自动化控制系统篇1
1 控制系统自动化概述
控制系统自动化说的是在工作中通过电子技术对各工作系统进去自动化。将减少人力资源的支出。控制系统自动化目前应用于各个行业的各个领域，如电力系统自动化。电力系统发电机、变压器、开关、及输电线路等设备称作电力系统的一次设备，为了保证电力一次设备安全、稳定、可靠运行和电力生产以比较经济的方式运行，就需要对一次设备进行在线测控、保护、调度控制等，电力系统中将这些测控装置，保护装置，有关通信设备，各级电网调度控制中心的计算机系统，发电厂（站）、变电站等计算机监控系统等统称为电力系统的二次设备，其涵盖了电力系统自动化的主要技术内容。根据电力系统的组成和运行特点，电力系统自动化大致可以分成以下几种不同内容的系统。
2 控制系统自动化的发展
随着计算机技术、控制技术以及通信技术和电力电子技术的不断发展，控制系统自动化无论从其内涵还是外延都发生了巨大的变化。如今控制系统已经从成为一个计算机、控制、通信和电子产生，输送的统一体。为了满足这种调节和控制要求，系统自动装置可以分为正常运行自动装置。异常状态下的安全稳定控制装置以及保护装置等。控制系统自动化不断的由低到高由局部到整体的发展。；在控制策略上日益向最优化、智能化、区域化发展；在设计分析上日益要求面对多级系统模型来处理问题；在理论工具上越来越借助现代控制理论；在控制手段上日益增加了电力电子期间以及远程通信的应用。现今，控制系统自动化已广泛的应用到各个行业和各个领域中。
3 控制系统自动化在各行业的应用
3.1 控制系统自动化在电力中的应用
1、在变电站中的应用。变电站是电力系统中配电、送电的主要环节，目的是调节和分配电能，对电能的传输过程进行有效监控并调节相关参数，在传输电能方面发挥着重要作用。变电站自动化是电力系统重点关注的环节，提高变电站自动化程度对我国电力系统的发展至关重要。近年来，随着科技的不断进步，我国变电站自动化技术得到了快速发展，除了对现有设备进行技术改造外，还有效应用了网络技术、通信技术和微电子技术等现代化技术，使变电站设备的性能得到了改善、电力运行的安全性和稳定性得到了提高，实现了对电力系统的实时监控，降低了电力运行成本，提高了电力系统经济效益。
2、在电网调度中的应用。电网调度自动化是利用计算机网络操作系统，把一定区域内的变电和发电设备连接起来，对电能配置和传输过程中的各项参数进行有效监控，并采集相关电力数据，从而实现对调度设备的自动调整和控制，以便对整个电力系统的供电、配电情况进行综合！动态的评估，使电力系统的运行更加安全可靠。
3、在远动控制中的应用。随着科技的迅猛发展，对电网运行进行数据采集和时监控至关重要，实现电力调度自动化已成为电力系统的发展趋势。远动控制是电力调度自动化的一种重要形式，主要通过信道编码！数据采集和通信传输技术实现电力系统远动控制自动化，这样能够有效提高电力设备的利用率，降低故障发生率，能有效促进电力系统自动化进程。
4、在发电系统中的应用。集散控制系统是发电系统中的关键部位，是把监测设备及保护设备安装在同一个开关柜中，利用总线把二者连接起来，并把后台设备和通信管理设备进行连接。发电系统的控制电路由多台计算机进行分散处理，这样便于各个控制站间及时传送相关数据和信号。发电系统自动化增强了系统集中操作能力和分散控制水平，便于对发电系统实行分级管理，使系统配置的灵活性得到了提高。
5、在数据存储中的应用。由于电力系统是一个复杂的系统，因此在实际工作中需要存储和处理的数据量很大，如果仅靠工作人员手工记录和处理，不仅耗时费力，而且在记录和处理过程中容易发生错误。而通过自动化技术能够直接存储来自不同记录仪的数据，并通过线路上的检测点把相关数据传输到指定位置，这样便节省了大量人力和时间，同时也增加了数据记录和处理的精确度。
3.2 控制自动化在钢铁业的应用
在钢铁加工中，控制自动化经常被应用到控制加热炉的工作中。炉子8个控制区的每区装有两支分度号为S 型热电偶，用于炉温测量。电偶经补偿导线将测量的毫伏信号传输至控制系统，控制系统的温度控制器将处理后的模拟输出信号作为温度控制的设定值，驱动助燃空气和煤气的流量控制阀，控制炉子的供热量。炉子的8个区由孔板来测量助燃空气和煤气的流量，经流量变送器转换电流信号后送至控制系统。预热后的助燃空气的温度也由热电阻测量，并送至控制器，以温度和压力作为修正流量的条件。助燃空气流量控制功能之一是在控制器内部经PID 综合运算出煤气的流量值（取决于空燃比设定值） 计算结果将用于煤气流量控制阀的控制。靠近出料端安装一取压点来测量炉压，经由变送器转换成电流信号送至控制系统。控制器计算出输出值作为炉压控制的设定值，驱动烟道闸阀。流经换热器入口和出口的废气温度选用分度号为K 型热电偶测量，测量号送至控制器。热交换器下游的助燃空气压力被测量并以模拟量信号送给控制系统，经PID 计算送出输出信号作为设定值给助燃风机的入口调节阀门，调节助燃空气压力。
3.3 控制自动化系统在污泥处理中的应用
计算机控制系统通过超声波液位计检测污泥浓缩池的液位，当污泥浓缩池液位达到设定上限值时，系统自动开启污泥浓缩池搅拌机、污泥输送泵、污泥脱水机等污泥处理设备。当污泥浓缩池中的液位降到设定下限值时，自动关闭各污泥处理设备，同时自动打开冲洗水阀门，清洗污泥脱水机。
4 结语
随着经济的发展，科学水平 不断提高，单纯的依靠人力进行生产已无法满足现代社会的要求，所以控制系统自动化逐渐被人们应用于各个领域，各个行业，促进国家经济发展，提高人们的生活水平。如今控制系统自动化已应用于多个领域，本文通过控制系统自动化特点和在各个领域应用的情况进行了描述，有利于人们对控制系统自动化的了解，使控制系统自动化慢慢趋向于最优化、智能化、人性化和远程化的方向发展，且自动化技术在不断改进和优化，为我国经济发展做出贡献。
参考文献
[1] 王攀.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 [J]煤炭技术.2012（09）.
自动化控制系统篇2
高炉自动化控制系统具有组成设备多、位置分散、设备间联锁关系强、设备运行环境恶劣、安全性可靠性要求高等方面特点,基于PLC的高炉控制系统,在考虑高炉炼铁系统特点和要求的基础上,充分利用了PLC可靠性高、性能优异、功能丰富、扩展性好、易于使用等方面的优势,给出了针对性强和个性化的解决方案。
1、系统设计
高炉控制是集机械、电气控制和计算机应用为一体的技术,采用以PLC为核心的,集中与分散相结合的自动化控制系统,系统由1个中央控制室和上料系统、高炉本体、热风炉、除尘等四个控制站组成,通过高速100Mbps光纤工业以太网进行数据通信,自动化过程监控系统的布局及网络结构如图1。料批控制程序及选仓配料控制、料流调节阀开度控制及溜槽倾动和转动控制为重点;料车卷扬、探尺卷扬、布料器倾动上料系统、热风、布袋除尘,既要满足基本工艺要求,还要满足设计提出的工艺要求。
为了适应工艺操作,在各控制站设槽下及上料操作站、高炉本体操作站、热风炉操作站和布袋除尘操作站。所有的数字量输出点都采用继电器与外部设备进行电气隔离,模拟量输入输出信号都采用带光电隔离的模块。
1.1 通信网络
对于高炉自动化控制系统而言,自动化系统主要由二级控制系统和二层通讯网络构成。这样的系统布置也是为了在生产的过程中保证系统的完整性和合理性,确保系统自动运行。整个通信系统使用的是工业以太网,各个操作室都可以独立完成各自的任务,根据生产上的临时需要,各自独立的控制,每个操作台与中央控制室采用高速工业以太网连接进行信息传递,这样就可以真正的做到资源共享,互调数据等,同时构成了完整的过程监控系统。
1.2 操作方式
整个高炉的生产操作由各个操作台还有中央操作室相互配合完成。对于地面上的么个操作台实现集中手动、自动控制两种方式,其实最要的是进行工艺和电气参数的设定,运行方式的选择和开炉前后的一般操作等等,包括自动控制,软手动实现现场各电控设备的控制。每个操作台主要用于手动操作,并且在自动方式下实施人工干预。
2、系统功能
本文所介绍的高炉自动化控制系统是一个集顺序控制,过程控制,数据采集以及工况监视连带数据管理为一体的自动化控制系统。对生产上所用到的电动机和阀门等连带相关成套机电设备的开关量控制,包括各个部分的联锁起动,联锁关机,自动联锁控制,单步联锁控制,系统单步调试于一体。并在过程控制中数据的采集和处理(包括开关量和模拟量),带有完善的报警功能。开关量和模拟量报警的显示并有相关的记录和打印功能,针对生产上的历史曲线图、实时曲线图、电气仪表图和棒形图显示和打印。按照功能和结构划分,高炉系统分为四个分系统:槽下及上料控制系统、高炉本体系统、热风炉系统和除尘控制系统。
3、系统特点
高炉自动化控制系统,采用冗余的以太网络、PROFIBUS-DP总线网络将中心控制室计算机和PLC系统主站、PLC系统主站与远程I/O分站联系起来,构成一个分布式的控制系统,具体特点如下:
3.1 高炉自动化控制系统完善、强大的功能
支持冗余CPU配置,功能更强、速度更快。同时,配有品种齐全的功能模块,充分满足用户各种类型的现场需求。即使在恶劣、不稳定的工业环境下,依然可正常工作;无风扇设计提高了系统的可靠性;在运行过程中,模块可进行带电热插拔。
3.2 高炉自动化控制系统冗余解决方案
