時間：2023-04-06 18:48:31
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主要是用作配電網(wǎng)的改造，其廣闊的覆蓋范圍和迅速的傳播速度使配電效率得到大幅度提升。計算機技術在發(fā)電、配電、變電、輸電等環(huán)節(jié)起到十分重要的作用，形成了主站、子站、光纖終端組成的網(wǎng)絡系統(tǒng)，這種合理化的格局，能夠有效提升傳輸速度。（3）變電系統(tǒng)能使高負荷供電站運行更加穩(wěn)定，自動化技術主要通過現(xiàn)代通信技術、信號處理和計算機技術實現(xiàn)對設備的檢測，實現(xiàn)功能的優(yōu)化和重組，有效控制電力系統(tǒng)的安全運行。
2計算機遠動控制技術的應用分析
計算機遠動控制技術的應用主要是通過遙測、遙信、遙控以及遙調(diào)等功能實現(xiàn)的，計算機遠動控制技術是電力系統(tǒng)自動化技術中的核心技術，其在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮著重要的作用，尤其是在電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環(huán)節(jié)中占據(jù)著重要的地位。其中，計算機遠動控制技術的工作原理如圖1所示。2．1遠動控制技術中的數(shù)據(jù)采集技術遠動控制技術中的數(shù)據(jù)采集技術主要有A／D技術和變送器技術等，其處理的信號多數(shù)為0～5V的TTL電平信號，而在電力系統(tǒng)自動化技術中，多數(shù)采用大功率參數(shù)，為了實現(xiàn)采用遠動控制技術處理電力系統(tǒng)中的信號，只有通過變送器將大功率參數(shù)轉變?yōu)門TL電平信號，從而達到遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務。其中在電力系統(tǒng)中，其遙信信息需要經(jīng)過采集遙信對象的狀態(tài)，將采集到的描述遙信對象狀態(tài)的二進制位編進具體的遙信碼中這2個途徑進行傳送，然后再通過數(shù)字多路開關將電力系統(tǒng)各路的遙信狀態(tài)輸出到接口電路中，最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統(tǒng)中進行處理，從而實現(xiàn)遙信信息編碼。2．2信道編譯碼技術分析在計算機遠動控制技術中的信道編譯碼技術主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協(xié)議（規(guī)約）等。在電力系統(tǒng)自動化控制中，想要實現(xiàn)采用遠動控制技術進行信息采集，則必須通過通信信道傳輸?shù)秸{(diào)控中心才能使用。因此在電力系統(tǒng)自動化控制中，為了進一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力，必須要對信息進行信道編譯碼，其中數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型如圖2所示。在上述電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)中，通過采用遠動控制進行數(shù)字傳輸中，其干擾是不可避免的，而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾，其中，信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環(huán)碼進行編譯碼。2．3循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送規(guī)約遠動控制技術在變電站、電廠以及調(diào)度中心的數(shù)據(jù)通信應用中，首先需要在信道編譯碼前，預先設定通信方式和數(shù)據(jù)格式，也就是通信信息傳輸協(xié)議（規(guī)約），以保證電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的可行性。另外，在電力系統(tǒng)遠動控制技術中，其數(shù)據(jù)傳輸主要是以幀結構的形式進行傳輸?shù)模渲兄匾倪b測信息主要安排在A幀，次要遙測信息安排在B幀，一般遙測信息安排在C幀。通過采用幀格式進行包裝后，電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)就能夠有效按照規(guī)約進行傳送，從而實現(xiàn)信道全部編譯工作，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全方位監(jiān)控。
3電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展及建議
對于電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向，應從以下幾點出發(fā)：（1）兼顧提高經(jīng)濟效益和改善自動化服務水平，我們追求的自動化技術應向著更優(yōu)化、更具實效性、更加智能化、區(qū)域覆蓋更廣的方向前進。（2）加強電力自動化系統(tǒng)的設備穩(wěn)定性，有效保障其安全運行，盡量減少大面積停電，建立一系列行之有效的處理機制，將停電損失降到最低。（3）開拓電力系統(tǒng)自動化的數(shù)字化之路，使數(shù)據(jù)更加全面，數(shù)字更加精準，力求節(jié)省更多時間和人力。（4）隨著科技的不斷進步，各種先進設備相繼出現(xiàn)，對電力企業(yè)的工作人員提出了更高的要求，加強電力企業(yè)人員的技能培訓和技術隊伍建設，注重對新技術高素質(zhì)人才的引進和吸收，培養(yǎng)全面發(fā)展的技術人才，鼓勵員工以先進的理論知識和豐富的實踐武裝自身，投入更多精力到電力自動化的發(fā)展中去，推進電力自動化的發(fā)展進程。（5）在全球能源危機的嚴峻形勢下，正是挑戰(zhàn)電氣自動化進程的關鍵時期，要以可持續(xù)的發(fā)展觀，改善傳統(tǒng)的管理模式，從整體化逐步轉變?yōu)榉植际健⒓s化的運營模式，實現(xiàn)能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節(jié)約化。
4結語
