序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制，醫(yī)藥企業(yè)，方案設(shè)計(jì)，應(yīng)用效果

中圖分類號(hào)：R文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Abstract: With the development of new technics and the application of new equipment, pharmaceutical companies in China have gained an impressive success in product qualities and quantities. Nevertheless we have to accept the fact that we still have a long way to go to catch up with our foreign competitors. It has been proved that automation system could be helpful to ensure the stability of products and make the management system more effective. In this article, we elaborated the specific parts which require the use of automation system in pharmaceutical companies and introduced the design principles of the system. What is more, we also pointed out some details need to pay attention to during operation. What we discussed here is how to design the automation system in an appropriate way in pharmaceutical projects, which could be meaningful to pharmaceutical companies.

Key words: automatic control, pharmaceutical industry, design scheme, application effect

引言

藥品安全事關(guān)人民群眾的身體健康和生命安全，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定，有些醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)由于缺乏嚴(yán)格有效的自動(dòng)化控制和管理手段與機(jī)制，而發(fā)生重大的藥品生產(chǎn)質(zhì)量事件，在社會(huì)上反響強(qiáng)烈。這就要求醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)采取更加有效的措施，提升藥品質(zhì)量監(jiān)控力度，在這個(gè)過程中，提高自動(dòng)化水平發(fā)揮著不可忽視的關(guān)鍵作用，自動(dòng)化系統(tǒng)能提高企業(yè)的生產(chǎn)和管理水平，有效的控制和約束人的行為，在規(guī)范化管理的同時(shí)可以大幅降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于企業(yè)逐漸向國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)靠攏，提升整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力具有重要意義，是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

自動(dòng)化系統(tǒng)在藥品生產(chǎn)中的作用

自動(dòng)化系統(tǒng)在醫(yī)藥企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中具有重要的價(jià)值：

（1）建立自動(dòng)化系統(tǒng)可以按GMP規(guī)范要求對(duì)企業(yè)整體進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣、分析、記錄、存檔、列表、實(shí)時(shí)控制、運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)態(tài)模擬、運(yùn)行成本核算等多專業(yè)單元集中管理、統(tǒng)一調(diào)度，提高企業(yè)的整體素質(zhì)，使之與國(guó)際先進(jìn)水平靠攏。通過信息的網(wǎng)狀化和立體化管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息的全面共享，同時(shí)使文檔的電子化和結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)，便于企業(yè)實(shí)現(xiàn)集中式和規(guī)范化的管理，為科學(xué)決策提供信息保證。

（2）建立全天候自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效的遏制由于操作不當(dāng)和人為的瀆職或系統(tǒng)設(shè)備本身而造成事故的發(fā)生，使管理更加規(guī)范。

（3）新型控制技術(shù)的應(yīng)用，縮短生產(chǎn)周期從而提高設(shè)備的使用率，減少維修和染菌風(fēng)險(xiǎn)，為企業(yè)提供了穩(wěn)定的生產(chǎn)控制手段和優(yōu)化工藝的平臺(tái)。

（4）在能源計(jì)量管理項(xiàng)目中，為企業(yè)的生產(chǎn)成本核算和工作的績(jī)效考核提供了有效的數(shù)據(jù)。

（5）自動(dòng)化系統(tǒng)的聲光報(bào)警信號(hào)能及時(shí)通報(bào)專業(yè)人員進(jìn)行維修，預(yù)防事故的擴(kuò)大，有效的保護(hù)生命、環(huán)境、設(shè)備、財(cái)產(chǎn)的安全。

自動(dòng)化系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

隨著城市規(guī)模的快速擴(kuò)展，處于城市中心區(qū)域的大量五六十年代建設(shè)的工業(yè)企業(yè)面臨著外遷，在開發(fā)區(qū)新建制藥園區(qū)的新制劑建設(shè)中我們?cè)谏a(chǎn)線的自動(dòng)化控制方案上做了幾方面的提升：

3.1 空調(diào)系統(tǒng)

在整個(gè)制劑生產(chǎn)線通過自動(dòng)化技術(shù)對(duì)設(shè)備自身及空氣的純凈度、濕度、溫度、流速等進(jìn)行參數(shù)監(jiān)控和控制以滿足制藥工藝的要求，具體內(nèi)容有：風(fēng)機(jī)的啟停控制、風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)、運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手自動(dòng)狀態(tài)、初效中效過濾網(wǎng)阻塞報(bào)警、回風(fēng)溫濕度、送風(fēng)溫濕度、加濕器啟停，溫濕度調(diào)節(jié)、新風(fēng)風(fēng)閥控制、部分潔凈房間的溫度 濕度及微壓差參數(shù)監(jiān)測(cè)控制等。

網(wǎng)絡(luò)方式采用智能分布式, 實(shí)現(xiàn)各控制節(jié)點(diǎn)之間，以及它們與專用控制、接口設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。

3.2 規(guī)范管理與智能設(shè)備

制劑生產(chǎn)中，雖然制劑設(shè)備本身的自動(dòng)化內(nèi)容比較豐富，但他們的自動(dòng)化問題大多數(shù)是由設(shè)備制造商來完成的，是自我封閉的，形成了一個(gè)個(gè)孤島，還有一些中間過程如原輔料 中間品 半成品等缺乏合適的監(jiān)控手段，整個(gè)生產(chǎn)過程存在著大量的人工操作和質(zhì)量不可控的環(huán)節(jié)。

根據(jù)上述狀況在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中一方面根據(jù)生產(chǎn)和管理的實(shí)際需求，進(jìn)行模塊化和層次化的考慮，詳細(xì)梳理并合理設(shè)計(jì)生產(chǎn)全過程的批生產(chǎn)和批管理流程方案，確定藥品生產(chǎn)全過程中的關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)，把包括最底層的操作工人在內(nèi)的所有生產(chǎn)和管理人員的所有工作，全部統(tǒng)一在同一個(gè)信息化的網(wǎng)絡(luò)操作平臺(tái)上，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有效地規(guī)范、約束或取代人的操作行為，從而降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)中由于人為因素導(dǎo)致的質(zhì)量偏差和事故；另一方面對(duì)智能設(shè)備的定購(gòu)提出盡可能統(tǒng)一的通訊接口，通過485接口接入串口服務(wù)器，然后轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)直接接入工序的控制網(wǎng)絡(luò)。

3.3 能源成本核算

制劑生產(chǎn)中除了原材料成本外能源的消耗也占有較大比例。 生產(chǎn)中常用的能源一般有一次水、循環(huán)水、冷凍水、熱水、蒸汽、壓縮空氣（高壓 低壓）、用電量等，因此能源自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)就是對(duì)這些能源的使用情況進(jìn)行采集、瞬時(shí)計(jì)量，自動(dòng)記錄各種能源的使用量，并對(duì)能源異常消耗進(jìn)行報(bào)警，利用能源計(jì)量數(shù)據(jù)的采集、診斷、分析進(jìn)行成本核算及生成各種報(bào)表，由此達(dá)到有效管理節(jié)能降耗的目的。

3.4 系統(tǒng)集成

在管理層，網(wǎng)絡(luò)將自身的管理設(shè)備和建筑物中其他相關(guān)系統(tǒng)和獨(dú)立的智能化系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信、信息共享以及其他廠商設(shè)備和系統(tǒng)的通訊，網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)，以標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議互相通信，中央操作站及分站，數(shù)據(jù)管理服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)控制引擎等設(shè)備分布其上，通過瀏覽器，即可以通過用戶名和密碼輕松訪問權(quán)限范圍內(nèi)的被控設(shè)備，同時(shí)通過內(nèi)聯(lián)網(wǎng)把數(shù)據(jù)上傳至總部管理層作為決策依據(jù)。

