自动化控制十篇

自动化控制篇1

关键词：工厂 电气自动化 控制技术

中图分类号：C35 文献标识码： A

正文：

一、当前电气自动化控制技术的状况与发展

早在上个世纪50年代，人们就是对电气自动化进行研究开发，而随着科学技术的不断发展，人们也将许多先进的科学技术和管理理念应用的电气自动化当中，从而电气自动化控制技术进行相应的改进和完善。目前，电气自动化控制技术已经被人们广泛的应用到了各个行业当中，并且取得了不错的效果。

1.1电气自动化控制技术的实际状况

近年来，人们也将现代化的信息技术应用的到了电子自动化技术当中，这不仅有利于电气自动化系统的业务信息数据的管理，还可以对电气自动化系统的整个运行过程的实际动态进行监控，从而实现生产数据的现代化、规范化的管理。并且将信息技术应用到电气自动化当中，也可以充分的发挥出电气自动化设备的应用效果，这也有利于人们对电气自动化的控制系统的日常维护工作和检修工作的开展。此外，在当前社会经济的发展的过程中，人们也可以借助计算机技术来对电气自动化系统进行有效的控制，进而将人员工作和计算机运作紧密的结合在一起，使得人们在对电气自动化系统进行维护和检修的过程中更加便利。

1.2电气自动化控制技术的发展

目前，电气自动化技术已经得到了广泛应用，这不仅有效的促进了我国社会经济的发展，还有利于我国电气自动化技术的改革，为我国国民经济的发展提供一个持续、稳定、健康发展环境，从而进一步的强化了企业或者事业单位在当前社会主义市场经济体制中的竞争力，使其工作效率得到全面的增长。

二、电气自动化技术优势

1）实现了设备与系统全工作流程内的高效监控。现代建筑电气系统结构复杂、功能多样，传统运行方式常留下管理盲区，导致故障的发生。而现代自动化技术通过“采集―处理―反馈”模块，对系统进行实时的数字化监控，能及时将控制中心的指令传达到系统，并将反馈信息同时传递到控制中心，实现对整个系统的高效控制。

2）联动性的提高。电气自动化技术将建筑中照明、配电、消防、空调等系统连接为一体，提高了其联动效果，解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节，以及紧急情况下系统的自动识别、判断，及时实现预设的应急处理方案，实现子系统间的配置与互动。

3）安全性强。因电气系统固有的危险性，操作失误、设备故障等都可能造成系统产生安全风险，而自动化控制有利于系统对异常情况做出及时反应，并可通过遥控模式降低故障对维修管理人员产生直接伤害的风险。

4）数据完备、计算精确。自动化系统可综合其操作流程、故障处理等数据建立准确清晰的数据库，为后期优化的决策提供信息支持。

三、电气自动化控制技术研究

针对电气自动化控制技术进行实际研究，主要根据电气自动化控制技术特征、技术作用、设计理念等方面进行实际研究，明确整个电气自动化控制技术在企业生产过程中的重要作用。

1.电气自动化控制技术基本作用

1.1 电气自动化控制系统自动控制

整个技术在企业生产过程中的使用，能够实现自动化控制方式进行实际控制。在具体运行过程中，选用分散式控制系统进行控制，实现系统的集中控制。当整个设备无法实际运行时，控制系统会检测故障问题，进行自动切断运行电源，保证设备运行安全性提升。这就需要一整套技术进行实际操作与控制，实现控制过程完整性，提升生产效率性[2]。

1.2 电气自动化控制技术具有保护作用

电气设备在企业实际生产过程中，会存在相应故障发生的可能性。如电路实际运行电流超过电路最大限制，会导致系统运行出现问题，致使故障发生。这就需要安全措施进行保护，实现具体问题应对策略制定，实现自动化控制技术对设备运行问题进行解决。同时需要针对系统实际运行过程中，出现的具体问题进行实际分析，通过电气自动化控制系统自动控制进行实际调整或者更换，保证电气系统运行安全[3]。

1.3电气自动化控制技术监督功能

电气自动化控制技术在实际使用中，内部电流无法用肉眼观察。并且系统实际运行过程中内部是否有电流通过，也需要进行实际信号以及指示灯的设定。在整个监督系统下，进行电气自动化控制系统下指示灯的设计，能够实现故障问题及时预警。同时，应该严格管理与控制电气自动化控制系统设备安全性，控制故障发生。这样系统设计，能够有效减少设备故障发生频率，利用电气设备维护质量问题实现效率的提升。

1.4 电气自动化控制技术测量功能

保证企业生产质量以及实现高效生产，需要对于设备整个运行过程进行实时监控，保证设备运行安全性，随时对设备进行实际观察，检查运行过程中可能出现的问题。电气自动化控制技术的使用，能够及时通过相应数据测量参数分析具体故障原因，并制定良好的控制方式，实现设备运行稳定性的提升[4]。

2. 电气自动化控制技术设计理念

电气自动化控制技术具体设计方式分为三种，分别为集中控制、远程控制以及现场总线控制方式。

2.1集中控制

集中控制是整个自动化控制系统当中的重要方式，其在实际控制过程中，主要优点：处理过程中由中央处理机进行集中处理，实际设计过程相对简单，并且具体保护措施设定过程中要求较低，设备运行以及维护过程相对便捷；主要弊端：由于所有信息处理过程由中央控制系统进行集中处理，处理器工作量巨大，导致处理器运行压力增加，导致处理速度缓慢，生产投资加大。同时，在进行长距离电缆干扰也会影响系统安全性，错误操作机率提升。

2.2 远程控制

远程控制系统在电气自动化控制技术当中有所应用，优点：远程控制实际组态灵活，并且节省电缆，节约成本，并且在实际使用过程中具有材料靠抗性较高等特点。弊端：由于远程控制电气设备实际通讯量较大，使得现场总线实际使用过程中处理速度缓慢。远程控制系统在设定过程中只能够满足电气设备系统需求，不能够在大型电气自动化系统当中进行实际应用，导致应用范围降低。

2.3 现场总线控制

以太网技术以及现场总线技术的应用，对于电气设备的发展具有重要意义，实现智能化电气自动化设备可持续发展。现场总线控制方式能够针对电气设备当中具体问题进行实际分析，实现现场总线设备有效控制，其在实际应用当中具备以上控制方式的所有优点。并且节省变速器、隔离设备以及I/O卡件等等。并且智能设备在实际安装当中具有较好效果，实现安装与维护工作量成本较低。由于整个系统各项功能装置具备安全性，不会出现设备运行与信息处理过程中设备瘫痪状态出现，实现电气自动化控制技术的有效发展。

四、建筑电气自动化控制的发展方向

随着科技的不断发展，建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展，自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。在Windows平台越来越普及的背景下，可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来，这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广，建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势。 另外，实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及，自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。从建筑电气自动化控制的发展现状来看，自动化控制技术将应用于多个领域中。此外，相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进，使之更好的适应社会发展的需要，在提高生产率的同时还要降低生产成本，从而有效扩大产品的市场占有率。

结束语：

由于自动化控制技术在实际应用的过程中，容易受到各方面因素的影响，而出现许多问题，因此我们就要采用合理有效的解决措施，来确保电气自动化控制系统的正常运行。随着社会的不断发展，电气自动化控制技术也已经广泛的被人们应用到各个领域当中，这虽然有效的促进了我国国民经济的增长，但大大的降低了工作人员的劳动强度。

参考文献；

【1】申凌云，何俊正. 基于PID控制的煤气鼓风机变频调速系统[J].{H}电机与控制应用，2009.