人工智能技術是人類科學技術不斷發(fā)展進步的必然結果，也是工業(yè)發(fā)展過程中，促進工業(yè)自動化科學化發(fā)展的重要推動力量。在人工智能技術的發(fā)展中，科技的發(fā)展和工業(yè)技術的進步會促進人工智能技術的發(fā)展；反之，人工智能技術的進步，可以完成那些人類自身無法辦到、技術條件效果不好的生產(chǎn)技術操作。當前的人工智能主要是計算機技術的發(fā)展結果，隨著計算機技術的飛速發(fā)展，通過對計算機信息特點和操作性能的了解和設計，使計算機操作系統(tǒng)具有更多更先進的人工化反應，并在實際的信息技術處理過程中，通過其系統(tǒng)內(nèi)部的人工化、智能化識別和處理系統(tǒng)，對電氣自動化控制和其他工業(yè)技術領域在運行中的問題進行自主解決。如今，人工智能技術已經(jīng)取得了較大的進步，其研究發(fā)展項目也越來越多，越來越先進，實用性越來越強。人工智能技術已經(jīng)廣泛運用與工業(yè)自動化、過程控制和電子信息處理等先進的技術領域。人工智能技術通過模糊理論算法、遺傳算法和模糊神經(jīng)算法等方式，可以在電氣自動化控制中，采取更靈活多變的控制方式，對電氣自動化設備運行中的不穩(wěn)定因素和動態(tài)變化進行自主的調(diào)整，從而保障其運行的準確和高效，減少出錯率。人工智能技術的運用，可以大大減少在電氣自動化控制等領域的人力成本，并且能夠解決一些工作人員無法有效監(jiān)控和解決的問題，做到及時有效。
2人工智能技術在電氣自動化控制中的應用
2.1人工智能控制實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集及處理功能
在電氣設備的運行過程中，數(shù)據(jù)的采集和處理是了解電氣設備自動化控制情況，發(fā)現(xiàn)運行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據(jù)。在傳統(tǒng)的自動化控制中，由于技術水平和實際運行中的動態(tài)變化，數(shù)據(jù)的采集和傳輸無法做到準確和穩(wěn)定，保存數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)丟失的情況。人工智能技術的使用，可以保障電氣自動化運行過程中對動態(tài)信息的及時收集和穩(wěn)定傳輸，對相關數(shù)據(jù)的保存工作也更安全，這就提高了電氣自動化的控制水平，充分保障了電氣運行中的安全性和穩(wěn)定性。
2.2人工智能控制實現(xiàn)了系統(tǒng)運行監(jiān)視機報警功能
電氣自動化控制是用電氣的可編程控制器，控制繼電器，帶動執(zhí)行機構，完成預期設計動作的過程。在此過程中，系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運行都要嚴格按照設計模型和函數(shù)計算的基礎上進行，如果系統(tǒng)中的一點出現(xiàn)問題，就會造成整個自動控制系統(tǒng)的故障。在以往的自動化控制系統(tǒng)運行中，對系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，對運行中的特殊情況進行及時的報警處理，幫助自動化系統(tǒng)及時處理可能出現(xiàn)的故障，提醒電氣管理人員加強對電氣系統(tǒng)的管理。
2.3人工智能控制實現(xiàn)了操作控制功能
電氣自動化控制的主要特征之一就是通過計算機的一鍵操作，就可以實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的整體控制，保障電氣自動化運行符合現(xiàn)實的需要。傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng)的操作，需要靠人工對系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)進行人工操作，從而促進自動化系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)和配合，這種方式既降低了自動化運行的效率，也增加了自動化系統(tǒng)的故障發(fā)生頻率。人工智能技術對電氣自動化系統(tǒng)的控制，是通過各種先進的算法，按照電氣自動化的需求，對自動化系統(tǒng)進行自動化和智能化設計，從而實現(xiàn)對電氣自動化控制系統(tǒng)的同時操作，大大提高了自動化控制的效率，減少了單獨指令操作中容易出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)情況的發(fā)生。
3人工智能技術在電氣自動化控制中的控制方式
3.1模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊語言變量等為理論基礎，并以專家經(jīng)驗作為模糊控制的規(guī)則。模糊控制就是在被控制的對象的模糊模型的基礎之上，運用模糊控制器，實現(xiàn)對電氣控制系統(tǒng)的控制。在實際控制設計過程中，通過對計算機控制系統(tǒng)的使用，使電氣自動化系統(tǒng)形成具有反饋通道的閉環(huán)結構的數(shù)字控制系統(tǒng)，從而達到對電氣自動化系統(tǒng)的科學控制。
3.2專家控制
專家控制是指在進行電氣自動化控制過程中，利用相關的系統(tǒng)控制理論和控制技術的結合，通過對以往控制經(jīng)驗的模擬和學習，實現(xiàn)電氣自動化控制中智能控制技術的實施。這種控制方式具有很強的靈活性，在實際運行中，面對控制要求和系統(tǒng)運行情況，專家控制可以自覺選取控制率，并通過自我調(diào)整，強化對工作環(huán)境的適應。
3.3網(wǎng)絡神經(jīng)控制
網(wǎng)絡神經(jīng)控制的原理就是基于對人腦神經(jīng)元的活動模擬，以逼近原理為依據(jù)的網(wǎng)絡建模。神經(jīng)控制是有學習能力的，屬于學習控制，對電氣自動化控制中出現(xiàn)的新問題可以及時提出有效的解決辦法，并通過對相關技術問題的分析解決，提高自身的人工智能水平。
4結語
1．1設備對建筑電氣自動化控制技術的影響
建筑電氣自動化控制技術的應用必然需要各種電氣設備的參與，并且設備的質(zhì)量在整個的建筑電氣自動化控制技術應用中占據(jù)著重要的位置，一旦電氣設備存在一定的問題的話就會直接影響到整個建筑電氣自動化控制技術的實施質(zhì)量，進而影響到后期建筑電氣自動化控制技術的應用，具體來看，設備對于建筑電氣自動化控制技術的影響主要體現(xiàn)在兩個方面:(1)設備自身的問題，電氣設備對于建筑電氣自動化控制技術的影響一個主要的問題就是我們所應用的設備自身存在質(zhì)量問題，這種質(zhì)量問題存在的原因有很多，比如設備在生產(chǎn)過程中可能就存在著質(zhì)量問題，一旦在建筑電氣自動化控制技術應用中采用這些質(zhì)量不達標設備的話就會影響到建筑電氣自動化控制技術的質(zhì)量，另外，設備規(guī)格不符合我們所需要的要求的話也會影響到建筑電氣自動化控制技術的質(zhì)量，設備在運輸或者安裝過程中受到一定的損害的話必然也會影響到后期的正常使用;(2)環(huán)境因素的影響，電氣設備對于周圍環(huán)境的依賴性也是比較強的，尤其是對于電氣設備周圍空間內(nèi)的溫度和濕度的要求雖然不是特別的苛刻，但是一旦溫度或者濕度變化過大的話也會嚴重的影響設備的正常使用，最終影響建筑電氣自動化控制技術的質(zhì)量。