安裝注意事項(xiàng)

在項(xiàng)目建設(shè)施工過程中要注意以下幾個(gè)方面：

（1）現(xiàn)場(chǎng)的電纜、管線、橋架施工安裝須遵守有關(guān)規(guī)范，測(cè)量管線及氣動(dòng)信號(hào)管線的敷設(shè)應(yīng)本著避開高溫、機(jī)械損傷、工藝介質(zhì)排放口、易泄漏、腐蝕、振動(dòng)、妨礙檢修等場(chǎng)所，不影響交通及整齊美觀的原則進(jìn)行施工。

（2）儀表設(shè)備及控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如調(diào)節(jié)閥等設(shè)備的安裝位置都要便于維護(hù)和維修，高空處要制作相應(yīng)的安裝維修工作臺(tái)。

（3）儀表線路與工藝設(shè)備、管道絕緣層表面之間的距離應(yīng)符合規(guī)范要求；儀表信號(hào)電纜與電力電纜平行鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)保證規(guī)定的最小間距，與電力電纜交叉鋪設(shè)時(shí)，宜成直角。

（4）從電纜橋架至設(shè)備的電纜須穿鋼管敷設(shè)，注意潔凈區(qū)的管線敷設(shè)須滿足衛(wèi)生要求，現(xiàn)場(chǎng)橋架、電纜護(hù)管、儀表及箱體應(yīng)按規(guī)定可靠接地，電纜橋架中信號(hào)電纜與電力電纜之間需加裝隔離板。

（5） 一次儀表的安裝位置以相關(guān)專業(yè)的設(shè)備、管道位置為準(zhǔn)；流量測(cè)量信號(hào)點(diǎn)的安裝位置保證有足夠的前、后直管段。

（6）土建施工時(shí)，凡是自動(dòng)化專業(yè)管線需穿墻，穿樓板或電纜橋架安裝需要預(yù)埋鋼板時(shí)，請(qǐng)及時(shí)與土建專業(yè)配合。

（7）組網(wǎng)時(shí)要注意RS-485 的接地問題，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，必須有一條低阻的信號(hào)地將兩個(gè)接口的工作地連接起來，使共模干擾電壓被短路。這條信號(hào)地可以是額外的一條線（非屏蔽雙絞線），或者是屏蔽雙絞線的屏蔽層。

自控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果分析

（1）方案的實(shí)施合理可靠地解決了生產(chǎn)線中各智能設(shè)備自動(dòng)化檢測(cè)與控制的孤島問題，數(shù)據(jù)更加統(tǒng)一，管理集中便利，使得整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)與設(shè)備調(diào)度自動(dòng)化過程連貫起來，為成功實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程的控制和管理提供了技術(shù)上的保證。

（2）采用自動(dòng)化和信息化相結(jié)合的手段，能在最大范圍內(nèi)控制和約束人的行為，排除一切人為的失誤和環(huán)境條件的干擾，使藥品在整個(gè)生產(chǎn)周期都能夠自動(dòng)和極其嚴(yán)格地按照既定的最優(yōu)化工藝條件和GMP質(zhì)量管理規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)，使得藥品質(zhì)量的可控、可追溯、可驗(yàn)證變?yōu)榭赡堋?/p>

（3）項(xiàng)目的實(shí)施提升了對(duì)藥品生產(chǎn)過程的控制力度，同時(shí)自動(dòng)形成的生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗(yàn)、控制和驗(yàn)證所需要的生產(chǎn)文檔、質(zhì)量文檔和驗(yàn)證文檔，為項(xiàng)目順利通過國(guó)家GMP、美國(guó)FDA及歐盟的相關(guān)認(rèn)證提供了大量電子文檔認(rèn)證。

（4）能源自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)的監(jiān)控使得企業(yè)隨時(shí)掌握能源消耗情況，通過能源定量化管理，做到能耗有數(shù)據(jù)，制定生產(chǎn)工序和產(chǎn)品能耗定額有依據(jù)，考核用能狀況有標(biāo)準(zhǔn)，為制訂節(jié)能的操作制度創(chuàng)造條件，同時(shí)為合理開展節(jié)能技術(shù)改造提供可靠依據(jù)。

結(jié)論

自動(dòng)化系統(tǒng)的建立和完善是提升我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)相關(guān)企業(yè)整體水平的重要途徑之一，有助于企業(yè)建立先進(jìn)規(guī)范化的生產(chǎn)管理體系。在藥品生產(chǎn)過程中，可以在多個(gè)方面運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)，將自動(dòng)化系統(tǒng)與已有的其它相關(guān)系統(tǒng)聯(lián)系在一起，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的監(jiān)控管理和統(tǒng)一調(diào)度，從而實(shí)現(xiàn)縮短生產(chǎn)周期，提高運(yùn)營(yíng)效率，控制生產(chǎn)成本，進(jìn)行績(jī)效考核以及及時(shí)對(duì)設(shè)備等進(jìn)行維修以確保生產(chǎn)安全等目的。

參考文獻(xiàn)：

【1】黃超群 唐軍  孫航. 工業(yè)生產(chǎn)過程中的SCADA應(yīng)用分析. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2012，（5）

【2】鄒芳云 楊瑞鋒.智能儀表管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 自動(dòng)化與儀表. 2013，（10）

篇(2)

關(guān)鍵詞：大型電氣設(shè)備；自動(dòng)化控制；任務(wù)合理調(diào)度模型；并行分布

引言

隨著國(guó)際自動(dòng)化水平的不斷提升，大型電氣設(shè)備在我國(guó)各領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣。在大型電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中，任務(wù)合理調(diào)度的有序進(jìn)行，是增強(qiáng)大型電氣設(shè)備應(yīng)用性能、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵[1⁃3]。任務(wù)合理調(diào)度問題也一直是各國(guó)科研人員研究的難點(diǎn)課題之一，科研人員曾設(shè)計(jì)出一些大型電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中任務(wù)合理調(diào)度模型，但這些模型均存在一定的問題，無法給予大型電氣設(shè)備精準(zhǔn)、高效的自動(dòng)化控制[4⁃6]。任務(wù)合理調(diào)度問題一直是各國(guó)科研人員研究的難點(diǎn)課題之一，本文設(shè)計(jì)一種調(diào)度穩(wěn)定性好、通信性能強(qiáng)的大型電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中任務(wù)合理調(diào)度模型。

1大型電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的任務(wù)調(diào)度性質(zhì)分析

大型電氣設(shè)備由一個(gè)母設(shè)備與多個(gè)子設(shè)備組成，其實(shí)質(zhì)是一種異構(gòu)的星型網(wǎng)絡(luò)。在大型電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中，使用P={P0,P1,⋯,Pi,⋯,PN}表示含有N個(gè)子設(shè)備的大型電氣設(shè)備總集合（i是一個(gè)自然數(shù)，表示隨機(jī)提取的子設(shè)備序列號(hào)，1iN），其中，P0表示大型電氣設(shè)備中的母設(shè)備，余下的均為子設(shè)備。用l表示大型電氣設(shè)備中母設(shè)備對(duì)子設(shè)備的自動(dòng)化控制通道長(zhǎng)度，那么，大型電氣設(shè)備自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖1所示。由圖1可知，大型電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制任務(wù)全部存儲(chǔ)于母設(shè)備P0中，由于每條子設(shè)備控制通道的長(zhǎng)度l均不相同，因此母設(shè)備P0的自動(dòng)化控制效率處于不斷變化當(dāng)中，這使得任務(wù)合理調(diào)度形成了一種“大面積、分散式”的工作性質(zhì)，這種工作性質(zhì)要求所設(shè)計(jì)的任務(wù)合理調(diào)度模型需要通過“并行分布”原則給予大型電氣設(shè)備精準(zhǔn)、高效的自動(dòng)化控制。同時(shí)，由于自動(dòng)化控制效率的不同將導(dǎo)致大型電氣設(shè)備中的N個(gè)子設(shè)備，無法同時(shí)接收到母設(shè)備分配出的自動(dòng)化控制任務(wù)。因此，大型電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中任務(wù)調(diào)度的工作量是隨時(shí)間而不斷增長(zhǎng)，這一性質(zhì)要求所設(shè)計(jì)的任務(wù)合理調(diào)度模型也應(yīng)該擁有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，以維持大型電氣設(shè)備的應(yīng)用性能。