本文所介绍的高炉程控系统设计为冗余配置,其中包括电源冗余,CPU冗余,以太网络冗余,PROFIBUS-DP总线网络冗余等等。无论生产过程中哪个环节出现问题都可以不影响生产,也因此可以认为这个系统最大限度地保证了系统的可靠性以及安全性。
3.3 高炉自动化控制系统集中管理、分散控制
高炉控制系统设计为主站和远程两种模式,I/O从站的网络结构,并最终由系统主站统一管理系统内的设备,对于远程I/O分站而言,其功能只负责数据采集与设备驱动。这样的系统结构设计是十分合理的,既满足了系统设备间联锁关系强的要求,又满足了系统设备位置分散的要求。
3.4 高炉自动化控制系统开放性
高炉程控系统其实是一个开放性的系统。工业以太网、PROFIBUS-DP总线网络是目前应用最广泛和开放性最好的工业通讯网络,在各个行业都有广泛的应用,系统软件支持DDE、OPC、ODBC、SQL,同时提供了丰富的API编程接口,可以方便地进行系统扩展或与全厂辅控网、MIS和其他子系统进行无缝连接。
参考文献
自动化控制系统篇3
计算机系统与自动化系统的结合，可实现对生产线的数据采集、跟踪、管理、存储、打印，通过现场总线互联与控制室内人机界面组成一个全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动控制系统。
1 系统概述
生产线自动化现场总线控制系统主要由工业控制计算机、主控PLC、安全PLC组成。总线控制系统采用两层总线结构，上层采用以太网，下层采用PROFIBUS-DP总线。工业控制计算机、主控PLC通过工业以太网总线连接到交换机上，保证实现数据高速实时通讯。现场设备层采用PROFIBUS-DP为通讯总线，进行实时数据传输。安全PLC通过PROFIBUS-DP总线与主控PLC进行通讯。
PROFIBUS-DP总线与各分设备通过DP耦合器进行通讯，为避免单根总线电缆故障导致整个控制系统瘫痪，DP耦合器统一放到总控室控制柜中。
安全总线采用PILZ公司的安全PLC，现场安全门开关、各分设备的急停开关通过硬线接到总控室安全PLC的IO模块上，传输急停、安全门等安全信号，保证人身、设备安全。
2 控制方式
生产线运行控制功能主要是协调、控制、保障整条锻造生产线安全、可靠、高效的运行，根据工艺要求把生产线分成四个区域。
中频炉、去氧化皮及传送装置区域；
辊锻机、辊锻机械手区域；
16000T压力机、主机工位转移、主机出料机器人、喷雾机械手区域；
切边机、扭拐机、精整压力机、扭拐用机器人、精整用机器人、切边出料及传送车区域。
采用分区域启动、分区域控制的方式来完成整个生产线的控制。总线通过检测各个单机设备的运行状态，在某一区域或某一设备故障时，指挥其它设备动作，根据不同的状态对各单机设备发出不同的指令（等待，再恢复，或是全线停车）。
控制方式可分为自动控制、区域联动和手动控制。进行自动控制时，由主控PLC按预先编辑的程序对生产线进行控制。生产线正常启动时，系统默认进行自动控制方式运行。区域联动方式用于实现区域内部的设备联动控制，以实现区域的单独控制或区域内设备联调。
3 上位机监控系统
监控系统主要由以太网交换机、工业控制计算机、主控PLC和安全PLC组成，工业控制计算机负责生产的管理和生产线的控制，是监控系统的核心，主要实现以下几个功能。
（1）生产线的监视功能
生产线的监视功能通过监控组态软件实现对现场设备的运行状态的显示，以及控制系统中相关参数的显示，以图形化的形式显示生产线的状态，帮助操作人员及时了解生产的信息。监视功能又分为系统总体监视功能、分类设备监视功能和趋势显示功能。
（2）生产线的数据采集和记录功能
工业控制计算机将现场生产相关数据进行采集，并将数据存储到数据库，供操作人员进行数据分析时使用。
（3）生产线的控制功能
生产线控制功能实现设备控制功能、前桥或曲轴模式选择功能和设备管理与维护功能。
（4）生产线的报警处理功能
监控系统提供丰富的报警功能，用于显示、处理生产线的报警信息，具体内容包括：报警显示功能、报警处理功能、报警等级功能和报警归档功能。
报警显示功能：监控系统提供报警页面、硬件报警、报警汇总等页面，实现了报警信息的实时文字显示。
报警处理功能：当产生报警后，操作员需要对报警信息进行处理，操作包括：确认、屏蔽、使能。打开页面，右击某条报警信息，弹出报警处理菜单，操作员通过点击相关菜单项完成处理操作。报警处理操作包括确认、屏蔽和使能三种方式。
报警等级功能：报警等级分为2级，分别是紧急报警、警告信息。每条报警信息都有一个报警等级，在报警信息列表中等级高的报警被优先响应。另外，不同等级的报警使用不同颜色的文字区分。
报警归档功能：生产线所有报警信息都会被归档到本地硬盘文件中。另外，针对不同的报警信息产生相应的动作，如确认、使能等处理操作都会被归档。操作员可以通过“报警汇总”页面查看近期的报警历史记录；另外还可以通过监控系统的报表功能来对报警历史记录进行查看、生成报表和打印。
（5）显示和打印功能
监控系统提供丰富的统计报表功能，“报表系统”可以按日、周、月或时间范围生成数据报表、操作记录报表、报警信息报表等。操作员可以进行报表的查看和打印操作。
（6）权限功能
监控系统提供2种操作权限来保证系统安全，分别为运营操作级和系统管理级。系统管理级是指在对监控系统进行软件维护、故障维修等管理时的权限分级，该级别的用户及权限设置通过组态软件来实现。
运营操作级是指监控系统在运营状态下的用户操作权限分级，可根据用户需求设置不同的操作级别，当系统运行时，用户需输入合法的用户信息，才能被允许进入监控系统，并能提供相应的权限操作。
4 结语
控制系统在体系结构、网络构成、软硬件配置和功能实现上采用综合自动化监控技术进行方案细化设计和系统配置，充分考虑系统的扩充性、扩展性、统一性、资源共享性和技术先进性，满足万吨锻造生产线的生产需求和未来扩充的需要；在保证系统技术先进性的基础上对可靠性、稳定性、安全性、可维护性和人机交互友好性的实现，满足了锻造生产线在温度、湿度、灰尘、防水、抗震、抗干扰和电磁兼容性的要求。
参考文献
自动化控制系统篇4
尽管PLC系统能够很好地与工业生产相融合，并在工业生产中发挥出强大的作用，有着很强的稳定性。但是如果受到特定条件的限制和影响，极有可能产生极其强烈的电磁波干扰，影响到程序的运算，使系统产生错误的操作指令，最终致使PLC的运转出现偏差。想要使得PLC控制系统变得更加可靠，应该从多个角度、多个方面、多个环节强化控制，才能够使其抗干扰能力得到系统性的提高。
2.1信号传输中断
首先机械设备发生故障会影响到信号的传输，出现中断现象，从而使得自动控制系统不能够接收到正确的指令，整个系统的运转出现停滞，自动控制系统发挥不出作用，无法对数据进行程序运算，难以执行系统发出的指令；其次如果触点没能够保证与接线严密的接触，这就会使得数据的传输出现中断，无法顺利到达数据库，这样一来数据就失去价值，不能够通过收集整理，来为决策提供科学的数据参考，同时也无法形成相关的数据统计；最后在信号传输出现中断的情况下，会导致机械出现触点抖动的现象，尽管相关的防御系统已经十分的完善，但是还是会受到系统扫描周期的限制，使得指令在计数累加的情况下出现偏差。还有各个阀门不能够正常的开闭，使系统运转处于混乱状态，最终导致系统呈现出极大的不稳定性。
2.2PLC在干扰下无法正常执行指令
当PLC受到干扰，指令传输就会出现故障，最终使得指令不能够得到标准执行；当控制变频器在启动的过程中出现故障，附带的电机无法正常运行；PLC无法对数字信号进行专业的处理，控制负载不能够得到妥善的解决。这些都是故障存在的原因，只有将这些问题有效的解决，系统才能够变得更加安全可靠。当PLC系统需要在高强度电磁干扰下正常运转和工作时，只能通过多线路分开供电的方式将动力电源与控制电源分离，如果条件允许，还可以利用具备屏蔽和隔离功能的变压器来完成供电，在线路构思时，应该在功率设置时就留有一定的余地，并运用稳压电源进行外接供电。
3从设计方案探究PLC控制系统可靠性
在信息技术快速发展的当今社会中，人们为了使得生活更加轻松，开始了对自动化的极力追逐，通过人们不懈努力，PLC系统已经从功能上实现了阶段性的优化，不仅能够将数字指令储存起来，使得整个控制流程集成化、模式化，还通过增添模拟量处理等附加功能实现运动以及过程的多方面控制。
3.1完善PLC报警系统
在对报警系统进行设计时，通过加入设计性的故障，以此来测试报警系统，当故障出现时，会通过文字的提示了解到发生的故障类型，故障的具置会显示在工艺流程图的指示灯上，为了避免指示灯故障影响到对机械运转状况正常的了解，还设置了专门的故障测试系统，当这一系统运行时，全部故障指示灯都会被点亮。为了将过去隐藏着的问题干净彻底的清除，应该加大人力、物力的投入力度，将相关的关键线路和重点环节进行仔细的核查。将指示灯分布在控制柜上，根据指示灯判断机械的运转是否正常。在这种情况下，要进行明确的界限划分，将指示灯在相对应的位置分布，当故障发生时能够对相关岗位上的主管人员起到及时的警示作用，方便责任人进行及时的应对，保证机械正常运转。
3.2强化PLC信号传输强度
