO、PH等進(jìn)行對(duì)水質(zhì)的控制，但是在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，如果檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到水質(zhì)尚處于不合格狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)接到反饋僅僅只是加長(zhǎng)污水處理的時(shí)間，而并非再一次進(jìn)行污水水質(zhì)的檢測(cè)，這樣往往造成處理的污水達(dá)不到預(yù)期的效果就直接排放到環(huán)境中去。

2.3設(shè)備維護(hù)不到位

我國(guó)的污水處理工廠(chǎng)為了提高污水處理的效率，減少污水處理的成本，一些污水處理設(shè)備都是從國(guó)外直接購(gòu)買(mǎi)。而這些設(shè)備往往都有維護(hù)要求，只有滿(mǎn)足維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)之后，設(shè)備才能夠更好的工作，使污水的處理效果實(shí)現(xiàn)最大化，但是目前國(guó)內(nèi)工作人員對(duì)這些設(shè)備的了解較少，很難滿(mǎn)足設(shè)備的維護(hù)需求，使得設(shè)備的維護(hù)工作名存實(shí)亡。而且這些設(shè)備的造價(jià)往往十分昂貴，維護(hù)的費(fèi)用也是一筆巨大的開(kāi)支，嚴(yán)重?cái)D占了工廠(chǎng)的利潤(rùn)空間，使得部分污水處理廠(chǎng)做的不夠到位。

2.4缺少相關(guān)的專(zhuān)業(yè)性人才

從相關(guān)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)污水處理行業(yè)員工的能力普遍偏低，往往都是通過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)就直接上崗。在這種情況下，如果處理系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，或者處理設(shè)備需要維護(hù)的時(shí)候，由于缺乏專(zhuān)業(yè)人才，就會(huì)導(dǎo)致污水的處理效果與理想的標(biāo)準(zhǔn)相差較大。

3自動(dòng)控制系統(tǒng)在今后的改進(jìn)措施與發(fā)展方向

3.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的改進(jìn)措施

由于污水自動(dòng)控制處理系統(tǒng)與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀不能夠很好的契合，嚴(yán)重阻礙了污水處理的效率與質(zhì)量，通過(guò)對(duì)目前我國(guó)污水處理現(xiàn)狀的分析，對(duì)相關(guān)地方采取一些必要的措施，以提高污水處理的質(zhì)量與效率。3.1.1體改電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)精度在進(jìn)行污水時(shí)，我們要保證經(jīng)過(guò)處理的污水排放到環(huán)境中時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大的危害。然而由于檢測(cè)設(shè)備的精確度有著嚴(yán)重的缺陷，使得污水處理的結(jié)果產(chǎn)生一系列的問(wèn)題。檢測(cè)設(shè)備搜集數(shù)據(jù)時(shí)，因精度問(wèn)題，往往使得未經(jīng)達(dá)標(biāo)的污水因檢測(cè)不出而被誤排到環(huán)境中，造成了無(wú)法挽回的損失。所以，當(dāng)污水處理工廠(chǎng)引進(jìn)新的處理設(shè)備時(shí)，一定要注重檢測(cè)設(shè)備的精度問(wèn)題，只有這樣，才不會(huì)影響處理系統(tǒng)整體的性能。3.1.2提高污水排放標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，污水處理標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)于低化使得污水的處理現(xiàn)狀與理想相差甚大。通過(guò)對(duì)污水處理標(biāo)準(zhǔn)的提高，減少污水不達(dá)標(biāo)而被排放的概率，從整體上提高污水處理的效果。3.1.3對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)由于目前我國(guó)大多數(shù)的污水處理工廠(chǎng)都是從國(guó)外直接引進(jìn)設(shè)備，在維護(hù)的問(wèn)題上存在著多方面的問(wèn)題。但是只有良好的機(jī)器設(shè)備，才能保證污水處理的效果。所以工廠(chǎng)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)設(shè)備維護(hù)的重視程度，克服多方面的困難，將設(shè)備維護(hù)的工作落實(shí)到位，為污水的處理結(jié)果提高保障。3.1.4引進(jìn)和培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才目前我國(guó)的污水處理工作人員基本都是僅僅接受簡(jiǎn)單的培訓(xùn)就直接上崗，缺乏相關(guān)方面的知識(shí)，在實(shí)際操作中往往容易產(chǎn)生大的漏洞。尤其是在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題以及設(shè)備需要維護(hù)時(shí)，很難找到相關(guān)方面的專(zhuān)家進(jìn)行指導(dǎo)。所以引進(jìn)和培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才就顯得十分的重要，他不僅能夠提高我國(guó)污水處理的水平，又能為污水的處理結(jié)果提供保證。

3.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

目前，控制理論向著兩個(gè)方向進(jìn)行發(fā)展，一是在科技飛速發(fā)展的大環(huán)境下，注重某一種方法的研究，將先進(jìn)、成熟的科技技術(shù)應(yīng)用到方法的實(shí)踐中，提高污水處理的效率與質(zhì)量；二是將多種方法結(jié)合使用，相互之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揮他們所具有的優(yōu)勢(shì)，共同提高污水的處理效果。就目前而言，第二種的發(fā)展趨勢(shì)明顯高于第一種，且已經(jīng)取得了良好的效果。

4結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中占據(jù)著重要的地位，不僅大大的降低了污水處理的成本，而且使得污水處理的效果得到了明顯的改善，創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益。筆者通過(guò)對(duì)目前我國(guó)污水的現(xiàn)狀進(jìn)行具體分析，提出一系列相關(guān)改進(jìn)的措施，希望在改善污水處理、提高污水處理質(zhì)量方面能所幫助。

作者：李家棟 單位：曲阜師范大學(xué)工學(xué)院

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:談污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)

【摘要】隨著國(guó)家、企業(yè)、社會(huì)等對(duì)于環(huán)境問(wèn)題的重視程度越來(lái)越高，污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)和污水處理工藝也得到了企業(yè)的高度重視，污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括了硬件和軟件等部分，每一個(gè)部件的正常工作才能保證整個(gè)污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常工作，本文將討論和分析污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】污水處理；自動(dòng)控制系統(tǒng)；污水處理工藝

在實(shí)際的污水處理過(guò)程中存在著一些難點(diǎn)問(wèn)題，污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以解決一些傳統(tǒng)污水處理工藝面臨的難點(diǎn)問(wèn)題，但是污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)自身也面臨著一些需要解決的難點(diǎn)問(wèn)題，這就需要人們不斷研究污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)，不斷改造和升級(jí)現(xiàn)有的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)，使其更好的發(fā)揮作用。

1污水處理廠(chǎng)中污水處理工藝的一般流程

污水處理廠(chǎng)中污水處理工藝的一般流程主要包括污水處理工藝，污泥處理工藝和出水消毒工藝等流程，在污水處理廠(chǎng)中污水處理工藝的每個(gè)環(huán)節(jié)都有相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)需要遵循。第一，在污水處理工藝中首先要對(duì)進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行技能分析，在進(jìn)行進(jìn)水水質(zhì)技能分析使應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的污水廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行操作，如當(dāng)污水中水質(zhì)5BOD/CODCr比值為0.565時(shí)，較適合的處理工藝是生化處理工藝；當(dāng)C/N的比值為3.71時(shí)，此時(shí)較為適合的污水處理工藝是生物脫氮工藝；當(dāng)5BOD/TP的比值為43.33時(shí)，這時(shí)最為適合的污水處理工藝是生物除磷工藝，且不需要與其他工藝混合使用，這些只是污水水質(zhì)進(jìn)技能指標(biāo)中較為有代表性的一些指標(biāo)，可以采取對(duì)應(yīng)的適宜處理工藝進(jìn)行處理，當(dāng)污水水質(zhì)指標(biāo)出現(xiàn)其他數(shù)據(jù)時(shí)，也應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行污水處理。污水處理工藝中對(duì)于不同的污染物質(zhì)需要采用不同的方法和工藝進(jìn)行處理，如為了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式；為了去除水質(zhì)中超標(biāo)的5BOD主要采取微生物吸附和代謝的方式以及泥水分離方式；為了去除污水中的COD，可以采取與去除5BOD類(lèi)似的處理工藝和方式；為了高效率地去除污水中的N，可以采用的工藝是脫氮工藝；對(duì)于P的去除來(lái)說(shuō)，主要是依靠生物除磷的方式。第二，污泥處理工藝流程主要包括污泥穩(wěn)定工藝，污泥濃縮脫水工藝和污泥的最終處置。厭氧消化，好氧消化，加熱干化，加堿穩(wěn)定和熱處理等工藝都是能夠達(dá)到污泥穩(wěn)定的工藝，但是其中厭氧消化是污水廠(chǎng)最常用的處理方式，因?yàn)榧訅A干化，加熱干化和熱處理等直接穩(wěn)定污泥處理工藝的成本耗費(fèi)較高；在進(jìn)行污泥濃縮脫水環(huán)節(jié)時(shí)，機(jī)械濃縮和脫水方式能夠使處理后污泥含水量低于百分之八十，因此目前污水處理廠(chǎng)通常情況下會(huì)采用機(jī)械濃縮脫水方式來(lái)進(jìn)行污泥的濃縮脫水處理；污水廠(chǎng)在處理污水的過(guò)程中，污泥的出現(xiàn)是一種必然現(xiàn)象，污泥雖然是固體廢棄物，其中既含有一些有用的物質(zhì)如氮磷鉀等元素，而且污泥中也含有病原菌，寄生蟲(chóng)和重金屬等有害物質(zhì)，在進(jìn)行處理時(shí)必須結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境考慮其對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響。第三，污水廠(chǎng)的出水需要經(jīng)過(guò)消毒過(guò)程，目前對(duì)污水廠(chǎng)進(jìn)行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外線(xiàn)消毒法等，臭氧可以徹底的殺菌而且對(duì)于環(huán)境的影響非常小，因此進(jìn)行出水消毒時(shí)最常用的氧化劑是臭氧；由于液氮成本低而且消毒效果比較穩(wěn)定，液氮是利用加氮法進(jìn)行污水消毒最常用的方式；紫外線(xiàn)的有點(diǎn)是可以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到消毒的目的，而且不會(huì)產(chǎn)生二次污染，因此，紫外線(xiàn)也成為污水廠(chǎng)進(jìn)行出水消毒過(guò)程中使用的方法，主要注意的是這三種出水消毒的方式在應(yīng)用時(shí)也有其弊端，污水廠(chǎng)必須權(quán)衡這些消毒方式的利弊，選擇具體的出水消毒方式。