自动化控制篇2

关键词：自动化控制原理 应用 特点

中图分类号：TL372 文献标识码： A

引言

自动控制学科是近几十年来了发展起来的一门很重要的学科。它的发展很迅速，特别是计算机的快速发展，更加快了它的发展，尤其是工业自动化技术近年来的发展。自动化学科研究的范围也是很广泛的，对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化、对迅速提升我国综合国力具有重要和积极作用。

自动控制（automatic control）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。

自动控制是相对人工控制概念而言的。指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。 自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。 基础的结论是由诺伯特・维纳，鲁道夫・卡尔曼提出的.

自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下，利用附加装置使生产过程或生产机械（被控对象）自动地按照某种规律（控制目标）运行，使被控对象的一个或几个物理量（如温度、压力、流量、位移和转速等）或加工工艺按照预定要求变化的技术。它包含了自动控制系统中所有元器件的构造原理和性能，以及控制对象或被控过程的特性等方面的知识；自动控制系统的分析与综合；控制用计算机（能作数字运算和逻辑运算的控制机）的构造原理和实现方法。自动控制技术是当展迅速，应用广泛，最引人瞩目的高技术之一；是推动新的技术革命和新的产业革命的核心技术；是自动化领域的重要组成部分。

自动控制技术有很强的应用背景，无论是在炼钢、轧钢、化工、石油、电力等工业上，或是造纸、纺织、皮革和食品等工业上；无论是在航空、航海、汽车和铁路运输工业和国防工业上，或是图书资料的管理、实验室技术设备上都得到广泛应用。自动控制技术对导弹和人造地球卫星是非常重要的，对于研究原子能的应用，研究飞机和导弹的空气动力和结构强度也是有用的。没有应用背景的“控制理论”就缺乏生命力。如何巧妙地运用控制的基础理论来解决实际问题是和研究控制理论本身不同的另一种创造性工作。

一、自动化控制原理

自动化控制有半自动与全自动化

例如：机器、设备可以按照生产的要求和目的，进行自动化生产；全自动人只需要作为操作员，确定控制的要求和程序，不用直接参与生产过程的控制技术；半自动化控制要人通过设施、设备、机械、仪器或手工等劳动力的参与。

自动化控制技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化控制不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化控制是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

自动化控制理论是自动化专业的重要学习课程。

二、自动化控制的应用

2.1过程自动化

石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理的自动化控制。一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统，对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。

2.2机械制造自动化

这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统（FMS）。以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产管理自动化，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化控制系统。

2.3管理自动化

工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理的自动化控制，是以信息处理为核心的综合性技术，涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。现代已在管理信息系统的基础上研制出决策支持系统（DSS），为高层管理人员决策提供备选的方案。

三、自动化控制系统

自动化控制系统是指能够实现自动控制任务的系统，由控制器与控制对象所组成。

自动化控制系统的概念

自动化控制是一种现代工业、农业、制造业等生产领域中机械电气一体自动化集成控制技术和理论。

自动控制（automatic control）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。

四、自动控制系统特点

自动控制能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。

自动控制系统理论

自动控制是相对人工控制概念而言的，指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。

自动控制是工程科学的一个分支，它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。

自动化控制篇3

关键词 变电站，自动化控制，技术分析

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0166-02

变电站属于电力系统改变电压，分配电力能源以及调控电力流向的一种电力设备，变电站中的变压器能够将各级的电压电网联系起来，因此变电站对于整个电力系统来说具有十分重要的意义和作用。现阶段，我国已经投入电网运行的35kV到110kV的变电站大概有两万座左右，220kV变电站大概有1000多座左右，500kV变电站大约有50到100座左右，同时我国变电站的数量正在持续的增长，每一年都有成百上千座新建设的变电站投入使用。结合电网的需求，我国的变电站技术也在不断的进步，其自动化水平也逐渐提升，尤其是近几年来我国变电站的自动化控制技术都取得了很大的发展。

1 变电站自动化控制的内容与功能

变电站自动化控制技术的主要内容有采集和监测电气量、控制和调节各种电力设备的状态，让变电站的监视系统和各种操作可以正常运行，保证变电站中的电力设备能够稳定安全运行。当有故障发生的时候，我们可以对瞬态电气量进行采集并及时的进行监测和控制，第一时间找出故障源头并采取解决措施，让故障产生之后变电站可以快速的恢复到正常的状态下，同时高压电气设备自身也具备监视能力，所以电力故障可以得到及时的排除。随着计算机网络技术以及通信技术在变电站中的广泛运用，结合变电站的实际情况，变电站自动化控制系统可以将各个现场在输入以及输出的单元部件分别在中低压断路器柜和高压设备附近进行安装，现场单元部件以及具备保护监控能力的设备，能够用于处理各种继电的保护以及监控；或者能够让现场微机保护以及监控部件保持独立的状态。在变电站的控制器中对计算机进行科学的设置之后，可以让各个现场的单元部件展开畅通的通信联系，而通信通常都是串行口方式。

变电站的自动化控制技术的主要功能一般是用于遥测和遥信，通过现场的单元部件，我们可以独立的完成遥控并根据命令来执行各种功能，将这些收集到的各种信息再通过网络通信以及远程通信的控制单元之后和后台计算机控制系统进行联系，让传统的RTU和变电站系统的各种功能得以综合的运用。

2 变电站自动化控制的新技术运用

2.1数字信号处理（DSP）技术

数字信号处理技术（DSP）主要通过对直流交流电进行采样的一种远动装置技术，它可以将保护、重合闸、鼓掌测距等很多自动装置测量很好的结合在一起，共同构成自动化控制系统的基础。通过数字信号处理技术的运用，我们能够非常准确的计算出电流的方向以及故障电流，其准确率能够达到0.2%。数字信号处理技术不仅可以解决电能测量和计量的问题，还可以精确的对其数值进行分析，拥有极大的保护功能。

2.2PLC软件的应用

可编程逻辑控制器（PLC）软件通常采取模块化设计，其开发设计的难度极大的降低，同时提升了它的可读性以及可移植性，能够实现变电站无人值班。自动化控制系统的应用，能够通过现场的程序对PLC进行控制，让其拥有实时监测、故障记录、形成趋势图等功能，最大限度的让变电站管理工作变得现代化和智能化，这样不但可以提升变电站运行的稳定性以及安全性，同时还能够降低维护工作量，提升管理水平。

2.3综合自动化技术

在变电站自动化控制系统中运用综合自动化技术能够实现面向现场的目标，让变电站完全实现无人值班，保护工况采取监视控制和信息采集的手段进行监控，保护投切和选择定值是通过调度员在调度中心进行遥控实现的。变电站的综合自动化系统属于一种面向市场的系统，不再像过去那样使用大型控制室，而仅仅需要和相关工程设计进行配合就能够实现自动化控制。