确定相关的开关能够正常的闭合，保证变压器的稳定性，避免出现短路影响到信号传输，除此之外还能够避免接触不良的出现。加强PLC系统中分析系统的建设，使得信号在传输之后能够在数额方面得到体现，同时也能够在时长中得到体现，将各项指标的平均水平展示在主界面，通过模块建设使得分析功能更加多样化，不仅能够进行流向分析，还能够实现时段分析。
自动化控制系统篇5
随着当今社会的不断发展和人民生活水平的不断提高，生产和生活中对电气自动化的要求也日益渐高。因此，积极采用科学的方法，对议PLC在电气自动化中的运用进行分析就成为非常重要的手段。
二、浅析PLC
1、PLC的定义
PLC即可编程控制器，它是计算机技术领域的一个分支，服务于工业生产控制。PLC作为可编程序控制器，是以微处理器为基础，以互联网、现代通讯、计算机、自动控制等装置技术为主要保障的工业控制装置系统。它的基本结构包括有电源、存储器、输入输出接口、电路中央处理单元、功能模块及通信模块六个部分。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
2、PLC的特点
总的来说，，体积较小且重量较轻的PLC具有以下几点优势：实用性较强，PLC可依据电气自动化控制系统规模和需求进行灵活、方便的组合，从而满足工业控制的不同要求，再者PLC强大的运算能力可有效实现数字化控制；使用便捷，因其接口设计简单，编程语言简明易懂，现场调试简单，自检功能强大，开发周期较短，故便于使用和维护；抗干扰能力较强，由于其集成电路采用的是高性能的抗干扰技术，且接地地点选择正确，接地系统相对完善，不仅可以适应恶劣的工作环境，而且有助于提供系统可靠性能。
3、PLC的工作原理
第一阶段，即输入采样阶段。在这个过程中，PLC通过扫描来读取所采样的数据，之后把这些数据存储到输入输出映像区中相应的单元。在将采样数据输入之后，转入至用户程序并继续执行输出刷新操作。在这一过程中，就算输入的数据状态发生变化，也不会改变映像区中的处理单元所接收的数据。
第二阶段即程序执行阶段。在程序被执行的过程中，PLC的对用户程序进行扫描执行顺序总是自上而下的，扫描时，按照固定的顺序和路线进行运算，扫描顺序也是由左至右，自上而下，而扫描线路则是由用户程序的各个触电组合而成，进而得出准确的运算结果，并根据该结果来对逻辑线圈在存储区中的状态或者映像中的状态来完成刷新操作，进而确定是否执行用户程序中的处理指令。
第三阶段，系统输出刷新阶段。在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在执行完用户程序之后的刷新。在刷新过程中，系统的中央处理器会根据映像中相应的状态和前一阶段输入的数据来进行锁存电路，再完成对其他外设的驱动。这一阶段中的输出，才是可编程控制器所要完成的真正任务。
三、PLC技术运用趋势
在对PLC技术进行研究的过程中，相关人员要对PLC技术的抗干扰例不断提升，防止当前该技术在强电磁干扰的情况下出现控制失误或运行失误。当前PLC技术在一定程度上容易受到生产环境的影响，导致技术自动运行控制效果降低。除此之外，在对PLC技术进行研究的过程中，相关人员还要对该技术的设计、安装性能进行提升，对产品的创意进行研究。
四、PLC在电气自动化中的运用
1、用于顺序控制
顺序控制通常是由现场传感器、I/O站与主站层等三层网络结构所构成的，其中，主站层是由人机接口与PLC控制器共同组成，并设置于整个系统集控室中。在集控室当中，其主要是由PLC技术的控制系统所构成的，具有自动控制功能，不过也需要手动操作，对带联锁与解除联锁进行控制。主站层与I/O站间是通过光纤总线进行连接的，I/O站和现场传感器间是通过二次控制的电缆进行连接的。整个系统的程序是由多个功能模块与一个主程序的功能模块所组成的。企业工作人员能够在控制室中，通过PLC远程站完善系统功能，对其整个设备系统的运行工况进行控制与监视，可有效地实现整个钢厂系统的自动控制，甚至可实现无人值班，有效地提高了整个钢厂系统生产的可靠性与生产效率。
2、用于闭环控制
在钢铁系统自动化的控制中，经常要用到闭环控制方式来实现温度、压力、流量、速度等的连续变化的模拟量控制。当前新型的PLC也具有闭环控制功能，并且已十分成熟。各PLC生产厂家推出的PLC模块均提供了PID指令，可以实现PID控制，这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的，并存放在模块中，用户使用时只需设置一些参数，用起来非常方便，一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。
3、用于供水泵的控制
以钢铁厂恒压供水泵为例，其启动方式有三种自动启动、上位机手动启动和在现场控制箱手动启动。自动运行情况下，每台水泵根据累计运行时间的长短，在开机过程中由PLC控制单元的顺控模块选择运行时间累计短的为主泵、运行时间累计长的为备用泵。自动启动条件为水泵出口干管的压力下降到设定值时启动主泵，如果干管压力继续下降到整定值时，备用泵跟着启动，向干管打水。在上位机手动启动水泵，只需将欲启动水泵的控制开关打至“ON”位即可。而在现场就地控制箱上的手动启动只需首先将在现场就地控制箱上的控制方式选择开关打至“水泵手动”位后，操作欲启动水泵的启动和停止按钮，就能启动水泵。
4、用于开关量控制
随着PLC技术的不断发展，基于PLC技术的电气自动化系统被广泛运用在工业领域，例如钢铁企业系统中的开关量控制与顺序控制。钢铁企业的原控制系统多采用电磁型的继电器作为主要元件，不过此类控制系统因继电器中含大量的电磁设备，其触点比较多，众多机械触点降低了设备运行的可靠性，并且存在接线复杂及使用寿命低等问题，体积大占用了较大的空间。目前，PLC技术的运用，对开关量控制中的诸多问题进行了解决，尤其是PLC可靠性很高，控制断路器可靠性也很高，有效保证了钢厂开关设备的安全运行，控制高压断路器可以很好地执行正常手动分、合闸的操作，给出相应的指示信号；在其不能正常操作的时候，也可给出相应的指示信号；在正常分、合闸结束后，可自动地切断分、合闸间的回路；在事故发生时，其可以自动分闸，发出事故音响或者闪光信号，并具有闭锁功能。钢铁企业采取PLC技术控制后，对二次接线进行了简化，原繁琐逻辑电路与二次接线被PLC技术元件代替，原硬件参数调整由程序参数来设定，编制好符合相关要求的控制程序即可。
5、用于主泵的控制选择
主泵可以由PLC按各自的运行小时数来自动选择主泵或手动设定，在机组上位机上可以完成主用泵的选择方式的设定；当PLC重新启动后，将会默认主用泵。PLC将几台水泵的启动优先权输出到优先权选择继电器。PLC程序输出水泵的启动命令后与优先权继电器配合来选择启动相应的水泵。水泵的控制分PLC控制和常规控制。这两部分是相辅相成的，而且常规回路为PLC控制的补充，作为油泵控制的安全回路，即使在PLC故障灯特殊情况下，也能保证工业水的供给，提高了高炉、转炉等主流程设备运行的可靠性。
五、结束语
电气自动化系统作为电气工程项目施工的核心工作之一。提高PLC在电气自动化中的运用对电气自动化具有十分重要的作用。我们必须将科学的方法融合到电气自动化中的运用工作中。
自动化控制系统篇6
Key words: electric automazitation;ball and beam system;guide;automatic control
1球杆系统的控制理论简介
球杆系统是一个不稳定的系统,要使其稳定,必须给它施加控制作用。运用于球杆系统常见的控制理论有:
①PID控制。PID是一种简单易懂的通用控制器,适用于控制简单的过程。在对球杆系统进行运动学和动力学分析后,得到系统的非线性物理模型,线性化后得到球杆系统的状态方程。根据状态方程设计PID控制器,以满足球杆系统的瞬态和稳态性能指标。PID控制也可以不用得到系统的状态方程,直接借助实验的方法设计PID控制器。
②根轨迹及其频率响应法。根轨迹法是利用开环零点、极点在s平面的分布,通过图解的方法求得闭环极点的位置。根轨迹法可以比较快的获得近视结果。在球杆系统中,通过建模分析得到球杆系统的开环传递函数,做出其根轨迹图,可以得到其闭环传递函数存在位于s平面虚轴的极点,说明系统临界稳定。可以采用增加零极点方法校正系统,把临界稳定的系统转化为稳定的系统[2]。
③状态空间法。极点配置法通过设计状态反馈控制器将多变量系统的闭环系统的极点配置到期望的位置上,从而使系统满足工程师提出的瞬态和稳态性能指标。
④模糊控制。经典的模糊控制器利用模糊集合理论将专家知识或操作人员经验形成的语言规则直接转化为自动控制决策(通常是专家模糊规则查询表),其设计不依靠对象的精确模型,而是利用其语言知识模型进行设计和修正控制算法。在许多情况下,将模糊控制和PID控制两者结合起来,扬长避短,既具有模糊控制灵活、适应性强、快速性好的优点,又具有PID控制精度高的特点。
2球杆系统的构成
球杆实验装置由球杆执行系统,控制器和直流电源等部分组成。该系统对控制系统设计来说是一种理想的实验模型。正是由于系统的结构相对简单,因此比较容易理解该模型的控制过程。
球杆执行系统由一根V型轨道和一个不锈钢球组成。V型槽轨道一侧为不锈钢杆,另一侧为直线位移电阻器。当球在轨道上滚动时,通过测量不锈钢杆上输出电压可测得球在轨道上的位置。V型槽轨道的一端固定,而另一端则由直流电机(DC motor)的经过两级齿轮减速,再通过固定在大齿轮上的连杆带动进行上下往复运动。V型槽轨道与水平线的夹角可通过测量大齿轮转动角度和简单的几何计算获得。这样,通过设计一个反馈控制系统调节直流电机的转动,就可以控制小球在轨道上的位置。