2污水處理廠(chǎng)中自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

2.1現(xiàn)代污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單介紹

現(xiàn)代的污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)主要有兩種類(lèi)型：一種是可編程序控制器PLC，另一種是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)FCS?？删幊绦蚩刂破鱌LC是一種利用可編程序存儲(chǔ)器進(jìn)行操作和控制的電子系統(tǒng)，由于電子技術(shù)的應(yīng)用，使得可編程序控制器PLC具有很高的控制能力，而且這種自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性也非常高，，即便在較為惡劣的污水處理環(huán)境中，也可以正常的工作?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)FCS可以實(shí)時(shí)地檢測(cè)污水廠(chǎng)處理現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，而且FCS采用智能技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠使污水處理的現(xiàn)場(chǎng)形成一個(gè)智能的通信網(wǎng)絡(luò)，可以提高污水處理過(guò)程的操作性和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互聯(lián)性。在實(shí)際的應(yīng)用中，可編程序控制器PLC與交換機(jī)、工控機(jī)的結(jié)合使用是污水廠(chǎng)污水處理中實(shí)用性很強(qiáng)的污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，因此在下面的介紹中，會(huì)更側(cè)重于對(duì)可編程序控制器PLC的介紹。

2.2現(xiàn)代污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成

在編程序控制器PLC、交換機(jī)、工控機(jī)結(jié)合使用的現(xiàn)代污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為控制層和信息管理層。對(duì)于現(xiàn)代污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制層，主要采用PLC自動(dòng)控制方式、就地手動(dòng)控制方式和中控室集中控制方式等進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)控制層的有效控制，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)編程序控制器PLC之間的數(shù)據(jù)交換和協(xié)調(diào)，而且可以實(shí)現(xiàn)編程序控制器PLC中個(gè)智能化控制設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，以及一些程序的編譯和維護(hù)工作，如果遠(yuǎn)程設(shè)備中出現(xiàn)了錯(cuò)誤也可以通過(guò)對(duì)控制層的控制查詢(xún)錯(cuò)誤?，F(xiàn)代污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的信息管理層主要依靠通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的管理和傳輸?shù)?，信息管理層所采用的通信網(wǎng)絡(luò)是標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，這種網(wǎng)絡(luò)可以有效快速地處理信息和管理信息。為了保證現(xiàn)代污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)也是必不可少的一部分。

3污水處理廠(chǎng)中自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

準(zhǔn)確確定污水處理廠(chǎng)中自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制方式，設(shè)計(jì)下位機(jī)PLC程序，精確計(jì)算關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)上位機(jī)人機(jī)界面等四方面的工作是確保污水處理廠(chǎng)中自動(dòng)控制系統(tǒng)正常高校工作所必須做好的工作。自動(dòng)控制方式在上文中已經(jīng)做過(guò)簡(jiǎn)單的介紹，其中現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制方式是污水廠(chǎng)應(yīng)該優(yōu)先考慮的一種控制方式，這種控制方式主要能夠解決現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和檢修等問(wèn)題；PLC自動(dòng)控制方式需要利用相關(guān)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要完成對(duì)隔柵間，沉砂池A/O池，脫水車(chē)間，進(jìn)水泵房和二沉池消毒池等區(qū)域的控制；中控集中室控制方式是一種遠(yuǎn)程的控制方式，操作人員需具備相當(dāng)?shù)姆治瞿芰蛯?zhuān)業(yè)能力，因?yàn)椴捎眠@種方式時(shí)，雖然操作人員所做的操作主要是開(kāi)或關(guān)，暫停或啟動(dòng)，但是進(jìn)行這些操作之前需要對(duì)中控系統(tǒng)操作站或操作面板的監(jiān)控畫(huà)面和數(shù)據(jù)進(jìn)行合理地分析。除此之外PLC的程序設(shè)計(jì)以及模糊自整定PID參數(shù)算法的確定及計(jì)算也是非常重要的軟件設(shè)計(jì)步驟。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且對(duì)于電子技術(shù)和智能技術(shù)等的要求非常高，因此想要成功地實(shí)現(xiàn)污水處理自動(dòng)控制需要大量的工作和學(xué)習(xí)，也需要研發(fā)人員的不斷努力和創(chuàng)新，才能夠使污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)更高校更成功地發(fā)揮作用。

作者：周亞楠 單位：河北省晉州市城市污水處理廠(chǎng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理的應(yīng)用

自從我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程加快以來(lái)，污水的排放及其處理已經(jīng)成為越來(lái)越受?chē)?guó)家關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。水資源的利用直接關(guān)系到人類(lèi)生存，關(guān)系到人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展。早期工業(yè)廢水、城市生活廢水全部直接排放進(jìn)自然中，直接利用自然的自我凈化調(diào)節(jié)功能來(lái)分解廢水。但是隨著我國(guó)工業(yè)化程度的不斷加深，僅僅通過(guò)自然自?xún)裟芰σ呀?jīng)很難將龐大的廢水量處理完，這時(shí)建設(shè)城市污水處理廠(chǎng)的必要性就突顯出來(lái)。早期的城市污水處理廠(chǎng)一般都是由工作人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察以及調(diào)研，但是污水處理廠(chǎng)的構(gòu)成復(fù)雜、建筑物繁多，在測(cè)量多種項(xiàng)目指標(biāo)時(shí)，常常給現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)調(diào)研帶來(lái)極大困難。隨著科技革命帶來(lái)各種新技術(shù)，污水處理廠(chǎng)漸漸開(kāi)始引用自動(dòng)控制技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用是因?yàn)樽詣?dòng)控制技術(shù)操作起來(lái)非常方便，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且非常節(jié)省人力。在20世紀(jì)70年代的美國(guó)，部分污水處理廠(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)加藥過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制，如污水處理廠(chǎng)通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)加釩過(guò)程進(jìn)行掌控，很好地降低了釩的使用量，與之同時(shí)發(fā)生的是管理效率的顯著提高和水質(zhì)的大為改善。除此之外，像德國(guó)、日本等國(guó)家的一些污水處理廠(chǎng)也較早實(shí)現(xiàn)了用計(jì)算機(jī)來(lái)控制污水處理過(guò)程。污水處理系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)取得很大進(jìn)步，其自動(dòng)化程度跟以前相比也更高。

1污水處理系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

所謂自動(dòng)控制系統(tǒng)就是把控制設(shè)備、執(zhí)行器件、檢測(cè)元件和主計(jì)算機(jī)之間利用通信網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，這樣主計(jì)算機(jī)可以對(duì)它們進(jìn)行集中控制，進(jìn)而達(dá)到集中監(jiān)控、集中調(diào)度、集中分析和集中數(shù)據(jù)處理的目的。經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)外引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的消化和吸收，我國(guó)的污水控制系統(tǒng)也有所進(jìn)展。工業(yè)Ethernet配合著FCS，再與PLC控制站結(jié)合起來(lái)，這種自動(dòng)控制系統(tǒng)是我國(guó)最新一代的控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用有了新的進(jìn)展，如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)（FieldbusControlSystem），近年來(lái)它發(fā)展迅速，可以算得上是最新型的自動(dòng)控制技術(shù)，它旨在用網(wǎng)絡(luò)傳輸代替比較傳統(tǒng)的硬件傳輸，這是FCS通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)將眾多控制器、傳感器和執(zhí)行器連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)的。PLC是可編程控制系統(tǒng)（ProgrammableLogicControlSystem），它使用計(jì)算機(jī)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量的邏輯控制，其最大的優(yōu)勢(shì)就是具有超高的可靠性和抗干擾能力，這種優(yōu)勢(shì)使它在污水處理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem），它是一種新型的4C控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)物理量的監(jiān)視與調(diào)節(jié)，與PCL相結(jié)合的DCS控制系統(tǒng)在污水處理廠(chǎng)中的應(yīng)用可以說(shuō)已經(jīng)相當(dāng)成熟了。

