時間:2023-03-20 16:20:36
序論:在您撰寫自動控制職稱論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
1.1集成自動控制
集成自動控制系統是我國機械自動化工程當中是十分重要的一項。而集成化自動控制系統就是保留原有的信息技術,然后加以修改,取其精華,去其糟粕,使機械自動化系統變得更加完善。集成化自動控制系統能將原有的信息技術和與生產相關的信息糅合起來,不僅使得機械工程中的集中工程得到了加強,還將為械工程的生產與發展拓展到了更廣闊的領域。計算機技術是機械自動控制系統的基礎,而計算機技術在不斷的發展,集成自動美國控制系統得到了多方面工程制造的認可,深入到了各個領域。同時,集成自動控制系統也在計算機技術的更新下得到了完善與提高。
1.2柔性自動控制系統
機械自動控制系統不能夠保持原有的自動化成分,需要不斷的更新研發與創造。而柔性自動控制系統就是新發展的一項自動技術,它不僅包含了其他自動化控制系統的特性,能夠自動化生產,還能夠在生產中智能化。在機械工程不斷發展的同時,柔性自動控制系統已經成為了其中重要的組成部分。在機械工程的發展與應用中,柔性自動控制系統將信息技術、現代化機械生產技術與先進的計算機信息化設備進行結合,利用數控技術進行生產,這樣的科學生產方式使得機械制造不斷進步。
1.3智能自動控制系統的應用
所謂智能自動控制系統,就是在人工技術與計算機網絡技術的共同作用下,對機械工程中的任意一個過程進行模擬和控制,讓機器變得人性化,讓機械自動控制系統工作時能夠與人的大腦相類似,能夠收集數據和采集信息。智能自動控制系統有效的結合了人工智能技術和機械工作的過程,這樣,不僅使得生產效率大大提高,生產過程更易控制,還節省了人力,創造了更大的經濟效益。
2自動控制系統的發展前景
未來的科技技術會比現在更加發達,而每一個國家和地區的經濟水平都在不斷發生著變化,我們國家的發展和經濟水平也都在不斷的提高。這些都離不開機械工程,而自動控制系統是機械工程的重要組成部分,只有自動控制工程不斷的更新發展,機械工程才能夠不斷的創新,變得越來越科技化,才能呢個拓展到更多的領域。在自動控制系統在網絡信息技術不斷發展的背景下,在機械工程的應用中將實現先進的網絡化發展,并通過網絡的傳播,迅速滲入到各個行業中。當今社會經濟的發展更注重的可持續性,無論多啊么先進的自動控制系統,在生產生活中都應該更注重環保和節約。在生產自動化控制裝置時,應該以環保為首要考慮,節約能源,這樣才能夠可持續發展。
3結語
關鍵詞:自動控制風機盤管變風量系統制冷裝置新風機組恒溫控制器電動閥
一、工程概況:
本空調工程全部采用吊頂暗裝風機盤管加獨立新風系統。室內風機盤管承擔全部的室內冷負荷和濕負荷,新風機組把引入的室外新風處理到室內焓值,再按需求分配到各個房間。按舒適性空調設計,采用露點送風。系統冷熱源選用風冷式空氣源熱泵,安置于天臺上??照{水系統采用一次泵定水量系統,雙管制,閉式循環。系統主機采用遠程控制,各房間的風機盤管可單獨控制調節。
二、空氣房間溫度自動控制是通過接通或斷開電加熱器,以增加或減少精加熱器的熱量,而改變送風溫度來實現的。
空調溫度自動控制系統常用的改變送風溫度方法有:控制加熱空氣的電加熱器,空氣加熱器(介質為熱水或蒸汽)的加熱量或改變一、二次回風比等。室溫控制規律有位式、比例、比例積分、比例積分微分以及帶補償與否等幾種。設計時應根據室溫允許波動范圍大小的要求,被控制的調節機構及設備形式,選配測溫傳感器、溫度調節器及執行器,組成溫度自動控制系統。
(1)控制電加熱器的功率
控制電加熱器的功率來控制室溫的系統,其原理圖及方框圖見下
①是室溫位式控制方案,由測溫傳感器TN,位式溫度調節器TNC,及電接觸器JS組成。當室溫偏離設定值時,調節器TNC輸出通斷指令的電信號,使電接觸器閉合或斷開,以控制電加熱器開或停,改變送風溫度,達到控制室溫的目的
②是室溫PID控制方案,由測溫傳感器TN,PID溫度調節器TNC及可控硅電壓調整器ZK組成,可實現室溫PID控制。
(2)控制空氣加熱器的熱交換能力
控制進入空氣加熱器熱媒流量的室溫控制系統及其原理如下:
該方案是由測溫傳感器TN,溫度調節器TNC,通斷儀ZJ及直通或三通調節閥組成。當室溫偏離設定值時,調節器輸出偏差指令信號,控制調節閥開大或關小,改變進入空氣熱交換器的蒸汽量或熱水量,從而改變送風溫度,達到控制室溫的目的。
(3)制進入空氣加熱器的熱水溫度
該溫控方案組成與上面相同,不同的是控制三通閥來改變進入空氣加熱器的水溫,改變熱交換能力,達到控制室溫的目的。
三、房間空氣相對濕度自動控制的方法
空調房間溫濕度控制:
空調房間溫濕度的干擾因素的多樣性,氣候變化的多工況性以及房間存在的較大的熱慣性等因素使得利用單回路直接控制房間溫濕度的方法難以達到滿意的調節效果。因此,應該另選有效的方法。針對空調房間的熱特性,采用串級調節較適宜。其調節框圖如圖所示