此系统为一个单输入(电机转角)、单输出(小球位置x)系统,输入量利用伺服电机自带角度编码器来测量,输出量x由轨道上电位器的电压信号来获得。
系统包括计算机、IPM100智能伺服驱动器、球杆本体和光电码盘、线性传感器几大部分,组成了一个闭环系统。光电码盘将杠杆臂与水平方向的夹角、角速度信号反馈给伺服驱动器和运动控制卡,小球的位移、速度信号由直线位移传感器反馈回控制卡。计算机从运动控制卡中读取实时数据,当鼠标或键盘输入小球的控制位置时,由计算机确定控制决策(应向哪个方向转动、转动速度、加速度等),并由运动控制卡来实现该控制决策,产生相应的控制量使电机转动,带动杠杆臂运动,使小球的位置得到控制[3]。
①电气部分。a.小球滚动时位移的测量:直线位移传感器线性轨道传感器接+5V电压,轨道两边测得的电压作为IPM100控制卡A/D输入口的信号。当小球在轨道上滚动时,通过不锈钢杆上输出的电压信号的测量可得到小球在轨道上的位置。b.伺服电机输出角度的测量:采用IPM100控制器,电机驱动齿轮转动时角度编码器用于测量。
②机械部分。整个机构运行如下:电机转动带动与杠杆臂相连的齿轮带动,此时连接点与水平方向会有一角度(角度应被限定在±80°以内),轨道会绕左侧与固定座铰链处转动,轨道与水平方向的角度为。此处角度编码器用于测量角度。
3球杆系统数学模型
①球杆系统的建模分析。球杆系统的精确数学模型难以建立且相当复杂,需要做一些简化,建立其简化的数学模型。一般说来,对于反馈控制,近似的数学模型己经足够了。为便于建模,这里将球杆系统模型分解成四部分:即球杆控制部分模型、球杆机械部分模型、角度模型和伺服电机系统模型。球杆控制部分模型就是使球杆速度控制环能够满足小球位置控制环的需要,球杆机械部分模型将小球在导轨上的位置x(t)和导轨的仰角(t)联系起来,而角度模型则将导轨的仰角(t)与电机的转动角度(t)联系起来。球杆系统由IPM100运动控制卡进行控制,其伺服电机系统使直流电机的输出转角能够跟随系统控制器输出的电机给定转角信号。下面分别讨论球杆系统上述四部分数学模型的建立。
②球杆系统的控制模型。在球杆系统中,系统控制模型的建立就是要建立导轨仰角和电机输出位置之间的关系,使之能够满足小球位置控制环的要求。导轨仰角控制环实际上是一个速度控制环,这个闭环的控制目的就是使电机能够根据小球位置控制环的参考输出快速而准确的将导轨定位在指定角度。这样一来,小球的位置控制环就形成了一个外闭环,我们称之为主动环C2,而把控制导轨仰角的速度环称之为从动环C1。因为主动环决定了从动环的参考输入。在实际控制的过程中,小球在导轨上的位置是通过一个直线电位器反馈回来的电压测得的。将这个实际位置同目标位置相比较得出来的位置误差通过小球位置控制器的运算将得到一个数值。这个数值就是位置控制环输出给速度环的指定转角,速度环的控制器用这个转角和导轨当前的实际仰角之间的差值作为误差输入,运算后将得到最终驱动器输出给电机的控制电压,从而完成系统的一次控制。
③球杆系统机械部分的数学模型。对小球在导轨上滚动的动态过程的完整描述是非常复杂的,设计的目的是对于该控制系统给出一个相对简单的数学模型。
实际上使小球在导轨上加速滚动的力是小球的重力在同导轨平行方向上的分力同小球受到的摩擦力的合力。将小球在导轨上滚动的过程近似成一个质点,考虑小球滚动的动力学方程,小球在V型轨道上滚动的加速度为:
=gcos(t)-gsin(t)(1)
进行拉普拉斯变换即得到小球在轨道上的位置x(t)到V型导轨与水平面之间的夹角(t)的传递函数:
=(2)
④球杆系统角度模型。在实际控制过程中,导轨与水平面之间的夹角(t)是由直流伺服电机的转角输出来实现的。导轨仰角(t)与电机转角(t)之间的关系是非线性的但是静态的,同时大小齿轮的减速比也影响两者之间的关系。可近似得到:
==(3)
其中R是电机盘的半径,L是导轨的长度[1]。
⑤直流伺服电机系统的数学模型。在整个系统中,电机是唯一的动力来源。电机位置的输出将直接控制导轨的仰角,也将直接影响小球在导轨上的位置。因此,直流伺服电机模型的建立也是球杆控制系统中不可忽视的一个重要组成部分。采用直流伺服系统的任务是控制直流电机的转角,使其与给定转角协调。
整个球杆系统可以近似为由三个部分串级而成:球杆机械部分、角度转换部分以及直流电机部分。
自动化控制系统篇7
引言
随着社会的不断发展，人民生活水平的不断提高，居民对生活饮用水水质提出了更高的要求。国家卫生部于2006年12月颁布并于2007年7月1日实施的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中，规定居民生活用水水质检验项目由原来的35项增加到106项，增加了71项。该标准实施后，为提高出厂水水质，很多地方根据原水水质情况对传统自来水制水工艺进行了改造，在传统工艺的基础上，增加了一些新的制水工艺，常用的有：臭氧消毒活性炭吸附工艺、超滤工艺、对特殊水质进行处理的RO反渗透处理工艺等，这样，就大大改善了出厂水的水质，但对制水过程的控制也提出了更高的要求。
在当前随着计算机技术(Computer)、控制技术(Con-trol)、通讯技术(C ommunication)、显示技术(CRT)的发展和广泛应用，调度监控技术得到越来越快的发展，对于自来水控制系统也采用了由工业计算机IPC和可编程控器PLC组成的集数据采集、过程控制和信息传送于一体的监控网络。
1、自来水行业的经营方式和特点
自来水行业同道路、煤气、公交一样，属于城市公用事业和传统的自然垄断行业，关系到国计民生和人民基本生活需要，它的发展对于国家经济和社会发展具有基础性的重要作用。建国后的30多年中，一直把自来水行业当作福利性的事业单位看待，偏重它的福利性、公益性和服务性，因而一直实行福利性的低水价政策，目前普遍存在水价偏低的情况。由于受自然地理、水资源和经济发展水平等因素的影响，目前中国自来水行业主要特点是:许多农村地区还没有铺设自来水管网和使用自来水，通常以城市为中心建立自来水公司，城市规模的大小决定着自来水公司经营规模和经营范围的大小。自来水公司实行的是自来水的生产、管道网络的铺设、维修和自来水供应等业务的垂直一体化经营，各自来水公司的管道被未经使用自来水的地区所分隔，各自在本地区范围内实行独家垄断经营。
2、系统的组成与控制方案
2.1、系统组成
基于整个自动控制系统有数个控制站,现以某一个一级控制站为例,重点介绍PLC在其中的硬、软件的设置情况。PLC的硬件配置主要由基架、CPU模块、电源模块、数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块、通讯模块这几个配置组成,作为基础配置的基架,采用的是扩展型,置于其上的其他模块的位置编制除了CPU模块、电源模块这两个模块其他的模块位置比较模糊,一般都是先电源模块(最左端插槽)其次为CPU模块,尽管其余的模块位置没有讲究,但是一旦配置完成之后就不可以再改动。对于硬件中的基架进行拨号设置时,主要是依据具体情况而定。对于基架的四个拨码一般均采用16进制,但是“0”号主基架的拨码例外,需要将其四个拨码全部设置成“off”状态。
2.2、自来水厂自动化系统的PLC应用
PLC是可编程逻辑控制器，是一种具有微处理机的数位电子设备，用于自动化控制的数位逻辑控制器，可以把控制指令随时加载内存内储存以及执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数位类比等单元模组化组合而成。由于自来水生产具有连续性、不可替代性和不间断性、各工段距离远、设备分散、组网相对复杂等特点，考虑到系统运行的可靠性、稳定性、高速度和扩展性、人机界面的友善等因素，应选择增强型处理器，支持梯形逻辑(顺序流程控制)和结构化文本等编程方法，用于高速处理的应用。DH+网络，是世界上最广泛使用的工业局域网之一，它是最早为可编程序控制器提供远程编程、组态、排除故障的控制网络。系统中生产工艺所要求的全部参数都由PLC采集和控制，上位机只是人机界面和对生产数据进行后续处理，大大地提高了系统的可靠性。在系统功能方面，概括中心控制室的功能为：显示工艺流程图，全厂实时数据的动态显示及各个设备的工作状态、系统状态；全厂设备的自动控制功能为，提供手自动操作界面，实现画面及语音报警；实现操作及系统状态记录、历史查询、实时曲线、历史曲线、报表打印等，自动化控制系统可实现整个水厂无人值守。企业信息网络是管控一体化的基础，现场总线则为构建管控一体化网络铺平了道路。现场总线为开放式网络，可实现同类或不同类网络的互连以及网络数据库的共享，打破了传统控制系统的封闭性，使系统的开放性大大增强，既可实现水厂控制网络与其它网的无缝连接，也可把Internet引入水厂自动化，从而建成测控管一体化的综合自动化系统。
3、自动化控制系统在自来水行业之中的应用
3.1、自动化系统的不断应用对从业人员提出高要求