2自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理過(guò)程中的特點(diǎn)以及主要表現(xiàn)

2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要特征

相比于其他的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在污水處理中應(yīng)用到的自動(dòng)化控制系統(tǒng)比較繁瑣復(fù)雜。因?yàn)槠渲猩婕暗降奈锢砹糠浅６啵移渲胁粌H有模擬量，還有數(shù)字量。與此同時(shí)，控制方式也有開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制、順序控制和時(shí)間控制等多種控制方式。而要使處理后的水質(zhì)達(dá)標(biāo)，就要使處理過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)都要合格。這就需要對(duì)處理設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、進(jìn)排泥量和排水量等進(jìn)行綜合控制，這無(wú)疑會(huì)加大自動(dòng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。現(xiàn)在的自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)具有良好的開(kāi)放性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等，這和自動(dòng)控制系統(tǒng)有簡(jiǎn)單的邏輯控制階段發(fā)展成為分散控制階段是密切相關(guān)的。

2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理過(guò)程中的主要表現(xiàn)

2.2.1過(guò)程控制。自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)污水處理整個(gè)過(guò)程中的工藝參數(shù)以及流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集分析數(shù)據(jù)，然后根據(jù)分析結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制，這就是我們所說(shuō)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)程控制。其中可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)、調(diào)度和管理。整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的系統(tǒng)是中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)工藝的運(yùn)行和停止以及一些緊急事件進(jìn)行直接控制。2.2.2在線(xiàn)監(jiān)視功能。在線(xiàn)監(jiān)視功能使動(dòng)態(tài)的工藝流程圖顯示在中央控制室的計(jì)算機(jī)屏幕上，同時(shí)可以顯示在子站界面上的是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和一些非常重要的工藝參數(shù)的變化情況。必要的情況下，我們可以利用鼠標(biāo)和鍵盤(pán)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行干預(yù)。2.2.3故障診斷及報(bào)警處理。當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生一些可以或者不可以避免的故障的情況時(shí)，故障診斷功能可以將其監(jiān)測(cè)出來(lái)，并隨后進(jìn)行查找和報(bào)警。此外，故障診斷系統(tǒng)還可以分析和調(diào)整一些簡(jiǎn)單的事故，從而使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。報(bào)警時(shí)系統(tǒng)可以顯示報(bào)警的畫(huà)面，這樣可以讓操作人員在對(duì)故障進(jìn)行處理時(shí)得到提示。

3自動(dòng)控制系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)存在的問(wèn)題及今后的改進(jìn)方向

3.1自動(dòng)控制系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)存在的問(wèn)題

雖然上述過(guò)程中我們的確展示了自動(dòng)控制系統(tǒng)的眾多優(yōu)勢(shì)，但是自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展畢竟還是不夠完善，從各個(gè)污水處理廠(chǎng)的調(diào)研中我們總結(jié)了自動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)今存在的一些問(wèn)題：3.1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的在線(xiàn)穩(wěn)定性不夠。隨著PLC、DCS以及FCS技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性已經(jīng)得到了一定的提高。但是由于污水處理實(shí)在是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，系統(tǒng)中的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)涉及很多參數(shù)，而且每個(gè)參數(shù)還在不斷的變化中，這就給自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)污水處理過(guò)程進(jìn)行有力的監(jiān)督控制造成了障礙。所以，一般污水處理廠(chǎng)除了自動(dòng)控制系統(tǒng)外，還需要現(xiàn)場(chǎng)的工作人員來(lái)操控運(yùn)行過(guò)程，并對(duì)有些分析結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，以期保持整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.1.2已建的污水廠(chǎng)存在儀器、工作人員方面的限制性因素。目前大部分已建的污水處理廠(chǎng)的自控技術(shù)水平落后，污水處理效能與自控關(guān)系不明確，與之配套的自控設(shè)備和儀器匱乏，同時(shí)現(xiàn)今的排放標(biāo)準(zhǔn)也普遍提高，再加上污水處理過(guò)程中與自動(dòng)控制設(shè)備相關(guān)的自動(dòng)化方面的知識(shí)比較復(fù)雜，引進(jìn)的大部分設(shè)備都是外文說(shuō)明書(shū)，廠(chǎng)區(qū)的工作人員缺乏必要的自動(dòng)控制方面的知識(shí)，這些劣勢(shì)只靠對(duì)廠(chǎng)內(nèi)工作人員的培訓(xùn)是無(wú)法輕易轉(zhuǎn)化的。3.1.3目前我國(guó)眾多的污水處理廠(chǎng)雖然監(jiān)視良好、但是控制能力卻明顯不足。對(duì)于監(jiān)視過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)，工作人員并不能很好地進(jìn)行分析和利用，這樣就使自動(dòng)控制系統(tǒng)失去了一開(kāi)始我們想要它能提供給的便捷。并且自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行過(guò)程中帶來(lái)的由于節(jié)能降耗引起的直接經(jīng)濟(jì)效益并沒(méi)有被充分認(rèn)識(shí)到，這從另一個(gè)方面阻礙了風(fēng)險(xiǎn)投資者在投資污水處理廠(chǎng)時(shí)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的投資欲望。與此同時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)引入污水處理廠(chǎng)后可以保障污水的排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，提高環(huán)境效益和社會(huì)效益，在這點(diǎn)上污水處理廠(chǎng)監(jiān)管部門(mén)的認(rèn)識(shí)也不到位，他們?nèi)鄙倥c風(fēng)險(xiǎn)投資者的協(xié)調(diào)，以上種種都是限制自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理廠(chǎng)推廣的重要原因。3.1.4自動(dòng)控制系統(tǒng)本身還有待完善。例如與自控技術(shù)相關(guān)的軟件、儀器行業(yè)并不規(guī)范，先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)大都從國(guó)外引進(jìn)等。更詳細(xì)一點(diǎn)舉例，像污水處理過(guò)程中使用的探頭很多，它們用于數(shù)據(jù)的采集，且都是被淹沒(méi)在污水中的。但是如我們所知污水中的成分相當(dāng)雜亂，這些探頭很容易被纏結(jié)進(jìn)而影響采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，更有甚者會(huì)損害探頭。

3.2自動(dòng)控制系統(tǒng)今后的改進(jìn)方向

一是在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性還沒(méi)有得到確保時(shí)，污水處理系統(tǒng)中應(yīng)該配備必要的工作人員，以彌補(bǔ)自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性不夠帶來(lái)的分析結(jié)果的誤差。二是接下來(lái)一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)該在污水處理廠(chǎng)中配備相應(yīng)自動(dòng)控制方面的專(zhuān)業(yè)人員，這樣既可以對(duì)其他廠(chǎng)區(qū)的工作人員有一定的培訓(xùn)和指導(dǎo)，也可以避免因工作人員專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)不夠引起的操作失誤甚至事故。這對(duì)廠(chǎng)區(qū)的正常運(yùn)行有很大的影響。三是依然要不斷開(kāi)發(fā)智能控制在污水領(lǐng)域的應(yīng)用深度，如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專(zhuān)家控制等技術(shù)，這些技術(shù)仍然需要理論上的進(jìn)一步發(fā)展。通過(guò)數(shù)學(xué)建模和仿真，結(jié)合污水處理新技術(shù)的市場(chǎng)需求，將這些智能控制方法相結(jié)合，爭(zhēng)取提出更加行之有效的新控制策略。四是爭(zhēng)取將污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)與高速數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，通過(guò)遙感遙測(cè)遙控技術(shù)實(shí)現(xiàn)污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制，以解放所有的現(xiàn)場(chǎng)操作人員。

4結(jié)語(yǔ)

如上所述，自動(dòng)控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)的污水處理領(lǐng)域已經(jīng)取得了眾多成果，可以極大地提高污水處理的效率，提高出水質(zhì)量，大大減少了有害物質(zhì)的排放，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益是值得肯定的。但是，我國(guó)的污水處理中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用起步是比較晚的，所以在這方面我們不可避免地落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，這集中體現(xiàn)在我們的控制系統(tǒng)大都從國(guó)外引進(jìn)，缺少自主研發(fā)的系統(tǒng)，同時(shí)相應(yīng)的污水處理設(shè)備、測(cè)量監(jiān)測(cè)儀器的質(zhì)量一直得不到提高。顯然國(guó)家應(yīng)該加大對(duì)這方面的投入，以縮小與世界先進(jìn)水平的差距。我們有理由相信，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，污水處理系統(tǒng)會(huì)有更好的完善，而自動(dòng)控制系統(tǒng)也會(huì)在污水處理領(lǐng)域發(fā)揮其應(yīng)該有的作用。

作者：楊博英 單位：株洲市城市排水有限公司

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用分析

1將PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)到電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中