室溫調節器用于克服維護結構傳熱,室內熱源散熱引起的室溫干擾。室溫調節器根據房間內實際溫度與設定溫度的偏差調整送風溫度的設定值。送風溫度調節器則用來控制送風溫度。這一環節主要克服在不同的季節,新風、回風混合比的變化引起的對換熱器的出口狀態干擾。使其在進入房間前受到一定的抑制,減少對室內狀態的影響。采用串級調節后,還能改變對象的時間特性,提高系統的控制質量。
四、風機盤管空調系統的自動控制
(一)溫控器
(1)風機盤管宜采用溫控器控制電動水閥,手動控制風機三速的控制方式。風機啟停與電動水閥連鎖。
(2)冬夏季均運行的風機盤管,其溫控器應有冬夏轉換措施。一般以各溫控器獨自設置冬夏轉換開關為好。
(二)節能鑰匙
(1)房間設有節能鑰匙系統時,風機盤管宜與其連鎖以節能。
(2)當要求不高時,可采用插、拔鑰匙使風機盤管啟動或斷電停轉的方式。使用要求較高時,可增設一個溫度開關。
(三)定流量水系統
風機盤管定流量水系統自控方式較簡單易行,但節能效果沒有變流量自控方式好。
五、風機盤管的定流量水系統自動控制
該工程使用定流量二管制,其風機盤管機組的控制通常采用兩種方式。
(1)三速開關手控的二管制定流量系統
采用二管制水系統時,表面冷卻器中的水是常通的。水量依靠閥門的一次性調整,而室溫的高低是由手動選擇風機的三檔轉速來實現的。
(2)溫控器加三速開關的二管制定流量水系統
采用這種控制的水系統時,表面冷卻器中的水是常通的,水量依靠閥門一次性調整。室內溫度控制器控制風機啟停,而手動三檔開關調節風機的轉速。
溫控器選擇AFT06*系列即可滿足要求。該系列是帶浸入式套管的。
六、變風量系統的監控
變風量系統的基本思想是當室內空調負荷改變以及室內空氣參數設定值變化時,自動調節空調系統送入房間的送風量,使通過空氣送入房間的負荷與房間的實際負荷相匹配,以滿足室內人員的舒適要求或工藝生產要求。同時送風量的調節可以最大限度的減少風機的動力,節約運行能耗。
除了節能的優勢外,VAV系統還有以下特點:(1)能實現局部區域的靈活控制,可根據負荷變化或個人舒適度要求調節。(2)由于能自動調節送入各房間的冷量,系統內各用戶可以按實際需要配置冷量,考慮各房間的同時使用系數和負荷分布,系統冷源配置可以減少20%~30%左右,設備投資相應較大減少。(3)室內無過冷過熱現象。
該系統采用單風管再加熱VAV空調系統,其原理和控制系統圖如下:
七、空調用制冷裝置的自動控制
1、蒸發器的自動控制
空調用制冷裝置系統的蒸發器和冷凝器溫度的自動控制如圖所示
空調負荷是經常變化的,因此,要求制冷裝置的制冷量也要相應地變化。而制冷量的變化,就是循環的制冷劑流量的變化,所以需要對蒸發器的供液量進行調節,實現對載冷劑即被冷卻物質的溫度控制??照{用制冷裝置的中常用的供液量自動控制的設備是熱力膨脹閥。
熱力膨脹閥的一種直接作用式調節閥,安裝在蒸發器入口管上,感溫包安裝在蒸發器的出口管上。DV1和DV2是電磁閥,壓縮機停時,電磁閥立即關閉,切斷冷凝器至蒸發器的供液。
2、冷凝器的自動控制
在制冷裝置上通常用冷卻水量調節閥來調節冷凝溫度。冷卻水量調節閥是一種直接作用式調節閥,安裝在冷凝器的冷卻水進水管上,它的壓力測量溫包安裝在壓縮機的排氣端,或冷凝器的制冷劑入口端,以感受Pl的變化。
3、制冷裝置的自動保護
為了保證制冷裝置的安全運行,在制冷系統中常有一些自動保護器件。制冷系統常用的自動保護包括排氣壓力保護、吸氣壓力保護、減壓保護、斷水保護、冷凍水防凍保護等。其系統圖如下:
(一)排氣與吸氣壓力自動保護
在制冷設備中設置了安全閥,還使用壓力控制器來控制排氣壓力。當排氣壓力超過設定值時,壓力控制器立即切斷壓縮機電動機電源,起高壓保護作用;控制吸氣壓力的采用壓力控制器PxS。它對吸氣壓力有保護作用。
(二)油壓的自動保護
在制冷壓縮機運轉過程中,它的運動部件會摩擦生熱。為了防止部件因發熱而變形而發生事故,必須不斷供給一定壓力的油。油壓控制器是一個壓差控制器,用它可以實現制冷裝置油壓的自動保護。
(三)斷水自動保護
為了保證壓縮機的安全,在壓縮機水套出水口和冷凝器出水口,裝設了斷水保護裝置。該裝置是由測量冷凝器出水口水的電阻的兩個電極,配以晶體管控制電路的水流控制器SLS及繼電器所組成。
(四)凍水防凍自動保護
在制冷裝置運行中,蒸發器中冷凍水溫度過低,容易發生凍結影響壓縮機的正常運行,因此設置了冷凍水防凍自動保護系統。該系統是在蒸發器出口端安裝了溫度控制器TfS,當冷凍水出口處溫度降至較低時,溫度控制器使中間繼電器斷開,壓縮機也就停止運轉;在壓縮機停轉后,若蒸發器冷凍水溫度回升到某一溫度時,溫度控制器使中間繼電器接通,冷凍水泵和冷卻水泵就重新啟動,而壓縮機也恢復運轉。
4、水量調節閥的選擇:
根據系統水管管徑尺寸為:DN25DN32DN50三種,選擇相應閥門口徑的電動調節閥。結果如下:(品牌:丹佛斯)
閥門口徑KV值經過閥們的流量(m^3/h)
壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)
0.20.250.30.350.40.450.50.550.6
DN25104.475.005.485.926.326.717.077.427.75
DN32167.168.008.769.4710.1210.7311.3111.8712.39
DN504017.8920.0021.9123.6625.3026.8328.2829.6630.98
二通閥選擇:DN25Kvs=10m^3/h編號:065Z3420法蘭連接VL2(PN6)
065B1725法蘭連接VF2(PN16)
065B1525法蘭連接VFS2(PN25)
DN32Kvs=16m^3/h編號:065Z3421法蘭連接VL2(PN6)
065B1732法蘭連接VF2(PN16)
065B1532法蘭連接VFS2(PN25)
DN50Kvs=40m^3/h編號:065Z3423法蘭連接VL2(PN6)
065B1750法蘭連接VF2(PN16)
065B1550法蘭連接VFS2(PN25)
三通閥選擇:DN25Kvs=10m^3/h編號:內螺紋:065B1425外螺紋:065B1325
法蘭連接VF3,VL3
DN32Kvs=16m^3/h編號:內螺紋:065B1432外螺紋:065B1332
DN50Kvs=40m^3/h編號:內螺紋:065B1450外螺紋:065B1350
模擬量控制驅動器:AME15,AME16,AME25,AME35
AME電子驅動器用在DN50以下的VRB,VRG,VF,VL,VFS2,VEF2閥門。該驅動器自動適應行程到閥的終端位置以減少調試時間。電源電壓:24V~。適配器編號:065Z7548,介質溫度超過150℃。閥桿加熱器,用于DN15~DN50的閥門,編號是065B2171。
手動平衡閥:MSV-C該閥用于平衡制冷、供熱和生活用水系統的流量。其特點有:固定的測量孔板;帶有2件針式測量接頭;手輪具有關斷功能,一圈360度均可讀數;數字刻度指示,并具有鎖定功能;固定孔板測量精度是+-5%,MSV-C為內螺紋。
八、風機盤管系統的監控
風機盤管系統的控制通常包括風機轉速控制和室內溫度控制兩部分。
1、風機盤管系統的監控功能
(1)室內溫度測量;(2)冷、熱水閥開關控制;(3)風機變速及啟??刂?/p>
其監控原理圖如圖
九、新風機組的監控
新風機組通常與風機盤管配合進行使用,主要是為各房間提供一定的新鮮空氣,滿足人員衛生要求。其基本監控功能有:(1)監測功能檢查風機電機的工作狀態,確定是處于開或關;檢測風機電機的電流是否過載;測量風機出口處的空氣溫濕度,以了解機組是否已將新風處理到要求的狀態;測量空氣過濾器兩側的壓差,以了解過濾器是否要求清洗;檢查新風閥狀態,確定是開還是關。(2)控制功能根據要求啟停風機;控制水量調節閥的開度;控制干蒸汽加濕器調節閥的開度;換熱器的冬季防凍保護(3)集中管理功能顯示新風機組啟停狀態,送風溫濕度,風閥,水閥狀態。通過中央控制管理機啟停機組,修改送風參數設定值
為實現上述功能,相應的硬件配置如下:
新風機組的新風閥配置開關式風閥控制器。這是因為新風機組的風量是根據工作區內人員數量計算出來的,一般不做調節,因此新風門只有開、閉兩種狀態。在風機開啟時,風閥全開,停機時,風閥全關。風閥的控制通過一路DO通道完成。當輸入為高電平時,風閥全開;低電平時,風閥全關。若要了解風閥的實際狀態,還可以用一路DI接受風閥執行器的反饋信號。
十、電子機械房間恒溫控制器RMTE
該控制器廣泛應用于商業、工業和住宅建筑。適用于供熱,制冷和全年空調系統的室溫控制,特別是風機盤管和電加熱器等。特點是:高度敏感,無基準振動問題,硬防火塑料底座和上蓋,一體結構,易于安裝,系統OFF位置,切斷所有環路。RMTE-HC2適用于2管制供熱/關斷/制冷,溫度范圍是10~30℃。電源等級:230V+-10%50/60HZ電流等級:恒溫控制器1A230V/AC風機6(2)A230V/AC
十一、區域電動閥ZV-2/3
該系列閥門與時間溫度控制器一起用來控制家庭和商業的中央供熱,熱水及冷水系統中的水量。主要參數:適用于各種安裝要求和偏好,適用于供熱和供冷應用,性能可靠,使用壽命長,易于安裝和接線,結構堅固。相關數據如下:
類型產品編號種類DN關閉壓力KV螺紋(外)介質
ZV-215087N72402-通開/關152.5bar3.2G1/2”制冷/熱水(+5/+90)
ZV-220087N7241202bar3.2G3/4”
ZV-225087N7242250.8bar6.8G1”