自控系统的发展与应用，对从业人员的素质提出了较高的要求，要求从业人员不仅要掌握水泵电机、气电动阀门、加氯加药等系统的基本原理知识，还要掌握必须的计算机网络通信、自动化控制等方面的知识，知识面广、专业跨度大。而目前我国大多数水厂普遍存在着从业人员素质较低、学历不高、业务知识匮乏等现象，使得自动化控制系统的硬件发展与人员素质出现不均衡发展现象，导致运行管理时出现一些问题，使自控系统的性能得不到全面发挥。为了使自动化控制系统性能得到更好的发挥，以创造出更高的价值，必须加强从业人员业务水平的培训以使其整体素质得到不断提高。这需要一个过程，而且随着人员的更替，这个培训过程需要长期坚持下去，使企业投入精力较大。那么怎样让自动化产品在各个领域得到完全自如地使用呢？能否设计出一款让不同层次的人都能较快熟悉并能自如操作又能简便维护的自控系统，不妨从以下几个方面考虑：在模块化设计的基础上使其逐步智能化，能够自行分析运行状态、自动给出故障判断等，这样，任何人都可以根据其状态提示判断其工作是否正常，根据故障显示信息立即找到故障原因，更换故障模块，实现真正意义上所有人都可以操作的自动化控制系统；与网络系统、信息系统、视频监控系统等进行进一步有机地结合，设计多功能模块，可实现与其它网络设备、视频设备的直接对接。
3.2、现场总线和管控一体化
信息网络是管控信息集成的基本条件,没有信息网络就不可能实现横向和纵向信息的沟通和汇集,建网的目标在于实现全范围内的信息资源共享,以及与外部世界的信息沟通〕。自来水行业的信息网络大致可分为层,即企业管理层,过程监控层和现场控制层。管控一体化解决方案中的现场控制层由现场总线设备和控制网段构成,把传统的集散系统控制站如水处理企业的分站的功能分散到了现场总线设备,此时的控制站实际是一个虚拟的控制站。现场总线技术与产品所形成的底层网络,充分发挥其使测控设备具有通信能力的特点,为控制网络与通用数据网络的连接提供了方便。企业信息网络是管控一体化的基础,现场总线网络通过现场总线接口与过程监控层相连,或者监控层直接由现场总线来担当监控站可以完成对控制系统的组态,执行对控制系统的监控、报警、维护及人机交互等功能企业管理层由各种服务器和客户机等组成,用于集成企业的各种信息,实现连接,完成管理、决策和商务应用的各种功能。
3.3、建设数字水务
数字水务是真实水务系统的数字化再现,将综合应用地理信息系统、全球定位系统、遥感、宽带网络、多媒体及虚拟仿真等技术,建立数据、网络、应用三大平台,对水厂、泵站、管网等水务基础设施和水质、水压等水情信息进行自动化监测、实时化调度、网络化办事、系统化管理和规范化服务。人们把利用以信息技术为核心来对水务工作进行改造和运用的过程,形象地称为数字水务。数字水务的目标就是构筑起以信息资源数字化、信息传输网络化、信息技术应用普及化为标志的数字水务基本框架,实现水务系统化管理、自动化监测、实时化调度、科学化决策、网络化办事、规范化服务的目标。
4、结语
企业信息网络是管控一体化的基础，现场总线则为构建管控一体化网络铺平了道路。现场总线为开放式网络，可实现同类或不同类网络的互连以及网络数据库的共享，打破了传统控制系统的封闭性，使系统的开放性大大增强，既可实现水厂控制网络与其它网的无缝连接，也可把Internet引入水厂自动化，从而建成测控管一体化的综合自动化系统。实现信息集、整合、分析、输送、反馈等信息的应用。为自来水厂降低成本提高效益带来了机遇，同时有效提升了水厂在同行业中的市场竟争力。
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自动化控制系统篇8
目前，温室是我国设施农业的主要形式，截至2009年，我国温室面积已达到300万hm2。其中，大量的温室移动设备主要还是以老式的传统机械为主，而苗床作为设施农业中一种重要的育苗设备在我国部分地区虽已有推广，但仍然还存在机械设备陈旧、自动化水平不高及区域分布不均匀等问题。“十三五”期间，随着我国制造业转型契机的到来，在“中国制造2025”的大环境下，现代自动化农业设备越来越受到关注和重视，而传统的纯粹依靠人工完成的农业设备成本过高、作业效率低下，不再适应现代农业设备的发展需要。现代自动化农业设备尤其是自动化移动苗床控制系统，作为解决当前人力成本过高及苗盘搬运设备自动化程度过低等问题的一种智能农业控制系统，将得到快速的发展;移动苗床控制系统作为致力于促使现代农业从粗放型向集约型方向发展的一整套智能化移动设备在未来几十年将逐渐被关注与研发。
随着互联网技术与智能制造技术的不断发展，移动苗床控制系统也将与现代IT技术和工业自动化技术相结合，不断推进移动苗床控制系统向智能化方向发展。移动苗床控制系统作为温室移动设备中的重要组成部分，是产品和运输设备之间的沟通纽带，可有效降低劳动力成本、提高设备运输可靠性，具有智慧控制和智能感知的特点。在未来的温室移动设备中，移动苗床控制系统将利用物联网技术和信息传感技术，以一定的协议为基础，更加智能、有效地连接互联网与产品，实现移动苗床控制系统的智能化，促进温室农业设备的可持续发展。
1自动化移动苗床控制系统的现状
1．1国外的发展现状
近年来，随着现代信息技术的迅猛发展，尤其是高精度伺服系统及嵌入式系统的普遍应用，世界上一些发达国家不断加大农业机械自动化的研究与开发力度。这些研究以市场为导向，以生产成本的降低为主要目标，最终达到降低人力成本及资源合理配置的目标，且研发中相当多的自动化农业机械产品已达到产业化的要求。以荷兰为例，作为世界上设施农业发展较为迅速的一个国家，在20世纪中，荷兰在温室园艺生产管理上投入了大量的劳动力，其蔬菜生产34%，花卉和盆栽生产分别为27%与28%，并且劳动力成本还在呈日益增长的趋势。为减少劳动成本、降低生产成本、提高生产率，荷兰在20世纪90年代已开始大力发展温室自动化生产装备系统，也包括自动化移动苗床控制系统，目标便是着力将生产作业自动化、信息化、智能化。同时，自动化生产企业也积极投身到创新开发自动控制系统中。例如，世界上知名的温室自动化设备生产厂商“Logiqs”当对积极进行温室自动化产品的开发与研究，该企业研制的自动化苗床设备(见图2)采用先进的伺服控制系统、传感器反馈系统、自动浇灌、照明系统及先进的上位机管理系统，对不同种苗的苗盘进行了集中式管理，不仅提高了自动化生产效率，而且降低了生产成本，提高了经济效益。如今，荷兰通过大力发展自动化移动苗床控制系统，实现温室自动化移动苗床高效自动化生产，同时广泛采用现代自动化技术(如先进物流控制技术、电子信息技术、传感器技术、伺服控制技术及无线通信技术等)，使其大量的温室移动设备实现自动控制，从而形成大型的、完整的、可循环的自动化移动苗床控制系统。
1．2国内的发展现状
我国温室自动化设备的研制起步比较晚，到20世纪80年代中后期才初步形成了我国温室工程技术体系。当时，对于苗床的研制还仅仅停留在机械结构方面，在研究移动苗床自动控制领域要晚于西方发达国家近10～20年。过去几十年，我国移动苗床主要以手动式移动苗床为主。此类苗床耗时、耗力，且对于劳动力要求特别高，在苗盘移动过程中要保证上面的种苗不受损伤。由于苗床一般安放在温室中，处于密闭状态，并且温室里对温度、湿度要求都较高，因此工人不能长时间呆在里面，这一局限性也促进了我国温室自动化控制系统的快速发展。近年来，国家对温室自动化设备研发资金不断投入，自动化移动苗床控制系统作为其中一种现代自动化农业控制设备，近几年已从单层人工运输发展成多层自动运输，并且整个苗床自动化相关配套设备已具有一定规模。通过从荷兰、以色列、日本等一些设施农业发展迅速的国家引进现代自动化移动苗床设备，再进行消化、吸收与技术创新，我国许多设施农业生产企业已取得较大的科技成果，有力地推动了我国自动化移动苗床的发展。以杭州恒农科技股份有限公司为例，该公司研发的自动化立体移动苗床系统除去机械框架，整个控制系统包括苗床搬运车伺服电机控制系统、天车行走控制系统及计算机生产管理系统。该设备已在上海都市菜园里正式投入使用，说明我国移动苗床设备的自动化水平有了一定的提高。
1．2．1采用定位精准的伺服控制系统
进入21世纪以来，随着劳动力成本的不断上升，传统的苗床移动设备已满足不了市场的需求。伺服控制系统作为目前国际上比较流行的一种驱动定位系统已被许多发达国家应用在温室自动化设备上。我国在苗床自动搬运设备上也进行了大量的研究，并且结合自身市场的需求，形成了一套完整的伺服定位控制系统。以上面介绍过的杭州恒农科技股份研发的自动化移动苗床控制系统为例，整个苗床搬运车采用伺服电机作为驱动器，结合苗床架上的传感器形成一个闭环控制系统，通过上位机控制器可将苗床搬运车沿着导轨准确定位在温室工厂里所需要的位置。这一套伺服控制系统也是目前国内比较先进的温室自动化控制系统。
1．2．2基于计算机物流管理模式已具备一定基础
过去几十年，我国在温室工程技术初具规模时期，大量的温室移动设备包括苗床都采用人工或者半自动的方式来进行搬运作业，可以说在移动苗床自动化运营管理水平方面一直处于落后的状态。近几年，随着计算机控制技术的快速发展，我国已经逐步摆脱传统纯粹依靠人工进行苗床搬运、浇水灌溉、灯光照明的一些固定式苗床设备，取而代之的是通过计算机进行集中管理作业的自动化移动苗床控制系统。例如，目前已研发出全自动控制的无土栽培营养液灌溉系统、LED自动辅助补光照明系统及基于计算机图像处理技术的育苗选种系统等，并形成了一套相对完整的计算机物流管理模式，从而有效地保证了种苗培育的优良性与科学性。这一自动化管理模式降低了生产企业的劳动力成本，增进了企业的生产效益，也提高了我国温室设备的自动化水平。