3 推动变电站自动化控制的发展措施

3.1使用计算机局域网

随着计算机网络技术的发展，局域网已经在各行各业得到广泛的运用，变电站自动化控制技术也应该充分利用计算机局域网技术的优势来促进自身发展。总线型网络、令牌网等都是比较普遍的计算机局域网，由于这些局域网是根据国际标准化模型来进行开发设计的，因此在应用过程中的兼容性问题很少，我们只需要根据标准进行设计就可以实现共用。在常用网络中，总线型局域网得到了普遍的运用，任何一个端口只需要将信息数据发送到公共通信总线中，目标端都可以进行接受，同时还可以接收其他端口同步发送的信息，信息通道之间不会存在堵塞的问题，可靠性与稳定性非常高。

3.2加强监控机运行的管理

实践研究说明，做好监控机的管理工作是尤为重要的，变电站在运行过程中，常常会产生因为人为因素或者监控机自身因素而导致的故障现象，造成监控机不能正常工作，而在这些因素中，人为因素占据了很大的比例，这样就极大的影响了变电站的正常运转。因此，为了避免监控机发生故障，变电站必须要制定完善的管理条例并且严格执行，避免因为人员违规而导致的故障问题出现。相关管理部门要定期进行抽查，发现隐患应第一时间处理，如果监控机因为人为因素而瘫痪，要严格按照管理制度进行处罚。另外，监控软件必须设置密码，以避免值班人员随意进入系统中恶意使用监控软件，避免对监控机软硬件资源造成破坏。

4 结论

我国正处于社会经济飞速发展的浪潮中，各种科学技术也产生了极大的进步，我国各个社会行业中所运用到的各种科学技术也日益朝着自动化以及智能化的方向前进，变电站的自动化控制也是社会发展的需求，虽然就目前而言，让所有的变电站都完全实现的微机自动化控制系统，还需要很长的路要走，但是在科学技术不断前进的历史条件下，变电站自动化控制技术也会得到逐渐的完善，传统的控制系统会受到更大的阻碍和挑战，必将会被历史所淘汰。

参考文献

[1]谢兴发.国内外变电站综合自动化技术发展[J].大众用电，2013（2）：120.

自动化控制篇4

工业自动化领域的发展趋势之一是控制系统的智能化、分散化、网络化，而现场总线的崛起正是这一发展趋势的标志。

1.1现场总线的崛起

半个多世纪以来，工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统(DCS)等4代过程控制系统，当前我国水工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。这里要说明一点，DCS既是一个过程控制体系的名称，有时也表示为由制造厂商出售的一个起完整作用而集成的集散控制系统产品，这种DCS系统相对较为封闭，而目前水工业自动化的DCS系统多数是由用户集成的，因此相对较为开放。

与早期的一些控制系统相比，DCS系统在功能和性能上有了很大进步，可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制，但其仍然是一种模拟数字混合系统，从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递，仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输，而不是数据通信，难以实现仪表之间的信息交换，因而呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现，从而由集散控制过渡到彻底的分散控制，正是在这种需求的驱动下，自20世纪80年代中期起，现场总线便应运而生，并通过激烈的市场竞争而不断崛起。

现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU置入传统的测控仪表，使它们各自都具有了数字计算和通信能力，即所谓“智能化”；采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带，把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络，并按公开、规范的通信协议，使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实现数据传输与信息交换，形成多种适应实际需要的控制系统，即所谓“网络化”；由于这些网上的节点都是具备智能的可通信产品，因而它所需要的控制信息(如实时测量数据)不采取向PLC或计算机存取的方式，而可直接从处于同等层上的另一个节点上获取，在现场总线控制系统(FCS)的环境下，借助其计算和通信能力，在现场就可进行许多复杂计算，形成真正分散在现场的完整的控制系统，提高了系统的自治性和可靠性。

FCS成为发展的趋势之一，是它改变了传统控制系统的结构，形成了新型的网络集成全分布系统，采用全数字通信，具有开放式、全分布、可互操作性及现场环境适应性等特点，形成了从测控设备到监控计算机的全数字通信网络，顺应了控制网络的发展要求。

1.2现场总线的现状和标准化问题

目前，国内、外的现场总线有60几种之多，由于这一新技术所具有的潜在而巨大的市场前景，在商业利益的驱动下，导致了近年来制订现场总线国际标准大战。在市场和技术发展需要统一的国际标准的呼声下，修改后的IEC61158.3～6标准最终于2000年1月4日获得通过。该标准包括了8种类型的现场总线子集，它们分别是：①基金会现场总线FF(原有的技术规范IEC61158)；②ControlNet；③Profibus；④P—Net；⑤FFHSE；⑥SwiftNet；⑦WordFIP；⑧Intferbus。这8种现场总线中，④、⑥是用于有限领域的专用现场总线；②、③、⑦、⑧是由PLC为基础的控制系统发展而来，本质上以远程I/O总线技术为基础，通常不具备通过总线向现场设备供电和本征安全性能；①、⑤则由传统DCS控制系统发展而来，具有总线供电和本征安全功能；①、⑧属于现场设备级总线，②、⑤属于监控级现场总线；③、⑦则是包括两个层次的现场总线。

以上8种类型的现场总线采用完全不同的通信协议，例如：Profibus采用的是令牌环和主/从站方式；FFHSE是CSMA/CD方式；WordFIP是总线裁决方式。因此，要这8种现场总线实现相互兼容和互操作几无可能。面对这种多总线并存的局面，系统集成将面临更为复杂的任务，系统集成技术也将会有很大的发展。

1.3现场总线的新动向—工业以太网

长期以来的标准之争，实际上已延缓了现场总线的发展速度。为了加快新一代系统的发展，人们开始寻求新的出路，一个新的动向是从现场总线转向Ethernet，用以太网作为高速现场总线框架的主传。以太网是计算机应用最广泛的网络技术，在IT领域已被使用多年，已有广泛的硬、软件开发技术支持，更重要的是启用以太网作为高速现场总线框架，可以使现场总线技术和计算机网络技术的主流技术很好地融合起来。为了促进Ethernet在工业领域的应用，国际上成立了工业以太网协会，开展工业以太网关键技术的研究。此外，开发设备网供应商协会(ODVA)已经了在工厂现场使用以太网的全球性标准——以太网/IP标准。该标准使用户在采用开放的工业应用层网络的同时，能利用可买到的现成的以太网物理介质和组件，也即由多个供应商所提供的可互操作的以太网产品。随着网络技术的发展，以太网应用于工业领域所要面对的网络可确定性问题、环境适应性问题、包括总线供电和本征安全问题都会迅速得到解决。

2管理控制一体化

工业自动化领域的另一个发展趋势是管理控制系统的一体化。

2.1何谓管控一体化

在市场经济与信息时代的飞速发展中，企业内部之间以及与外部交换信息的需求不断扩大，现代工业企业对生产的管理要求不断提高，这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制，同时还要求把现场信息和管理信息结合起来。管控一体化就是建立全集成的、开放的、全厂综合自动化的信息平台，把企业的横向通信(同一层不同节点的通信)和纵向通信(上、下层之间的通信)紧密联系在一起，通过对经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理，形成一个意义更广泛的综合管理系统。

2.2现场总线为管控一体化铺平了道路

企业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企业横向和纵向信息的沟通和汇集，建网的目标在于实现全企业范围内的信息资源共享，以及与外部世界的信息沟通。

水工业和一般企业网络大致可分为3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PLC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，现场总线则为构建管控一体化网络铺平了道路；过程监控层由局域网段以及连接在局域网段的担任监控任务的工作站或控制器组成，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，实现与Internet的连接，完成管理、决策和商务应用的各种功能。

