自動化控制范文第1篇
隨著自動化技術的日益發展，迅速形成了適應性強、針對多輸入—多輸出復雜控制系統，用狀態空間模型及時域分析方法進行研究的現代控制系統。人們力求使所設計的控制系統能達到最優的性能指標，使系統在一定的約束條件下，其性能指標能達到最優化控制;而當控制對象或環境特性發生變化時，為使系統能自行調節，以跟蹤這種變化并保持其良好品質，又出現了自適應控制。近年來，現代自動控制在非線性系統、離散系統、大規模系統和復雜系統等方面均有不同程度的發展，特別是在智能控制方面得到了很快的發展和應用，它主要包括專家系統、模糊控制和人工神經網絡等先進的控制方法。目前，現代自動控制的應用已經擴充到非工程系統，諸如：生物系統、生物醫學系統、經濟系統和社會系統等。
自動控制理論研究的是如何按受控對象和環境特征，通過采集和處理信息加以控制作用，使系統在變化或不確定的條件下正常運行并具有預定的功能，使其既具有很強的理論性，又具有很強的應用性，是一門研究自動控制規律的技術科學，其主要內容涉及受控對象、控制目標和控制手段以及它們之間的相互作用等。
所謂自動控制，是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或控制裝置和控制器，使受控對象的受控量按照預定的規律運行。如下圖所示：
自動控制有兩種基本的控制方式：開環控制和閉環控制，對應與這兩種方式的系統分別為開環控制系統和閉環控制系統。
開環控制系統是指系統的輸出量對控制作用沒有影響的系統，也是就說，在開環控制系統中，既不需要對輸出量進行測量，也不需要將輸出量反饋到系統的輸入端與輸入量進行比較?；蛘哒f，控制裝置與受控對象之間只有順向作用，而沒有逆向聯系。如圖所示。
開環控制系統
開環控制系統的特點是：系統結構和控制過程均很簡單，但抗干擾能力差，一般僅用于控制精度不高且對控制性能要求較低的場合;由于開環控制系統均無需將輸出量與參考輸入量進行比較，因此對應于每個參考輸入量，一般只有一個因定的工作狀態與之對應。這樣，系統的精確度便取決于標定的精確度，當出現擾動時，開環控制系統就不能完全既定任務了。在實踐中，只有當輸入量與輸出量之間的關系已知，并且既不存在內部擾動，也不存在外部擾動時，才能采用開環控制系統。
閉環控制系統亦稱為反饋控制系統，是指能對輸出量與參考輸入量進行比較，并且將它們的偏差作為控制手段，以保持兩者之間預定關系的系統。在閉環控制系統中，控制裝置與受控對象之間不僅有順向作用，而且有逆向聯系。作為輸入信號與反饋信號之差的誤差信號被傳送到控制裝置，以便減少誤差，并且使系統的輸出達到期望值，如下圖：
閉環控制系統
閉環系統的特點是：由于采用了反饋，因而可使系統的響應對外部的干擾和系統內部的參數變化不敏感，系統可達到較高的控制精度和較強的抗干擾能力。這樣，對于給定的被控對象，就有可能采用不太精密且成本較低的元件來構成比較精確的控制系統，這在開環情況下，是不可能做到的。
從穩定的角度出發，開環控制系統的穩定性不是主要問題，但在閉環控制系統中，穩定性卻始終是一個重要問題，因為閉環控制系統可能引起過調誤差，從而導致系統不穩定。
當系統的輸入量能預先知道，并且不存在任何擾動時，采用閉環控制系統比較合適。只有當存在著無法預計的擾動或系統中的元件參數存在著無法預計的變化時，閉環控制系統才具有優越性，閉環控制系統中采用的元件數量比相應的開環控制系統多，因此閉環控制系統的成本和功率通常比較高。
自動控制系統在生產實踐、高科枝領域中，之所以能迅速地發展和應用，其主要原因是因為它具有很好的性能特點。自動控制系統的性能特征主要是指系統在某一典型輸入情況下對其被控量變化的全過程。對每一類系統被按量變化全過程的共同基本的要求都可以歸結為穩定性、準確性、快速性、即穩、快、準的性能特征。
穩定性是指系統在受到外部作用后，其動態過程的振蕩傾向和系統恢復平衡的能力。它是保證控制系統正常工作的先決條件，一個穩定的控制系統，其被控量偏離期望的初始偏差應隨時間的增長逐漸減少或趨于零。自動控制系統的穩定性是由系統自身的結構和參數所決定的，與外界因素無關。
快速性是用動態過程的時間長短來表征的，過渡過程時間越短，表明快速性能越好，反之亦然。為了很好地完成控制任務，一個自動控制系統如果僅僅滿足了穩定性的要求是不夠的，還必須對其它過渡過程的形式和快慢提出要求，一般稱為動態特征。
準確性是由輸入給定值與輸出響應的終值之間的差值大小來表征的，在理想情況下，當過渡過程結束后，被控量達到的穩態值應與期望值一致。但實際上，由于系統結構、外作用形式以及摩擦、間隙等因素的影響，被按量的穩態值與期望值之間會有誤差存在，這種誤差稱為穩態誤差。穩態誤差是衡量自動控制系統控制精度的重要標志，若系統的穩態誤差為零，則稱為無差系統，否則為有差系統。自動控制系統的穩定性、快速性和準確性往往是互相制約的。求穩有可能引起反應遲緩，精度降低;求快則可能加劇震蕩，甚至引起不穩定。怎樣根據工作的不同，分析和設計自動控制系統，使其對三方面的性能有所側重，并兼顧其它，以達要求，這是自動控制系統今后發展要研究解決的核心問題。