1．2．3数据采集与传输更加科学、准确
随着现代传感器、现场总线的广泛应用，过去温室移动苗床上种苗生长数据难以采集与传输的问题将得以解决，目前国内应用比较多的农用传感器有温湿度传感器、位移传感器及照度传感器等。这些传感器构成了整个温室大棚的数据采集系统，为后期计算机分析种苗生长状况环节提供了大量的数据基础，是现代自动化移动苗床控制系统必不可少的一部分。在现场总线方面，目前应用比较多的主要是以CAN总线为主。它是德国BOSCH公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议的现场总线，可以实现多主方式工作，通信速度可以达1Mbps/40m，最大通信距离可达10km，并且开发成本仅为同类现场总线的1/3。由于苗床上种苗的生长情况需要实时监控，数据上传与下达需同步进行，因此CAN总线目前被广泛应用在自动化移动苗床控制系统中。
2目前自动化移动苗床控制系统存在的问题
我国对自动化移动苗床控制系统的研究开始于20世纪80年代，在近几十年的发展中，通过不断吸收国外农业发达国家的先进技术及自身的研究创新，已取得了良好的成绩;但与荷兰、美国、以色列等一些设施农业比较发达的国家相比，我国在设施农业自动化设备区域分布、自动控制系统可靠性、后期系统维护上存在一定的问题。
2．1部分地区移动苗床的自动化水平不高
当前，虽然我国在温室自动化移动苗床上取得了举世瞩目的成就，但我国幅员辽阔，目前只有在东部沿海等一些发达城市应用了自动化移动苗床控制系统，而这些地方恰恰土地供应极度紧缺，温室自动化设备难以大面积推广。在设施农业较为集中的内陆中原地区(如河南、新疆等地区)，土地供应面积充足，是发展自动化设施农业的良好区域。由于当地经济发展缓慢的原因，当地许多地区都还是以固定式苗床或者是纯手工移动苗床为主，费时费力，且劳动力成本高，整体跟不上发达地区的苗床自动化水平。因此，与美国、荷兰和日本等发达国家整体的移动苗床自动化水平相比，我国的移动苗床自动化水平还存在一定的差距。
2．2自动化移动苗床控制系统的可靠性不够
经过几十年的研究与创新，目前我国温室自动化设备在以自动化移动苗床控制系统为核心的基础上，已经形成了一套完整的温室自动化控制系统，但在控制系统的成熟程度(即自动化技术本身的可靠性)方面还有大量的工作要做。例如，在伺服控制电机上位机软件层面，由于程序过于冗杂、CPU运行过慢导致闭环反馈系统出现延时，进而导致苗床搬运车定位可靠性受到一定的影响，出现搬运车定位不准确及定位错误等问题。相比美国、荷兰和日本等发达国家，在对移动苗床上种苗生长数据的检测与调控技术上，我国研制生产的控制系统虽然能完成数据采集、传输与处理的基本功能，但在长时间、大容量、高负载的温、光、水、气、肥等因子的监测和调控上，国内控制设备的可靠性还远远不够，相比国外差距还是比较大。
2．3自动化移动苗床控制系统的后期维护困难
过去20余年，由于我国设施农业一直处于低位运行的状态，造成自动化移动苗床控制系统方面的专业售后维修人才严重流失。随着近些年设施农业自动化设备的快速发展，我国部分发达地区率先研制出移动苗床自动化设备，虽然这些地区应用已经非常广泛，但绝大多数的技术还是采用国外引进、国内消化的模式，从而造成目前这方面的人才极度匮乏。一旦控制系统出现故障，便可能需要国外的技术支持，企业成本过高、维修周期过长等问题可能会造成自动化设备长时间的闲置，甚至处于报废无人维修的境地。
3发展趋势
3．1苗床控制系统更加可靠、地区发展更加均衡
随着我国国民经济的快速发展和人民生活质量的不断提高，苗床控制系统作为设施农业设备中的核心控制系统，其可靠性的设计直接影响到企业的信誉及国家整体设施农业的自动化水平。因此，设施农业控制系统整体的可靠性问题已经引起了国家农业机械管理部门的高度重视，相关部门将陆续采取一系列的措施来保证整个控制系统的可靠性。未来自动化移动苗床控制系统将告别传统小批量生产的模式，取而代之的是大批量流水线生产，因此在控制系统电子元器件质量上面需得到保障，从而使整个苗床控制系统的硬件可靠性得到逐步的提升。同时，随着国家对设施农业资金扶持力度的不断加大，无论从设备利润还是人才引进方面，将迎来一个良好的窗口期。因此，在资金、人才的双重保障下，未来整体设施农业控制系统的可靠性将得到一定的保证。在区域苗床自动化控制水平分布方面，随着国家整体经济水平、技术水平的不断提升，未来将逐渐告别东、西部设施农业自动化水平分布不均的现象，取而代之的将是西部土地资源充分地区广泛使用自动化移动苗床控制设备，从而促进我国设施农业的快速发展。
3．2苗床控制系统与物联网技术相结合，向智能化方向发展
3．2．1机械视觉识别技术
机械视觉识别技术是目前相当流行且发展十分迅速的一门技术，是集数字图象处理、机械工程技术、控制技术、传感器技术及计算机软硬件技术于一体的工业机器视觉应用系统。它为机器设备增加了一双眼睛，将计算机的快速识别与人类视觉的高度智能化结合在一起，通过对目标物体图像的采集和处理得出分析结果，并上传到控制系统，实现了机器自主判断的能力。许多发达国家(如美国、日本)已在农业机械视觉识别技术方面进行了深入的研究，如苗床上种苗质量鉴定、获取种苗生长状态信息及种苗种类自动筛选等。机械视觉识别技术的应用将有效减少人工对自动化系统决策的参与，使得自动化移动苗床控制系统得到进一步的提升。目前，我国该技术在设施农业自动化设备上的应用与研究还处于起步阶段，未来随着国家科技不断的进步，机械视觉识别技术在自动化移动苗床控制系统上将得到广泛的应用。
3．2．2条码识别技术
条码识别技术作为一种自动识别技术，始于20世纪中叶的美国，是集光、电、机和计算机于一体，自动采集数据并发送给控制系统，最终实现实时信息的准确传输与获取的自动识别技术，也是迄今为止最为经济、实用的信息管理技术。该技术能够将各个领域的信息数据联系在一起，精确定位高速移动的物体，为实现物流与信息流的同步、提高供应链管理效率提供良好的技术手段。目前，在诸多物流控制系统中已经广泛采用该技术。对于自动化移动苗床控制系统，在分练种苗时往往存在工作量太大、分练错误等问题，如果将各种条形码贴在相应的种苗盆上，然后通过条码阅读器将条形码信息输入到计算机中，再通过计算机对种苗进行分类管理，可有效降低成本及减少搬运取苗错误。因此，条码识别技术与计算机技术相结合未来将广泛应用在苗床控制系统中。
3．2．3网络通讯技术
目前，自动化移动苗床控制系统数据通讯模块广泛采用以现场总线为主，而未来随着苗床系统对网络实时性、传输速率要求的不断提升，以工业以太网技术为核心的网络通讯技术将逐渐应用在苗床控制系统中，目前众多的工控厂家已经逐渐将自己的工业现场总线向基于以太网技术的通讯技术靠拢。工业以太网顾名思义就是应用在工业上的以太网，相比于现场总线，其有以下几大优点:①可以满足控制系统各个层次的要求，使企业信息网络与控制网络得以统一;②设备成本降低，以太网卡的价格是总线网络价格的1/10;③工业以太网更容易与Internet集成，传输速率更加快。
4结论
自动化移动苗床控制系统作为育苗输送的一种农业自动化设备，在温室现代化生产中担当着重要的角色。随着我国温室面积的不断扩张及社会生产要求的不断上升，移动苗床自动控制系统的发展是必然的趋势。这种趋势主要体现在智能化自动控制模块的广泛应用及相关技术可靠性的不断完善。同时，随着“互联网+农业”概念的提出，从国家政策倾向出发已把农业现代化控制技术提升到国家战略层面，而自动化移动苗床控制系统相关技术不仅减少了劳动力成本、提高了产业效率，而且在摆脱农业机械一直作为低端制造业这一困境方面做出了一定的贡献。因此，在政策、技术、资金的三重推动下，我国设施农业自动化设备将引来良好的发展时期，自动化移动苗床控制系统也将得到快速的发展。
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自动化控制系统篇9
一、PLC控制系统在化工自动化系统中的应用情况
当前，关于我国的自动化控制应用中，研究者使用的模型多为自己独立开发。而且关于自动化系统不同模型之间的数据交换也存在不规范的混乱局面。一直以来，实现化工过程控制能够有效的提高化工工艺水平，促进化工产量、产能以及质量的提升，同时也能够提升和改善企业劳动效率，对于企业的发展具有十分重要的作用。当前，在化工自动化系统中，PLC控制系统的使用范围越来越广，例如控制硫酸生产温度，自动仪表控制等方面有着关键作用[2]。而且随着市场竞争的日益剧烈，开发和推广更高的化工自动化控制系统，是当前化工自动化控制工作的重中之重。
二、PLC控制系统在化工自动化系统中的应用研究
1.PLC控制系统概述
在化工自动化系统中，PLC控制系统的应用比较常见，有单机控制、多机群控制以及自动化生产线控制等，现阶段还有对温度以及流量等模拟量的闭环控制。通常情况下，PLC控制系统主要是由五大部分组成：中央处理器、编程器、输入输出模块以及存储器和工作方式等。在设计时，PLC控制系统利用开关逻辑控制方式实现了顺序控制。另外，利用PLC控制系统可以编制各种控制算法程序，最终实现闭环控制，完成化工生产过程的自动化生产。同时，实现生产过程的自动化可以有效的控制生产过程，降低原料和动力的消耗，进而节省了不必要的生产成本消耗，实现优质高产。而且化工生产过程的自动化实现，可以有效的节省人力资源，降低人为差错的出现，增强了生产安全率，有效的避免了事故的发生，且延长了设备的使用寿命，提升了生产过程中设备的利用率。