2.3管控一体化的支持环境与系统集成

基于系统之间横向数据交换及控制系统与管理层和现场仪表间纵向数据交换日益增加，现场总线的应用越来越广泛，制造厂商的产品也日益开放。由于多种总线并存已成定局，管控系统建立统一的数据管理、统一的通信、统一的组态和编程软件的一体化解决方案受到了各厂家的重视。同时，采用分布式网络系统，采用C/S或B/S结构，可以在实现企业各层次功能模型的同时，实现网络连接在结构上的简化，从而形成以实时和关系数据库为中心的数据集成环境，为实现数据资源共享的目标奠定了基础。

如前所述，在多总线并存的局面下，系统集成成为实现管控一体化信息系统的中心任务。系统集成是要按照一定的方法和策略将相同或不相同厂商的现场总线产品相互连接，并使上层应用与下层现场设备之间完成双向数据沟通，使之成为一个可以满足用户需求的整体。因此，系统集成既包括硬件产品的集成，也包括软件产品的集成。对硬件集成来说，需要借助网桥、网关沟通总线接口。一般同种总线的网段采用中继器实现网段的延伸，采用网桥实现不同速率网段之间的连接；不同类型的总线网段之间以及现场总线与以太网等异构网络之间采用网关实现互连，如公司与生产厂或其他部门距离较远时，采用公共数据网或电话网来实现局域网的连接，这在水工业的城市污水处理和截流系统、自来水厂站之间及供水管网调度系统等方面也是经常会遇到的问题。因此可以预计，今后这类通信接口产品将会变得很热门，从软件集成来说，通过OPC、ODBC等技术使得不同系统之间的准确、高速、大量的数据交换得以实现，能将实时控制、可视化操作、信息分析、系统诊断等功能集成到一个紧凑的软件包中，具有很大的硬件灵活性，并且可以提供与多种管理软件的连通性，从而可较为经济地解决管控系统之间的连接。

目前各个国家都在竞相开发自己的现场总线技术与产品，形成以现场总线为基础的一体化解决方案下的企业信息系统。现在已经推出产品的如西门子公司以Profibus总线为基础的PCS7、罗斯蒙特公司的基于FF总线的Plantweb等，管控一体化软件则有美国信肯通公司的Think&DO、Lntellntion公司的iFIX等。

3对水工业自动化发展的思考

自动化控制篇5

关键词：变电站  自动化  系统

        0 引言

        随着 科学 技术的不断发展，电力系统不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。

        1 变电站综合自动化系统的概念

        变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。

        1.1 系统概念

        1.1.1 系统设计思想 完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外，其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过 计算 机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备，监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点：①分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构，各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元，所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机，各就地单元相互独立，不相互影响。②集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构，各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜，所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。③简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器，可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线；而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间，其特点是开关柜内接线简单，其余接线在采集、控制保护柜内部完成。④可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。⑤兼容性好。系统由标准化之软硬件组成，并配有标准的串行通讯接口以及就地的i/o接口，用户可按照自己的需要灵活配置，系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。

        1.1.2 系统规范 采用目前最为流行的 工业 标准软件，unix操作系统，x窗口人机接口及tcp/ip 网络 通讯规约。为满足开放系统之要求，系统设计一般采用：可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换；标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。

        1.2 系统功能 系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示，利用鼠标控制所有功能键等标准方式，使操作人员能直观地进行各种操作。一般来说，系统应用程序菜单为树状结构，用户利用菜单可以容易到达各个控制画面，每个菜单的功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个画面，每个画面都有报警显示。

        所有系统之原始数据均为实时采集。

        系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编，以符合实际需要，并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置：①系统配置状况；②变电站单线图；③报警表；④事件表；⑤遥控修改继电器整定值；⑥操作闭锁；⑦电量报表；⑧趋势图。

        1.2.1 变电站单线图 单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新，例如：①馈线开关之状态，开关的状态可用颜色区别。②开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。③每路馈线之测量值可在同一画面上显示。④继电器整定值可修改。

        1.2.2 数据采集、处理 采集有关信息，如开关量、测量量、外部输入讯号等数据，传至监控系统作实时处理，更新数据库及显示画面，为系统实现其他功能提供必需的运行信息。

        1.2.3 运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。

        ①报警。按系统实际需要，用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警，如一般可设置在以下情况发出报警：开关量突变(如保护跳闸动作)；断路器位置错位；模拟量超过整定值；变压器保护动作(如瓦斯、温度)。模拟量之越限值可在线修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。②事件。系统中所有动作事件，如继电保护动作，断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自动打印及存入系统硬盘记忆，如设置对以下情况的事件进行记录：所有报警信息；操作人员确认有关报警；开关的操作；继电器动作和状态信息；系统通讯状况。每个事件均有时间及有关信息文字说明，并可自动打印记录。③调整继电器整定值。可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。所有遥改功能均为在线方式，修改完成后的定值将直接传回对应的继电器储存。④操作闭锁。系统对所有操作对象均可设定闭锁功能，以防止操作人员误操作。⑤模拟量采集及报表产生。采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站实际输入的信号，可制作出不同的报表：有功电量日、月、年报表；馈线电流日、月、年报表。⑥趋势图。趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计，趋势图可分为图形式或表格式两种。

        2 微机自动保护装置的应用

        一个35kv变电所改造工程中，成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护，并设置了信号屏。

        2.1 微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别，在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器，并取消了传统的信号屏等装置，相应的信号都输入至 计算 机。为便于集中控制，采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置，整个变电站二次系统结构非常简单清晰，所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用 网络 通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏，因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。

        2.2 微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成：①线路保护装置。②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。③综合保护装置。④线路保护装置。⑤电容器保护装置。⑥备用电源自投装置。⑦小电流接地检测装置。⑧综合数据采集装置。⑨监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。

        2.3 设计微机保护系统时应注意的问题

        2.3.1 由于控制和保护单元都是采用微机装置，故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同，输入的量也不同。

        2.3.2 开关柜与微机装置之间的端子接线较简单，大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。

        2.3.3 传统的继电保护整定 计算 结果不能直接输入到计算机，须转换为计算机整定值。

        该变电所投产运行后，除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外，基本上都在微机装置和监控计算机上操作，整个系统运行良好。

自动化控制篇6

关键词：滴灌自动化；控制；质量监理

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.257

0 引言

滴灌自动化控制在我国发展依然处于起步阶段，滴灌自动化技术的应用不仅提高了农业灌溉的有效率，也从根源上解决了我国水资源紧缺等问题。与此同时，监理控制主要是从工程各方面分段控制，做好技术准备工作、设计阶段的控制和施工过程的控制，有效保证工程的质量，进而提高工程项目的灌溉率[1]。一般来说，滴灌自动化要做好施工质量控制工作，从各个方面了解设备性能，确定施工安装的技术要求与方法，并从设备安装工程角度明确施工要点，从均匀灌溉角度与节水灌溉角度加深滴灌自动化控制质量的监理，才能逐步提升滴灌自动化控制质量，更好的服务农业经济发展。然而，如何做好滴灌自动化控制|量的监理，论文作了以下简要概述。

1 滴灌自动化控制质量监理工作的技术准备

滴灌自动化控制质量监理工作的技术准备，加强专业技术能力的储备、总结滴灌自动化项目经验、深入分析水力自动化工程特点、加强水利自动化工程控制工作等方面进行。具体体现如下所示：