（1）設(shè)計(jì)科學(xué)合理的流程。明確電氣自動(dòng)控制的任務(wù)，并加以評(píng)估，將PLC控制范圍確定下來(lái)。最后技術(shù)人員根據(jù)PLC的功能和性?xún)r(jià)比來(lái)確定程序控制器的主機(jī)。在此基礎(chǔ)上確定各模塊及相應(yīng)的各單元，如顯示設(shè)定單元、模擬量單元及位置控制單元等。（2）確定輸入/輸出地址。PLC接線(xiàn)端上的I/O信號(hào)的地址是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。只有確定了輸入/輸出地址，才能進(jìn)行下一步的軟件編程工作；I/O地址的確定是控制柜及PLC外圍接線(xiàn)繪制裝配圖、電氣接線(xiàn)圖、安裝人員裝配的基礎(chǔ)。以表格的形式列出I/O的名稱(chēng)、代碼和地址是很有必要的。（3）設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)分為硬件部分和軟件部分。PLC控制程序的編寫(xiě)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中軟件部分的組成。除了程序編寫(xiě)之外的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本都是屬于硬件設(shè)計(jì)，如電氣線(xiàn)路的設(shè)計(jì)、PLC控制器的設(shè)計(jì)、抗干擾的設(shè)計(jì)及PLC控制器外圍線(xiàn)路的設(shè)計(jì)等。1）設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件。硬件設(shè)計(jì)的主要包括確定電氣控制元件；設(shè)計(jì)抗干擾措施；設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)。2）設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件。主、子程序及中斷程序是軟件設(shè)計(jì)的三大主要部分。設(shè)計(jì)PLC控制程序時(shí)編程是主要的方法但更重要的依靠設(shè)計(jì)者自身累積并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用較多的編程方法有流程圖法、狀態(tài)表法、邏輯代數(shù)法及功能圖法等。設(shè)計(jì)程序常見(jiàn)步驟為：①查找輸出對(duì)象，確定出其啟動(dòng)及關(guān)斷條件；②輸出對(duì)象的啟動(dòng)條件及關(guān)斷條件有制約條件的，要找出來(lái)；③大多情況下，輸出對(duì)象以FK=（X開(kāi)+K）?X關(guān)關(guān)公式加以編程，有制約條件的，以FK=（X開(kāi)?X關(guān)約+K）?（X關(guān)+X關(guān)約）公式加以編程；④代入相應(yīng)數(shù)據(jù)入公式中，結(jié)合PLC編程的要求，建立梯形圖；⑤全面檢查并修改程序。梯形圖編程設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序與語(yǔ)句表編程相比，更直觀，更加一目了然，但具有需要修改時(shí)比較麻煩工程量大的缺點(diǎn)。一般對(duì)于比較清晰的并發(fā)、單及選擇順序的控制任務(wù)，應(yīng)用功能圖進(jìn)行設(shè)計(jì)程序較有優(yōu)勢(shì)。（4）調(diào)試系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件的模擬調(diào)試工作必須在主電路斷開(kāi)的環(huán)境下實(shí)行，并且只能夠調(diào)試手動(dòng)控制部分的功能正確與否；只有模擬出各種開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入的情況才能夠?qū)ο到y(tǒng)軟件部分進(jìn)行調(diào)試，通過(guò)綜合應(yīng)用電位器、萬(wàn)用表及開(kāi)關(guān)模擬多種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，觀察此時(shí)PLC輸出的邏輯關(guān)系是否與控制要求相符；與此同時(shí)，也可應(yīng)用電腦直接模擬加以調(diào)試。通過(guò)反復(fù)修改與調(diào)試來(lái)確定程序的完全正確。（5）系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試，下載已經(jīng)編制并且調(diào)試好的程序到現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)中實(shí)行運(yùn)用。首先斷開(kāi)主電氣然后才開(kāi)始調(diào)試，只能對(duì)控制電路實(shí)行聯(lián)調(diào)。聯(lián)調(diào)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，要反復(fù)全面檢查系統(tǒng)接線(xiàn)與軟件設(shè)計(jì)里程序的編寫(xiě)與調(diào)試，只有系統(tǒng)控制功能正常，并滿(mǎn)足控制要求才能交付使用。整個(gè)體系完成后，系統(tǒng)完成后，必須整理相關(guān)技術(shù)資料以存檔，為以后系統(tǒng)的維護(hù)、檢修及改進(jìn)等提供依據(jù)。

2電氣設(shè)備自動(dòng)控制中PLC控制系統(tǒng)的操作過(guò)程

（1）選擇合適的電源。選擇電源時(shí)，最基本的要求時(shí)其額定輸出電流各模塊消耗的電流總和。（2）相匹配功能模塊的選擇。選擇的基礎(chǔ)是要選擇可靠性高的機(jī)型，并且在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程具有很好的穩(wěn)定性。（3）設(shè)計(jì)控制元器件。設(shè)計(jì)輔助程序、故障應(yīng)用措施，分配存儲(chǔ)空間、編制功能子程序是設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制元器件的主要內(nèi)容。（4）正確的輸入/輸出模塊的選擇。1、輸入/輸出模塊點(diǎn)數(shù)的確定；2、運(yùn)用離散系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入與輸出的模擬；3、編入具有特殊功能的輸入與輸出。（5）控制系統(tǒng)連接與安裝的實(shí)現(xiàn)。PLC控制系統(tǒng)多個(gè)部件在配線(xiàn)板上的實(shí)現(xiàn)，按照相應(yīng)的系統(tǒng)接線(xiàn)圖對(duì)其進(jìn)行安裝工作。（6）調(diào)試實(shí)現(xiàn)PLC的運(yùn)行。1、調(diào)試PLC控制系統(tǒng)硬件與軟件，以保證試運(yùn)行的穩(wěn)定性；2、試運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須注重PLC控制系統(tǒng)各個(gè)部分運(yùn)行情況詳細(xì)觀察運(yùn)行的細(xì)節(jié)，對(duì)出現(xiàn)的各種情況必須立即做出停機(jī)處理，找出出現(xiàn)問(wèn)題的原因與源頭，并及時(shí)的選擇正確、有效的方式處理掉出現(xiàn)的情況；3、確定PLC控制系統(tǒng)試運(yùn)行準(zhǔn)確無(wú)誤后，要整理好技術(shù)文件，并且交付使用。

3PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

（1）PLC控制系統(tǒng)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)具有多種控制方法，隨著PLC控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，在業(yè)內(nèi)引起了非常廣泛的關(guān)注。在數(shù)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，大大促進(jìn)其控制定位變的精確與方便。（2）PLC控制在交通控制系統(tǒng)中的使用。交通控制系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用關(guān)鍵體現(xiàn)在控制交通系統(tǒng)總線(xiàn)方面。采用PLC控制系統(tǒng)使得交通系統(tǒng)工作效率得到極大程度改善，在一定程度上進(jìn)一步完善和高效化了監(jiān)控。（3）中央空調(diào)系統(tǒng)中的PLC控制系統(tǒng)運(yùn)用。當(dāng)下，控制中內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的方法有如下三種模式：（1）繼電器的傳統(tǒng)控制模式。（2）數(shù)字化的直接控制模式。（3）控制器可編輯的控制模式。在此三種控制模式中，繼電器的傳統(tǒng)控制模式與直接數(shù)字控制模式由于其自身缺點(diǎn)原因，在實(shí)際中其應(yīng)用廣泛度逐漸減少。而PLC控制系統(tǒng)因抗干擾性能高、較穩(wěn)定、便于維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用越發(fā)廣泛。

4結(jié)語(yǔ)

電氣設(shè)備中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)后，使得傳統(tǒng)復(fù)雜電器邏輯得到簡(jiǎn)化，在具備簡(jiǎn)單易操作特點(diǎn)同時(shí)，又大大降低了故障率，還提高了運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定性。極大促進(jìn)了電氣PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)用。

作者：魏瀟韓 單位：西安有色冶金設(shè)計(jì)研究院

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)功能及發(fā)展探討

1電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)闡述

1.1電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)概念

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)是指自動(dòng)控制系統(tǒng)在無(wú)人為直接參與操作下，利用控制設(shè)備、檢測(cè)儀器對(duì)電氣設(shè)備或設(shè)施的運(yùn)行進(jìn)行控制的一種自動(dòng)控制技術(shù)。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行包括自身起到控制作用的控制器，如檢測(cè)儀器和自動(dòng)設(shè)備；被其控制的電氣設(shè)備，稱(chēng)為控制對(duì)象。在整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，需要各種參照數(shù)據(jù)進(jìn)行控制指令的輸入和輸出，其參照數(shù)據(jù)稱(chēng)為被控參數(shù)，而輸入或輸出的過(guò)程則表示自動(dòng)控制器與被控制對(duì)象的變化。

1.2電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)其實(shí)用性及運(yùn)作性質(zhì)必須具有抗干擾的性能和跟隨輸入性能，由于電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用到電氣運(yùn)行中，電氣設(shè)備很多，自動(dòng)控制在運(yùn)行時(shí)有可能會(huì)受到其他因素的干擾，對(duì)控制系統(tǒng)的參數(shù)或數(shù)據(jù)等造成一定的偏差，為了提高控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)正常，提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，所以自動(dòng)控制系統(tǒng)中必定要具有抗干擾的性能。同時(shí)，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸出一定是隨著輸入?yún)?shù)而改變的，有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)例外，由于輸入數(shù)據(jù)不是按照時(shí)間輸入的，則參量輸入時(shí)也可不按時(shí)間輸入，但總體來(lái)說(shuō)還是根據(jù)輸入方式的原則進(jìn)行輸入的。