2自動(dòng)化控制中任務(wù)合理調(diào)度模型設(shè)計(jì)

根據(jù)第1節(jié)給出的“并行分布”和“高度可擴(kuò)展性”的設(shè)計(jì)原則，對(duì)大型電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中任務(wù)合理調(diào)度模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。假設(shè)大型電氣設(shè)備中的母設(shè)備獲取到的自動(dòng)化控制任務(wù)調(diào)度順序?yàn)棣?,α2,⋯,αn，（n為自動(dòng)化控制任務(wù)的數(shù)量），將按照上述調(diào)度順序進(jìn)行調(diào)度工作的子設(shè)備設(shè)為Pα1,Pα2,⋯,Pαn，用rα1,rα2,⋯,rαn表示這些子設(shè)備的開啟時(shí)間。為了增強(qiáng)所設(shè)計(jì)大型電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中任務(wù)合理調(diào)度模型的通信性能，并同時(shí)獲取優(yōu)異的調(diào)度穩(wěn)定性，規(guī)定子設(shè)備的開啟時(shí)間rα1,rα2,⋯,rαn必須早于母設(shè)備調(diào)度工作開始時(shí)間wα1,wα2,⋯,wαn，由此設(shè)計(jì)出的任務(wù)合理調(diào)度模型和模型工作流程如圖2、圖3所示。

3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備仿真實(shí)驗(yàn)使用3臺(tái)相同規(guī)格、型號(hào)的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備，分別寫入本文模型、星型網(wǎng)絡(luò)任務(wù)合理調(diào)度模型和總線型網(wǎng)絡(luò)任務(wù)合理調(diào)度模型，并對(duì)同一大型電器設(shè)備依次進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。每臺(tái)虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備都擁有兩個(gè)通信接口，實(shí)驗(yàn)前，將兩個(gè)通信接口的帶寬范圍分別設(shè)為[0Mb/s，1.5Mb/s]和[1.5Mb/s，3.0Mb/s]。現(xiàn)進(jìn)行三個(gè)任務(wù)合理調(diào)度模型調(diào)度穩(wěn)定性和通信性能的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)共計(jì)進(jìn)行6h。3.2模型調(diào)度穩(wěn)定性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，每隔1h對(duì)三個(gè)系統(tǒng)在兩個(gè)通信接口中的任務(wù)吞吐量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并制成曲線圖，如圖4、圖5所示。由圖4、圖5可得，在帶寬范圍為[0Mb/s，1.5Mb/s]的通信接口1中，三個(gè)模型的任務(wù)吞吐量曲線波動(dòng)均不明顯，本文模型的任務(wù)吞吐量曲線幾乎為直線狀態(tài)。而在帶寬范圍為[1.5Mb/s，3.0Mb/s]的通信接口2中，星型網(wǎng)絡(luò)任務(wù)合理調(diào)度模型和總線型網(wǎng)絡(luò)任務(wù)合理調(diào)度模型的任務(wù)吞吐量曲線波動(dòng)情況明顯變大，并且下降情況嚴(yán)重。而本文模型的任務(wù)吞吐量曲線僅僅存在細(xì)微波動(dòng)，并無明顯下降，表明本文模型的調(diào)度穩(wěn)定性較好。3.3模型通信性能驗(yàn)證在大型電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中，通信性能較強(qiáng)的任務(wù)合理調(diào)度模型不容易受到網(wǎng)絡(luò)入侵的影響，并且傳輸速率更快，是增強(qiáng)大型電氣設(shè)備應(yīng)用性能的基礎(chǔ)保障。因此，模型通信性能的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)每隔1h變換一次網(wǎng)絡(luò)入侵類型，每隔10min記錄下三個(gè)模型在兩個(gè)通信接口中的傳輸速率。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，如圖6、圖7所示。由圖6、圖7可得，在兩個(gè)通信接口中，本文模型在網(wǎng)絡(luò)入侵下的傳輸速率均高于星型網(wǎng)絡(luò)任務(wù)合理調(diào)度模型和總線型網(wǎng)絡(luò)任務(wù)合理調(diào)度模型，即網(wǎng)絡(luò)入侵對(duì)本文模型的傳輸速率幾乎無影響，表明本文模型具有通信性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

4結(jié)論

篇(3)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：第一，電源供電回路，為控制系統(tǒng)的運(yùn)行提供電源。第二，保護(hù)回路，一般由熔斷器、穩(wěn)壓組件、繼電器等組件組成，對(duì)電氣設(shè)備和線路的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。第三，信號(hào)回路，通過一定的轉(zhuǎn)換規(guī)則，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直觀的形式，以此來快速的判斷設(shè)備和線路的運(yùn)行是否處于正常工作狀態(tài)。第四，自動(dòng)與手動(dòng)回路。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中仍然需要手動(dòng)環(huán)節(jié)的控制作用，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用快速實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)的切換，能夠促進(jìn)控制功能的有效發(fā)揮。第五，控制停車回路。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，包括啟動(dòng)設(shè)備和制動(dòng)設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)、倒拉翻轉(zhuǎn)制動(dòng)等，根據(jù)不同的設(shè)備制動(dòng)需求選擇不同的制動(dòng)設(shè)備。第六，自鎖及閉鎖回路。自鎖是在控制系統(tǒng)啟動(dòng)以后，電氣設(shè)備維持正常工作環(huán)境的狀態(tài)，而閉鎖則是用來保證電氣設(shè)備和線路正常運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。一般在控制系統(tǒng)中，如果包括兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的設(shè)備，只能實(shí)現(xiàn)對(duì)一臺(tái)設(shè)備的自鎖功能。

2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

2.1集中監(jiān)控方式

這種控制方式最大的有點(diǎn)就是操作起來簡(jiǎn)便，而且進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)方面也相對(duì)比較簡(jiǎn)單。不過這種控制方法必須把所有設(shè)備的所有功能都集中到一個(gè)處理器中，這就容易造成處理器任務(wù)過重，而且一旦處理器發(fā)生故障，那么將會(huì)直接影響整個(gè)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而影響生產(chǎn)效率。而且設(shè)備中隔離道閘的操作特別容易受到輔助接點(diǎn)的影響，導(dǎo)致無法正常操作，這樣就會(huì)增加維修費(fèi)用，給企業(yè)帶來更多的生產(chǎn)成本。所以我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這種控制技術(shù)的了解，在使用的時(shí)候也需要進(jìn)行科學(xué)衡量才能夠保證生產(chǎn)順利。