第一，加强专业技术能力的储备。滴灌自动化工程主要有自动控制、计算机、系统工程、信息技术以及地理信息等，相对而言滴灌自动化工程包括的专业比较多。快速发展的自动化技术产品升级较快，也有更新速度非常快的设备，需要体现滴灌自动化工程的专业性与复合型。

第二，总结滴灌自动化项目经验，发现问题并解决问题。滴灌自动化控制原有设计不可避免存在各种问题，比如说选择合适的滴灌带、确定阀门位置时没有分析自动化的根本需求，也就增加了自动化成本，降低灌水均匀度，也带来了滴灌故障一系列问题。然而，自从滴灌应用自动化技术后，从滴灌自动化的需求出发，才降低了系统成本，逐步提高了系统运行可靠性。

第三，深入分析水利自动化工程特点。一般来说，水利自动化工程比较复杂，相关人员仅提供方案和一些设备清单，缺乏详细施工设计图纸，以至于工程项目前期控制作用不突出。监理工作进行时需要耗费很多精力规划图纸，做好图纸会审工作，应从设计交底角度做好结构体系与关键环节的控制。滴灌自动化控制质量监理工作的进行，就要从设计意图、设备选型、施工工艺角度综合考虑。

第四，水利自动化工程的控制，就要从切实可行的监理细则出发，制定合理的监理规划，从规范标准和仪器设备角度做好工程的控制工作。与此同时应做好监理规划工作，加深人们对工程的熟悉与认知，才能有效开展监理工作。

因此，滴灌自动化控制质量监理工作的进行，技术准备工作必不可少，加强监理工作人员的专业知识技能，应从前瞻性的角度总结滴灌自动化项目经验，应分析项目现实情况，做好自动化工程的质量控制工作。

2 管网改造设计阶段与自动化设计阶段的控制

滴灌自动化控制的监理工作并不是单一的，而是需要从设计环节做起，确定切实可行的设计方案，进而做好自动化设计的有效控制。一般来说，滴灌自动化控制质量监理工作的进行，可从管网改造设计阶段做起，提升灌溉效果，做好自动化设计控制工作，才能保证系统的稳定进行。

第一，管网改造设计阶段的控制。管网改造时要及时发现并解决原有设计的问题，从自动化需求角度选择滴灌带、确定阀门数量和未知。先导式电磁阀打开要借助于水头压力的作用，这一过程必然损失了水力，灌溉效果极其不佳。改造官网时要从工程遇到的问题出发，监理方、组织专家与建设方要积极参与考虑，从自动化需求角度出发，进一步降低项目成本，才能保证系统灌水的均匀性，提高系统的稳定可靠运行性。

第二，自动化设计阶段的控制。确定项目工程地点，由于一些野外大田的气候条件比较恶劣，昼夜温差比较大，自动化设计环节需要从网络拓扑结构与设备功耗角度出发，与此同时应从设备性能与网络稳定性角度出发，才能做好田间灌溉控制工作。一般来说，田间灌溉控制环节，主要有现场总线通信方案、有线通信方式、GPRS通信方案与433MHz星型无线网方案等，而方案的确定要根据实际施工情况确定与之合理的施工方案。

3 施工质量控制

做好施工质量控制工作，可从监理细则角度严格审查施工法，做好产品质量控制工作，加强工程质量检验工作。原材料和设备进入场以后，即使检查设备型号、规格与数量等，以巡视和跟踪的方式做好系统测试工作。应及时抽查与测试设备的关键性能指标。质量控制环节，就要做好灌水均匀度测试工作，一般来说，作物的生长情况和灌水均匀度密切相关，一旦损坏了管道的水头，灌水均匀度也就受到很大的影响。施工方与设计方就要对任一地块进行均匀度试验[2]。这一信号的测试需要从现场情况规划设计信道，并确定规划文档。测试阀控器稳定性时，要从阀控器设备本身的稳定性角度出发，测试电磁阀开关控制的稳定性。与此同时应做好阀控器功耗测试工作，选用5号干电池实现供电，设计过程保证灌溉电池的使用量。一旦阀控器稳定性高，且功耗性低，系统才会有高质量的运行，进而为用户带来更大的效益。施工控制环节也要做好首部控制器的测试，可从专业技术角度出发，采取旁站监理的方式全面监控测试的结果。应测试监控中心软件，认真核实设计方案与实施的计划，一旦开发完成以后，从审核角度确定测试计划与测试用例，应做好施工方测试记录准备工作，进一步明确测试分析报告。测试分析报告提交以后，从业主试运行角度编写测试用例，并对其进行抽测，确保质量。

4 结语

总而言之，滴灌自动化监理控制需从多个角度做起，这就要求监理工作人员专业技术高超，应有更强的专业能力。滴灌自动化监理工作的推进，监理工作人员应从借鉴学习角度及时补充专业知识，做好自我技术能力的储备工作，应始终保持认真负责的态度，合理使用质量控制手段，确保滴灌自动化控制工程的顺利完成。

参考文献：

自动化控制篇7

关键词：机械制造规模；机械设备；设计；问题

中图分类号： S611 文献标识码： A

引言

机械设备的设计研发工作是企业创新工作的一个重要组成部分，无论是新产品的制造，还是新技术的实施，都要有新的机械设备的支持。使机械设备的设计研发工作科学，合理，规范地展开，促进技术创新整体水平的提高，因此，很有必要对机械设备设计研发的过程展开讨论，由于在国民经济中，产品生产类设备占有很大比重。、

1自动化机械制造规模

1.1按规模大小FMS可分为如下4类

(1)自动化制造单元。FMC:的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年,它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。

(2)自动化制造系统。通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等,由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

(3)自动化制造线。它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于FMS,但生产率更高。

(4)自动化制造工厂。FMt是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(C1MS)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统IMS)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。

2 机械设计的过程

2.1 机械设备设计研发的目的。机械设备设计研发的目的归纳起来讲，就是根据用途和实际需要，设计研发出能有效地实现一种或多种功能的机械装备，满足社会的需求。

2.2 机械设备设计研发的基本步骤。一般来说，机械设备设计研发应按如下步骤进行：

（1）需求申机械设备的设计研发，首先必须有需求，由需求者提出申请。

（2）需求的确认：机械设备的需求申请必须由主管部门或领导确认并批准。

（3）设计研发任务书的下达：机械设备的需求申请被确认批准后，必须将需求申请中的具体要求细化成设计研发任务的内容和要求，使设计研发者明确任务及目标，便于组织实施，并将任务书下达到承担任务的部门。

（4）组建设计研发项目组：承担设计研发任务的部门收到设计研发任务书后，应根据任务书的内容、要求，选配适当的各类专业人员，组成设计研发项目组，并明确项目组成员的各自责任。

（5）初步确定方案：设计研发项目组根据设计任务书，组织对设计研发方案的讨论，并形成最初的设计方案。如果是大型或成套的机械设备，应先进行小样机或关键功能部件的方案设计。

（6）方案草图的设计（形成总图及部分主要部件图）：根据初步拟定的方案，有关人员进行相关部分的草图设计。

（7）设计方案草图的评审：设计草图完成后，项目组应再次组织相关人员对设计方案展开评审，对方案的关键环节和主要部分的合理性进行深入研讨，并综合各方面的建议和意见，形成修改方案。