摘要：由于自動控制系統的廣泛運用, 各行業的專業人員對它的學習、研究也在不斷地進行。本文敘述了自動控制和自動控制系統的發展和運用歷程;重點闡述了開環控制系統和閉環控制系統的各自特點和相互之間的差異;并對控制系統中的“穩定性”與“準確性”, 以及二者的辨證關系進行了詳細描述。
關鍵詞：自動控制,自動控制系統,開環控制系統,閉環控制系統
參考文獻
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自動化控制范文第2篇
精餾過程是化工、石油化工、煉油生產中應用極為廣泛的工藝過程。精餾的目的就是將沸點不同的、互溶的液體混合物分離開, 并滿足規定的純度要求。精餾過程的實質是利用液體混合物中各組分沸點不同的差異, 在一定壓力下加熱, 并使之沸騰, 則沸點低的組分易汽化。聚集在蒸汽中;沸點高的組分難汽化, 殘留在液體中。若將產生的蒸汽冷凝, 冷凝液即為低沸點物質, 這樣就實現了混合液中組分的分離。
在工業生產中, 將互溶液體混合物各組分離的方法有多種, 化工上最常用的蒸餾或精餾。
化工連續精餾過程由三部分組成:精餾塔, 它是精餾操作的主要設備, 實現汽液兩相接觸而使混合液分離。精餾塔從結構上分, 有板式塔和填料塔兩大類。板式塔直徑較大, 內部有多層塔板;填料塔直徑較小, 內部充裝填料。塔釜 (或再沸器) 用來生產上升蒸汽, 并暫存塔底產品。塔釜可用塔的最下部裝上加熱裝置 (列管、蛇管或夾套) 而構成;也可以在塔外別設一加熱裝置而構成。塔外的加熱裝置稱為再沸器。冷凝器, 它的作用是使塔頂蒸汽冷凝, 以其部分冷凝液作為回流, 以建立塔板間的內部回流, 另一部分作為塔頂產品。
精餾塔都采取中部進料, 進料板把全塔分成兩段:進料板以上稱為精餾段;進料板以下稱為提餾段。在精餾段, 上升蒸汽中的高沸點組分轉變成液體, 液體中的低沸點組分轉變成蒸汽, 完成上升蒸氣低沸點組分的精制。在提留段, 下降液體中的低沸點組分轉變成蒸汽, 蒸汽中的高沸點組分轉變成液體, 完成下降液體高沸點組分的提濃。
精餾過程控制的要求是:在保證產品質量合格的前提下, 使塔的回收率最高、能耗最低, 即總收益最大、成本最小。精餾過程是在一定約束條件下進行的。因此, 精餾過程控制的要求可從質量指標、產品產量、能量消耗和約束條件四方面考慮設置必要的控制系統。
(1) 產品質量控制, 精餾塔的產品質量是指塔頂或塔底產品的純度。通常, 滿足一端的產品質量, 即塔頂 (或塔底) 產品達到規定純度, 而另一端產品的純度維持在規定范圍內。
所謂產品的純度, 就二元精餾來說, 其質量指標是指塔頂產品中輕組分含量和塔底產品中重組分含量。對于多元精餾而言, 則以關鍵組分的含量來表示。關鍵組分是指對產品質量影響較大的組分, 塔頂產品的關鍵組分是易揮發的, 稱為輕關鍵組分;塔底產品的關鍵組分是不易揮發的, 稱為重關鍵組分。產品組分含量并非越純越好, 原因是純度越高, 對控制系統的控制精度要求就越高, 操作成本的提高和產品的價格并不成比例增加, 因此純度要求應與使用要求適應。
(2) 物料平衡控制, 進出物料平衡, 即塔頂、塔底采出量應和進料量相平衡, 維持塔的正常平穩操作, 以及上下工序的協調工作。物料平衡的控制是以冷凝液罐 (回流罐) 與塔釜液位一定 (介于規定上、下限之間) 為控制目標的。
(3) 能量平衡控制, 輸入、輸出能量應平衡, 使塔內操作壓力維持穩定。
(4) 約束條件, 精餾過程是復雜的傳質傳熱過程。為了滿足穩定和安全運行, 必須使某些參數限制在約束條件之內。常用的限制條件有液泛限、漏液限、操作壓力限和臨界溫度限等。液泛限 (或氣相速度限) :精餾塔上升蒸汽速度的最大限。當上升速度過高時, 造成霧沫帶、塔板上的液體不能向下流, 下層塔板的氣相組分倒流到上層塔板, 出現液泛現象。漏液限 (或最小氣相速度限) :指精餾塔上升蒸汽速度的最小限。當上升蒸汽速度過低時, 上升蒸汽不能托起上層的液相, 造成漏液, 塔板效率下降, 精餾操作不能正常進行。操作壓力限:每一個精餾塔都存在最大操作壓力限制, 就是說塔的操作壓力不能過大, 否則會影響塔內汽液平衡, 嚴重越限甚至會影響到安全生產。臨界溫度限:保證精餾塔的正常傳熱需要, 保證合適的回流溫度, 使精餾塔能夠正常操作。
2 精餾過程基本自動控制方案
精餾過程有多個被控變量和多個操縱變量, 合理選擇它們的配對, 有利于減少系統的關聯, 并使精餾塔的操作平穩。