1．2技術對建筑電氣自動化控制技術的影響
建筑電氣自動化控制技術作為一種最為新型的技術手段自然也離不開技術的支持，因此，反過來說，技術必然也會對建筑電氣自動化控制技術的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，技術水平的高低也就直接決定著建筑電氣自動化控制技術運用水平的高低，但是就當前我國的建筑電氣自動化控制技術中的技術水平現(xiàn)狀來看，仍然存在著一些問題，這些問題主要表現(xiàn)在兩個方面:(1)技術升級不及時，雖然建筑電氣自動化控制技術就當前來看算是一種較為新型的技術手段，但是就建筑電氣自動化控制技術本身來說仍然需要不斷地進行技術升級才能更好地適應當前人們對于建筑電氣不斷提高的要求，一旦建筑電氣自動化控制技術升級不及時導致電氣自動化技術落后于人們?nèi)找嫣岣叩囊蟮脑捑蜁乐氐挠绊懡ㄖ姎庾詣踊刂萍夹g的應用價值，也不利于建筑電氣自動化控制技術的發(fā)展;(2)在技術管理方面存在一定的缺陷，技術管理對于整個建筑電氣自動化控制技術的重要性不言而喻，一個完善的技術管理體系能夠使得建筑電氣自動化控制技術最大程度的發(fā)揮自身的優(yōu)勢，甚至能夠最為及時的針對自身的不足進行更新?lián)Q代，而當前我國建筑電氣自動化控制技術不存在完善的技術管理制度和體系，進而就極有可能導致建筑電氣自動化控制技術在具體運用中出現(xiàn)質(zhì)量問題。
1．3人員對建筑電氣自動化控制技術的影響
建筑電氣自動化控制技術的施工和具體應用都離不開具體人員的操作，因此，人員也會對于建筑電氣自動化控制技術的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。就建筑電氣自動化控制技術本身而言，其應用的最根本的目的就是發(fā)揮自動化功能來減少建筑電氣工程使用中對于人員的依賴，但是這并不代表著在實施中就可以減少人員的使用，或者是降低施工人員的素質(zhì)，就當前我國建筑電氣自動化控制技術的現(xiàn)狀來看，人員的影響主要表現(xiàn)在以下兩點:(1)專業(yè)素質(zhì)不高，建筑電氣自動化控制技術作為一種新型的科學技術手段，其科技水平相對傳統(tǒng)電氣工程來說更高，因此，就對具體的工作人員提出了更高的要求，尤其是在專業(yè)性上更是要求人員具備較高的素質(zhì)，一旦工作人員專業(yè)水平不夠的話就會在很大程度上影響實施的質(zhì)量，最終影響建筑電氣自動化控制技術的應用效果;(2)缺乏對工作人員的監(jiān)督，工作質(zhì)量的高低和監(jiān)督存在著密切的聯(lián)系，如果我們對工作人員的施工質(zhì)量進行密切監(jiān)督的話就會在一定程度上提高工作人員施工的質(zhì)量，進而提高建筑電氣自動化控制技術的水平，而如果監(jiān)督不到位的話，那么就會很容易使工作人員產(chǎn)生懈怠，甚至會出現(xiàn)工作失誤，最終影響建筑電氣自動化控制技術的質(zhì)量。
2建筑電氣自動化控制技術的發(fā)展方向
2．1在建筑電氣自動化控制技術中融入網(wǎng)絡技術
網(wǎng)絡信息技術作為當前較為先進的另一種科學技術也應該使其在建筑電氣自動化控制技術中發(fā)揮一定的作用，網(wǎng)絡技術的合理運用能夠在很大程度上提高建筑電氣自動化控制技術的更新速率，擴展建筑電氣自動化控制技術的應用范圍;并且除此之外，在建筑電氣自動化控制技術中合理的運用網(wǎng)絡技術能夠在很大程度上提高建筑電氣自動化控制技術的管理水平，促進建筑電氣自動化控制技術的快速發(fā)展。
2．2加強系統(tǒng)的修復和維護
建筑電氣自動化控制技術在實施和具體應用過程中離不開系統(tǒng)的修復和維護過程，并且建筑電氣自動化控制技術的維護和修復極為關鍵，加強對于建筑電氣自動化控制技術的維護和修復管理能夠提高建筑電氣自動化控制技術的運用水平，確保建筑電氣自動化控制技術的應用穩(wěn)定性。
2．3提高系統(tǒng)更新頻率
當前科學技術的發(fā)展速度越來越快，電氣自動化控制技術的更新也應該緊隨科學技術發(fā)展的步伐提高自身系統(tǒng)更新的速率，以滿足當前人們對于建筑電氣自動化控制技術不斷提高的要求。
3結語
關鍵詞：機械制造數(shù)控技術
引言
在機械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術已經(jīng)越來越受到重視。隨著計算機技術為主流的現(xiàn)代科技技術發(fā)展和市場產(chǎn)品競爭的加劇，傳統(tǒng)的機械制造技術很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對多品種小批量生產(chǎn)比重的加大，產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高，要求現(xiàn)代的制造技術具有很高的柔性。如何能增強機械制造業(yè)對外界因素的適應能力以及產(chǎn)品適應市場的變化能力，就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術的靈活性，最大限度的應用于機械制造行業(yè)。將機械設備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新的水平，從而滿足現(xiàn)代市場的競爭需求。
一、技術特點
數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術。它是集傳統(tǒng)的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術、網(wǎng)絡通信技術、光機電技術于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎技術，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。
目前是采用計算機控制，預先編程然后利用控制程序實現(xiàn)對設備的控制功能。由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現(xiàn)場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強了機械制造的靈活性，提高設備的工作效率。
二、機械制造中數(shù)控技術的應用