2.2遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

這種控制技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如，節(jié)約生產(chǎn)成本、可靠性能高、操作比較靈活等等，所以在系統(tǒng)控制方面能夠被廣泛使用。但是這種技術(shù)受到通訊速度的影響，所以在使用這種技術(shù)時(shí)，應(yīng)該確定操作設(shè)備能否滿足該技術(shù)通訊速度的要求，而且這種監(jiān)控方式只適合在小型設(shè)備中使用，不能夠用在大型電氣設(shè)備中，這也是我們應(yīng)該注意的問題。

2.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式

這種方式是當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中最為常用的控制技術(shù)，在實(shí)踐中的應(yīng)用效果十分好，取得了很多成功的經(jīng)驗(yàn)，為智能電氣設(shè)備的發(fā)展提供了重要借鑒。相比其他控制技術(shù)來說，這種方式的適用性更強(qiáng)，能夠根據(jù)不同的需要選擇最合適的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，給生產(chǎn)帶來更多的便利。由于這種技術(shù)本身就存在監(jiān)控功能，所以不需要很多的使用設(shè)備，只要根據(jù)需要直接安裝相關(guān)的智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的連接，就能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，極大地減少電纜的使用數(shù)量，提高了生產(chǎn)效率。此外，這種控制方法中的設(shè)備都是獨(dú)立才做的，通過計(jì)算機(jī)把各個(gè)設(shè)備之間相互諒解，不僅能夠很靈活的進(jìn)行組合，還能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，而且其中任何一個(gè)設(shè)備發(fā)生故障都不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。這種技術(shù)也是未來電氣技術(shù)發(fā)展的主要方向，我們應(yīng)該對(duì)此深入研究。

3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的普及，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在各行各業(yè)中被廣泛應(yīng)用，特別是隨著OPC技術(shù)的誕生，進(jìn)一步促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)的結(jié)合。未來電氣技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合將更加緊密，這也是當(dāng)前以及未來電子商務(wù)的目標(biāo)。不論從電氣技術(shù)發(fā)展角度來說，還是從計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展角度來看，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)必然會(huì)隨著時(shí)代的進(jìn)步而進(jìn)步，同時(shí)能夠在不同領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用，使生產(chǎn)率得到很大提升，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高我國(guó)電氣技術(shù)在國(guó)際上的地位。

4結(jié)束語

篇(4)

關(guān)鍵詞：選礦工藝 ；自動(dòng)化控制；PLC

中圖分類號(hào)： TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、概述

FCS（Fieldbus Control System現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)）是用現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)控制器和儀表設(shè)備互聯(lián)，構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，同時(shí)控制功能可降低安裝成本和維修費(fèi)用。FCS是一種開放的、具有互操作性的、分散的分布式控制系統(tǒng)，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于選礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，并取得了較好的效果。

2、某選礦廠自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 選礦廠自動(dòng)控制系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)某選礦廠的工藝流程要求，初步擬定該選礦廠的控制系統(tǒng)由5個(gè)控制站，與一個(gè)中央控制室組成環(huán)網(wǎng)?？刂茖犹峁┝松a(chǎn)工藝數(shù)據(jù)和設(shè)備信息采集、過程數(shù)據(jù)控制處理與實(shí)時(shí)控制等功能，主要由PAC站與HMI組成。

各站內(nèi)部采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)總線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；各站與中央控制室之間，采用以太網(wǎng)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)[3]。5個(gè)控制站分別是：（1）粗碎、中碎及干選控制站；（2）高壓輥磨機(jī)流程控制站；（3）1#系列篩分預(yù)選及磨選控制站；（4）2#系列篩分預(yù)選及磨選控制站；（5）濃縮、環(huán)水及尾礦控制站。

選礦廠控制系統(tǒng)的信息層主要提供了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程的模擬顯示、操作指令下達(dá)、報(bào)警顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、歷史記錄、報(bào)表分析及WEB等功能。信息層主要由操作員分站、操作員總站、工程師站、歷史服務(wù)器、WEB服務(wù)器、WEB客戶端、以太網(wǎng)交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，以及相關(guān)的軟件等組成。

2.2 選礦廠自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)所用的軟件主要有：操作系統(tǒng)軟件WindowsXP SP2、PLC控制應(yīng)用軟件Machine Edition、組態(tài)監(jiān)控軟件iFix、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)軟件iHistorian、WEB軟件Portal。

信息層的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)主要配備Windows XP Service Pack 2。它對(duì)個(gè)人用戶來說：具有可靠的附件安全檢查，提供更多的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)，確保了網(wǎng)頁(yè)瀏覽更安全。系統(tǒng)組態(tài)采用iFix軟件，由于iFix系列軟件的C/S架構(gòu)，系統(tǒng)選用2套iFix增強(qiáng)型的無限點(diǎn)開發(fā)版軟件作為工程師冗余站。此軟件通過專業(yè)驅(qū)動(dòng)和下位的PLC連接，實(shí)現(xiàn)和PLC的數(shù)據(jù)的交互。同時(shí)，選用6套iClient軟件作為此系統(tǒng)的操作員站，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控，其中5套是分別對(duì)應(yīng)于各控制站，另外1套是整個(gè)系統(tǒng)的總監(jiān)控[4]。

系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理選用GE公司的iHistorian軟件來實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的壓縮歸檔存儲(chǔ)。iHistorian數(shù)據(jù)庫(kù)通過iFix采集器和下位的iFix軟件連接，從iFix軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)。同時(shí)，它可以通過其它采集器以及接口和別的系統(tǒng)連接。系統(tǒng)中的WEB功能由GE公司的Portal軟件來實(shí)現(xiàn)，Portal是一個(gè)專業(yè)的可視化的數(shù)據(jù)分析報(bào)表生成和web的軟件。系統(tǒng)中涉及到的三個(gè)GE Fanuc軟件直接可以實(shí)現(xiàn)無縫連接。

2.3 選礦過程主要控制方法

選礦過程控制主要有前饋控制、反饋控制和以反饋控制為主，輔以前饋控制的綜合控制三種。前饋控制是干涉因素未進(jìn)入過程以前，先檢測(cè)出其有關(guān)參數(shù)，利用事先研究的關(guān)系式，判明其對(duì)生產(chǎn)過程的影響，按要求予以校正。反饋控制是先測(cè)出被控變量參數(shù)，反饋到控制器與給定值進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較結(jié)果，調(diào)節(jié)被控變量直至與給定值接近。因此，設(shè)計(jì)通常采用以反饋控制為主，并輔以前饋控制的綜合控制方式，如磨礦回路中的給礦量、濃度和粒度控制；浮選回路中的給藥量、品位和液位控制等[5]。

該選礦廠工藝流程主要包括：碎礦工藝流程控制、高壓輥磨流程控制、篩分預(yù)選及磨選控制、一段磨礦的工藝控制、二段磨礦的工藝控制、尾礦濃縮及尾礦輸送控制。

控制系統(tǒng)通過對(duì)濃縮機(jī)底流濃度的檢測(cè)，分析現(xiàn)時(shí)的排礦濃度與工藝設(shè)定的濃度是否有偏差，如分析結(jié)果有偏差，控制系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)偏差決策：進(jìn)行調(diào)整或者不調(diào)、進(jìn)行調(diào)大或者調(diào)小底流的放礦閥，用以改變濃密機(jī)底流的排礦量，從而控制調(diào)整濃密機(jī)內(nèi)的積礦量，達(dá)到控制底流排礦濃度的目的。