在精餾塔控制中, 變量配對的三條準則是:當僅需要控制塔的一端產品時, 應選用物料平衡方式控制該端產品的質量;塔兩端產品流量較小者, 應作為操縱變量去控制塔的產品質量;當塔兩端產品均需按質量控制時, 一般對含純產品較少、雜質較多的一端采用物料平衡方式控制其質量, 對含純產品較多、雜質較少的一端采用能量平衡方式控制其質量。
當選用塔頂餾出量或塔底采出液量作為操縱變量控制產品質量時, 稱為物料平衡控制方式;當選用塔頂回流量或再沸器加熱蒸汽量作為操縱變量時, 稱為能量平衡控制。
(1) 產品質量的開環控制, 精餾產品的開環控制是指不采用質量指標作為被控變量的控制。質量開環控制指沒有根據質量指標的控制。精餾塔的質量開環控制主要是根據物料平衡關系, 從外圍控制精餾過程使產品滿足工藝要求。
(2) 按精餾段指標的控制, 按精餾段質量指標進行控制是指在精餾段溫度或成分作為被控變量的控制, 可分為直接物料平衡控制和間接物料平衡控制。如果操縱變量是產品的出料, 則稱為直接物料平衡控制。
(3) 按提餾段指標的控制, 按提餾段質量指標進行控制是將提餾段溫度或成分作為被控變量控制;可分為直接物料平衡控制和間接平衡控制。該控制方案具有響應快、滯后小的優點, 能迅速克服進入精餾的擾動影響。缺點是物料平衡和能量平衡關系有較大關聯。
3 化工過程自動化控制的定義與目標
化工過程自動化是化工、煉油、食品、經工等化工類型生產過程自動化的簡稱。即在化工設備上, 配備上一些自動化裝置, 代替操作人員的部分直接勞動, 使生產在不同程度上自動地進行, 這種用自動化裝置來管理化工生產過程的辦法, 稱為化工過程自動化。
實現化工生產過程自動化可以提高工作速度、降低生產成本, 提高產品的產量和質量;減輕勞動強度, 改善勞動條件, 多數化工生產過程是在高溫、高壓或低溫、低壓下進行, 還有的是易燃、易爆或有毒、有腐蝕性、有刺激性氣味, 實現了化工自動化, 工人只要對自動化裝置的運轉進行監視, 而不需要直接從事大量危險的操作;能夠保證生產安全, 防止事故發生或擴大, 達延長設備使用壽命, 提高設備利用能力的目的。如離心式壓縮機, 往往由于操作不當引起喘振而損壞機體;聚合反應釜, 往往因反應過程中溫度過高而影響生產, 假如對這些設備進行必要的自動控制, 就可以防止或減少事故的發生;能根本改變勞動方式, 提高工人文化技術水平, 為逐步地消滅體力勞動和腦力勞動之間的差別創造條件。
4 化工過程自動化控制系統分類
化工過程自動化一般包括自動檢測系統、自動信號和連鎖保護系統、自動操縱及自動開停車系統和自動控制系統等。
(1) 自動檢測系統, 利用各種檢測儀表對主要工藝參數進行測量、指示或記錄的系統, 稱為自動檢測系統。它代替了操作人員對工藝參數的不斷觀察與記錄。
(2) 自動信號和連鎖保護系統, 生產過程中, 有時會由于一些偶然因素的影響, 導致工藝參數超出允許的變化范圍, 從而出現不正常情況, 引起事故的發生。為此, 常對那些關鍵性參數設計自動信號連鎖裝置。當工藝參數超過允許范圍, 在事故即將發生以前, 信號系統就自動地發出聲光信號, 告誡操作人員注意, 并及時采取措施。如果工況已到達危險狀態, 連鎖系統立即自動采取緊急措施, 打開安全閥或切斷某些通路, 必要時緊急停車, 以防止事故的發生和擴大。它是生產過程中的一種安全裝置。例如, 某反應器的反應溫度超過了允許的極限值, 自動信號系統就會發出聲光信號, 報警給工藝操作人員以及時處理生產事故。
(3) 自動操縱及自動開停車系統, 自動操縱系統可以根據預先規定的步驟自動的對生產設備進行某種周期性操作。例如, 合成氨造氣車間的煤氣發生爐, 要求按照吹風、上吹、下吹制氣、吹凈等步驟周期性的接通空氣和水蒸氣, 利用自動操縱機可代替人工自動的按照一定的時間程序扳動空氣和水蒸氣的閥門, 使它們交替的接通煤氣發生爐, 從而極大地減輕了操作工人的重復性體力勞動。
(4) 自動控制系統, 生產過程中各種工藝條件不可能是一成不變的。特別是化工生產, 大多數是連續性生產, 各設備相互關聯著, 當其中某一設備的工藝條件發生變化時都可能引起其他設備中某些參數或多或少地波動, 偏離了正常的工藝條件, 為此, 就需要用一些自動控制裝置, 對生產中某些關鍵性參數進行自動控制, 使它們在愛到外界干擾 (擾動) 的影響而偏離正常狀態時, 能自動地控制而回到規定的數值范圍內, 為此目的而設置的系統就是自動控制系統。
從不同的角度出發, 對過程控制系統有不同的分類方法。按控制系統基本結構形式進行分類, 又可將系統分為閉環控制系統和開環控制系統。
(1) 閉環控制系統, 閉環控制系統是指控制器與被控對象之間既有順向控制又有反向聯系的控制系統, 也稱反饋控制系統。
閉環控制系統的優點是, 不管任何擾動引起被控變量偏離設定值, 都會產生控制作用去克服被控變量與設定值的偏差。因此閉環控制系統有較高的控制作用只有在偏差出現后才產生, 當系統的慣性滯后和純滯后較大時, 控制作用對擾動的克服不及時, 從而使其控制質量大大降低。