2.PLC控制系统的功能分析
分析PLC 控制系统发现，其主要有两大功能，分别为数据采集功能以及顺序控制功能。在当前我国各项工作之中，PLC 控制系统在进行数据采集时，需要首先制定数据采样速度、扫描周期以及控制系统的模/数转换精度等，然后按照具体的采样流程对生产过程的各种信息量进行采集、整理以及储存等，最终通过上位机的液晶显示屏以文字、图表等形式组成的不同画面显示出来，然后系统操作员从这些图片上观察机组的运行状态。而且顺序控制SCS系统，帮助其实现不同的控制方式。系统运行人员能够利用CRT 键盘进行程序控制的选择操作[3]。当系统自动执行程序时，如果存在故障，系统能够及时向运行人员发出中断信号，然后系统中断程序并返回安全状态，同时在系统的控制显示屏幕上出现程序中断的原因。然而，如果系统式采用手动操作方式，顺序控制SCS系统利用提前设置的许可文件防止工作人员误操作行为的发生，而且在系统运行中，系统利用设备的联锁、保护指令等，实现了被控制设备向安全方向动作。
3.PLC控制系统的软件设计
在进行PLC控制系统的软件设计时，一定要满足一下几个原则：第一，最大限度地满足和实现控制对象的控制要求；第二，保证PLC控制系统安全可靠，并提升系统工作效率；第三，科学的扩大工程效益，降低工程成本，实现高指标的自动化追求。
在化工自动化系统之中，PLC 控制系统的软件设计因为化工生产过程的复杂因素，各项控制要求不同，通常情况下，PLC控制系统的程序按照结构形式可以划分为基本程序以及模块化程序[4]。而且，基本程序不仅能够对简单的生产工艺过程进行独立控制，还可以被应用于组合模块结构中的单元程序；但是对于模块化程序来说，从其结构形式上可以看出，它是通过分解总的控制目标程序，然后把得到的具有明确子任务的程序模块重新进行编写和调试，并且组合成一个完整的程序。设计者利用这种程序设计思想设计出来的程序，因为各模块之间都存在相对独立性，他们之间的相互连接关系简单，便于设计者进行程序的调试和修改。
另一方面，程序设计者在进行设计时，首先结合化工生产流水线的实际情况，实施PLC 控制系统I/O 分配，一般保证I/O 点数由小到大进行。同时为了方便系统维护，可以把相同系统的设备以及I/O 信号等进行统一集中编址。另外，关于定时器、计数器等，为了提升系统工作运行的可靠性，在系统软件设计的过程中要统一进行编号，严禁出现重复使用统一编号情况发生。另外，关于系统程序中使用的内部继电器以及各种中间标志位等，都要进行统一编号、分配。
三、小结
综上所述，PLC控制系统在化工自动化系统中的应用十分广泛，对于化工自动化的发展具有十分重要的价值和意义，值得相关研究者继续深入研究。而且，研究者要深入挖掘PLC控制系统的软件设计部分，争取实现更多的自动化控制手段，提升化工自动化系统的工作效率。
参考文献
[1] 石洁芳，刘卓.PLC 在机床电气控制中的应用分析[J].科技资讯，2011（10）：34-38.
自动化控制系统篇10
关键词 ：PLC；自动化控制系统；优化设计；探究
中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）01-0058-02
工业自动化的水水平是衡量一个国家生产发展、生产力发展水平的一个重要指标，它对于国民经济的发展具有重要的促进作用，电气自动化作为工业自动化的一个重要组成部分，因此电气自动化技术也是我们必须予以重视的关键技术之一.而基于可编程控制器基础上的PLC技术的产生与发展不仅大大提高了当然的电气自动化控制水平，更是克服了以往控制系统的很多缺点，解决了很多技术上的难题，带来了很大的便利，具有非常好的应用前景，值得推广和应用.为了更好的加强对于PLC自动化控制系统的了解，更好的发挥PLC自动化控制系统的积极作用，本文也从PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述出发，对于PLC自动化控制系统优化设计的主要内容进行了分析，希望给读者一定的启示.
1 PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述
1.1 PLC技术
我们常说的PLC技术，其实是可编程控制器的一种简称，它是在计算机技术基础上发展而来的一种新技术，本身其实也是计算机技术的一种表现，但是这种技术却为当前的电子自动化生产创造出了一种专业性很强的自动化的控制器，并且日趋成熟，在电气自动化控制中得到了不断地应用.尽管当前的PLC技术在原来的基础上得到了很大程度的发展和改变，但是我们仍将其定义为PLC.在一定的运行程序下，根据用户的不同需求，并通过相关的软件进行控制，按照既定的命令和顺序进行处理，进而实现对于电气自动化的控制.一般情况下，处理器在执行了一条又一条命令程序中徘徊.相比传统的电气自动化控制系统，PLC控制系统具有非常少的接线量，除了系统的输入、输出端需要进行接线以外，其他的线路一般都是不需要实际的线路进行连接的，而是仅仅通过相关的软件进行连接.另外这种系统所涉及到的信息获取、处理和存储都是按照既定的程序进行的，一般情况下是不需要进行调整和变化的.
和普通的计算机相比，PLC自动化控制系统的内部结构也包括电源、处理器、存储器以及相应的功能处理模块，每一个组成部分都是系统得以运行的基础，都对PLC的作用发挥十分关键.其中的电源组件更是控制系统的基础，它更是关键中的关键，一旦电源不能够正常工作，其他的一切功能都难以实现.另外处理器是系统的核心，主要负责数据的处理和相应信息的转化，它对于系统的作用主要体现在其强大的处理功能上.在复杂的电气自动化的控制环境下，个功能模块以及系统组件的相互作用、相互配合是进行自动化控制的重要保证.
1.2 PLC自动化控制系统优化设计的基本论述
对于PLC控制系统来说，每一种控制系统的优化设计都是为了满足被控制对象的基本工艺要求，都是为了更好的提高自动化控制水平和生产的质量和效率.但是在PLC自动化控制系统优化设计过程中，除了要按照一定的生产工艺要求以外，还应遵循一定的优化设计原则，以下将作简单的分析.
（1）要最大限度的满足被控制对象的基本工艺要求，这是优化设计的最基本原则.在对于PLC自动化控制系统优化设计之前，应该对于控制系统的基本用途和重要应用环境等进行必要的调查研究，并且搜集和整理相关的数据资料，通过这些准备工作与专业的设计人员形成一份详细的优化设计方案，同时还要协同各方面关系，积极解决设计过程中出现的问题.
（2）在不影响PLC自动化控制系统基本使用功能的前提下，要尽可能的对于优化设计方案进行优化，力求以更简单的设计达到最佳的控制效果，从而实现既经济合理又简单方便的优化设计方案.
（3）在控制系统优化设计的过程中，还应该始终保证安全、可靠这一条设计主线，保证PLC自动化控制系统效率和质量不断提升的过程中，还应该努力保证系统的使用安全和可靠.
（4）PLC自动化控制系统优化设计的主要目的就是提高生产效率，这个过程需要伴随着很多工艺和生产路线的的改进，其中在PLC容量的选择过程中，应该坚持和实际紧密联系在一起，合理确定容量，应该留有适当的余地已被日狗优化改造使用.
2 PLC自动化控制系统的优化设计
2.1 PLC自动化控制系统的硬件设计
硬件设计是自动化控制系统优化设计的一个重要环节，同时也是保证PLC自动化控制系统安全可靠运行的重要组成部分，硬件设计主要包括输入电路设计和输出电路设计以及抗干扰设计三个部分，以下也将作简单的论述和分析.
2.1.1 PLC控制系统的输入电路设计分析
对于PLC自动化控制系统的输入电源来说，供电电源的电压一般是AC85-240V，这种供电电源的适应范围比较广，因此应用也比较多.而为了更好的减少外界环境对于电源的干扰，我们应该在电源上面安装必要的电源净化原件，其中最主要的则是电源滤波器以及隔离变压器.而在隔离变压器的使用过程中，我们可以引入双层隔离技术，这样可以通过屏蔽层的减少高低频脉冲干扰.对于输入电路的设计，一般采用DC 24V的输入电源，但是如果电源带有负载时，一定要注重电源的容量，同时要做好电源的短路防护的准备工作，这对于保障系统的正常安全运行是非常重要的.另外，一般情况下输入电源的容量是输入功率的两倍以上，在设计时还应该在电源之路或是适当位置安装专门的熔丝来保证电路的安全.
2.1.2 PLC控制系统的输出电路设计
在输出电路设计时，首先应该根据基本的生产工艺要求，做好相关的电路设计准备工作，其中的输出电路所需要的各种指示灯以及变频器的控制和调速应该使用晶体管进行输出，特别是频率过高的PLC控制系统更是需要晶体管作为支撑.而当频率过低时，我们则首选继电器作为输出，不仅设计简单，而且也可以提升系统的负载能力.另外对于一些带有输出带电磁线圈的输出电路来说，为了防止浪涌电流的冲击，在设计时应该在直流感性负载的旁边接上续流二极管，它可以吸收浪涌电流，达到有效保护PLC的目的.