2.1工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅動單元和執(zhí)行機構組成的。主要運用機器設備的生產(chǎn)線上，或者運用于復雜惡劣的勞動環(huán)境下下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了勞動條件，保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。
在實際操作中，控制單元是由計算機系統(tǒng)組成，指揮機器人按照寫入內(nèi)核的程序向驅動單元發(fā)出指令，完成預想的操作，同時同步檢測執(zhí)行動作，一旦出現(xiàn)錯誤或發(fā)生故障，由傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)反饋到控制單元，發(fā)出報警信號和相應的保護動作。而執(zhí)行機構是由伺服系統(tǒng)和機械構件組成。有動力部分向執(zhí)行機構提供動力，使執(zhí)行機構在驅動元件的作用下完成規(guī)定操作。
2.2煤礦機械現(xiàn)代采煤機開發(fā)速度快、品種多，都是小批量的生產(chǎn)，各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題，而使用數(shù)控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料，從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時，數(shù)控氣割機裝有自動可調(diào)的切縫補償裝置。它允許對構件的實際輪廓進行程序控制，好比數(shù)控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調(diào)節(jié)切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。
2.3汽車工業(yè)汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛，在快速發(fā)展的過程中，汽車零部件的加工技術也在快速發(fā)展，數(shù)控技術的出現(xiàn)，更加快了復雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程。
將高速加工中心和其它高速數(shù)控機床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機床剛性自動線的生產(chǎn)效率，從而打破汽車生產(chǎn)中有關“經(jīng)濟規(guī)模”的傳統(tǒng)觀念，實現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術中的快速成形制造技術在復雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現(xiàn)，不僅如此，數(shù)控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等，在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應用。21世紀的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術的應用了。
2.4機床設備機械設備是機械制造中的重中之重，面對現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求，具備了控制能力的機床設備是現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計算機數(shù)控技術為機械制造業(yè)提供了良好的機床控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數(shù)控技術對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數(shù)控機床。它是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上，從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機床自動加工出所需零件。
三、數(shù)控技術的發(fā)展
從第一臺數(shù)控機床開發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史，由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)，由于采用封閉的體系結構，它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難；開放式體系結構的計算機數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，使傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)的市場正在受到挑戰(zhàn)。開放式計算機數(shù)控系統(tǒng)，采用軟件模塊化的體系結構，顯示了優(yōu)良的性能，能適應各種計算機的軟件平臺，具有統(tǒng)一風格的用戶交互環(huán)境，操作、維護、更新?lián)Q代和軟件開發(fā)都比較方便，具有較高的性能價格比，已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。
四、結束語
機械制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志，也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關鍵時期，制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。PC機進入數(shù)控領域，極大的促進了數(shù)控技術的發(fā)展，也為我國在數(shù)控生產(chǎn)領域趕超發(fā)達國家提供了機遇。跟上發(fā)展先進數(shù)控制造技術的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實施，盡快縮小與發(fā)達國家的差距，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。同時，數(shù)控加工技術的發(fā)展孕育產(chǎn)生大量的數(shù)控專業(yè)技術人才，進而推動我國現(xiàn)代機械制造業(yè)進一步走向繁榮。
參考文獻：
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陳光明.基于數(shù)控加工的工藝設計原則及方法研究[J].制造業(yè)自動化.2005(09).