(2) 開環控制系統, 開環控制系統是指控制器與被控對象之間只有順向控制而沒有反向聯系的控制系統。即操縱變量可以通過被控對象去影響被控變量, 但被控變量不會通過控制裝置去影響操控變量。從信號傳遞關系上看, 未構成閉合回路。開環控制系統分為兩種形式。
(1) 按設定值進行控制, 這種控制方式的原理是, 需要控制的是被控對象中的被控變量, 而測量的只是設定值。 (2) 按擾動進行控制, 這種控制方式的原理是, 需要控制的仍然是被控對象中的被控變量, 而測量的是破壞系統正常進行的擾動量。利用擾動信號產生控制作用, 以補償擾動對被控變量的影響, 故稱按擾動進行控制。由于測量的是擾動量, 這種控制方式只能對可測的擾動進行補償。
另外, 如按系統功能可將系統分為溫度控制系統、壓力控制系統、位置控制系統、流量控制系統等;按系統性能可分為線性系統和非線系統、連續系統和離散系統、定常系統和時變系統;按被控變量的數量分為單變量控制系統和多變量控制系統;按采用的控制裝置又分為常規儀表控制系統、計算機控制系統。
摘要：化工過程自動化控制技術是衡量一個國家發達程度的重要標志之一?；み^程自動化控制技術的快速進步推動了我國工業的不斷飛躍, 在國民經濟的發展進程中起著不可替代的作用。尤其在化工、石油、輕工等行業作用更加突出, 從而大大地提高了勞動生產率、精餾過程自動控制概述、精餾過程基本自動控制方案、化工過程自動化控制的定義與目標及化工過程自動化控制系統分類等四個方面闡述了化工自動化控制系統。
自動化控制范文第3篇
【關鍵詞】污水處理;自動化控制;策略
引言
科學技術的進步，計算機技術與信息技術取得突破性研究成果，最為突出的表現就是各行各業自動化技術的應用。如今，隨著大眾生活水平的扶搖直上，生活污水排放量也明顯增加，對生態環境造成了巨大破壞，而且水資源短缺問題日益嚴峻。為能降低水體污染，創造更多優質水資源，就需要積極落實污水處理工作。然而事實上，污水處理效果并不理想?；诖?，唯有實現污水處理自動化控制，才能實現對水質的實時監測，保證污水處理系統的穩定、高效運行。
1污水處理的現狀
污水的來源主要包括工業污水和生活污水，根據我國的污水排放要求，處理之后的水必須達到相關的標準才能進行排放，污水排放流程先是初步沉淀，使用活性污泥吸附，之后進入砂率，最后使用二氧化碳處理。當前污水處理是社會關注熱點。隨著我國工業化進程的逐漸加快，污水排污量越來越大，尤其是水污染也越來越嚴重，這些問題的存在得到我國相關部門的重視。根據國家十二五規劃的要求，國家加大對環境的治理，將環境治理工作提高一個新的高度。尤其是大力發展污水處理行業，投入大量的資金和設備。當前，我國已經建立了上萬座的污水處理廠。為了保證污水處理廠的穩定運行，污水自動化控制技術也得到快速發展。
2自動控制系統總體架構
通過對各個污水廠的生產工藝進行分析，選擇PLC控制系統來進行工作。該系統的主要組成部分包括中控室設備、4個控制主站、1個控制子站。在該系統中，控制主站主要采用AB公司生產的1769-L3X系列PLC控制器;控制子站主要采用1794-AENT系統遠程I/0子站來進行操作，以工業網為基礎，將以太網和控制主站形成環網，進行連接實現數據信息通信的目的，并且在每一個控制主站內設置觸摸屏，進行終端HMI的配置。
3污水處理中PLC自動化控制系統的應用
3.1進水泵的自動控制
進水泵作為控制進水量、進水速度等方面的一種控制裝置，其自動化控制的首要工作就是，借助水位測量設備完成水位數值檢測，如果水位升高，那么就會自動的觸發控制按鈕，有效啟動水泵。但是水泵啟動正常順序需要參考累計水泵工作時長，由大至小而進行合理排列的。若果水位出現下降，那么控制水泵就要根據順序依次的停止工作，此順序與啟動順序恰恰相反。經過對水泵工作時間的自動累計，能夠完成水泵自動輪值，從而保證水泵以最佳的狀態進行作業。此外，如果污水處理系統內的水位下降至最低保護水位數值之時，水泵就會自動停止工作，而且最低保護數值可以由監控管理系統與現場控制系統進行設定。
3.2旋流沉砂池的自動控制
旋流沉砂池是指污水處理時實現污水沉淀處理的一種裝置，此裝置的自動化控制，當攪拌葉輪處于工作狀態之下，通過控制系統定時開啟排沙工作，同時可以實現沙水分離等有關裝置的控制，比如排沙泵、沖洗水以及排沙閥門等等，全能通過現場控制柜配置的PLC自動化控制系統實現連鎖控制，通過污水處理系統的處理和處理，這些設備被自動控制，以確保設備處于運行或休息狀態。
3.3氧化溝曝氣量的自動控制
污水處理工作時需要配置氧氣，為能保證程序最大程度上的靈活性，就應該依照污水處理時實際需求的氧氣量與系統負荷條件完成氧氣輸入量的有效控制。
而選擇PLC自動化控制系統能夠完成曝氣機工作轉速的自動化控制，如果氧氣量相對比較少，能夠及時的調節轉速，相應的增加氧氣供給量，如果氧氣量相對比較多，就要調整轉速，相應的減少氧氣供給量。該系統提調節的相應指標，就是實際檢測獲取的溶解氧的具體濃度與氧化還原電位，選擇自動化控制系統能夠促進系統充養能力和實際需氧量間的有效匹配，進而一定程度上節約能源。