ZV-315087N72373-通分流器152.5bar4.3G1/2”
ZV-320087N7238201bar4.6G3/4”
ZV-325087N7239251bar5.7G1”
十二、SIEMENS3LD主控和急停開關
3LD1開關可用于控制主回路、輔助回路以及三相電機和其它負載。應用
它是手動隔離開關,符合IEC947-3/DINVDE0660第107部分(EN60947-3)標準,并且滿足隔離要求。3LD1控制開關可以用于:起/停(ON/OFF)。控制該開關有三個相鄰的主觸頭,在開關的任何一邊都可以裝第四個觸頭。這個觸頭可以是N觸頭或一個帶1常開和1常閉觸點的開關
SIEMENS3TH中間繼電器
3TH系列中間繼電器,適用于交流50Hz或60Hz,電壓至660V和直流電壓至600V的控制電路中,用來控制各種電磁線圈及作為電信號的放大和傳遞,符合IEC947,VDE0660,GB14048等標準。繼電器動作機構靈活,手動檢查方便,結構設計緊湊,可防止外界雜物及灰塵落入繼電器的活動部位。接線端都有罩覆蓋,人手不能直接接觸帶電部位,安全防護性很高;繼電器電磁鐵工作可靠、損耗小、噪音小、具有很高的機械強度,線圈的接線端裝有電壓規格標志牌,標志牌按電壓等級著有特定的顏色,清晰醒目,接線方便,可避免因接錯電壓規格而導致線圈燒毀。
十三、壓差控制器
根據閥門口徑,選擇以下幾種:ASV-PVDN25ASV-PVDN32AIPDN50
ASV壓差平衡閥可自動保證供熱和制冷系統的水力平衡。該工程中采用的是定水量系統,壓差控制器用在排氣與吸氣壓力自動保護中。使用ASV閥門,可避免煩瑣的調試過程,安裝完閥門即可。在所有負荷下自動平衡系統,也有助于節能。安裝時需安在回水管,且流向應與閥體上的箭頭一致。
十四、參考文獻
建筑環境與設備的自動化劉耀浩天津大學出版社
建筑設備自動化卿曉霞重慶大學出版社
在社會發展的多個領域,都能夠發現智能化技術的應用。智能化技術具有綜合性的特點,包含著多種學科內容,例如控制學。從字面的理解來看,智能化技術的實際應用是借助一定技術手段的實施,完成人工智能的機器操作目標,并且解決一些人力不能完成的問題。在較長時間的實踐應用中,智能化技術逐漸走向成熟,在各個社會領域發揮的作用更加明顯。在電氣工程領域,利用智能化技術實現較好的自動化控制,經過了較長時間實踐,應用了多方面的電氣工程內容,才得出了較強的實用性結論。因為智能化技術的應用術語屬于高端的計算機技術,所以,自動化控制工作中引入智能化技術,必須有一定的計算機理論基礎,否則將影響智能化技術的作用發揮。在智能化技術的不斷實踐應用中,極大提高了自動化控制系統的運行速度,較好改善了電氣自動化控制工作,降低了工作成本,減輕了工作壓力,實現了人力資源配置的合理優化。
二、智能化技術的應用優勢
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統工作中,自動化系統控制的實現必須有控制模型的建立。但是,在實際的操作中,被控制對象往往需要十分復雜的動態方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設計對象模型的環節中,經常會遇到無法科學預測、無法準確估量的一系列困難。然而,智能化系統的出現,使這些困難得到了較好解決,極大促進了工作效率的提升,同時對于一些不可控制的因素,也實現了較好的控制,大大提升了自動化控制器的準確性。
(二)實現了便捷的電氣系統控制
智能化控制器的實際應用實現了更加便捷的電氣系統控制,隨時都可以完成對系統控制程度的有效調整,極大提升了系統的整體工作性能,是對自動化控制順利實現的進一步保障。從這一項優勢中就可以看到,和傳統的自動化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調解控制功能,在電氣工程的自動化實踐應用中占據優勢。
(三)實現了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數據處理環節,智能化控制器可以實現一致性的智能化控制,很好解決了不同數據的處理困難。而且,在自動化控制的標準執行上,即使遇到陌生的數據,也依舊可以獲得具有較高準確度的估計。但是,如果發現智能化控制器在實際的應用中沒有發揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個細節,細致地進行分析,不能盲目的否定智能化控制技術。
三、智能化技術的實踐應用