3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

系統(tǒng)采用基于現(xiàn)場(chǎng)總線控制的配電模式，使控制系統(tǒng)通過PLC對(duì)軟啟動(dòng)器、變頻器、電機(jī)保護(hù)器等智能設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和控制。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流程設(shè)備進(jìn)行多變量的監(jiān)控，提高數(shù)據(jù)的采集精度和控制精度，并實(shí)現(xiàn)完全意義上的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

使用FCS技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備通過總線的方式連接起來，即是實(shí)現(xiàn)了更高意義的配電自動(dòng)化和過程自動(dòng)化，其特點(diǎn)如下：

（1）由于控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是通過總線進(jìn)行數(shù)字化的傳輸，因而減少了以往模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，提高了數(shù)據(jù)的采集精度和控制精度。

（2）利用FCS現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和總線通訊，來控制和檢測(cè)加有智能功能的流程設(shè)備。

（3）總線方式具有結(jié)構(gòu)性好，F(xiàn)CS可以把智能技術(shù)分散現(xiàn)場(chǎng)各點(diǎn)，依靠現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)基本控制功能。

（4）通過現(xiàn)場(chǎng)總線可以連接所有智能設(shè)備，大大減少了控制電纜的數(shù)量和施工調(diào)試的費(fèi)用，也減少了日常維護(hù)量，有利于實(shí)現(xiàn)該選礦廠的減人增效的目標(biāo)要求。

4、結(jié)語

基于FCS的選礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）對(duì)選礦廠實(shí)行集中操作控制即：通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)全流程的自動(dòng)啟/?？刂?；對(duì)生產(chǎn)流程及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)控，從而保證流程在線運(yùn)行設(shè)備安全。

（2）對(duì)生產(chǎn)流程中重要的工藝參數(shù)如：礦倉(cāng)料位、礦漿池液位、蓄水及環(huán)水池液位、破碎機(jī)、高壓輥磨機(jī)、球磨機(jī)給礦量、各給水環(huán)節(jié)的給水量等進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和顯示。

（3）通過控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，將選廠生產(chǎn)信息向上級(jí)相關(guān)部門實(shí)時(shí)傳送和，在提高礦業(yè)公司選礦廠生產(chǎn)自動(dòng)化水平的同時(shí)、提高礦業(yè)公司現(xiàn)代化企業(yè)的管理水平。

（4）對(duì)該選礦廠的工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)將采用先進(jìn)的、基于C/S結(jié)構(gòu)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

通過對(duì)該選礦廠生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)，使該選礦廠的自動(dòng)化裝備水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，生產(chǎn)效率和指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)選礦廠生的先進(jìn)水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 袁秀英.組態(tài)控制技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2003.67～88.

[2] 黃雨虹，陳慶玲.選礦車間生產(chǎn)過程控制方案的優(yōu)化[J].輕金屬，2003（10）：9-12

篇(5)

關(guān)鍵詞：燃燒系統(tǒng) 自動(dòng)化控制 邏輯 分析

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）04-0008-02

筆者曾經(jīng)于2010年參與SPV電站的燃燒系統(tǒng)自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目按照奧地利著名的上市公司蘭精公司BRUNO先生提供的先進(jìn)邏輯，對(duì)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制，經(jīng)過SPV電站現(xiàn)場(chǎng)三個(gè)多月的運(yùn)行，在現(xiàn)場(chǎng)收到良好的效果，一方面減少了運(yùn)行人員的工作量，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，增加了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)也為SPV創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)利益。

1 項(xiàng)目背景分析

SPV電站燃燒系統(tǒng)自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)項(xiàng)目（鍋爐島）主要是由無錫華光鍋爐廠提供的130T循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)、飛灰添加系統(tǒng)、石灰石添加系統(tǒng)、纖維泥添加系統(tǒng)、稻殼添加系統(tǒng)、布袋除塵系統(tǒng)、柴油、天然氣點(diǎn)火系統(tǒng)、DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)等系統(tǒng)組成。由于系統(tǒng)比較多，控制比較復(fù)雜。

2 投燃燒自動(dòng)化的條件分析

（1）所有的壓力變送器必須滿足一定的精度——SPV采用的是ROSEMENT的3051系列壓力變送器，精度都在千分之5以下；

（2）所有的溫度采用溫度變送器進(jìn)行隔離，提高系統(tǒng)的精確性、穩(wěn)定性、可靠性；

（3）所有的風(fēng)量測(cè)量采用高精度的德國(guó)產(chǎn)DeltaBar流量計(jì)，安裝中確保流量計(jì)的安裝距離滿足要求，從而使儀表的精度控制在1%左右（國(guó)產(chǎn)的流量計(jì)誤差在5-10%）；

（4）執(zhí)行裝置使用AUMA的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，性能穩(wěn)定，頻繁動(dòng)作而電機(jī)不會(huì)過熱損壞；

（5）三臺(tái)給煤機(jī)采用國(guó)內(nèi)第一品牌的賽摩密封式給料機(jī)，轉(zhuǎn)速控制采用ABB變頻器，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)給煤機(jī)稱重系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定，誤差在千分之五以內(nèi)；

（6）所有的引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)采用ABB變頻器控制，一方面提高了節(jié)能效果，另一方面響應(yīng)速度快，便于自動(dòng)控制；

（7）將天然氣、一次風(fēng)流量、二次風(fēng)流量、蒸汽流量進(jìn)行壓力溫度補(bǔ)償，補(bǔ)償公式為：F1=K*（ΔΡ*ρ1）1/2，ρ1密度是由壓力溫度工況所決定的，并將工況流量轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)流量：F0=P1*F1*273/{P0*（T1+273）}。

3 燃燒系統(tǒng)控制的邏輯分析

3.1 鍋爐燃料熱量的計(jì)算

鍋爐中能產(chǎn)生能量的物料有：天然氣、柴油、纖維泥、飛灰、稻殼、煤等，鍋爐燃料熱量的詳細(xì)計(jì)算得到所有的鍋爐燃料產(chǎn)生的熱量，單位為MW。

3.2 燃燒風(fēng)量分析

圖1是計(jì)算補(bǔ)償后的一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量G，REST風(fēng)量K是指用于密封助吹用的播煤風(fēng)量（取壓點(diǎn)在一次風(fēng)流量計(jì)之前）及返料風(fēng)的總和。

通過根據(jù)預(yù)設(shè)的燃料和空氣流量的計(jì)算控制，可以使燃燒爐內(nèi)的燃料完全燃燒，避免造成污染和浪費(fèi)，同時(shí)還可避免因空氣不足造成的燃燒不充分現(xiàn)象發(fā)生或因空氣流量過大增加風(fēng)機(jī)的耗電量或熄火現(xiàn)象。

3.3 PID調(diào)節(jié)

經(jīng)計(jì)算可知當(dāng)鍋爐在額定狀態(tài)下，130T蒸汽對(duì)應(yīng)的能量為114MW，DCS可以根據(jù)鍋爐的負(fù)荷自動(dòng)輸出一個(gè)能量值，同時(shí)操作員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行手動(dòng)控制、可以很方便的輸入鍋爐需要的能量（手動(dòng)微調(diào)）。

3.4 輸出能量與現(xiàn)有能量（Energy）的比較分析

PID調(diào)節(jié)輸出的負(fù)荷，與目前Energy的負(fù)荷作為比較，取最小值送至RAMP模塊。RAMP模塊是一個(gè)保證負(fù)荷不能突變的模塊，每分鐘的變化為8MW/min。