（8）方案修改、正式设计：根据修改方案，对原设计方案进行修正，并开展正式设计。

（9）图纸审核、批准：设计完成后，由相关人员进行审核，经领导批准后正式出图。

（10）交付加工制造：图纸设计完成后，交付加工单位加工制造之前，要与加工制造单位针对图纸做深入沟通，对图纸上的一些疑问进行磋商，确保加工制造单位对设计思路和要求有较清楚的认识，并且便于施工。

（11）跟踪加工制造过程：图纸交付加工后，设计人员应与加工制造单位保持经常性的沟通，及时了解加工进度及遇到的问题，除了对出现的问题做出及时反应外，还应对问题做好详细记录，以备今后查阅和参考。

（12）机械设备的验收：机械设备加工制造完成后，设计人员应到加工制造单位进行设备验收，尽可能让机械设备进行连续试运转，观察其运行动作和可靠性是否达到设计要求，发现问题要求加工制造单位及时纠正。验收合格后，方能允许发货，以避免设备到达安装场地后发现问题难以处理。

3 设计研发的方法及需要注意的问题

在设计研发程序的执行过程中，每个阶段都有自己的工作重点，都应正确把握方法，确保设计研发取得良好的效果。在整个过程别要注意系统性、科学性和合理性。

3.1 研制阶段的工作方法及需要注意的问题。研制阶段是设计方案实现的基础阶段，机械设备制造质量的高低，直接影响到能否取得设计的预期效果，甚至影响到设备能否正常使用。在此阶段，除了制造加工的承担单位应当注意严格按照图纸设计要求合理安排制造工艺外，还应当加强设计者与制造者之间的沟通。设计者应积极、主动地经常关心制造过程的情况，与制造者共同商讨合理的加工工艺方法，并虚心听取制造现场技术人员及工人的意见和建议，及时对零件结构、加工精度等做适当的调整。切不可认为：制造加工只是制造加工单位的事，与设计者无关;能否按图纸设计要求进行加工，也都是制造加工者自己的事。机械设备的设计者应当知道，对于制造能力、加工手段和加工工艺，制造加工单位最有发言权，他们的许多意见和建议，甚至判断，是很有价值的，有时是决定性的。

3.2 安装调试使用阶段的工作方法及需要注意的问题。机械设备的安装调试使用阶段是设计研制过程的最后阶段，设计研制项目是否能达到预期目的，效果如何，在此阶段能见分晓。在此阶段，设计人员一定要亲临施工现场，对安装调试的全过程进行技术指导和监控，及时处理现场出现的各种技术问题。这一阶段也是设计人员积累经验、获取第一手资料的最佳阶段。机械设备设计的合理与否，哪些方面存在问题，哪些方面还有改进的必要和可能，都可以通过该阶段的工作获得答案和信息。对设计人员设计水平、处理现场问题能力的提高起着极重要的作用。安装、调试结束后，紧跟着要进行试产鉴定，通过设备实际使用效果的评价或产品质量的检验，确定机械设备是否达到使用要求。鉴定通过后，必须尽快整理出与使用、操作、维护相关的机械设备的各种说明、图纸等技术资料，对操作工及维修工进行培训。同时，要注意专有技术的知识产权保护。员工培训完成、所有必须的技术资料整理齐全并交付机械设备使用部门后，机械设备便可投入使用。

结语

加入WTO后，我国经济融入世界经济的步伐加快，调整产业结构的国策，使我国迅速成为世界加工制造大国。随着外资企业的大量涌入，我国已成为加工制造业的重要基地之一。需要大量的机械设计制造及其自动化专业的应用型高级工程技术人才，尤其是既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才非常紧缺，有着广阔的就业前景。

参考文献

自动化控制篇8

关键词：梅达焊接 控制器 自动化 中频直流 电阻焊

中图分类号：F426.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0084-02

电阻焊接是指，通过电极对电流施加压力，从而使电流在与被焊物体接触时产生电阻热，最终实现焊接效果的一种焊接技术，这种焊接技术被广泛使用。可以说，这项焊接技术想要发挥最理想的焊接效果，需要对焊接技术进行不断的创新。焊接技术的创新不光是对于技术精益求精的要求，也是各个领域企业所追求的目标，这样可以促使企业在市场中拥有竞争的优势，也可以尽最大程度的缩小成本，以获取更大的利益。本文将针对电阻焊接电源的对比。

1 电阻焊接的几种焊机形式

在电阻焊接当中，若想实现最理想的焊接效果，则需要做到低电压、大电流和功率大等电源供电的模式。而在电阻焊接当中，电阻焊接焊机根据供电电源的不同，可以分为以下几种焊机种类：单相工频交流焊机、二级整流焊机、逆变式焊接、三相低频焊机等。

1.1 单相工频交流焊机的性能

单相工频交流焊机的工作原理主要是指，电流经过变压器时进行一次绕组，再通过变压器降压实现二次绕组，输出交流电流。单相工频交流焊机对供电电压的要求是380V的交流电。单相工频交流焊机在实际的应用当中具有广泛性，其根本原因是对于设备的要求较低，能够节省资金的耗费，且对于操作的要求也是比较简单，方便调整。但自身也具有很大的缺点，譬如其在焊接回路当中所产生的电抗阻力比较大，从而会导致功率降低，因而在使用单项工频交流焊机时，需要尽量避免焊接回路比较大的焊接，以免使电抗阻力过大，导致电流较小。因为单项工频交流焊机的瞬时功率大，从而会导致对电网产生强大的攻击，直接影响电网的品质。

1.2 二级整流焊机

二级整流焊机的工作原理主要是指，电流经过变压器进行二次绕组，将输出的交流电整流，通过直流电流的形式输出。与单相工频交流焊机所使用交流电相比，二级整流焊机所输出的直流电在焊接回路的过程中所产生电抗阻力几乎为零，从而大大的增加了热效率和输出的电流。因其输入功率的平稳，所以对于电网的冲击小，可以使电网得到很好的利用。但因其焊接设备体积大、价格高在实际应用中也会有其局限性。

1.3 逆变式焊机

逆变式焊机的工作原理主要是指，三相交流电通过整流和滤波之后输出平稳的直流电的原理。与二级整流焊机的工作原理相同，都能够保证输入功率的平稳，使焊接回路中所产生的电抗阻力几乎为零，从而增加了输出的电流。其对设备体积和重量没有一定的要求，且可以保证稳定直流电流的输出。是作为实际焊接应用中的主流焊接技术。

1.4 三相低频焊机

三相低频焊机的工作原理主要是指，通过三相电网供电，使输出的电流的频率低于正常的工频频率。由于是三相供电，所以电流相对稳定，输出功率比较高，在焊接过程中的功率耗损也比较少。但因为其对于变压器设备体积和重量都有很大的要求，且因为焊机技术是属于低频焊接，所以焊接的生产率非常低，所以应用面比较窄，且逐步被替代。

2 中频直流焊机

中频直流焊机是在逆变式焊机的基础上演变而来的。其工作原理是将三相交流电通过全波整流形成高频交流电，通过直流斩波技术，将其转变成中频（500 V/1000 Hz）电源，以确保焊接直流电流的输出。而梅达焊接设备就是应用中频直流焊机来保证焊接电流在焊接过程中的有效进行。其中频直流焊机具有焊接效果好，直流稳定性高，节能，设备体积较小，且焊接工作高效等特点。可以说，中频直流焊机将会在焊接领域得到广泛的应用。