(一)系統病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統的人工手段具有較強的復雜性,雖然對工作人員要求十分嚴格,但是也無法獲得較為準確的診斷病因。在電氣工程工作中,實現自動化控制的過程中經常會遇到一些如設備、數據等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術的廣泛應用,使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時檢測診斷應用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統設計優化
在電氣工程發展中,傳統的工程設計需要工作人員進行多次重復的實驗操作和改良,而且,在這一工作過程中,對工作人員的工作素質也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業設計知識,還需要工作人員能夠很好的將知識理論應用于實踐工作中。但是,在實際的設計工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經常會漏掉一些具體的問題。所以,一旦發現復雜問題,很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術的出現,較好解決了這一問題。設計工作可以借助于計算機網絡完成,也可以借助于相關的軟件完成,既保證了設計中數據的準確性,也實現了設計樣式的豐富化,更能夠做到對復雜問題的及時處理,較好保證了自動化控制的穩定性。
(三)系統的自動化控制
在電氣工程中,智能化技術可以應用于多個控制環節,能夠很好的實現整體性的自動化控制。智能化技術的主要控制工作是借助于三種手段實現的,一是模糊控制,二是專家系統控制,三是神經網絡控制。運用這三種控制手段,極大提升了自動化控制效率,使遠距離的自動化控制成為可能,增強了對電氣系統的運行反饋。特別是神經網絡控制,能夠實現算法的反向學習,在信號處理方面得到了較大應用。
四、結語
1.1電氣工程自動化工程體系優缺點同時存在
現在我國運行的電氣工程自動化工程采取的控制系統一般有集中監控、DCS(分布式控制)兩種。首先集中控制系統的優勢在于,它將全部功能都安置在一個處理器中,在系統設計、維護以及運行等方面都比較簡單。其劣勢在于處理器承擔的任務量較大;在此控制體系中,隔離器件閉鎖和斷路器聯鎖是運用硬接線進行連接,在設備擴容等方面比較困難,其操作難度也比較大。其次DCS系統是在集中控制系統的前提下設計并發展起來的,在現代電氣工程自動化工程控制系統中獲得較為廣泛的應用。其劣勢在于使用和傳統儀表相似的模擬儀表,減少系統安全可靠性,在維修環節也比較困難,各個設計廠家沒有規范而統一的標準,加重維修的成本,并且其價格比較高。
1.2電氣工程自動化工程控制系統還不具備標準化端口
電氣工程自動化工程控制系統接口到目前為止還沒有統一、完善的標準,這種情況提升工程造價,阻礙數據資源共享的實現。自動化體系設計方案很重要,然而很多企業沒有規范的方案,各個廠家和企業間硬件和軟件交換數據有差異,導致企業間難以深入的交流和信息交換。同時電氣工程自動化工程控制沒有實現統一化,難以根據客戶要求設計、建立規范、標準的電氣工程自動化工程控制體系。
1.3電氣工程自動化工程控制沒有實現專業化
在電氣工程自動化工程控制設計、安裝以及操作等環節,相關工作人員的專業技術比較薄弱,需要進一步提高。此外我國電氣工程自動化工程控制習題創新能力不足,一般產品屬于中低檔,需要提高其創新能力。
2構建電氣工程自動化工程控制系統的發展對策
2.1建立一體化的電氣工程自動化工程控制體系
要從各個環節建立起具有一體化的電氣工程自動化工程控制體系。首先國家要按照電氣工程自動化工程控制體系具有技術水平和技術特點,制定統一的產品規范。其次廠家和企業要加強交流,從設備精簡、調試與維修以及技術合理性等多方面向規范化的方向進行制造和生產,讓控制體系更科學。最后要研發出新型、操控更方便的一體化控制系統,可以運用社會性質和分工外包間的協作,讓零部件的生產走商業化生產的路線,促進電子工程自動化工程控制體系的一體化。
2.2運用國際化生產標準
IEC61850是現在控制系統廠家所認可的國際標準,可以參照這個標準對控制體系進行研究和開發。另外可以運用微軟公司所制定的標準技術,由于企業策劃電氣工程自動化工程控制系統時,PC系統是連接管理系統和控制系統的中間系統,其接口具有標注化,能夠保證廠家和企業間實施軟件和硬件的數據交換,妥善的解決由于通訊而產生的問題。
2.3引進和培養電氣工程自動化工程控制系統的專業人才
隨著電氣工程自動化工程控制逐漸集成化和高智能化,對其制造人員、維修人員和安裝人員都具有很高的要求,所以要引進和培養專業技術較強的人員。首先企業要培養具有實際操作能力的人才,他們要了解和掌握軟件和硬件系統的操作。其次對安裝人員記性專業技術進行培訓,使之懂得安裝的流程和技術。最后要更新技術人員的知識結構,可以引進人才,通過引進人才的“傳幫帶”,培養新人,促進他們在維修和系統保養等方面的學習,提高工程系統安全可靠性。