1.3電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)方式很多，可根據(jù)其任務(wù)定型、數(shù)學(xué)模型、信號(hào)形式、系統(tǒng)規(guī)模、智能化情況等進(jìn)行不同的分類(lèi)。例如，按照數(shù)學(xué)模型可將自動(dòng)控制系統(tǒng)分為線(xiàn)性或非線(xiàn)性?xún)深?lèi)控制系統(tǒng)，或者是時(shí)變或非時(shí)變量類(lèi)；按照任務(wù)的分配方式可分為隨動(dòng)控制、調(diào)節(jié)控制和程序控制三類(lèi)系統(tǒng)分型；按照信號(hào)形式分型可分為離散或連續(xù)兩種控制系統(tǒng)分型。而電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)整體上可分為開(kāi)環(huán)、閉環(huán)及復(fù)合式三種控制系統(tǒng)類(lèi)型。

2電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能

電氣事業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平在隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展而進(jìn)步，推動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)的主要機(jī)制是自動(dòng)化控制系統(tǒng)，它是促進(jìn)電氣設(shè)施生產(chǎn)、運(yùn)轉(zhuǎn)的操作系統(tǒng)，不僅可替代人力不可操作的部分，而且可大大提升電氣設(shè)施工作的效率，因而電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具備很多功能。

2.1自動(dòng)控制功能

電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，自動(dòng)控制系統(tǒng)必須安裝，因?yàn)樗邆渥詣?dòng)切斷電路的功能，可以在設(shè)備運(yùn)行線(xiàn)路發(fā)生故障或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)將電路切斷跳閘，對(duì)設(shè)備起到一種保護(hù)作用，從而對(duì)整體的運(yùn)行也起到保護(hù)和控制作用。

2.2保護(hù)功能

電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行是各種設(shè)備、設(shè)施共同運(yùn)行的體現(xiàn)，但在各類(lèi)設(shè)備運(yùn)行中有很多未知的故障發(fā)生，如電流或電壓過(guò)大或過(guò)低均會(huì)影響線(xiàn)路的正常導(dǎo)電，引起設(shè)備發(fā)生問(wèn)題；或者用電功率過(guò)大也會(huì)影響線(xiàn)路和設(shè)備的正常運(yùn)行，而一系列問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)及制止，均需要一個(gè)能夠起到保護(hù)作用、自動(dòng)處理的系統(tǒng)來(lái)顯示，因而自動(dòng)控制系統(tǒng)是不可缺少的一種傳達(dá)故障信號(hào)，對(duì)線(xiàn)路、設(shè)備起到保護(hù)作用的設(shè)施。

2.3監(jiān)控功能

自動(dòng)控制系統(tǒng)中均配有監(jiān)控功能，因?yàn)樵O(shè)備控制的傳感均需用電，電是利用傳感器介質(zhì)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)模擞弥庇^觀察是看不見(jiàn)的，所以在判斷對(duì)設(shè)備的控制、及設(shè)備是否有電，均需要傳感介質(zhì)進(jìn)行輸送，因而其具備這樣一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)、信號(hào)等的傳送。有了這樣一個(gè)監(jiān)控功能，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，它會(huì)自行經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)報(bào)警，提醒工作人員設(shè)備發(fā)生了問(wèn)題。監(jiān)控的方式分為三種：一種是集中監(jiān)控，它的優(yōu)點(diǎn)是可以集中管理、維護(hù)，比較方便，缺點(diǎn)是處理器的工作量比較大，由于內(nèi)儲(chǔ)會(huì)造成其運(yùn)行速度的減慢，而且連接線(xiàn)路也比較多且繁雜，導(dǎo)致線(xiàn)路的查找比較困難；一種是遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程可以減少材料的利用，降低安裝費(fèi)用，但由于其通訊速率比較慢，所以適合小的設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)用；一種是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控，它具有省料、省錢(qián)的優(yōu)點(diǎn)，而且可以減少電纜的利用率，連接通信線(xiàn)便可使用，不僅整體上節(jié)省了費(fèi)用，而且還便于維護(hù)。

2.4測(cè)量功能

工作人員是通過(guò)眼睛看、耳朵聽(tīng)，根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)的顯示來(lái)判斷其是否正常工作的，工作人員是利用外界測(cè)試工具對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的，但自動(dòng)控制系統(tǒng)自身具備對(duì)電氣設(shè)備的電流、電壓和功率進(jìn)行檢測(cè)的功能，它可以詳細(xì)地檢測(cè)其數(shù)據(jù)，從而提高了對(duì)電氣設(shè)備的控制效率，為工作人員的管理和工作也帶來(lái)了便捷。

2.5智能化功能

自動(dòng)化控制系統(tǒng)具備智能化的功能，智能化功能是隨著科技的發(fā)展、電子計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展不斷研發(fā)的新技術(shù)，它利用電子計(jì)算機(jī)控制便可對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)進(jìn)行操作，并具有高效性和安全性，可以節(jié)省人力的工作。

3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

社會(huì)在不斷進(jìn)步，人類(lèi)思想也在隨之不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的電子軟件技術(shù)被廣泛應(yīng)用并得到了高度重視，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)也將會(huì)向集成系統(tǒng)的方向發(fā)展，從而改變傳統(tǒng)單一的設(shè)備運(yùn)行時(shí)代。隨著電子商務(wù)不斷發(fā)展和廣泛利用，將電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)合IT共融應(yīng)用的聯(lián)合方式，會(huì)隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展而被廣泛應(yīng)用，它是將IT技術(shù)與多媒體技術(shù)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)融合的一種形式，可以通過(guò)內(nèi)存系統(tǒng)的應(yīng)用，利用顯示器的瀏覽來(lái)從事各種生產(chǎn)的需求，不僅節(jié)省人力、物力、勞資，而且還提高了效率，所以說(shuō)將電氣自動(dòng)化系統(tǒng)與IT結(jié)合應(yīng)用是將來(lái)一大發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，不僅提高了軟件、通訊、組態(tài)環(huán)境的功能和利用效率，而且也提高了各項(xiàng)電子技術(shù)間的配合使用度，因而將計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中是必然的發(fā)展趨勢(shì)。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)功能與發(fā)展趨勢(shì)的探討和分析，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)就是一種在無(wú)人力直接參與工作的狀態(tài)下，自行對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制和檢測(cè)的技術(shù)系統(tǒng)，不僅可以提高電氣設(shè)備運(yùn)行的工作效率，對(duì)電氣設(shè)備起到安全、保護(hù)和監(jiān)控作用，而且可以減少工作人員的工作量，對(duì)電氣事業(yè)的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用也起到一定的降低作用。同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，將電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)與IT、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)融合應(yīng)用則是必然發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

作者：李艷紅 單位：國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司延邊供電公司調(diào)控中心

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:DCS鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)探析

1DCS系統(tǒng)的基本構(gòu)成

DCS系統(tǒng)在很長(zhǎng)時(shí)間就已經(jīng)得到了相關(guān)方面的普及工作，而且其在實(shí)際中的應(yīng)用效果也是非常好的，可以說(shuō)在各個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域都有其不可取代的地位。DCS系統(tǒng)就是集散的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的核心思想是通過(guò)分散控制，進(jìn)而進(jìn)行集中操作的指導(dǎo)方針。DCS系統(tǒng)主要是由上位系統(tǒng)還有下位系統(tǒng)構(gòu)成，上位系統(tǒng)應(yīng)用的是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)，還有報(bào)警處理，打印以及控制參數(shù)的設(shè)定等，都是運(yùn)用組態(tài)軟件來(lái)完成實(shí)時(shí)的顯示工作。在實(shí)際的作業(yè)工作中，通過(guò)借助于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，然后對(duì)上位系統(tǒng)進(jìn)行全方式的控制，這方面的內(nèi)容主要包括應(yīng)用WinCC組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行的實(shí)時(shí)的顯示，處理，還有對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行的設(shè)定，以及對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的工作，對(duì)一些可能出現(xiàn)問(wèn)題的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，還有最終數(shù)據(jù)的輸出功能等。而下位系統(tǒng)是由PLC構(gòu)成的，同時(shí)還要連接現(xiàn)場(chǎng)的一些設(shè)備。在上下位系統(tǒng)之間，通過(guò)應(yīng)用Ethernet來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊，其根本目的就是要滿(mǎn)足對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。就目前而言，基礎(chǔ)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)組件主要有S7－300系列的PLC硬件，而系統(tǒng)平臺(tái)的主要界面是Windows2010，其監(jiān)控軟件是WINCCV6.0，相應(yīng)的編程軟件是STEP7V5.3。