Energy模塊取值范圍為鍋爐所需要的總能量MW的85%-115%，當(dāng)鍋爐增加負(fù)荷時(shí)，取115%MW，當(dāng)鍋爐降負(fù)荷時(shí)取85%，這樣做的優(yōu)點(diǎn)時(shí)可以防止鍋爐負(fù)荷突變，引起負(fù)荷大起大落，造成燃燒不穩(wěn)定。鍋爐所需要燃料的能量MW等于主蒸汽的能量加上尾部煙氣所帶走的能量并加上鍋爐能量損耗，減去給水流量所帶的能量再減去一次風(fēng)、二次風(fēng)、返料風(fēng)所帶的熱量。

3.5 氧量控制I

氧量控制輸入由三部分組成，1過氧量系數(shù)，它可以根據(jù)鍋爐負(fù)荷，氧量控制器自動(dòng)輸出一個(gè)系數(shù)（范圍0.8-1.5）；2鍋爐每MW所需要的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量，由工程師輸入，是個(gè)理論值，取值范圍在700-1300NM3，可根據(jù)燃燒條件自由輸入；3氧量平衡系數(shù)，當(dāng)操作員操作鍋爐時(shí)，通過觀察鍋爐的燃燒情況，從而可以通過該系數(shù)對(duì)風(fēng)量進(jìn)行微調(diào)。氧量控制器輸出值為F、I。

3.6 控制邏輯的相關(guān)計(jì)算

RAMP輸出值與鍋爐現(xiàn)有燃料能量做比較，取最大值后與I（NM3/MW）相乘便可以得到鍋爐所需要的最大風(fēng)量。

鍋爐現(xiàn)有的風(fēng)量G與理論值F相除，便得到了鍋爐所允許的最大能量值，與現(xiàn)有的鍋爐能量MW做比較后，取最小值減去飛灰、纖維泥、柴油、天然氣等熱量后，分配給給煤機(jī)系統(tǒng)。這正體現(xiàn)了鍋爐先加風(fēng)，后加煤；先減煤，后減風(fēng)的燃燒原則。

圖2的作用是將計(jì)算出來的鍋爐所需要的風(fēng)量J減去返料風(fēng)與播煤風(fēng)K后，按不同的系數(shù)（一般一次風(fēng)60%，二次風(fēng)40%），分配給兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)與二次風(fēng)機(jī)，通過控制風(fēng)機(jī)左右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)風(fēng)量。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)全開時(shí)，通過調(diào)節(jié)變頻器來提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)有一定的調(diào)節(jié)裕度。

再將計(jì)算出來的鍋爐所需要的能量減去飛灰、纖維泥、燃油、天然氣、稻殼等燃燒所產(chǎn)生的能量后，分配給三給煤機(jī)。對(duì)于不同品質(zhì)的煤，操作員可以根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果輸入不同的煤的大卡值，每臺(tái)給煤機(jī)便可計(jì)算出所需要的煤量。從而實(shí)現(xiàn)了燃燒的自動(dòng)控制。

4 結(jié)語

綜上所述，在熱工人員的精心調(diào)試下，在DCS廠家軟件精心組態(tài)下，在運(yùn)行人員的全力配合下，在BRUNO等專家的指導(dǎo)下，我們實(shí)現(xiàn)了在SPV電廠的燃燒控制的自動(dòng)運(yùn)行，我們?cè)谌紵詣?dòng)控制上取得了成功。通過這個(gè)項(xiàng)目，我們打破了國(guó)內(nèi)很多專家對(duì)燃燒自動(dòng)化能否實(shí)現(xiàn)的懷疑，為國(guó)內(nèi)流化床鍋爐電廠自動(dòng)化控制提供了成功的范例。

參考文獻(xiàn)

篇(6)

【關(guān)鍵詞】船閘；PLC；自控

隨著航運(yùn)業(yè)的發(fā)展，船閘的數(shù)量也在不斷增加，如何提高船閘的管理水平和便于操作管理人員的使用，同時(shí)使船舶迅速便利安全的通過船閘，是擺在船閘設(shè)計(jì)人員和管理人員面前具有挑戰(zhàn)性的工作。新時(shí)期對(duì)運(yùn)行效率也有著不同的要求，因此，開發(fā)新技術(shù)、應(yīng)用新技術(shù)也是我們技術(shù)人員義不容辭的職責(zé)，我們應(yīng)不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全、可靠性，進(jìn)一步提高船閘的使用效率。

1 船閘自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和有關(guān)說明

1.1 自控系統(tǒng)設(shè)備

宿遷三號(hào)船閘自控系統(tǒng)由上、下游四臺(tái)PLC控制柜、三個(gè)操作臺(tái)、五只端子箱、4臺(tái)備用動(dòng)力箱組成。集控室安裝一個(gè)操作臺(tái)，四閘首機(jī)房各安裝一端子箱和備用動(dòng)力箱。

1.2 系統(tǒng)控制方式

自動(dòng)控制系統(tǒng)有計(jì)算機(jī)操作和按鈕操作兩種控制方式。以計(jì)算機(jī)操作控制為主，按鈕操作為輔。計(jì)算機(jī)控制由WEBAccess組態(tài)軟件經(jīng)編程組態(tài)后實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)操作具有程控和單項(xiàng)兩種方式。程控即一個(gè)上行或下行程序只需按一次關(guān)閘按鈕，開閥、開閘、關(guān)閥幾步連續(xù)順序自動(dòng)進(jìn)行，自動(dòng)開閘門完全依靠水位計(jì)發(fā)水平信號(hào)，當(dāng)水位計(jì)因故不能發(fā)水位信號(hào)時(shí)，則需要人為發(fā)水平信號(hào)后在按開閘門按鈕才能打開閘門；按鈕操作主要是在計(jì)算機(jī)暫時(shí)故障的情況下，在閘首機(jī)房操作臺(tái)上進(jìn)行的一種簡(jiǎn)單臨時(shí)的基本操作。

1.3 新技術(shù)和新設(shè)備

船閘自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用了多項(xiàng)新技術(shù)和新設(shè)備。系統(tǒng)使用了多種新型進(jìn)口傳感器，以提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。閘門使用進(jìn)口光電開關(guān)和觸點(diǎn)式門頭開關(guān)雙重保險(xiǎn)確保信號(hào)的采集正確，防止浪涌采集到的錯(cuò)誤信號(hào)。液壓設(shè)備上安裝了高精度（精度可達(dá)0.05%）、可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性好的磁質(zhì)位移傳感器，使系統(tǒng)時(shí)刻精確的采集到閘門的開關(guān)量，并顯示于組態(tài)操作界面中。水位裝置具有綜合比較功能，確保水位齊平信號(hào)準(zhǔn)確，避免受水浪波動(dòng)影響發(fā)出假信號(hào)。PARKER派克PQ-F00系列比例放大器的應(yīng)用，使PLC可以通過指令信號(hào)完成對(duì)柱塞泵的流量進(jìn)行連續(xù)的調(diào)節(jié)控制。

1.4 在PLC自控系統(tǒng)中引入了自動(dòng)語音播報(bào)

由于船閘廣播用語絕大多數(shù)是固定用語。廣播語音主要包括固定調(diào)度用語，船舶信息語音，用多媒體技術(shù)和語音合成技術(shù)，建立了船閘調(diào)度常用語言語音庫(kù)，組態(tài)程序根據(jù)船閘的運(yùn)行狀態(tài)來動(dòng)觸發(fā)語音播報(bào)，使主控室電腦可以自動(dòng)播報(bào)安全提示等等。除了自動(dòng)播報(bào)之外，值班人員還可以隨時(shí)進(jìn)行人工播報(bào)。有了這個(gè)自動(dòng)語音播報(bào)系統(tǒng)，很大程度的降低了工作人員的播報(bào)工作量，更有利于樹立船閘的文明服務(wù)形象，安全提示信息更加完備、準(zhǔn)確、規(guī)范化，更好的為過往船舶服務(wù)。