3.4污泥回流量的自動控制
關于污泥回流量的自動化控制，一般可選擇兩種手段，分別是時間控制于手動控制。系統內的設備可以依照控制指令實現依次啟動，工作順序為傾斜式螺旋輸送機———濃縮脫水機———加藥泵等;而停止的工作順序恰恰相反。如果系統發生故障，那么系統就可以自動停止工作，而且唯有徹底解決故障，系統才能恢復工作狀態。
3.5加大儀表養護與控制系統故障解決力度
自動化控制系統與儀器儀表采集數據信息的可靠性與精確性密不可分，同時也與系統數據信息的處理、分析、傳輸等有關模塊的正常工作有關，所以一定要加大儀器儀表和自動化控制系統硬件設備的維護、保養工作，以保證這些設備可以順利工作，降低故障發生頻率?？墒俏鬯幚硐到y進行工作時，難免會發生故障性問題，因此實踐工作中必須結合操作質量實現故障處理模塊的有效優化，并對故障報警信息展開深入性研究。如果系統發生故障，那么PLC自動化控制系統就立即停止工作，然后報警模塊及時的發出警報，呈現相應的故障點，這樣維護工作人員就可以結合系統提供的報警信息，展開檢查、維修，查找故障原因，從而最大程度上提高故障解決能力與水平。
4污水處理自動化控制系統的相關策略
4.1加大技術培訓
自動化控制系統設計的系統比較廣，專業面比較多，更重要的是涉及到計算機控制技術、電器控制以及儀表檢測等等。這些都需要相關的工作人員詳細了解。但是目前，許多污水處理設備大部分是通過國外進口而來的，工作人員對設備與產品并不是非常了解，而且大多需要有較為扎實的外語能力。因此，必須加大對相關工作人員的培訓，可以通過知識講座、業務能力培訓、實踐考核等等方式提高工作人員的操作技能與素質。
4.2加強監督控制
當前在我國污水處理行業中監督控制不夠嚴格是普遍存在的問題，因為許多有效的控制信息不能被有效的利用，導致污水處理的質量在長時間之內不能得到有效的提高，而且污水處理的控制與檢測明顯處于一種滯后的發展狀態。為了提高污水處理的質量，更加完善的控制污水處理系統。必須加大對污水處理自動化控制系統的監督控制，合理利用自控設備及時采集信息，并合理利用信息，不斷完善優化自動化控制技術。
4.3人工與自動化控制相互結合
因為污水處理行業的特殊性，污水處理需要較長的周期，經過多項復雜的程序才能完成。再加上，因為涉及的參數比較多，系統穩定性不夠好，這就加大自動化控制系統在操縱上的難度。自動化控制技術在污水處理中的應用一項長期的工程，因此必須實現人工與自動化控制的有效結合。
結語
與傳統的污水處理方式相比較，自動化控制系統應用之下的污水處理因為其自身設備的智能化特點得到廣泛的應用。不僅提高了污水處理的質量，而且大大節約污水處理的成本，提高污水處理的經濟效益。污水處理作為保護環境的后盾，隨著社會資源的減少和環境的惡化引起人們的廣泛關注，對于自動化控制系統來說，在完善自身控制效果的基礎上，突破行業的應用局限。
參考文獻：
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(作者單位：煙臺市城市排水管理處)
自動化控制范文第4篇
1 對石油化工自動化控制關鍵技術進行分析
因為在石油化工行業有著危險性, 在石油化工管理當中, 生產安全是一個非常關鍵的內容。在自動化控制技術的實際運用過程當中, 能夠有效推進以及維護石油化工行業的生產方面的安全性, 已變為現在石油化工實際生產過程當中的重要部分【1】。所以, 需要在安全生產的高度來對該行業當中的自動化控制進行一定的審視, 對石油化工行業生產過程中的監控以及檢查工作進行充分重視, 對其具體的生產狀況進行準確充分的掌握, 對生產過程當中所存在的問題以及隱患應該及時發現, 并采取相應的措施, 保證生產目標的有效實現【1】。具體的關鍵技術如下:
1.1 分析自動化檢測與修復技術
通常來講, 在石油化工的實際生產中, 自動化檢測與修復技術能夠在很大程度上提高石油化工生產的可靠性以及安全性, 能夠保證相關設備運行的安全性?，F階段, 信息技術的快速發展, 自動化檢測與修復技術可以自動檢測存在的故障, 并能夠對其進行一定的記錄, 還能夠自動修復這些存在的故障, 這就能夠有效保證相關的技術人員對故障進行及時的發現以及排除, 降低生產成本, 提高生產效率【1】。
1.2 分析監測模型分析技術
在石油化工自動化控制當中, 監控模型分析技術是一個非常關鍵的技術, 能夠對生產的整個運行狀況進行全面把握, 對存在的故障進行及時以及準確的診斷, 進而來有效提升生產的安全性以及可靠性。利用監控模型的建立, 能夠對石油化工生產過程預先有具體的掌握, 也就能夠有效保證整個生產鏈運行的安全性以及可靠性【2】。利用監測以及分析石油化工生產運行的基本狀況, 能夠對其中所存在的隱患以及故障進行及時發現, 還能夠對行業安全風險以及質量方面的問題進行有效的清除。