關鍵詞：自動控制技術；集中供熱；系統(tǒng)設計；設計原則；應用
我國幅員遼闊，各地氣溫差異性較大，在冬季，我國的北方由于氣溫較低，都需要進行采暖，采暖的能耗量較大，更加重了能源緊張的局面，在目前居民住宅的集中供熱系統(tǒng)結構中采用自動控制系統(tǒng)進行節(jié)能取得了較好的成效。伴隨著我國科技的不斷進步和經(jīng)濟發(fā)展，自動控制技術被應用在集中供熱節(jié)能方面，并且取得了一定的效果。但是，從最近幾年來我國自動控制技術在集中供熱節(jié)能應用的成果來看，尚不理想，存在一定的問題。就此，針對自動控制技術在集中供熱節(jié)能方面的應用提出了相關的建議。
1.換熱站自動控制系統(tǒng)設計的原則
為了能夠在保證供熱質(zhì)量的基礎上，降低經(jīng)濟成本降低水電消耗，提出了科學合理的自動化控制系統(tǒng)。根據(jù)供熱系統(tǒng)的復雜程度和規(guī)模，采用高性價比的自動控制系統(tǒng)設備。利用熱網(wǎng)RTU系統(tǒng)的期間采用施耐德品牌的PLC。換熱站自動系統(tǒng)因為供熱形式和機組設備呈現(xiàn)出不同的方式，因此需要制定具有針對性的控制策略。在選擇控制系統(tǒng)和配套儀表的過程中，應該從可靠性、簡單性、實用性、便于維護性進行考慮。在進行自動控制系統(tǒng)設計的過程中，要充分考慮到整個系統(tǒng)的兼容性、開放性、穩(wěn)定性、通用性和可擴展性。
2.換熱站自控系統(tǒng)的組成
我公司的供熱形式是通過換熱器針對集中供熱一次網(wǎng)和用戶二次網(wǎng)進行熱能的交換，通過二次網(wǎng)絡將熱能傳輸給用戶。換熱站的RUT系統(tǒng)是通過PLC、現(xiàn)象儀表電器、通訊接口、人機接口觸屏等組合而成。通過流量、溫度、壓力等參數(shù)，將現(xiàn)場儀表傳感器轉換成標準的電流信號，變頻器將電機電流、轉速等信號送入到PLC當中，通過PLC控制變頻器的啟停和調(diào)速。觸屏作為現(xiàn)象的人機接口，顯示換熱站的主要參數(shù)和設備狀態(tài)，并且現(xiàn)場的指令操作也可以通過觸屏的方式下達
3.換熱站供熱控制策略
當熱水網(wǎng)絡在穩(wěn)定狀態(tài)下運行過程中，在不考慮網(wǎng)管沿途損失的情況下，網(wǎng)路的供熱量應該等同于供暖用戶用來采暖設備的散熱量，也應該等于供暖用戶的熱負荷，被稱之為熱量平衡。
所謂的供暖熱用戶的熱負荷，是建筑物的體積供熱指標與建筑物外部體積的積，再乘上室內(nèi)穩(wěn)定減去室外溫度。
供暖用戶采暖設備的散熱量指的是，散熱器的傳熱系數(shù)×散熱器的散熱面積×散熱器熱媒的平均溫度。
供熱量指的是，循環(huán)水流量×熱水的質(zhì)量比熱×供水溫度與回水溫度的差，除以3600等于1.163×循環(huán)水流量×供水溫度和回水溫度的差。
也就是說，供暖熱用戶的熱負荷，等于供暖用戶采暖設備的散熱量，等于供熱量。這是供熱調(diào)節(jié)理論根本，從以上內(nèi)容的的描述中能夠發(fā)現(xiàn)，系數(shù)建筑物的體積供熱指標和建筑物的外部體積變化并不明顯。在這里我們將其作為常數(shù)。因此，當我們將建筑物的室內(nèi)溫度控制到一定的時候，那么變量就只是室外溫度。簡單來說，室外溫度能夠在一定程度上影響到建筑物供暖熱負荷的唯一變化。因此，在換熱站自控系統(tǒng)中，室外溫度的變化是系統(tǒng)產(chǎn)生擾動的決定性因素。控制的主要目的在于抵消室外溫度變化所造成的擾動影響，達到維持系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定的目的。
4.節(jié)能效果分析。
4.1.降低單位的熱能消耗
通過實施自動控制防范，減小管網(wǎng)水力失調(diào)的程度，達到用戶系統(tǒng)熱能分布均勻的目的。從另外一個角度進行分析，通過網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥開度分時自動控制和換熱站水泵合理、及時的調(diào)節(jié)配合，避免人工調(diào)節(jié)在時間上的滯后性和對經(jīng)驗的依賴性。
4.2.降低單位降耗
在針對換熱站進行增設水泵變頻設備的過程中，要針對水泵電機頻率進行自動控制，通過改變電動機電流和頻率，達到節(jié)能的效果。在進行變頻的過程中，它的調(diào)節(jié)范圍較寬，并且能夠保持較高的效率，實現(xiàn)精度化運行。它能夠有效的消除電動機啟動過程中的大電流，延長水泵的使用壽命。從另外一個角度進行分析，在熱用戶用熱負荷較小的時候，能夠通過減小流量的策略降低水泵對能源的總體消耗。