1.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)了安全測(cè)試功能

除了PLC系統(tǒng)自有的自診斷功能外，系統(tǒng)還具有安全測(cè)試功能。為保證船閘的安全正常運(yùn)行，系統(tǒng)設(shè)有必要的安全檢測(cè)裝置，主要包括：?jiǎn)㈤]機(jī)油壓檢測(cè)；啟閉機(jī)油溫檢測(cè)；啟閉機(jī)油堵檢測(cè)；控制系統(tǒng)自檢；受控設(shè)備故障檢測(cè)；電氣故障檢測(cè)（包括電動(dòng)機(jī)熱繼電器和供電回路電源通電等）。

1.6 緊急事件的應(yīng)急處理設(shè)計(jì)

預(yù)設(shè)急事件的自動(dòng)處理程序。對(duì)于緊急情況設(shè)有一鍵處理功能。針對(duì)可能發(fā)生的情況系統(tǒng)預(yù)先設(shè)有相應(yīng)的自動(dòng)處理的程序，對(duì)可能發(fā)生的吊船、夾檔情況設(shè)有吊船處理按鈕、夾檔理按鈕和急停開關(guān)按鈕。情況發(fā)生時(shí)，只需按下相應(yīng)按鈕則可以自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)處理。避免緊急情況下，由于操作人員操作處理不當(dāng)引起更大損失。

2 船閘自控系統(tǒng)操作應(yīng)用方面的優(yōu)點(diǎn)與不足

船閘電氣自控系統(tǒng)在建設(shè)的初期，通過充分調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)參觀的方式設(shè)置了門頭光電開關(guān)，引入了閘閥門運(yùn)行同步糾偏系統(tǒng)，使閘門開、關(guān)的同步性更為準(zhǔn)確。高新技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用：如磁質(zhì)位移傳感器、比例放大器，使得電氣自控系統(tǒng)的操作、閘閥門的液壓?jiǎn)㈤]設(shè)備設(shè)施的運(yùn)作更加協(xié)調(diào)，通過運(yùn)行情況來看，該系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低、操作方式簡(jiǎn)便易懂、安全可靠性高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置合理、得當(dāng)，符合人機(jī)操作原理

系統(tǒng)使用WebAccess組態(tài)軟件編程，將通過網(wǎng)絡(luò)采集到各種信息，以數(shù)據(jù)/文本/圖形/動(dòng)畫/實(shí)時(shí)畫面等方式呈顯于操作員面。使操作人員在操作臺(tái)電腦前隨時(shí)可以了解設(shè)備運(yùn)行狀況和船閘運(yùn)行狀態(tài)。且WebAccess組態(tài)軟件使用，使船閘的生產(chǎn)操作簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作，所有操作只是用鼠標(biāo)輕輕一點(diǎn)組態(tài)界面中的按鈕，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)船閘設(shè)備的控制，完成提閥、開閘、關(guān)閘等操作。避免了以往使用觸點(diǎn)式按鈕操作帶來的，按鈕脫焊等機(jī)械故障，通過操作界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，自動(dòng)補(bǔ)充了操作員對(duì)運(yùn)行步驟的再確認(rèn)，船閘運(yùn)行安全可靠性進(jìn)一步增強(qiáng)。

2.2 計(jì)算機(jī)界面模擬屏的應(yīng)用，使閘閥門運(yùn)行狀態(tài)更為直觀

船閘的運(yùn)作，無外乎對(duì)閘、閥門的實(shí)際動(dòng)作情況即開度狀態(tài)進(jìn)行了解，紅綠燈的轉(zhuǎn)換狀況及閘室內(nèi)外的水位情況進(jìn)行確認(rèn)。為了更加直觀、簡(jiǎn)便的加以對(duì)船閘設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行了解，設(shè)計(jì)之初、安裝過程中，在閘閥門液壓油缸體內(nèi)，安裝了磁質(zhì)位移傳感器，了解該設(shè)備設(shè)施先進(jìn)程度高，船閘技術(shù)應(yīng)用以來，準(zhǔn)確的在界面上顯示了閘閥門的開度數(shù)值情況，模擬開、關(guān)閘閥門過程的位置變動(dòng)情況也較為清晰。既有數(shù)值理性的認(rèn)識(shí)，又兼有閘閥門實(shí)物感觀方面形的表現(xiàn)，加上狀態(tài)過程、閃爍提示，操作員更加一目了然設(shè)備運(yùn)作所處的狀態(tài)。完好的界面顯示，也為我們對(duì)故障現(xiàn)象的查找、排除提供了方便。

2.3 閘閥門運(yùn)行同步糾偏系統(tǒng)應(yīng)用了先進(jìn)的設(shè)備，使閘閥門同步運(yùn)行的效果更為理想。門頭光電開關(guān)及反光板分別設(shè)置在閘門的頂端近中縫位置處，閘門的運(yùn)作同步效果控制在偏差30cm范圍內(nèi)有效，閘閥門的同步方面的調(diào)節(jié)一個(gè)是可以從電比例放大泵的油量控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)壓力的大小，一個(gè)是從PLC程序圖中對(duì)磁質(zhì)位移傳感器的初設(shè)變量進(jìn)行調(diào)節(jié)。兩個(gè)方面都要兼顧考慮，運(yùn)行以來，液壓系統(tǒng)壓力也較穩(wěn)定，同步效果很好。

2.4 水平信號(hào)的完善（采用超聲波水位計(jì)），確保了船閘系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定，在我所二線船閘自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，我們從管理角度出發(fā)綜合考慮了水位計(jì)的使用效能，最終的應(yīng)用上，鑒于水位計(jì)失靈下的措施彌補(bǔ)，為使程序更加協(xié)調(diào)，保證船閘不問斷運(yùn)作，我們?cè)O(shè)置了人工手動(dòng)水平信號(hào)，一旦水位計(jì)出現(xiàn)故障，仍可以根據(jù)實(shí)際水位水平情況，手動(dòng)鍵入信號(hào)，確保閘開程序的進(jìn)行，不至于因水位計(jì)故障而造成船閘斷航現(xiàn)象。

2.5 終端信號(hào)采集、技術(shù)方面的再開發(fā)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)閘閥門開關(guān)動(dòng)作到位情況的信號(hào)收集，仍停留在依靠行程開關(guān)的動(dòng)作信息反饋得來，由于行程開關(guān)的應(yīng)用存在易損、固定裝置易松動(dòng)、檢修更換量大等不便之處，在與設(shè)計(jì)部門的溝通方面仍致力于優(yōu)先使用磁致位移傳感器。原因有二：一是磁致位移傳感器能夠準(zhǔn)確反映出閘閥門動(dòng)作行程位置變量的準(zhǔn)確數(shù)值；二是通過截取開度儀的開終、關(guān)終的到位數(shù)值作為開關(guān)到位信號(hào)，代替行程開關(guān)發(fā)出的開關(guān)到位信號(hào)輸入到PLC控制程序中。我們對(duì)此一直探索，我相信此項(xiàng)技術(shù)方面，會(huì)最終有所突破，從而減少行程開關(guān)機(jī)械運(yùn)行給檢修方面帶來的不便，推進(jìn)自動(dòng)化水平的提高。