1.3 分析實時儀表監控技術
現階段, 在石油生產的實際過程當中, 儀表監控技術屬于保證生產安全性的基礎, 同時還屬于生產過程當中非常關鍵的一個環節【2】。依靠中心處理器等軟件, 利用儀表所顯示出來的信息以及數據, 相關的人員能夠對石油化工的實際生產狀況進行清晰的了解, 有效控制生產當中所存在的風險?，F階段, 計算機的處理性能以及信息技術正在逐漸提高, 這就導致實時儀表監控技術得到廣泛的運用, 保證石油化工行業安全生產目標的有效實現【2】。
2 對石油化工自動化控制儀表以及具體的功能進行分析
現階段, 經濟建設事業的迅猛發展, 導致人們對石油化工產品的需求提升。很明顯, 因為石油化工的生產有著很多缺點, 比如有毒、易燃易爆等, 所以, 在該過程當中應該對各項相關的技術參數進行嚴格的控制, 保證生產的運行過程最佳, 進而來有效保證石油化工生產的安全性以及可靠性。除此之外, 為了能夠大大提升該行業生產的效率以及降低勞動強度, 應該對該行業當中的信息化管理進行充分重視【3】。在該情況下, 在石油化工行業當中廣泛運用自動化控制儀表。
一般來講, 自動化控制儀表有著很多顯著的特點, 具體為有著比較強大的計算存儲能力、精確的數據控制處理、逐漸增強的適應性, 廣泛運用于石油化工行業當中。隨著科技的進步, 石油化工自動化儀表逐漸網絡化、智能化以及數字化, 會對其實際使用水平進行有效提升, 在化工產品的實際質量水平提升中能夠發揮積極作用【3】。同時, 在石油化工企業的生產裝置當中, 選擇相對比較先進的儀表自動化控制, 這樣能夠有效保證生產運作的安全性以及穩定性, 還能夠有效提升產品的質量水平以及經濟效益。在最近幾年當中, 石油化工企業已經逐漸完善了其儀表控制技術。
3 對石油化工自動化儀表控制策略進行分析
在最近幾年當中, 我國大部分的石油化工企業都按照生產過程當中的實際需求, 對各種儀表在生產過程當中所發揮的作用進行充分重視, 進而來有效保證企業的發展。
3.1 利用計算機進行重復測量, 有效提高儀表的精確程度
在實際的生產中, 自動化控制儀表所具有的功能是利用采用現代化的芯片, 能夠大大降低儀表設備所占的空間體積, 還能夠有效改善儀表運行的控制效果以及操作效能, 可以對其操作精度進行有效提高【3】。
3.2 收集處理數據, 有效提升自動化儀表控制的操作效率
現階段, 科學技術取得了迅猛的發展, 應該對儀表所具有的功能進行一定的深化, 對控制精準度進行有效的提升, 同時還應該有效實現操作的高效性【4】。所以, 應該對自動化儀表當中的中心控制所具有的作用進行充分發揮, 保證計算的科學合理性。
3.3 利用深化儀表所具有的誤差修正功能, 增強控制生產實踐
在石油化工的實際生產過程當中, 廣泛運用自動化儀表控制能夠對其生產實踐過程當中的管控作用。當儀表系統與生產工藝參數進行銜接之后, 需要對計算機系統的相關數據進行充分利用, 建立相關的數據模型【4】。在此前提之下, 應該對其所具有的修正功能進行繼續的深化, 根據有著修正功能的微處理器, 保證誤差的及時修正。
4 結語
現階段, 隨著經濟的迅猛發展以及經濟體制的完善, 社會對石油化工產品需求逐漸進行完善, 同時加上競爭的不斷激烈, 石油化工企業應該對比較先進的儀器設備以及技術進行引進, 有效提升企業的綜合能力以及產品質量。運用自動化的控制技術, 能夠有效提升石油化工行業的效率, 對生產成本進行有效的降低。在該背景之下, 在石油化工企業的實際生產過程當中引入自動化儀表控制, 對其管控作用進行充分發揮。所以, 應該對石油化工企業所具有的自動化控制水平的提升進行充分重視, 有效提升企業的競爭力。
摘要：在最近幾年當中, 隨著經濟與科學技術的迅猛發展, 石油化工行業的重要性逐漸提升。利用自動化控制技術, 能夠在一定程度上有效提升該行業的生產效率, 對企業當中的生產成本進行一定的降低, 同時還能夠保證企業產品的質量水平以及經濟效益。在企業的實際生產過程當中, 自動化儀表屬于自動化操作的一種設備, 在自動化控制過程當中有著非常重要的地位。
關鍵詞：石油化工,自動化控制,關鍵技術,儀表控制
參考文獻
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自動化控制范文第5篇
計算機控制作為實現工業自動化的重要紐帶, NC、PLC等先進技術的使用已經成為計算機控制系統在工業自動化控制中應用的關鍵, 正逐漸向著精密化、高速化和靈動化的方向發展。正是因為計算機技術在工業自動化的控制中具有這樣如此重要的意義, 所以本文通過研究工業計算機控制技術的意義, 來探討在工業自動化控制中計算機控制技術的應用途徑。
一、工業計算機控制技術的意義