例如，以一個20萬平方米供熱面積換電站為例子，在08年的時候換熱站水泵一共消耗電量為23.5萬度，也就是電消耗為1.85度每平方米供熱面積，在09年實施自動控制方案之后，電消耗變成1.12度每平米供熱面積，20萬平方米的供熱面積總節(jié)電量為4.89萬度。如果按照1.1單價進行計算，節(jié)省電費總數(shù)為4.26萬元。這一數(shù)字意味著在使用自動控制系統(tǒng)之后，我國的在一定程度上節(jié)約了電成本，在對于我國未來的發(fā)展具有積極影響。
4.3.降低人工成本
通過自動控制設備的增加，改變了傳統(tǒng)換電站需要人員留守的現(xiàn)象，從而節(jié)省了這部門的費用。因此，通過自控添加手段和變頻器的合理配置，能夠達到良好的節(jié)能效果。與此同時，對降低公司的資金成本具有一定的意義。
5.結語
綜上所述，為了能夠在保證供熱質(zhì)量的基礎上，降低經(jīng)濟成本降低水電消耗，應科學合理的制定相應自動化控制系統(tǒng)，在進行控制系統(tǒng)和配套儀表選擇時應從設備可靠性和設備簡單性以及設備實用性等幾個方面進行考慮與分析。本論文著重針對自動控制技術在集中供熱節(jié)能方面的應用進行了分析，并針對自動化控制技術的原理、優(yōu)勢進行了分述，認為自動化控制系統(tǒng)對降低供熱成本、提高供熱效率有積極影響。
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1、我國自動化控制的研究現(xiàn)狀
長久以來，對電廠有關機組控制工作中，使用的主要控制方式就是PID，但是PID控制器在實際工作的過程中，各類參數(shù)整定途徑不同，有些方式需要進行理論計算，有些方式則需要依靠經(jīng)驗來進行，加上很多常規(guī)PID控制難以收到到良好的控制效果，這就需要工作人員不斷的分析控制技術。就現(xiàn)階段來看，我國關于智能控制的研究還相對較少，這種智能控制方式也是業(yè)界的一個新型研究范疇，智能控制技術的發(fā)展可以為電廠熱工自動化提供完善的理論指導，該種控制技術經(jīng)過了神經(jīng)網(wǎng)絡專家、模糊專家的深刻，證實是一種理想的控制策略。
2、智能控制技術的主要方式
2.1 模糊控制方式
模糊控制方式源自于1965年Zadeh教授的模糊集理論，在1974年，英國教授Mamdani成功的將模糊集理論應用在蒸汽機以及鍋爐的控制工作中，隨后的多年來，該種控制方式呈現(xiàn)出一種良好的發(fā)展態(tài)勢，也得到了十分廣泛的應用。該種理論基于人的思維模式發(fā)展而來。有關的研究調(diào)查顯示，模糊控制方式可以對數(shù)學模型對象進行精準的控制，模糊控制理論是以模糊語言、模糊數(shù)學知識來表示模糊規(guī)則的理論，并使用計算機技術控制閉環(huán)結構的控制系統(tǒng)。模糊控制方式具有幾個特點，即其控制系統(tǒng)的設計需要操作數(shù)據(jù)與人員的控制經(jīng)驗，并不需要數(shù)學模型，因此，具有很好的魯棒性，能夠解決傳統(tǒng)PID難以解決的時變性、非線性以及時滯性，整個推理過程使用不精確推理的形式，能夠模仿人的思維，因此，可以處理十分復雜的系統(tǒng)。
2.2 專家控制方式
專家控制方式即將專家控制技術與理論的整合，在運行過程中，對專家的智能進行模仿，這樣即可實現(xiàn)系統(tǒng)控制，其主體主要包括推理機構與知識庫，通過對知識的組織與調(diào)動，按照既定的策略對規(guī)則進行推理的過程。專家控制方式具有靈活性高、空置率靈活的形式，能夠適應各種環(huán)境的變化。根據(jù)控制系統(tǒng)的復雜程度，專家控制方式包括專家式控制器與專家控制系統(tǒng)兩種方式，這兩種方法均具有完善的結構系統(tǒng)、知識處理功能以及可靠功能，也得到了廣泛的應用。
3、智能控制在電廠熱工自動化的應用
電廠熱工自動化是減輕勞動強度、改善勞動條件、保證設備安全的技術措施，智能控制在電廠熱工自動化的應用已經(jīng)成為研究的熱點問題之一。
3.1 單元機組負荷控制
單元機組負荷控制系統(tǒng)是一種具備時變性、非線性以及不確定性的多變量系統(tǒng)，難以建立精確的數(shù)學模型，采取傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)很難收受到既定的效果。有關專家學者針對該種情況設置了以機跟爐與以爐跟機為基礎的負荷控制系統(tǒng)，效果顯示，這兩種系統(tǒng)有著良好的控制品質(zhì)以及自適應能力。
3.2 過熱汽溫控制