3 梅达焊接控制器

本文将针对MF5-CW-DN梅达焊接控制器来做研究，MF5-CW-DN因为专业的技术和合理的价格以及品质的优良而成为市场上焊接控制器应用的主流。

其梅达焊接控制器的主要组件构成是包括：时调器单元、断路器、隔离接触器、充电组、控制变压器和逆变器组成。

3.1 时调器单元

当时调器单元接收到焊接命令以后，根据焊接命令对焊接顺序的规定进行顺序执行。当整流直流电电流稳定后，给逆变器MFDC信号，MFDC做好焊接前的准备，MFDC将准备好的信号IRTW激活，促使时调器单元给MFDC发送焊接信号，于是MFDC对整流直流电进行逆变处理，经过变压器形成双频直流电流输出。当焊接的过程完成时，时调器单元在执行完焊接顺序指令后，将断开，然后接触到变压器的隔离接触器上。

在时调器单元工作过程会需要MFDC的配合，所以如果在这个焊接顺序指令执行过程中出现问题，则有可能是时调器单元自身存在故障隐患，或者是MFDC存在故障隐患。

3.2 断路器

针对于整个控制器系统故障问题的保护作用，断路器会在发生故障时能够及时的将电源与与之连接的各个组件进行安全断开的一种方式。对于焊接回路的尺寸要求，是基于MFDC的容量和应用的要求。而MFDC的尺寸又直接的影响着断路器的电流容量，需要MFDC与断路器要相称才可以。

在断路器断电以后的几分钟需要格外注意，即便电源被断电了，但在MFDC仍可能会存在着电压。所以需要在断路器断电以后，也要及时的切断整流直流电的电压，以去报在对于控制器的检测和维修。

3.3 隔离接触器

在MFDC之后，能够实现向变压器提供电源并能够断开变压器电源的设备，就是隔离接触器。

3.4 充电组

充电组负责将电源提供给MFDC，所以不同的MFDC有相应不同的充电组，需要好好进行选择。一旦充电组接收到充电信号后，将会持续的为MFDC提供充电电容，直到MFDC被关闭，或是MFDC发生故障，而停止充电信号对充电组的作用。

3.5 控制变压器

控制变压器，顾名思义是在接受到统一的电压后对各个接通组件进行变压处理，以提供给各个组件所需的电压。其控制变压器的电压是由断路器为其提供的。

3.6 MFDC

在整个梅达焊接控制器中，MFDC的作用是非常重要的。MFDC主要是由调节板、充电组、放电电阻和电容器、热保护开关以及IGBT构成。当时调器单元对MFDC发出焊接信号时，需要调节板对时调器单元所发出的的信号进行判断从而进行转换。在这个过程中会触发IGBT，IGBT是绝缘门双极晶体管，也是电子开关。当绝缘们双极晶体管受到触发则根据信号的信息来控制断路器对变压器提供的电源。其不但能控制电源输入输出也能够控制电流经过变压器所需要的时间，调节板会对于IGBT的这个行为进行检测，以保证IGBT的工作能够有效的完成。在MFDC中需要针对温度问题设置热保护开关，以防止因为温度过高的原因而促使MFDC发生故障或是损坏。设置热保护开关可以在温度过高时及时跳闸，是MFDC停止工作。

4 梅达焊接控制器的特点

梅达焊接控制器可以通过接口与网络进行关联，促使数据能够进行有效的记录、更新、编辑、备份等的作用。也就说，形成了计算机与梅达焊接控制器的关联性。通过上（计算机）下（控制器）进行信息的相互相工作，在梅达焊接控制器中有离散式I/O接口，可用来进行串行通讯的配置。而对于控制器来来说，它是一个多模块设计的控制器，它有多任务模块设计、数字控制模块设计和检测模块设计、串行通讯模块、模拟量模块和离散式I/O模块等。这种多模块的设计能够方便于日后的维护。而在检测模块当中，C系数监测功能更是为后期维护所设计的，它主要具备预警的功能，及时的让用户了解控制器情况以便及时作出反映。对于回路线路的老化问题也能够得到相应的监测结果，以方便及时的维护，为下次的使用做提前准备。其次，梅达焊接控制器还具备独特的网络电压等待功能，能够对所需电压进行数值设定，在电压没有达到设定数值的时候会进行网络等待，直到电压达到设定数值才进行焊接工作，这不但可以保证焊接的高效稳定性性，也可以保证电压的安全性。

5 结语

梅达焊机运用先进的双拼直流焊机进行焊接工作，可以有效的提高焊接工作的质量，保证焊接电流的稳定性。而梅达焊接控制器则对于整个的焊接过程进行控制，通过其独有的网络电压等待功能和多模块化的设计以及C系数监测功能对于整个焊接过程提供的安全保障、技术保障和维护保障，使焊接工作更加的完善。

参考文献

[1] 麦力.超大功率中频逆变电阻焊机的研发[J].电焊机，2013（2）.

[2] 王淼.浅议中频电阻焊技术的应用性能[J].中国电子商务，2012（23）.

自动化控制篇9

[关键词]电气自动化；电气设备；自动化控制技术

我国工业发展的不断深入，在工业生产中对于电气设备的自动化要求越来越高，特别是在信息技术的作用下，又给自动仪表和自动化控制技术的普及注入了新的血液，大大的促进了控制水平的提高，可以对传统人工控制的诸多缺陷起到弥补作用，带动企业更好的发展，可以这么说[1]，企业的稳定长远发展已经离不开先进电气自动化仪表和自动化控制技术的支持，对这方面技术应用的熟练掌握是企业的内在要求。

1.电气自动化仪表和自动化控制技术的概念

这里说讲的电气自动化仪表和自动化控制技术主要是从三个方面来开展的，这三个方面分别是信息的收集、信息的处理以及信息的应用。对于信息的收集可以有效整合企业的各种运营状况信息，进而给自动化控制技术的实行提供参考依据，而且还可以在安全领域中奠定坚实的基础，也是基于这方面的考虑，现代很多的电气仪表制造商都加大了在这方面的研发力度；对于信息的处理环节来说，企业的生产流程和诊断是与自动化仪表信息交流十分密切的，也是控制系统中的重要组成部分；而对于信息的应用来讲，电气仪表自动化和自动化控制技术可以满足实时诊断和维护的基本要求，对产生的各种工作信息进行合理的采集处理，进而确保生产流程的良好衔接，促进企业生产效率的显著提高[2]。

2.电气仪表自动化控制系统的功能

2.1监控的智能化

在大多数的监测工作中，我们所采用的传感器类型主要有煤器、温度以及烟雾等多种类型，这些传感器可以把收集到的信息借助红外线收发模块来实现传输，这种信号源主要是由红外线发光二极管组成的，接收装置是以光敏三极管为主。在正常的工作运行中，红外发射管会持续的发射红外光，然后经过接收后，再把所得的信号传输到单片机上，而且也不会因为信号被遮挡造成的不利现象发生，实现智能化的监控[3]。