2針對(duì)于DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體方案

2.1控制任務(wù)的運(yùn)行方法。

（1）自動(dòng)調(diào)節(jié).通過(guò)對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整，這樣來(lái)適應(yīng)外界的負(fù)荷，還有工質(zhì)參數(shù)的要求，同時(shí)還能讓鍋爐保持在比較經(jīng)濟(jì)的工作狀況下運(yùn)行。（2）程序控制。在程序控制方面而言，比如引風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，還有爐排的啟動(dòng)順序等，它們控制開(kāi)關(guān)的啟、停以及運(yùn)行等動(dòng)作，通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化的控制。（3）保護(hù)聯(lián)鎖。如果是從保護(hù)聯(lián)鎖方面而言，比如鍋爐在運(yùn)行的過(guò)程中，這個(gè)系統(tǒng)配置對(duì)水位是否正常，以及壓力是否正常等情況能夠進(jìn)行報(bào)警的系統(tǒng)功能，同時(shí)還包括那么針對(duì)保護(hù)作用的，對(duì)壓力以及水位異常情況下的連鎖保護(hù)功能。建立電氣聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，可以有效的預(yù)防和杜絕在設(shè)備關(guān)閉過(guò)程中的操作性失誤。

2.2控制系統(tǒng)本身的功能

（1）控制燃燒系統(tǒng).燃燒系統(tǒng)的控制的目的就是確保蒸汽管內(nèi)的壓力穩(wěn)定，與此同時(shí)還要保證有足夠的燃燒效率。所以為了平衡這二者的關(guān)系，操作人員在調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷以及燃料的時(shí)候，就需要及時(shí)的對(duì)送風(fēng)，還有引風(fēng)量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和改變。如果負(fù)荷增減的度量比較大，還可以選取調(diào)節(jié)措施為停開(kāi)數(shù)層或某一層。（2）鍋爐送風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。鍋爐送風(fēng)的主要目的是讓投入的燃料，在爐膛燃燒的時(shí)候，能夠自動(dòng)的投入合適的風(fēng)量，進(jìn)而保證鍋爐的原料的有效燃燒，從而來(lái)提高鍋爐的工作效率。這里需要涉及到控制參數(shù)，而對(duì)送風(fēng)的控制參數(shù)而言，主要是送風(fēng)參數(shù)，還有煤氣的壓力參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)可以讓鍋爐的熱效率得到保證，通過(guò)借助不斷的對(duì)送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度的大小進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)送風(fēng)壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。如果有兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)同時(shí)的在運(yùn)行，就應(yīng)該并列其中的一個(gè)，而對(duì)另一個(gè)的送風(fēng)機(jī)的擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)。（3）對(duì)爐膛內(nèi)負(fù)壓力的調(diào)節(jié)。平衡量和引風(fēng)量的目標(biāo)，是當(dāng)鍋爐的運(yùn)行處于穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，要保持它的為微負(fù)壓，做到這一點(diǎn)，系統(tǒng)就可以有效的并且安全的運(yùn)行。爐膛中的負(fù)壓自動(dòng)控制機(jī)制，是通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)入口的風(fēng)門(mén)開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)過(guò)程中，一定要保持爐膛內(nèi)的負(fù)壓在－20到10Pa的微負(fù)壓狀態(tài)之間，進(jìn)而就可以保證鍋爐安全的燃燒。（4）對(duì)蒸汽溫度的調(diào)節(jié).在蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方面，現(xiàn)在基本上都是選用自制的冷凝水噴減溫裝置。它的工作原理是按照蒸汽的出口處，對(duì)溫度測(cè)量的結(jié)果來(lái)判斷的，通過(guò)自動(dòng)打開(kāi)調(diào)節(jié)閥，然后對(duì)溫度進(jìn)行有效的調(diào)整，以此來(lái)保證溫度處于正常合理的范圍之內(nèi)，也就是在430到450℃之間。這些就是DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體方案，這個(gè)方案的有效落實(shí)，在實(shí)際的生產(chǎn)中，不僅能夠給相關(guān)的操作人員以很大的方便性，而且還能有效的保障各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)加工工作，尤其是在對(duì)燃燒的鍋爐的保護(hù)方面，只要按部就班的執(zhí)行每一項(xiàng)的工作內(nèi)容，而不是偷工減料的落實(shí)工作，鍋爐在工作方面是不會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的事故的，所以相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員對(duì)一線(xiàn)的操作人員，一定要做好相關(guān)的培訓(xùn)工作，進(jìn)而保證DCS控制系統(tǒng)在實(shí)際的生產(chǎn)中發(fā)揮其最大的作用，給企業(yè)創(chuàng)造出更大的價(jià)值。

3針對(duì)于DCS控制系統(tǒng)的控制聯(lián)鎖保護(hù)技術(shù)

3.1鍋爐的保護(hù)設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用

為了安全的監(jiān)控爐膛，更好的保證穩(wěn)定的鍋爐燃燒情況，所以就需要控制好DCS的軟硬件。在運(yùn)行的時(shí)候，被輸送到燃燒爐跟前的高爐煤氣，還有焦?fàn)t煤氣分別從鍋爐的燃燒器，送入到爐膛內(nèi)部而進(jìn)行燃燒過(guò)程，煤氣燃燒所需要的空氣是由鼓風(fēng)機(jī)提供給，而鼓風(fēng)機(jī)在工作的過(guò)程中，先要把冷空氣送到空氣的預(yù)熱器內(nèi)，然后通過(guò)加熱后，再讓熱風(fēng)道把熱空氣送進(jìn)爐膛內(nèi)。如果煤氣的壓力過(guò)低，或者鼓風(fēng)的引風(fēng)因?yàn)槠渌墓收隙Ｖ沽斯ぷ鳎仩t的內(nèi)部就會(huì)發(fā)生回火而造成爆炸的事故，對(duì)鍋爐中的所有氣動(dòng)閥來(lái)說(shuō)，在切斷層面上都必須要進(jìn)行連鎖控制，這樣才能保證在出現(xiàn)異常的時(shí)候，所有的安全氣閥都可以被自動(dòng)的連鎖系統(tǒng)給切斷，也就是說(shuō)，點(diǎn)火煤氣壓力控制點(diǎn)火小的氣動(dòng)閥，而噴氣自動(dòng)閥，還有高爐煤氣壓力控制高爐的大噴氣動(dòng)閥，在它們之間實(shí)現(xiàn)連鎖和切斷，這對(duì)于所有的氣動(dòng)閥來(lái)講，如果讓引風(fēng)機(jī)以及鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行全部的控制，那么一旦出現(xiàn)鼓風(fēng)，引風(fēng)機(jī)停止作業(yè)的情況，就會(huì)造成所有的氣動(dòng)閥都會(huì)被快速的連鎖切斷。

3.2水位連鎖保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

針對(duì)于DCS控制系統(tǒng)方面，其在處理水位變化方面能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的自動(dòng)化控制。這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了因壓力的大小而導(dǎo)致水位偏高或偏低的聲光報(bào)警裝置，還有因水位偏低而停爐熱工連鎖保護(hù)保護(hù)功能。尤其是氣泡水位的控制設(shè)計(jì)方案，其可以根據(jù)給水的流量，還有氣泡液位和蒸汽的流量對(duì)給水閥進(jìn)行合理化的調(diào)節(jié)，進(jìn)而保護(hù)了鍋爐水位的穩(wěn)定性。

這種DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅能夠達(dá)到上面的效果，而且還能很好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能，環(huán)保以及降耗，并且最終能夠達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益目的，以上通過(guò)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的分析，尤其是在DCS系統(tǒng)反面下的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的闡述，希望能給業(yè)界人士提供一些借鑒。

作者：王瑋琳 單位：西安磐石電力科技有限公司

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:電纜屏蔽層自動(dòng)控制系統(tǒng)分析

1概述

化工行業(yè)的自動(dòng)化程度的提高對(duì)于各類(lèi)控制系統(tǒng)的安全可靠程度提出了較高的要求。系統(tǒng)中各溫度測(cè)量數(shù)據(jù)、壓力測(cè)量數(shù)據(jù)、流量測(cè)量數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速測(cè)量數(shù)據(jù)、震動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)、閥門(mén)控制數(shù)據(jù)通常采用模擬量4~20mA電流信號(hào)進(jìn)行傳輸。由于在控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備頻繁的啟動(dòng)、停止再加上現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力線(xiàn)路與控制線(xiàn)路密布在一起，導(dǎo)致傳輸模擬量等信號(hào)的控制線(xiàn)路存在嚴(yán)重的電場(chǎng)和磁場(chǎng)干擾；化工工業(yè)系統(tǒng)中往往又分部幾百乃至幾千個(gè)輸入輸出通道，控制線(xiàn)路之間的相互耦合也會(huì)形成電磁干擾。在存在干擾環(huán)境中的控制電纜的屏蔽層若不能合理的進(jìn)行處理，就會(huì)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響使其不能正常工作。自動(dòng)控制系統(tǒng)經(jīng)常出由于控制電纜受到的電磁干擾信號(hào)沒(méi)有得到有效的釋放進(jìn)而影響到系統(tǒng)中的模擬量、數(shù)字量等信號(hào)，而由其中的跳車(chē)信號(hào)引的系統(tǒng)跳車(chē)現(xiàn)象。因此我們需對(duì)電纜屏蔽層在控制系統(tǒng)中所起到的作用引起高度重視，下面關(guān)于控制電纜屏蔽層的兩種接地方式及如何才能做到最有效的防干擾來(lái)進(jìn)行論述。

2控制電纜屏蔽兩種接地方式和優(yōu)缺點(diǎn)