過熱汽溫是電廠鍋爐在運行過程中的運行質(zhì)量評價標準之一，就目前來看，一般使用改變減溫水量的控制方式，這種控制方式在實際的應用過程中表現(xiàn)出較大的時滯性與慣性，在科技水平的發(fā)展下，人們也將智能控制系統(tǒng)引進汽溫控制過程中，很好的改善了控制系統(tǒng)的品質(zhì)與適應性。有關的文獻顯示，將神經(jīng)網(wǎng)絡模糊控制系統(tǒng)引入過熱汽溫控制過程中，即時在大范圍變負荷運行的過程中，整個系統(tǒng)依然能夠保持良好的運行態(tài)勢與運行性能，也可以很好的解決電廠過熱汽溫控制對象的不穩(wěn)定性與延遲性。
3.3 中儲式制粉系統(tǒng)的控制
中儲式制粉系統(tǒng)的控制難點包括磨負荷信號測量的復雜性、參數(shù)之間的耦合性、數(shù)學模型的復雜性等等，有關的專家針對這一特征，使用模糊語言規(guī)則，總結好運行經(jīng)驗，使用預測模糊控制與分級模糊控制相結合的方式，在電廠磨球機中進行了應用，運行效果顯示，使用預測模糊控制與分級模糊控制相結合的方式，可以很好的提升磨機運行的安全性與穩(wěn)定性，也很好的解決了磨機運行過程中的大時滯的耦合問題，提升了電廠的經(jīng)濟效益與社會效益。
3.4 給水加藥的控制
電廠鍋爐給水加藥一般為加氨與聯(lián)氨，加氨目的是為了提升給水PH值與凝結水PH值，并減少酸性物質(zhì)對水系統(tǒng)產(chǎn)生的腐蝕。加聯(lián)氨的目的是為了去除水中的氧與二氧化碳，防止鍋爐中鐵垢與銅垢的生成。影響給水加藥的因素很多，水處理工況、鍋爐蒸發(fā)量都會對其產(chǎn)生一定的影響，因此，傳統(tǒng)的PID往往難以實現(xiàn)目標調(diào)節(jié)效果。使用變頻模糊加藥系統(tǒng)可以很好的克服人工加藥系統(tǒng)中存在的不足，也可以很好的提升給水的質(zhì)量，具有動態(tài)響應快、魯棒性強的優(yōu)點，取得了良好的經(jīng)濟效益。
4、結語
可以說，智能控制系統(tǒng)可以很好的解決傳統(tǒng)系統(tǒng)不確定性、復雜性以及高度非線性的不足之處，智能控制系統(tǒng)在電廠熱工自動化中的應用已經(jīng)取得了良好的效益，在未來，也有著良好的應用前景，相信隨著基礎理論的發(fā)展與應用方法的成熟，智能控制系統(tǒng)將會得到更加完善的發(fā)展，電廠熱工自動化水平也會得到不斷的提升。
參考文獻：
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關鍵詞：西門子；S7-300PLC；提升機；測控系統(tǒng)
中圖分類號：TN77文獻標識碼：A
1引言
提升機在礦井生產(chǎn)中素有咽喉設備之稱，提升機對于礦井的安全生產(chǎn)有著至關重要的作用。提升機電力傳動系統(tǒng)復雜，控制系統(tǒng)要實現(xiàn)的控制功能較多，因此對于提升機的控制系統(tǒng)的設計，需要能夠滿足提升機頻繁制動和不同工作狀態(tài)相互轉換的功能需求。針對提升機如此復雜的控制要求，傳統(tǒng)的電氣控制難以實現(xiàn)，因此，必須借助于PLC自動控制實現(xiàn)。
本論文主要結合西門子S7-300在副井提升機自動控制系統(tǒng)上的應用，對提升機自動控制系統(tǒng)進行詳細的分析設計研究，以期從中能夠找到合理可靠的提升機控制系統(tǒng)設計應用方法，并以此和廣大同行分享。
2礦井提升機控制系統(tǒng)應用現(xiàn)狀分析
(1) 我國提升機控制技術應用現(xiàn)狀
我國礦井提升機一直承擔著井下與地面之間輸送人員或者貨物的重任，因此一直素有礦井咽喉設備之稱。我國礦井提升機控制技術相較于國外處于落后階段，國外已經(jīng)發(fā)展到智能實時監(jiān)控提升機并實現(xiàn)故障智能診斷技術，而目前我國提升機控制系統(tǒng)的技術，還普遍停留在原始的電氣控制階段，對于數(shù)字化控制技術、計算機智能控制技術目前還處于研究探索階段。縱觀我國的提升機電控系統(tǒng)控制技術的應用，發(fā)展緩慢，多數(shù)是借鑒或者仿制國外的電控系統(tǒng)，并且電控系統(tǒng)在實際應用中也存在一定的問題。
(2) 我國提升機控制系統(tǒng)應用中存在的問題
① 我國提升機電控系統(tǒng)沒有專業(yè)的生產(chǎn)廠家。這是我國目前提升機控制系統(tǒng)和控制技術發(fā)展的最大瓶頸。我國的提升機電控系統(tǒng)，要么直接從國外公司進口，這樣成本十分高昂，且后期設備維護維修十分不便；國內(nèi)現(xiàn)有的提升機電控系統(tǒng)均是高校科研院所自發(fā)研制的電控系統(tǒng)，多數(shù)并不具備通用性。
② 我國提升機電控技術落后。目前僅僅在一些大型煤礦上的先進提升機才采用了計算機、PLC或者數(shù)字控制技術，傳統(tǒng)的提升機電控系統(tǒng)都是采用電氣化控制系統(tǒng)，繼電器、接觸器控制廣泛使用，導致能耗過高，控制不可靠，嚴重制約了我國提升機電控系統(tǒng)的發(fā)展應用。