3結語
摘要:遠程自動化控制閘門單片機
閘門調節是灌區工程中經常采用的手段,閘門控制的探究對于節約能源、確保水利工程的正常運行、提高水資源的利用效率和節約用水具有重要的意義。目前國內大部分灌區已基本實現流量數據的自動采集和監測,并把數據傳輸到管理部門,但是在根據有關數據進行遠程自動監測和控制方面成熟的經驗非常少。國外非凡是歐美等先進國家在這方面已經達到較高的水平,如美國的SRP灌區自動化澆灌系統,可以同時采集100多點的水位、閘門開度和其他信息,通過計算機處理后,控制幾百座閘門、150多處泵站的運行。本文以國內某大型灌區為例,對閘門的自動監控進行了探究。
1、系統的總體設計
本系統采用無線數據傳輸技術,分一個主站和若干個子站,通過無線調制解調器構成一個無線通訊網絡,對多個斷面的數據信息進行采集、傳輸、處理和控制。系統的總體結構圖如圖1所示。下位機中的傳感器把引水渠中的水位值和各閘門的開度值經轉換后送給編碼器,編碼器對水位及閘門開度信號進行編碼,在通過避雷器將編碼信號傳給數采儀,數采儀將數據進行初步加工和處理后由無線調制解調器傳給上位機,上位機即系統主站,可分別和不同的子站建立聯系,查詢各測點的數據,并按照用戶的要求對各閘門進行控制,下位機中的控制箱接收到此信息,經過計算,發出控制信號自動控制閘門到一定的開度,達到自動控制的目的。
圖1閘門遠程自動監測和控制結構圖
2、下位機系統設計
設計下位機重點在于閘門自動控制箱的設計,本文提出閘門的運行控制模式,并進行可靠性處理,然后利用無線傳輸設備和上位機進行通訊,傳輸數據。
2.1下位機硬件電路設計
本系統采用AT89系列單片機,采用矩陣式鍵盤進行輸入數據,鍵盤提供切換鍵、時間設置鍵、控制鍵三個按鍵,通過三個按鍵顯示水位、流量、閘門開度、日期和時間。切換鍵實現上述四個功能的轉換,時間設置鍵用于修改日期和時間,控制鍵用于對電機啟停進行控制。
2.2閘門控制系統設計
本系統下位機接收到上位機傳來的要求流量值(或水位值),當要求的流量值(或水位值)和系統所測的流量值(或水位值)不一致時,單片機啟鍵閉合,閘門電動裝置控制箱自動啟動電機,提升或下降閘門,當所要求的流量值(或水位值)和當前所測流量值(或水位值)相等時,單片機閉鍵閉合,電機自動停止,達到自動控制的目的。
閘門的運行控制模式有實時型控制模式和定時型控制模式兩種,在實時型控制模式中,上位機根據用戶要求的流量,利用流量—水位關系曲線把要求的流量換算成要求的水位,然后和下位機聯系,下位機接到信號后,由電動裝置控制箱控制電機的正反轉,達到要求時停止轉動。定時控制模式要求用戶輸入所期望的流量值和要求閘門動作的時間,下位機的控制箱在規定的時間里自動開啟和關閉閘門,進行控制。
2.3無線通訊設備SRM6100調制解調器
SRM6100無線調制解調器原是美國Data-LincGroup公司生產的軍用產品,現應用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行無線通訊方法,在2.4GHz-2.483GHz頻段應用智能頻譜跳頻技術,在無阻擋物的情況下,兩調制解調器之間的通訊距離可達32.18公里,可實現PLC(可編程控制器)和工作站之間的無線連接。SRM6100應用跳頻,擴頻和32位誤碼矯正技術保證數據傳輸的可靠性。無需昂貴的射頻點檢測技術。射頻數據傳輸速率為188kbps。并且不需要FCC點現場許可證。SRM6100支持多種組態,包括點對點通訊和多點通訊。多點通訊對子站數目無限制。并且SRM6100可做為中繼器工作,以達到擴展通訊距離或克服阻擋物通訊的目的。
2.4下位機可靠性處理
為了精確控制電動閘門的關閉,避免電動閘門在工作中出現過載破壞或關閉不嚴的現象,本系統在電動軸上安裝了轉矩傳感器,用來監測閘門輸出軸的轉動力矩,以判定閘門是否關嚴、是否被卡住。閘門電動裝置用于檢測和控制閘門的開度,本系統在轉動軸上安裝了光電碼盤,考慮到閘門可能出現頻繁的正反轉交替,為了避免錯位和丟碼,采用雙光耦技術,光耦輸出的兩路信號經74221雙單穩觸發器進行整形,89C51的INT0和INT1對其進行計數、計時,并判定轉動方向,計算閘門開度。電動閘門在工作中若出現異?,F象,系統會自動報警,切斷電機電源并顯示故障情況。
2.5下位機軟件設計
下位機的軟件設計分為閘門自動裝置控制箱程序設計和串行口中斷服務程序設計兩部分。閘門自動裝置控制箱程序設計主要完成數據采集、存儲、顯示、按鍵操作等功能,串行口中斷服務的程序完成下位機向上位機數據的傳送和用戶設定參數的接收。控制箱程序的主框圖如下摘要:
圖2、閘門自動控制程序流程圖
3、上位機設計