2.1控制電纜屏蔽兩種接地方式

（1）控制電纜屏蔽層的一端接地即是電纜屏蔽層的一端直接接地，電纜的另一端不做接地或者進(jìn)行保護(hù)接地。電纜屏蔽層單端接地情況下，沒(méi)有接地的一端金屬屏蔽層與大地之間會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，電纜中感應(yīng)電壓的大小與電纜的長(zhǎng)度成正比，但不會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)環(huán)流通過(guò)電纜的屏蔽層。電纜屏蔽層一端接地的目的就是利用抑制電勢(shì)電位差達(dá)到消除電磁干擾的效果。（2）控制電纜屏蔽層的兩端接地就是將屏蔽電纜的兩端的金屬屏蔽層均與接地裝置連接，電纜屏蔽層兩端接地的情況下，這樣就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓存在屏蔽層中，但是受到干擾磁通的影響時(shí)會(huì)在屏蔽層中產(chǎn)生環(huán)流，若果兩端接地點(diǎn)的電勢(shì)不相等，就會(huì)在屏蔽層中形成較大的電勢(shì)環(huán)流，產(chǎn)生的環(huán)流就會(huì)對(duì)通訊信號(hào)產(chǎn)生抵消和衰減的影響。電纜屏蔽層兩端都接地，電磁感應(yīng)就會(huì)在屏蔽層上產(chǎn)生感應(yīng)縱向電流，該電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和主干擾方向相反的二次場(chǎng)，這樣就會(huì)抵消主干繞場(chǎng)的影響，就會(huì)顯著降低磁場(chǎng)耦合所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，查閱資料中的實(shí)驗(yàn)證明這種情況下可將感應(yīng)產(chǎn)生的電壓降到不接地時(shí)感應(yīng)電壓的10%以下。

2.2控制電纜單端接地與兩端接地的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）控制電纜屏蔽層一端接地，一是：可有效阻止控制電纜的線(xiàn)芯與外界環(huán)境形成電容，這樣控制電纜的線(xiàn)芯就不會(huì)因環(huán)境中的電場(chǎng)變化而產(chǎn)生充放電的現(xiàn)象，這樣就可以防止靜電干擾的影響。二是：屏蔽層采用一端接地，避免由電纜屏蔽層兩端產(chǎn)生的電位差使屏蔽層內(nèi)形成接地環(huán)流，造成設(shè)備誤動(dòng)或損壞的現(xiàn)象?？刂齐娎|屏蔽層單端接地也存在問(wèn)題，單端接地方式適合長(zhǎng)度較短的線(xiàn)路和電磁感應(yīng)的干擾不大的場(chǎng)合。靜電感應(yīng)電壓有時(shí)會(huì)影響電路信號(hào)的穩(wěn)定，還比較容易形成天線(xiàn)效應(yīng)。（2）控制電纜屏蔽層兩端接地的的優(yōu)點(diǎn)，一是：當(dāng)控制電纜由磁通包圍時(shí)，將會(huì)感應(yīng)出屏蔽電流在控制電纜屏蔽層中，這樣屏蔽電流就會(huì)產(chǎn)生磁通可以抵消由磁通對(duì)電纜線(xiàn)芯的影響。若是屏蔽效果理想，在兩種磁通共同作用下，就會(huì)使被屏蔽層完全包圍的控制電纜線(xiàn)芯中的磁通為零，屏蔽層產(chǎn)生力一個(gè)理想的法拉第籠。二是：電纜屏蔽層的兩端接地，可以降低由于大地電位升高產(chǎn)生暫態(tài)感應(yīng)電壓。當(dāng)雷電通過(guò)避雷器引入到地網(wǎng)，使接地系統(tǒng)中的沖擊電流增大時(shí)，就會(huì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生暫態(tài)的電位波動(dòng)，與此同時(shí)接地網(wǎng)的視在接地電阻也將升高。當(dāng)電纜在上述電位升的區(qū)域敷設(shè)時(shí)，電纜就會(huì)因?yàn)殡娢坏牟▌?dòng)而受到干擾?？刂齐娎|的屏蔽層兩端接地也存在一定的問(wèn)題，一是：當(dāng)接地系統(tǒng)中出現(xiàn)短路電流或者雷擊電流時(shí)，因電纜屏蔽層兩端的電位不同，就會(huì)在屏蔽層內(nèi)流過(guò)電流，會(huì)產(chǎn)生額外的沖擊和干擾電壓；二是：當(dāng)電纜屏蔽層內(nèi)流過(guò)電流時(shí)，就會(huì)對(duì)每個(gè)線(xiàn)芯將產(chǎn)生干擾信號(hào)，若果電纜芯在強(qiáng)電回路上時(shí)這樣就因電纜屏蔽層中的電流產(chǎn)生的干擾信號(hào)影響就不大。

3自動(dòng)控制系統(tǒng)中電纜屏蔽接地注意事項(xiàng)

（1）在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)要盡量采用遠(yuǎn)離技術(shù)：通訊信號(hào)的控制線(xiàn)路要遠(yuǎn)離強(qiáng)信號(hào)的線(xiàn)路敷設(shè)，尤其是要遠(yuǎn)離動(dòng)力電纜線(xiàn)路；敷設(shè)電纜式避免平行進(jìn)行敷設(shè)，在施工現(xiàn)場(chǎng)可以采用敷設(shè)不同橋架的方式來(lái)隔離不同的電纜。這樣來(lái)減少控制線(xiàn)纜之間的串?dāng)_。（2）抑制磁場(chǎng)耦合所引起的干擾，盡可能的屏蔽干擾源：對(duì)于像變頻器這樣的強(qiáng)干擾源設(shè)備要和控制電纜之間采取有效的屏蔽措施，可以把產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾的設(shè)備和控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸通道設(shè)計(jì)在不同的箱體。變頻器的動(dòng)力變頻電纜建議選用帶屏蔽層的電纜，采用單端接地的連接方式。（3）通訊信號(hào)的輸入輸出大多項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)均選用帶雙絞屏蔽的電纜。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是感性耦合引起的干擾可以通過(guò)雙絞屏蔽線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn)與其返回線(xiàn)絞合來(lái)減少。雙絞線(xiàn)的阻抗是一樣的，這樣線(xiàn)芯本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾或環(huán)境中磁場(chǎng)干擾都可以較好的抵消。同時(shí)，采用這種平衡式傳輸方式也具有很強(qiáng)的抗共模干擾的能力。

4結(jié)語(yǔ)

在控制系統(tǒng)中對(duì)信號(hào)精度要求較高，干擾比較嚴(yán)重的情況下，抑制信號(hào)傳輸過(guò)程中收到的干擾采取的方式要從多方面進(jìn)行考慮。首先，必須正確的選擇信號(hào)線(xiàn)路來(lái)抑制串模干擾的影響?，F(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)耐ㄓ嵭盘?hào)精度要求較高的電纜要選擇屏蔽雙絞線(xiàn)或同軸電纜。選擇了合適的通訊線(xiàn)纜滯后后，還必須正確地進(jìn)行敷設(shè)：敷設(shè)的線(xiàn)路要盡可能的遠(yuǎn)離干擾源；傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的線(xiàn)路不能共用同一股芯線(xiàn)；傳輸信號(hào)的電纜與供電電纜必須分開(kāi)敷設(shè)，盡量避免平行敷設(shè)。若是現(xiàn)場(chǎng)條件有限，信號(hào)電纜和電源電纜敷設(shè)在一起時(shí)，要采用設(shè)置與大地連接的隔板或者在電源電纜上安裝屏蔽罩等措施。其次，在安裝電纜時(shí)，傳輸信號(hào)的屏蔽層的接地方式要合理選擇，原則上屏蔽層的接地應(yīng)采取和信號(hào)源與接收裝置端相同的接地方式，在施工現(xiàn)場(chǎng)屏蔽層大多都是在控制裝置側(cè)接地。不管使用哪種接地方式，根據(jù)接地理論，都必須遵守低頻電路(頻率<lMHz)應(yīng)單點(diǎn)接地的原則，這樣可以避免地環(huán)路的形成，來(lái)防止地環(huán)路產(chǎn)生的電流引入到信號(hào)回路中而引起干擾。無(wú)論是單端還是雙端，原則是死的，實(shí)效才是目的，需以能解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題和設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行為重，往往只能靈活處置。

作者：于傳濤 單位：中國(guó)化學(xué)工程第三建設(shè)有限公司

自動(dòng)控制系統(tǒng)論文:新工藝炭黑生產(chǎn)裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1主要控制回路的設(shè)置及儀表選型

1.1反應(yīng)部分

在炭黑生產(chǎn)的反應(yīng)部分，進(jìn)反應(yīng)爐的燃燒空氣、燃料油、原料油及添加劑的流量、壓力等都有自動(dòng)控制。這里介紹幾個(gè)重要的控制回路。

1.1.1反應(yīng)爐燃燒空氣流量調(diào)節(jié)

準(zhǔn)確測(cè)量空氣量是這個(gè)調(diào)節(jié)回路的關(guān)鍵點(diǎn)。通過(guò)孔板測(cè)得的流量還要進(jìn)行溫壓補(bǔ)償，同時(shí)，還需要引入空氣濕度值（露點(diǎn)）。再由DCS進(jìn)行計(jì)算，從而得出準(zhǔn)確的空氣量，并以此為依據(jù)，來(lái)控制空氣進(jìn)空氣預(yù)熱器的流量。由于這里的管道口徑較大，所以，控制閥選用氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥。