2.1.3 PLC控制系统的抗干扰设计
科学技术的不断发展和工业自动化程度的不断加深，如何更好的降低外界因素对于PLC的干扰，已经成为了优化设计PLC自动化控制系统的重要内容.目前晶闸管以及变频调速设置的广泛应用在带来系统功能不断强化同时，也带来了更多的污染以及相关干扰问题，而控制系统的防干扰设计也是我们优化设计时必须解决的问题.对于PLC控制系统的抗干扰设计，一般主要采用以下三种抗干扰方式.
一是隔离，隔离是解决干扰的最直接方式.由于PLC自动化控制系统中的高频干扰都是由于原副边绕组之间的分布电容耦合而成的，因此我们可以直接采用1:1的超隔离变压器对于高频干扰进行隔离，以此来达到抗干扰的目的；二是屏蔽，屏蔽是阻断干扰源传播的抗干扰方式.对于PLC控制系统来说，可以将其直接置于金属柜之中，金属柜可以对静电和磁场起到很好的屏蔽作用；三是布线，这是分散干扰的重要方式，比如将原来的强电动力线路以及弱电信号线进行分开走线，这也可以起到良好的抗干扰效果.
2.2 PLC控制系统的软件设计
在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作.软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现.在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护.PLC控制系统的程序设计思想.由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序.基本程序既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序.把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，最后组合成一个完成总任务的完整程序，这种方法叫做模块化程序设计，这种设计思想和方法对于系统的软件设计作用极大.
3 结束语
PLC是一种专门在工业环境下的电子操作系统，能够在无任何保护措施的工作情况下使用.但是当其工作环境过分恶劣或者充满了电磁干扰的时候，程序便会出现运行错误，这将导致设备失灵乃至殃及整个系统.这将要求厂家提高PLC控制系统的稳定性和可靠，提高控制系统的抗干扰能力另一方面设计、安装和使用维护也要多加重视，多方合作消除干扰.由此对于PLC自动化控制系统进行进一步优化设计也显得尤为重要.PLC控制系统的优化设计作为一项系统性非常强的系统化工程，其影响因素也是多方面，而要想实现最优化的设计和改进还需要在反复的实践和设计的过程中不断地进行总结和优化.本文主要是从系统硬件设计和软件设计两个方面对于控制系统的优化进行分析的，其中很多都是在工作中总结出来的经验，仅供大家参考.
参考文献：
〔1〕高尚军,高杰.PLC自动化控制优化探析[J].科技传播,2013（09）:29+4.
〔2〕王玉铎.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].中国科技投资,2013（Z4）:111.
自动化控制系统篇11
PLC控制系统硬件主要是由输入/出模块、存储器、电源模块、通讯模块以及中央处理器CPU等构成。其顺序控制目的主要体现在其对于开关的有效的控制。PLC控制系统能够大量地运用在诸如化工工艺的单机以及多机群这些模块，并且对生产中产生的流量、温度、液位以及压力方面进行有效的控制。PLC控制系统在化工自动化生产系统中主要是通过开关量进行控制，也能对温度、液位、压力、流量等模拟量进行控制，从而实现了生产过程中的自动化。PLC能够进行有效逻辑控制，同时也能对整个生产的过程中的流量、温度、物位、压力等进行有效的控制。从而，使得生产效率和控制精度都得到了大幅提高，有效地降低原材料的消耗，降低能源消耗，减少劳动者人力操作，也就相应地延长了设备的使用期限。
2 PLC控制系统的工作原理
当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。为了安全，PLC控制系统需考虑自动、手动这两个方面的控制。自动方法按照系统的硬件设计与规定的顺序时间进行控制，必须根据不同性能的具体要求和根据工艺的流程来进行操作管理和进行相应的控制。手动控制的时候最重要的就是手自动的转换问题，并且还要在相应的按钮之下进行手动控制生产的操作是以控制相应的电磁阀、电机、气动阀等以达到控制生产的目的。PLC控制系统的硬件的设计要求在现场可以随时启动和停止。这种配置方案的设计具有良好的控制分散和集中管理的功能，体现出了分散系统所具有的那些控制特点。其中对于分散的控制功能的特点就在于响应时间短、管理很集中、而且便于进行管理等这些优势。
PLC控制系统能够编写许多不同的程序，所以能够用来充当编程的控制器来用。这样就可以运用与化工生产当中所产生的压力以及温度指标等方面来进行有效、合理地控制。在实际的化工自动化的生产中，PLC控制系统主要是由开关逻辑对生产的过程进行控制的，实现生产过程中自动化，同时提高了相应设备的使用效率。
3 PLC控制系统的软件应用
由于PLC控制系统的实用性，在软件设计上也突出了它的主要特点，这样既可以方便相关技术人员进行了解和掌握，也可以使日后的调试与维护等工作更加的便捷。软件的设计把程序结构分成了模块化和基本程序这两个方面，所以在实际的工作当中对它的控制的要求不是很复杂。在基本程序方面，就可以把软件当成是一个比较独立的程序来进行相对简单的控制，当然也可以当成一个组合模块当中的一个单元程序来进行相应的控制。作为模块化程序方面，这是由于把各个不同的控制程序细化为具有多个程序的子模块进行的设计，而且进行了相应的编写与调试，来到达一个完整的应用程序的目的。
PLC控制系统的软件的设计只是用来完成对化工自动化过程中的各种控制功能，因此这种设计的具体要求并不是完全相同的。软件的各个模块之间是具有相对的独立性的功能的，所以这些模块之间的连接关系也是比较简单的，这样就可以很方便地进行修改以及调试的工作。在生产过程中，PLC控制系统的程序是允许进行重复调试的，这样就可以使编程量相对减少，还可以使内存的占有量降低，以此来使得程序的编制工作更加的方便。
4 小结
随着化工自动化系统的飞跃发展，自动化系统所受到的推广和关注越来越多。因此，不仅要注重于生产的经济性，更要关注化工生产工艺过程中的安全性与稳定性，还要对生产过程中的检测参数以及控制的过程做出更加规范化的要求。PLC控制系统对化工产业中机械安全的保护和控制系统的设计方面具有十分重要的作用。目前，PLC的应用越来越广泛，我们有理由相信PLC控制系统的应用肯定会成为化工生产未来发展的主要趋势。当然，在提高化学工艺规模以及生产技术时，这个过程并不会是一帆风顺的，所以在未来的发展道路上，PLC控制系统需要考虑的问题将会更多，当然以后所设计的软件也会更加的趋于完善。
参考文献
自动化控制系统篇12
自动化控制系统篇13
1.3化工安全生产的紧急停车系统的应用在化工生产中利用连续监控与监视，在特定的范围内使生产装置可以有效的运行，在化工生产的状况和重要数据紧急刹车系统都可以同时有效的进行监视，掌握化工生产的安全操作的使用状态[1]。在异常情况下，利用对紧急刹车系统的预设操作进行自主运行。因此，紧急刹车系统是化工安全生产的保障是不可代替的自动化系统。紧急刹车系统在化工生产中有着极其重要的作用，因为它保障了现场化工人员的生命安全以及生产发展，大大降低了生产事故的发生率。
2化工自动化控制技术探讨分析
自动化装置和控制系统在我国化工领域有很大的应用，随着自动化装置的不断发展，现在自动化装置系统得到了越来越广泛的使用。相对以前的生产流程来说，自动化系统更加的加速我国化工领域的发展。同时现代化的的技术过程也越来越简单化，对工作人员也越来越安全，在化工安全生产中我国采取最好的设备，通过编程对系统进行管理控制，经过系统的设置就可以按要求自动化生产所需要品种、大小、规格等不同的制成品，和传统机械相比，这种新技术设备的优势极为突出，利用高精度的模块更好的掌握需要的温度。在自动化控制管理中利用输入（输出）的模式可以更好的进行自动化管理操作[2]。在化工自动化控制中，利用智能操作可以大大的加快生产速度，更好的提升系统的工作效率，促进工业化的资金周转，使整个化工自动化控制技术更加完善的发展和运行。在长期的化工行业发展中，发现化学反炉的温度控制是非常重要的，因为以前都是通过手动控制再加上生产环境的因素对于生产过程中温度非常难以精确的把握，现在自动化控制系统就可以做到非常精确。对于化学反炉的温度的控制就简单许多了，现在在化工生产和管理方面许多的问题都可以得到自动控制，把炉内温度控制在一个稳定的温度较为容易[3]。
3化工生产自动化控制技术的探究应用
3.1自动化的安全装置近几年来，在飞速发展的自动化控制技术中，促进了化工生产的快速发展，伴随着自动化的发展，把化工安全生产带入了一个新领域，其中的自动化的安全装置就是其一。自动化的安全装置主要有两个方面的作用：第一，在工作人员还没有发现有危险的情况下，自动化的安全装置会自动启动相应措施。例如；工作人员没有及时发现火火灾，自动化的安全装置就会启动安全保护措施自动喷灭火装置。第二，为了避免直接的与现场接触，减少不必要的损失，自动化的安全装置会自动对危险区域做出显示以及警报，避免施救人员遇到危险造成不必要的人员损失[4]。
3.2监测设备的安全性在我国多数化工生产灾害都是由于设备的不健全而引起的，所以在对机械设备进行检测和制造维修时需要引起高度重视，并进行设备安全测试等。防止因设备自身原因而引起的安全隐患，在检查设备是否存在安全隐患的同时也要讲究方法，并且工作人员应该根据自己的经验去分析检测。通过现代科技的进步和发展，化工生产自动化的检测水平也越来越重要，有着极大的发展前景。
3.3报警装置自动化控制技术对使用中的诸多环境因素都会有自动控制的作用，比如温度、压力、空气湿度等等。如果在生产过程中因为温度或者压力而出现危险，报警装置就会自动报警，工作人员就能及时的采取补救措施而保证生产的安全进行。