在進入21世紀以來, 工業生產逐漸擺脫了過去的以人力為主的操作時代, 開始進入計算機控制技術的時代。所謂“工業計算機控制技術”, 實質上是以工業計算機為核心, 并以工業生產中各項參數的采集和控制為主要目標, 通過
工業計算機硬件控制系統的構建, 采用相應的控制算法設計軟件實現對工業生產全過程的自動化控制。計算機控制技術主要具備開放性、交互性和可操作性、智能化、精確度高的特點, 是現代工業過程中必不可少的技術之一, 未來必將發揮更大的作用。
在當下的工業生產過程中, 計算機的運用已經十分普及, 隨著科學技術的不斷發展, 自動控制、總線傳輸、網絡通信、傳感設備和系統軟件都在不斷的進步和更新[2], 從具體的實踐情況來看, 計算機技術的應用對于工業生產自動化的意義主要表現在以下三個方面。
首先是提升了控制精度, 與傳統的工業生產方式而言, 計算機控制技術在進行工業生產時能夠將誤差降到最低, 提升生產效率。
其次是提升了控制能力, 計算機控制技術具備強大的存儲能力額判斷能力, 相對人工操作來說, 可以對工業生產的環境變化額其他要素的變化做出全面的判斷, 從而提升控制效果。
第三是計算機控制技術使用便捷, 隨著網絡信息技術的發展, 現在工業計算機控制技術的主要依靠應用軟件和系統軟件來實現目標, 并且可以根據實際情況進行變更, 從而滿足不同的生產需求和變化。
二、工業自動化控制中計算機控制技術的應用路徑
(一) 數字化控制
數字化控制, 就是人們常說的“數控”, 也就是借助數字、符號等對工業生產中的各個生產過程進行編程控制的自動化方法[3]。其主要是通過利用計算機, 以數字的形式向工業生產發布指令, 讓設備按照預定的程序運行。另外一個方面, 數字化控制的優勢在于可以針對工業自動化過程中出現的問題, 進行遠程診斷和修復, 從而能夠在問題嚴重之前, 確保系統的穩定性和可靠性。
(二) 可編輯邏輯控制器
可編輯邏輯控制器, 又稱為PLC, 是一種專門為工業生產而研發的微型計算機。它主要是在數字化控制的基礎上, 利用編程存儲器和數字方式的輸出輸入, 實現對機械設備和工業生產過程的自動化控制?？删庉嬤壿嬁刂破髟诠I自動化運行中可以分為輸入采樣、程序執行和輸出刷新三個階段, 這三個階段互相配合, 互相補充, 形成對工業自動化生產過程的一個掃描周期, 從而實現工業自動化生產的高效性。
(三) 分布式控制系統
分布式控制系統 (Distributed Control System) , 簡稱為DCS, 在國內又被稱為集散控制系統。采用控制分散、操作和管理集中的基本設計思想, 通過多層分級、合作自治的結構形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。在工業自動化的過程中, 分布式控制系統的核心是通信網絡, 網絡節點司工程師站點, 最大的特性就是可靠性。
而要想保證分布式控制系統的可靠性需要從以下三個方面出發:
一是廣泛應用高可靠性的硬件設備和生產工藝;
二是廣泛采用冗余技術;
三是在軟件設計上廣泛實現系統的容錯技術、故障自診斷和自動處理技術等。
只有這樣才能夠更好的提升分布式控制系統的效率和功能性。
三、結語
總而言之, 工業生產是也個復雜的過程, 特別是現代化的工業生產中, 一些大型機械設備在帶來生產效率的同時, 也對生產過程的有效控制增加了難度。而計算機控制技術的應用, 正是解決工業自動化生產難題的重要措施。在計算機控制應用的過程中, 可以通過數字控制、可編輯邏輯控制器和分布式控制系統來實現, 當然在此時基礎上, 還需要進一步加大對計算機控制技術的研發力度, 從而促進我國工業生產的穩定和可持續發展。
摘要：隨著社會的進步和科學技術的發展, 我國的工業生產已經逐漸進入了自動化的時代, 在減少生產成本的同時, 也提升了生產效率, 將更多的人從繁重的工業生產中解救出來。而網絡信息技術的發展又進一步提升了工業自動化的控制效率, 是實現現代化工業生產的技術保障, 為實現工業自動化和智能化提供了堅實的基礎。本文就通過分析工業計算機控制技術的意義, 以及計算機控制技術在工業自動化控制中的應用途徑, 從而更好實現提升工業自動化的效率。
關鍵詞：工業自動化,計算機,應用路徑
參考文獻
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自動化控制范文第6篇
(1) 基礎自動化。河南的冶金工業在基礎控制方面, 大部分控制設備都是國外進口, 尤其是性能較高的控制器, 全部都是由國外大公司壟斷。河南在高性能控制器的研發上與這些國外大公司有著非常明顯的差距, 想要真正實現冶金工業綜合自動化控制, 就必須不斷加大高性能控制器方面的研究力度, 盡快開發出具有自主知識產權的設備, 并采用當前較為先進的智能控制技術, 建立起高效的冶金工業自動化控制系統。