2.2控制和保护的自动化

一些规模体积较为庞大的电流电压开关设备，它在实际企业生产中所起到的作用是对控制系统做到合闸和分闸，一旦运行出现了不良现象，就需要建立一套完整高效的自动化设备做支持。如果从自动化仪表的结构来看，它是属于一种多样化的、质量性能要求高的活动，也就是采用先进的信息技术和自动化技术，实现对仪表设备自身功能的有机整合，从而在真正意义上实现控制和保护的自动化[3]。

2.3测量功能

在电气仪表设备中，它的一个基本功能就是它出现信号时就表明设备在当前的运行状态下，可能出现了不良运行状况，这样可以为设备的性能检测提供便利，因此，对于企业来说就要在专业设备的支持下，对各个线路的参数进行准确的检测和判断，包括电压、电流以及频率等三个方面，为自动化控制技术的实行打下基础[3]。

3.电气自动化仪表和自动化控制技术的设计原理和流程

3.1设计工作的开展原理

3.1.1实行集中监控

实行集中监控的主要目的就是，在它的作用下可以把系统功能集中到统一的处理器中，在统一模式下进行合理的处理，但是，这个过程所花费的时间较长，在监控作用下，会导致电气设备系统的运行可靠性下降，在电气仪表设备的智能化发展带动下[4]，可以有效降低电缆线路材料的使用量，从而保证整个的组态更加的灵活，不会出现故障问题。

3.1.2远程监控

在无线传感器网络系统的作用下，可以实现监控的远程化，不会受到空间地域上的限制，它是一种兼有计算机网络通信能力的微型传感器节点，在网络自由的模式下形成无线网络结构。在传感器节点的作用下，可以对周边信息和监测的对象实行动态化的检查，对周边设备的实际状况有全面的掌握，进而可以顺利的进行日常的维护保养，保证设备运行的安全可靠。

3.2控制系统的运行流程

3.2.1调度端系统的运行流程

在电气自动化仪表和自动化控制技术的作用下，企业生产的电气设备系统在收到计算机所发出的信息后，会在前置机的处理下，将其储存到相应的储存设备中，这样可以确保信息保存的完整性和真实性，而后负责这方面的服务器会把获得的相关信息直接的传送到工作站中，最后再在WEP网络服务器的运行下，实现把系统信息及时的传输到局域网中，满足信息共享的基本要求。

3.2.2RTU方面的工作流程分析

对于这方面来说，生产企业可以采用遥测采集板或者是AID转换器等的相关设备，对变电站的相关遥测量进行采集，采集工作完成后，再在信息网络的运行支持下，把相关信息及时的传输到控制单元中。另外，在中央控制系统所发挥的作用下，它对信息经过处理后，会把处理后的信息传输到与之相关的功能计算机中，经过一系列的环节后，最后可以再把其传输到调度端部位，进行最后环节的综合化处理[3]。

4.总结

经过上述分析，我们可以知道在当前形势下，我国的工业发展取得了显著进步。电气自动化仪表系统虽然在实际应用中取得了一定的成效，对于企业的生产工作来说，具有重要的促进作用。由于这种系统所具有的名下特点就是自动化程度较高，有一定的专业性和技术性要求，因此，对于生产企业来说，就要在实际应用和设计的过程中，加强对这方面的重视，可以在实际工作中不断的进行自我维护和完善，并为自动化控制技术的有效实施创造有利条件，保证电气设备可以高效发挥自身作用，这样可以促进我国工业生产的效率提升。

参考文献

[1]刘校荣.关于电气自动化控制技术分析[J].黑龙江科技信息，2015，（01）：59.

[2]高磊.工业自动化仪表与自动化控制技术探讨[J].科技创新与应用，2015，（14）：111.

自动化控制篇10

关键词：数控机床；电气控制 ； 系统设计

中图分类号： TG659 文献标识码： A 文章编号：

1、数控机床的特点

1.1对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法。加工精度高，具有稳定的加工质量。可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件。

1.2加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间。机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的3~5倍。机床自动化程度高，可以减轻劳动强度。

1.3有利于生产管理的现代化 数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础。对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。可靠性高。

2、数控车床工作原理

使用数控机床时，首先要将被加工零件图纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序; 然后将加工程序输入到数控装置，按照程序的要求，经过数控系统信息处理、 分配，使各坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工

3、数控车床的基本组成

3.1 数控车床组成 数控车床一般由输入输出设备、CNC 装置（或称CNC 单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。

3.11机床本体

数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。

3.12CNC 单元

CNC 单元是数控机床的核心，CNC 单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC 单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。

3.13输入输出设备

输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作，现通用DNC 网络通讯串行通信的方式输入。 输出指输出内部工作参数，一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。

3.14驱动装置

驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动， 最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。

3.15可编程控制器

可编程控制器 是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制， 故把称它为可编程逻辑控制器。当PLC 用于控制机床顺序动作时，也可称之为编程机床控制器。PLC 己成为数控机床不可缺少的控制装置。

3.16测量反馈装置

测量装置也称反馈元件，包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。通常安装在机床的工作台或丝杠上，它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC 装置，供CNC 装置与指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动。

4、三面铣组合机床的电气控制要求

三面铣组合机床有液压泵、左铣削头、右铣1削头、右铣2削头和立铣削头五台电机,均采用三相交流笼型异步电动机 ,设计要求如下:

4.1五台电机均为单向旋转。

4.2机床要求有单循环自动工作、单动力头自动循环工作、点动三种工作方式,油泵电机在自动加工一个循环后不停机。

4.3单动力头自动循环工作包括:左铣头单循环工作、右1铣头单循环工作、右2铣头单循环工作、立铣头单循环工作。还要考虑各铣头单循环工作的加工区间。

4.4点动工作包括:四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速(快进、快退)点动调整、松紧油缸的调整 (手动松开与手动夹紧 )。具备这四点运作就会顺利进行.

4.5电源、油泵工作、工件夹紧与放松和加工等信号指示必须明确。

4.6照明电路必须清晰

5、电气控制系统设计

5.1进给伺服驱动电气控制系统设计

伺服系统是CNC装置和机床的联系环节。CNC装置发出的控制信息，通过伺服驱动系统，转换成坐标轴的运动，完成程序所规定的操作。伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分，它是以机械为运动的驱动设备,电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。伺服驱动系统的性能对数控机床的性能在很大程度上有决定性的作用，所以对伺服驱动系统的要求也比较高。

5.2主轴电气控制系统设计

主轴是零件加工的成型运动之一，它的精度对零件的加工精度有较大的影响。 主轴的功率消耗约占机床总功率70～80，其性能直接影响到机床的加工效率、加工材料范围、加工质量等。数控系统需要控制主轴的转速、位置，通常系统的标准配置为数字主轴，具有控制精度高，动态响应好的特点。模拟主轴与传统的齿轮变速箱相比其优点是传动链较短、回转精度及机械效率高、工作平稳噪音低、速度连续可调、制造成本低等。缺点是低速挡位扭距受到一定的限制，感觉动力不足。

6、结束语

对数控车床的工作原理以及内部结构的分析研究的基础上，进行了数控车床的电气系统设计，它具有高速、精密、可靠、经济等特点。车床的电气系统设计是整个车床的核心部分，主要分为PLC输入输出设计、伺服驱动进给设计和主轴驱动设计等个方面。

参考文献：

[1]魏杰. 数控机床结构 北京化学工业出版社2009

[2]李清新 伺服系统与机床电气控制北京机械工业出版社1994

[3]邓星钟 机电传动控制武汉华中科技大学出版社2007