上位機的軟件部分采用VB6.0為開發工具,將各個功能模塊化,分別解決相應新問題,再將各個模塊組裝,構成上位機軟件系統的核心,上位機軟件系統的結構如圖3所示,通信模塊位于最底層,其余模塊功能的實現都直接或間接建立在此模塊的基礎上,本文利用VB的API函數編寫串口通訊程序,程序的框圖如圖4所示。數據管理模塊的主要功能就是為水位、流量、閘位等建立數據庫,并對其進行管理。
圖3、上位機軟件系統結構圖
圖4、通信模塊程序流程圖
4、結語
本文以國內某灌區為例,全面分析了灌區閘門自動化控制系統的整體結構及其設計,對其軟件開發和硬件選擇作了全面闡述,并總結了提高自動化系統可靠性的經驗,為提高灌區現代化管理水平提供了有利的工具,具有較高的使用價值和廣泛的應用前景。
參考文獻摘要:
[1、水利水文儀器介紹,水利部南京水利水文自動化探究所,1997。
1.1電氣工程自動化模型得到了簡化。
通常而言,在電氣工程自動化控制達到智能化目的之前往往需要建立相應的模型,除此之外,在模型建立的時候還需要綜合考慮到很多會直接或者間接影響模型的參數。鑒于此,通過模型來實現自動化控制歸納的說就是通過相關的動態方程來控制和反饋數據的,但是通過這種方式是無法保證在數據傳輸的期間不出現意外狀況來影響數據的傳輸以及反饋,這樣一來數據的及時性和準確性就無法得到保證了,使得理論結果與現實實踐之間出現偏差也就不足為奇了,這會導致電氣工程自動化控制的工作效率大大的降低。然而我們通過實踐得出,引入智能化技術能夠非常有效的跳過設計與建立模型這一環節,可以實現調節的自動化,從根本上降低了出現上述情況的可能性和風險,在很大程度上避免了那些不可控制的客觀因素發生,提高了控制器的精確度和自動化的控制效率。
1.2確保電氣工程自動化控制的統一。
傳統的自動化控制器一般地說都是就某個模型對象來加以控制的,事實證明,這種方式對于單個的模型控制效果良好,但是無法統一而全面的控制電氣工程自動化控制系統,這樣一來就極易造成不同的模型之間各不相同。然而智能化電氣工程的自動化控制就可以有效避免模型設計的這一環節,因此無法控制模型的復雜性這一問題就不復存在了,這不管是對于指定的對象或者非指定對象都能夠保證控制上的一致性,從根本上確保了電氣工程自動化控制的統一,這樣一來不僅大大提高了自動化控制器的工作效率,工作質量也得到了質的提高。
1.3有效控制了電氣工程自動化系統。
前面已經講到,智能化技術能夠控制和反饋對電氣工程中所有設備的數據,與此同時還能夠有效根據響應時間、下降時間和魯棒性變化等參數來對電氣工程自動化的控制程度實現自動調節,這樣一來就可以節省了重新建立模型的時間,另外還可以在第一時間來處理因客觀因素以及預警自動化控制過程中所造成的錯誤。這樣及時的處理和高效的警惕大大降低了風險,節省了很多的人力物力財力的消耗,從而更好的實現了對電氣工程自動化系統的有效控制。
2、智能化技術的有效應用
就目前而言,智能化技術在電氣工程中主要應用表現為以下幾個方面。
2.1模糊邏輯與控制。
一般地說,電氣工程的自動化控制系統中都會含有一定數量的模糊控制器,它能很好的代替PID控制器。就目前而言,模糊邏輯的控制主要有M型與S型兩種應用類型,但是有一點需要強調的是,這兩種控制器都有各自的規則庫,又可以叫做ifthem的模糊規則集。其中S型控制器的規則為if。X是G,y是H,則W=f(X,Y),這里所說的G與H指的都是模糊集,下面分別對這兩種應用類型進行介紹。M型控制器主要由模糊化、知識庫、推理機與反模糊化這四大部分所共同構成,主要用于實現變量的測量、量化、模糊化的目的,其隸屬函數的形式也是多種多樣的;知識庫主要是由語言控制的數據庫與規則庫兩個部分,其開發方式是將專家知識與經歷置于控制及應用目標上。值得注意的是,在建模的過程中,一定要使用神經網絡的推理機與模糊控制器對其加以操作;推理機同樣也是模糊控制器中不可或缺的重要組成部分,它能夠很好地模仿人類決策與推理模糊控制行為;反模糊化主要用來量化與反模糊化,它包括的技術種類也比較多,其中應用得最為廣泛的當屬中間平均技術與最大化的反模糊化這兩種了。
2.2優化設計與診斷故障。
在過去的很長一段時間里,設計產品通常都是依靠實驗或者傳統手工檢驗來完成,通過這種方式所得方案往往不是最優方案。隨著計算機技術的蓬勃發展以及在各個領域的廣泛應用,越來越多的電氣工程產品開始更多的選擇使用CAD來進行設計。這樣大大減短了產品的開發周期,如果在這個過程中很好地滲透智能化技術,可謂是如虎添翼,使其設計質量與效率得到大大的提升,專家系統的設計就是一個典型案例。不僅如此,智能化技術在優化設計還體現在遺傳算法方面。眾所周知,遺傳算法是當前全世界范圍內比較先進的計算法,其最大的優勢之處在于計算精度高,因此在電氣工程中得到了親睞,而且在其中也起到了極其重要的作用。除此之外,故障和它的預兆在電氣工程中的關系是錯綜復雜的,具有不確定與非線性的特點,這給我們的判斷帶來很大的困擾。
3、總結語