1.1.2進(jìn)反應(yīng)爐原料油流量調(diào)節(jié)

由于原料油溫度較高（280℃），故需采用高溫型質(zhì)量流量計(jì)，以獲得準(zhǔn)確流量值，確保調(diào)節(jié)信號(hào)的精準(zhǔn)，達(dá)到流量穩(wěn)定的目的。

1.1.3添加劑流量調(diào)節(jié)

由于添加劑的流量很小，且精度要求高，所以，采用質(zhì)量流量計(jì)?？刂崎y為小口徑氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，過(guò)去是靠進(jìn)口，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也有生產(chǎn)，使用效果尚可！

1.1.4反應(yīng)爐急冷溫度調(diào)節(jié)

新工藝炭黑的最大特點(diǎn)，是采用雙高溫技術(shù)，即入爐燃燒空氣高溫（800℃），入爐原料油高溫（280℃），而爐內(nèi)的最高溫度達(dá)1900℃以上，一急冷后為1050℃，對(duì)此點(diǎn)溫度的調(diào)節(jié)關(guān)乎產(chǎn)品的品質(zhì)，所以溫度的準(zhǔn)確測(cè)量與給水量的準(zhǔn)確控制是關(guān)鍵。

1.2收集部分

收集部分主要控制對(duì)象是主袋濾器、排氣袋濾器和再處理袋濾器。

1.2.1主袋濾器及排氣袋濾器尾氣出口反吹閥門(mén)順控

主袋濾器和排氣袋濾器各箱體都需要定時(shí)輪流吹掃。輪流定時(shí)關(guān)閉各箱體之一的出口蝶閥，打開(kāi)反吹蝶閥，吹掃一定時(shí)間后，關(guān)閉反吹風(fēng)閥，打開(kāi)出口蝶閥。接著，再進(jìn)行下一個(gè)箱體的吹掃，其時(shí)間間隔可用DCS設(shè)定。反吹時(shí)間一般為20～30s，幾個(gè)主袋濾器箱體中，總有且只有一個(gè)在反吹，由DCS安排輪換的次序。在DCS畫(huà)面上可用顏色顯示閥門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。

1.2.2再處理袋濾器閥門(mén)反吹脈沖控制

它是由設(shè)置在造粒廠(chǎng)房控制室內(nèi)的脈沖控制儀來(lái)完成的。另外，主、排袋濾器各箱體袋子的壓降情況，可通過(guò)差壓變送器測(cè)得，DCS將根據(jù)差壓值的變化，調(diào)整反吹的時(shí)長(zhǎng)，當(dāng)差壓值過(guò)大時(shí)，更換過(guò)濾袋子。為防止引壓管堵塞，測(cè)量管線(xiàn)應(yīng)考慮加裝吹掃裝置。

1.3造粒干燥部分

濕法造粒干燥控制系統(tǒng)，是由諸多調(diào)節(jié)回路組成的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

1.3.1復(fù)雜調(diào)節(jié)回路

(1）粘合劑流量和造粒水流量組成雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，以水流量為主回路，粘合劑流量為副回路。(2）造粒水流量和造粒機(jī)功率組成串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以造粒機(jī)功率為主參數(shù)，造粒水流量為副參數(shù)。(3）尾氣燃燒器的尾氣流量和燃燒空氣組成雙閉環(huán)比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以尾氣流量為主回路，空氣流量為副回路。(4）尾氣流量和造粒水組成雙閉環(huán)變比值控制系統(tǒng)。

1.3.2其他主要監(jiān)控回路

(1）造粒機(jī)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)：通過(guò)調(diào)節(jié)加熱蒸汽的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2）尾氣粉塵濃度檢測(cè)：考慮到要滿(mǎn)足環(huán)保的要求，近幾年，在炭黑設(shè)計(jì)中，已增設(shè)了對(duì)脈沖袋濾器出口管的放空尾氣，進(jìn)行粉塵含量監(jiān)測(cè)的儀表，即氣體粉塵檢測(cè)儀。需要注意的是，該儀表在使用時(shí)，應(yīng)考慮配置吹掃裝置。

1.4包裝部分

包裝部分的監(jiān)控，主要是炭黑貯罐的料位超限檢測(cè)，包括不合格品貯罐和產(chǎn)品貯罐。當(dāng)料位超高時(shí)，DCS將有聲光報(bào)警。該料位開(kāi)關(guān)選用射頻導(dǎo)納式或電極式料位開(kāi)關(guān)均可。新工藝炭黑裝置的儀表均為隔爆型或本安型。其遠(yuǎn)傳溫度計(jì)，多為熱電偶(K或B)，控制閥中，口徑≤150mm的，選用Globe氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，口徑＞150mm的，選用三偏心氣動(dòng)蝶閥。

2主要的報(bào)警、聯(lián)鎖

2.1主要的報(bào)警設(shè)置

僅在反應(yīng)部分就有多個(gè)報(bào)警對(duì)象。

2.2主要的聯(lián)鎖設(shè)置

一急冷溫度超高聯(lián)鎖停車(chē)（如溫度大于1010℃時(shí)）?？諝忸A(yù)熱器出口煙氣溫度超高聯(lián)鎖停車(chē)（如溫度大于710℃時(shí)）。當(dāng)尾氣加壓風(fēng)機(jī)(GB301)停機(jī)時(shí)，聯(lián)鎖打開(kāi)主袋濾器放空蝶閥（FV-1131）。作為最重要設(shè)備之一的主供風(fēng)機(jī)，其振動(dòng)、軸溫、電機(jī)電流及故障等信號(hào)，也都是緊急停車(chē)的依據(jù)。

3控制系統(tǒng)的選擇

如今，選擇DCS作為生產(chǎn)裝置的控制系統(tǒng)已很普遍，只是DCS與現(xiàn)場(chǎng)儀表間的信號(hào)傳輸方式有所不同?！皞鹘y(tǒng)方式”是每臺(tái)儀表與DCS系統(tǒng)，都有單獨(dú)連線(xiàn)，信號(hào)為4～20mADC、1～5VDC、脈沖頻率等，信號(hào)通過(guò)DCS電纜，由現(xiàn)場(chǎng)儀表直接進(jìn)出DCS的I/O卡。另一種方式是采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)儀表與DCS間的信號(hào)傳輸。以PROFIBUS總線(xiàn)為例，其信號(hào)為PA、DP,信號(hào)不能由現(xiàn)場(chǎng)儀表直接接DCS,而是中間還需設(shè)置PA/PA接線(xiàn)盒、DP/PACOUPLER耦合器（見(jiàn)圖1）或在現(xiàn)場(chǎng)加裝ET200信號(hào)轉(zhuǎn)換單元。可見(jiàn)，“傳統(tǒng)方式”的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，只是電纜用量較大。而“現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式”的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)及調(diào)試的工作量較大，但電纜（總線(xiàn)專(zhuān)用電纜）用量很少。就總體投資來(lái)說(shuō)，“現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式”的資金投入更大。所以，當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)較多（如大于2000點(diǎn)）且現(xiàn)場(chǎng)儀表分散時(shí)，“現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式”有優(yōu)勢(shì)，若反之，還是“傳統(tǒng)方式”更好！我們認(rèn)為，對(duì)于中等規(guī)模的炭黑裝置來(lái)說(shuō)，更適合采用“傳統(tǒng)方式”。

4幾點(diǎn)需要注意的問(wèn)題

一急冷后煙氣溫度TICAS-1104與TIAS-1104A的熱電偶插入深度應(yīng)短些，一般為入反應(yīng)爐內(nèi)壁200～300mm為宜。在開(kāi)車(chē)時(shí)，反應(yīng)爐烤爐的前幾天用TE-1114(分度號(hào)K)（470℃），后幾天用TE-1114A(分度號(hào)B)（1800℃），入反應(yīng)爐內(nèi)壁10mm即可，主要是觀察爐壁溫度。由于尾氣中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多種成分，而主袋濾器中的尾氣是有可能泄漏出來(lái)，而使其附近有少量CO和H2存在，根據(jù)《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，需要在主袋濾器附近，分別設(shè)置有毒氣體探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器。干燥機(jī)出口附近，由于溫度較高，所以?xún)x表電纜需采用耐高溫型電纜。

5結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平，是保證新工藝炭黑生產(chǎn)長(zhǎng)期平穩(wěn)可靠運(yùn)行，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)創(chuàng)優(yōu)的關(guān)鍵，只有不斷提高自控設(shè)計(jì)水平，才能滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝不斷創(chuàng)新的要求。只有以先進(jìn)的控制方案以及合理的儀表選型進(jìn)行設(shè)計(jì)，輔以正確的現(xiàn)場(chǎng)施工，才能使建成一條經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能環(huán)保且產(chǎn)品品質(zhì)一流的新工藝炭黑生產(chǎn)線(xiàn)成為可能！

作者：王勤 單位：天津市化工設(shè)計(jì)院