3 結(jié)束語

以可編程序控制器（PLC）控制為核心的船閘自動(dòng)化控制系統(tǒng)，采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)和Quantum-PLC設(shè)備組成集散型控制系統(tǒng)，其特有的有控制、監(jiān)控、語音、故障檢測(cè)等功能相信在船閘的實(shí)踐應(yīng)用中會(huì)越來越會(huì)得到社會(huì)同行業(yè)界的廣泛認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)：

篇(7)

關(guān)鍵詞：煤礦電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；機(jī)械設(shè)備選型；優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TD614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2013）-12-0217-01

引言

煤礦企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，高安全性能、高效率的煤礦圣生產(chǎn)需要大量的數(shù)據(jù)資料和模型量的監(jiān)控設(shè)備來完成，例如：計(jì)算瓦斯含量，檢測(cè)實(shí)際通風(fēng)情況，控制礦井水泵的開合等。而基于PCL嵌入型電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)可以適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境，也能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦電氣設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)控。但是在構(gòu)建煤礦電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的過程中，如何優(yōu)化設(shè)計(jì)，如何降低煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建成本，如何提升監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性是煤礦企業(yè)目前面臨的主要問題。筆者針對(duì)煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備的優(yōu)化選型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行研究。

1.優(yōu)化煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備的選型

1.1確定煤礦電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模

按照煤礦實(shí)際規(guī)模和煤礦自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模來決定PLC機(jī)械設(shè)備的選型。例如：西門子公司生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品，假設(shè)只需要對(duì)瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)過程進(jìn)行控制，可選擇SIEMENSS7-200等機(jī)械設(shè)備。假設(shè)需要結(jié)合煤礦井的水位變化情況來決定水泵機(jī)房的具體工作情況，這主要包括了復(fù)雜的邏輯型控制和閉環(huán)型控制，這就需要選擇SIEMENSS7-300等機(jī)械設(shè)備；而結(jié)合礦井下的瓦斯?jié)舛群推渌麉?shù)對(duì)井下工作人員進(jìn)行科學(xué)化的管理，這會(huì)涉及到通信、智能化檢測(cè)和控制，這需要選擇大型的PLC產(chǎn)品。

1.2明確I/O點(diǎn)的種類

按照煤礦電氣自動(dòng)化控制的具體要求和被監(jiān)控對(duì)象的復(fù)雜情況，對(duì)機(jī)械設(shè)備的I/O點(diǎn)的種類和數(shù)量進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，并列出清單；再通過估計(jì)系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容容量來明確需要保留軟件和硬件資源的余量，同時(shí)需要充分注意不能過度浪費(fèi)資源。此外，還需要按照煤礦實(shí)際供電情況來明確機(jī)械設(shè)備輸出點(diǎn)的具體動(dòng)作頻率，進(jìn)而判斷出輸出端口是采用繼電器輸出或是利用晶體管來完成輸出工作。

1.3選擇適合的軟件編程工具

從目前情況來看，煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件編程工具包括了手持編程工具、計(jì)算機(jī)加PLC包、圖形編程工具等主要方式。（一）手持編程工具只適用于廠家明文規(guī)定的語句表的編程中，這種工具的工作效率較低，只能用在小規(guī)模的PLC的編程中。（二）計(jì)算機(jī)加PLC包屬于效率最高的編程方式，但這種編程方式的單價(jià)較高，并不適用于操作現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。通常情況下在大型或中型煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中進(jìn)行軟件編程和硬件組態(tài)工作，為進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制效率，要求結(jié)合具體情況，選擇是適合的軟件編程工具。

2.優(yōu)化煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.1硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

硬件結(jié)構(gòu)作為整個(gè)煤礦電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心部件，對(duì)整個(gè)煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)起著直接的影響。所以需要對(duì)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。因?yàn)槭褂靡蟮牟煌?，所使用的硬件也?huì)出現(xiàn)一定的差異，而本文針對(duì)所有控制系統(tǒng)需要高度關(guān)注的輸出電路、輸入電路和系統(tǒng)抗干擾部件等進(jìn)行研究。

（一）針對(duì)系統(tǒng)輸出電路進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于系統(tǒng)的輸出電路進(jìn)行優(yōu)化，需要結(jié)合煤礦生產(chǎn)的具體要求，對(duì)所有指示標(biāo)志與調(diào)速設(shè)備等均需要利用晶體管來完成輸出工作，使得它能夠負(fù)荷高頻率的動(dòng)作，并提升了響應(yīng)的速度。例如：煤礦水泵機(jī)房電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的PLC系統(tǒng)輸出率假設(shè)控制在5次/min以下，能夠利用繼電器進(jìn)行輸出，這種設(shè)計(jì)方式可以保證電路的簡(jiǎn)單化，并能夠提高抗干擾能力和帶負(fù)載能力。但是假設(shè)PLC系統(tǒng)輸出帶電磁線圈在斷電時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)浪涌電流，使得PLC芯片受到損壞。所以為防止這種問題的發(fā)生，能夠在其他的電路盤并能連接流二極管，使得它能夠吸收浪涌電流，并對(duì)PLC芯片起到很好的保護(hù)。假設(shè)PLC系統(tǒng)動(dòng)作頻率控制在6次/min到10次/min之間，也可以利用繼電器來完成輸出工作，但是通常情況下利用固態(tài)型繼電器或中間式繼電器有效控制水泵房的開合。

（二）針對(duì)系統(tǒng)輸入電路進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于系統(tǒng)的輸入電路進(jìn)行優(yōu)化，重點(diǎn)考慮PLC系統(tǒng)供電電源，通常情況下，是控制在交流90到250V之間，這具備了加強(qiáng)的寬幅適用性能。但是因?yàn)榈V井下工作環(huán)境較為復(fù)雜、惡劣，且我國(guó)現(xiàn)階段供電的不穩(wěn)定，所以為了實(shí)現(xiàn)抗干擾目的，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行，要求在輸入電路部件中安裝電源凈化設(shè)備，例如：安裝電源濾波器、隔離變壓器等。

（三）抗干擾的優(yōu)化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)是所有煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)需要引起高度關(guān)注的問題。而對(duì)抗干擾進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以從二點(diǎn)出入：其一，利用隔離變壓器進(jìn)行抗干擾優(yōu)設(shè)計(jì)。電網(wǎng)中存在高頻率干擾主要是由于原副邊繞組間的分布式電容耦合形成，因此要求利用超隔離變壓器，并把中性點(diǎn)通過電容和地面連接起來。其二，優(yōu)化布線。利用強(qiáng)點(diǎn)動(dòng)力線路或是弱電信號(hào)線方式分開走線，并保證這之間有一定的間距，從而起到較好的抗干擾效果。

2.2軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以與硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一同進(jìn)行，其關(guān)鍵工作在于按照煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)送的基本步驟，把軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成梯形圖，這也屬于PLC系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用中出現(xiàn)的主要問題。對(duì)軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)主要從兩點(diǎn)出發(fā)：其一，對(duì)軟件程序設(shè)計(jì)過程進(jìn)行優(yōu)化，而這關(guān)鍵在于對(duì)I/O點(diǎn)的優(yōu)化。按照煤礦電氣自動(dòng)化控制喜用的具體要求分配I/O點(diǎn)，最大限度地實(shí)現(xiàn)I/O信號(hào)的集中編制，進(jìn)而全面提高系統(tǒng)的維護(hù)質(zhì)量。其二，對(duì)軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括了對(duì)基礎(chǔ)程序與模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過程中，把煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制對(duì)象分為數(shù)個(gè)模塊，再對(duì)其進(jìn)行調(diào)試與編寫，最后把它們組合成一個(gè)完成的軟件程序。對(duì)于模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)使得煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)調(diào)整起來更加方便。