從20世紀50年代開始,一直到現在的幾十年探索中,人工智能化已經可以像人一樣進行感應與行動,憑借著高效率、高精度以及高協調性等特點超越來傳統的控制技術。隨著計算機技術的不斷發展,對人的思維能力進行模擬的構想現在已經得到了實現,后來在程序語言編制上,智能化模擬的可實施性也得到而來增加。隨著電氣工程自動化控制技術的不斷發展,智能化技術的市場得到不斷拓寬,這種技術的應用不僅可以使電氣工程的工作速度得到提高,同時還在電氣工程中節約了大量的人力與物力[1]。智能化技術在整個電氣自動化控制行業中主要是利用不斷實踐來進行的,其中包含的內容十分廣泛并復雜。智能化技術屬于計算機高端技術的一種,因此要想很好的掌握其應用,那么必須要具備專業性計算機理論知識。智能化技術不僅有效有提升了電氣自動化控制的工作效率,同時也也很大程度上降低了工作人員的壓力,優化了資源配置,促進了電氣工程自動化系統的穩定運作。
2智能化技術的主要特點分析
對于很多人來說,智能化技術是一個陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關,下面我們就對它的主要特點進行闡述,幫助大家深入理解智能化技術。作為電力系統中的關鍵環節,電氣工程自動化控制對電力系統的正常運行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發展,從而有效提升恒業的整體水平,對智能化技術進行應用是大勢所趨。
2.1高精度與高效率
在電氣工程自動化控制中,精度與效率是兩項重要指標,在智能化技術指導留下,對多個CPU與高速CPU芯片進行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。
2.2多系統控制
智能化技術的應用可以有效減少相關工序,同時還能使工作效率得到顯著提高,目前該項技術在電氣工程自動化控制中的實際應用正朝著系統控制的方向發展著。
2.3科學計算的可見性
在電氣工程自動化控制中,智能化技術的應用可以對數據進行有效的處理,不僅可以通過文字和語言進行信息交流,同時還能利用圖形與動畫實現信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。
3智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用
在電氣工程自動化控制系統中應用智能化技術,有效提升了系統的工作效率,降低了工作人員的壓力,對于電氣工程自動化控制中智能化技術的應用主要體現在三個方面:(1)怎樣將智能化技術應用到電氣工程中對病因的診斷與維修之中;(2)如何對電氣產品與設備進行優化設計;(3)通過怎樣的形式對電氣工程智能化控制進行實現。
3.1對電氣工程自動化控制中的病因進行診斷
利用傳統的人工方式對電氣工程系統中的病因進行診斷是非常復雜的,同時對工作人員的要求也非常高,而且也不能對病因進行準確的診斷。在電氣工程自動化控制中難免會發生一些設備和數據問題,依靠人工診斷方式往往不能對病因進行及時的診斷與處理。而智能化技術的應用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時還可以使定時檢測與診斷得到實現,在這一過程中很多問題的出現都會得到避免。
3.2對電氣工程設計進行優化
在傳統電氣工程設計中,往往需要通過工作人員在工作過程中進行反復的實驗才能完成。在這一過程中工作人員很有可能不會考慮到一些具體情況。如果真的出現復雜性的問題,也不能對其進行及時的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專業設計知識,同時還要很好的將自己已經掌握的理論知識運用到實際應用中。智能化技術得到應用以后,設計人員就可以利用計算機網絡和相應的軟件對電氣工程自動化控制進行設計,這樣一來,設計數據的準確性得到而來增加,同時設計樣式也非常豐富,另外,還能對一些復雜問題進行及時的處理,電氣工程自動化控制的順利運行就得到而來有效的保證。
3.3對整個電氣工程進行自動化控制
電氣工程控制系統中存在著很多控制環節,智能化技術的應用正好可以使對整個電氣工程的自動化控制得到實現。智能化技術在應用過程中通過神經網絡與模糊控制等方式實現對電氣工程的自動化控制。其中,神經網絡控制的應用是非常關鍵的,它可以進行反向的算法,同時具有多層次的結構。在神經網絡控制的子系統中,其中的一個子系統可以結合系統參數對轉子的速度進行調控與判斷,而另一個子系統就可以按照以上參數對轉子的速度進行判斷與控制。目前神經網絡控制已經在識別模式以及信號處理等方面得到了廣泛的應用。智能化手段的應用使電氣工程的遠距離與無人操控自動化控制得到了實現,通過公司局域網的幫助,智能化技術的應用使得對電氣系統各環節的實際運行情況進行了詳細的反饋分析。
4結語