(2) 檢測方面。近幾年來, 河南永銀化工實業有限公司在冶金特殊檢測儀器儀表的原理樣機方面取得一定的研究成果, 但是由于冶金生產的現場環境比較惡劣, 所以還應當在此基礎上提高檢測儀器儀表的運行可靠性和易維護性, 并加大軟測量、性能預報等技術方面的研究力度, 逐步趕超國內、國際先進水平, 以此來推動河南冶金行業的健康、穩定、持續發展。
(3) 電氣傳動方面?，F階段, 新型的可關斷型半導體器件已經逐步取代了傳統的晶閘管元件, 交變頻設備也基本全部由大功率的交直流傳動裝置所取代。雖然河南永銀化工實業有限公司在電氣傳動方面獲得了長足的發展進步, 但國外的ABB和GE兩大公司也成功研制出了采用4500V/4000A IGCT元件的大功率三電平變頻器, 并將之應用在了大型冷軋機的主傳動上, 為此, 國內應當在這方面上加大研究力度, 盡快研制出國產化的冷軋傳動交變頻樣機, 借此來樹立起我國自己的樣板。
(4) 過程建模方面。在河南永銀化工實業有限公司的冶金工業中, 過程計算機主要起著數據匯總、過程監控、報表打印等作用。冶金生產過程具有一定的復雜性, 由于數學模型的適應性較差, 從而使得過程優化方面的功能差強人意, 即便以高價從國外引入先進的過程自動化控制系統也很難發揮出其應有的作用。為此, 將工藝知識、數學模型、專家經驗以及智能技術有機結合到一起, 借此來實現煉鐵煉鋼、連鑄等關鍵工位的過程模型和優化是未來一段時期需要重點研究的課題。
(5) 信息化方面。在信息化時代到來的今天, 信息技術的重要性日益凸顯, 對于國內冶金企業而言, 如何使信息化發揮出最大的作用是企業需要重點加強的環節。信息化是冶金企業內部管理的一次歷史性革命, 若是處理的不好, 則會對企業的未來發展帶來一定影響, 由于國內一些中小冶金企業在技術裝備和自動化水平上較為落后, 信息技術的應用水平也與大型冶金企業相距甚遠, 所以有必要加大信息化方面的建設力度, 這樣才能使信息化的作用得以充分發揮。
2 自動化網絡控制技術在冶金工業中的具體應用研究
河南永銀化工實業有限公司冶金生產中, 綜合控制系統采用的都是分級結構, 其中0級為采集執行層, 主要負責相關物理量的測量以及控制指令的執行;1級為控制層, 即基礎自動化, 該層具體負責對冶金生產工藝過程的集中控制;2級為生產模型, 主要用于生產控制的優化;3級為生產管理和調度系統, 負責協調各生產工序之間的協同作業;4級為企業信息層。以上各層均需要相應網絡將之連接為有機的整體。通常情況下, 2級及以上各層多數采用的都是以太網連接, 1級及以下各層采用的是專用網絡, 并使用專用的控制設備及相關軟件。網絡之間的無縫結合是冶金企業實現綜合自動化控制的難點和重點, 解決這一問題最為有效的途徑是應用工業以太網技術, 下面就此展開詳細論述。
冶金是一個相對比較特殊的行業, 冶金企業在不斷發展過程中需要建設大量的生產線和對現有的生產線進行升級改造, 這樣才能滿足市場的需求。在改造和新建的過程中, 因為局限于當時的自動化控制技術水平, 或是聘請的設計單位不同, 從而使得自動化控制系統種類繁多, 這在一定程度上造成了冶金行業中自動化控制系統出現孤島現象。雖然現場總線技術也具有一定的先進性, 但是卻也無法滿足異種總線的互連要求?，F階段, 隨著計算機技術、網絡技術的不斷發展和完善, 原本應用于辦公和商業的以太網漸漸滲透到了工業控制領域當中, 國際自動化廠商制造的控制器也都提供以太網TCP/IP接口, 各別廠商還推出了I/O產品。由于以太網TCP/IP技術及其相關協議是公開的, 所以其能夠滿足用戶對統一通信協議和網絡的要求。
以太網的特點大致可歸納為以下幾個方面:其一, 數據傳輸速率高, 可以提供足夠的帶寬;其二, 通信協議相同, 并且還能夠在同一總線上運行不同的傳輸協議, 有助于企業建立公共網絡平臺;其三, 網絡中采用了當前較為先進的交互式和開放的數據存取技術, 各方面的性能更加穩定;其四, 由于沿用的時間較久, 從而使得大部分技術人員對其都非常熟悉, 市場上也能夠提供廣泛的設置、維護和診斷工具, 運行可靠性獲得了有效保障;其五, 可以使用不同的物理介質, 并且還可以構成不同的網絡拓撲結構。原本以太網中存在的不確定性和實時性欠佳的問題, 自智能集線器的應用后現已獲得了有效的解決。鑒于以太網如此眾多的優點, 其進入工業控制領域基本已經成為大勢所趨。除此之外, 以太網技術還充分考慮到了未來的發展需求, 所以在所有網絡中, 以太網無疑是最為理想的選擇。
3 結語
工業以太網現已進入現場控制級, 它的發展對于解決冶金企業的控制和管理系統集成問題提供了強有力的技術保障, 將工業以太網與現場總線進行有機結合, 必然能夠使工廠范圍內實現統一的自動化網絡架構, 這有助于提高冶金企業的生產能效。
參考文獻
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