③ 我國提升機控制系統(tǒng)安全性和可靠性較差。目前我國礦井提升機僅僅在上下井口端采用切除電阻的方法實現(xiàn)提升機運行速度的制動，制動能耗過高，造成提升機電控系統(tǒng)負荷太大，由此導致我國提升機控制系統(tǒng)安全性和可靠性較差。對于提升機運行過程中的關鍵工作參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)及運行參數(shù)根本沒有實現(xiàn)實時監(jiān)控，經(jīng)常發(fā)生過卷或者超速等安全事故。
鑒于以上問題，我國必須要大力發(fā)展提升機在運行過程中的電控系統(tǒng)的自動化、智能化控制，逐步形成具有自主知識產(chǎn)權的提升機電控系統(tǒng)。
3西門子S7-300在副井提升機上的應用分析
3.1 基于PLC的控制系統(tǒng)設計
利用西門子S7-300構建提升機電控系統(tǒng)，根據(jù)提升機的工作模塊，將PLC電控以網(wǎng)絡化模式進行布控，分為主控PLC、監(jiān)控PLC和信號PLC三個主從式控制PLC，其具體結構原理圖如圖1所示。
如圖1所示，信號PLC作為整個電控系統(tǒng)的信號管理站，負責對提升機工作過程中的狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)及其必要參數(shù)做信號管理，統(tǒng)一發(fā)送至控制主站；監(jiān)控PLC主要對提升機的關鍵控制參數(shù)，如井深、進口提升速度等指標進行實時監(jiān)控，并受主控PLC統(tǒng)一調(diào)度管理；主控PLC一方面實現(xiàn)對監(jiān)控PLC和信號PLC的控制管理，并對由監(jiān)控PLC和信號PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信號進行整合管理，并發(fā)送至上位機進行集中管理、顯示、數(shù)據(jù)存儲等功能，以提高提升機工作過程的管理效率；另一方面主控PLC通過交流變頻調(diào)速裝置實現(xiàn)對同步電機的控制，進而實現(xiàn)提升機速度的電氣化控制，同時將提升機的工作參數(shù)再反饋回信號PLC和監(jiān)控PLC，從而實現(xiàn)了PLC網(wǎng)絡控制系統(tǒng)對提升機的閉環(huán)控制。
3.2 基于PLC實現(xiàn)的提升機速度控制應用
提升機控制系統(tǒng)最為關鍵、也是最難實現(xiàn)的技術要點，就是對提升機運行速度的控制。借助于西門子S7-300的PLC，能夠很方便的實現(xiàn)對提升機速度的控制。
基于PLC實現(xiàn)的提升機運行速度的具體控制方案設計如下：
(1)（1）在井口與井底分別放置接近傳感器，一旦提升機到達接近傳感器，即可認定提升機即將到達井口或者井底，從而進入預定的制動階段。
(2)（2）利用光電傳感器和深度指示器配合使用，實時監(jiān)控提升機當前所處巷道中的位置，并將位置轉化為數(shù)字量傳送至監(jiān)控PLC，利用監(jiān)控PLC與主控PLC的通信實現(xiàn)對提升機位置的實時監(jiān)控。
(3)（3）一旦提升機觸發(fā)接近傳感器，由主控PLC發(fā)出調(diào)速指令給交流變頻調(diào)速裝置，由交流變頻調(diào)速裝置實現(xiàn)對電機轉速的調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)對提升機運行速度的調(diào)節(jié)與控制。
(4)（4）主控PLC利用監(jiān)控PLC監(jiān)測到的提升機當前運行速度與深度指示器的位置信號進行交叉運算，得出調(diào)速幅度，并將調(diào)速幅度指令傳輸給交流變頻調(diào)速裝置，從而實現(xiàn)無極調(diào)速；另一方面，監(jiān)控PLC通過實時監(jiān)測提升機的運行速度并反饋回主控PLC，主控PLC根據(jù)反饋回來的運行速度和程序中的預設值進行對比，結合PID調(diào)節(jié)算法實現(xiàn)對提升機運行速度的閉環(huán)調(diào)節(jié)與控制。
結語
提升機作為礦井安全生產(chǎn)的樞紐設備，其安全性對于整個礦山生產(chǎn)的安全起著舉足輕重的作用。我國目前提升機電控系統(tǒng)理論研究較為深入，但是實際技術應用還有待進一步提高和挖掘。本論文結合西門子PLC對提升機控制系統(tǒng)進行了設計分析，對于提升機電控系統(tǒng)及其控制技術的應用研究，不論是在理論研究方面，還是在實際技術應用方面，都具有一定的指導意義。當然，關于提升機電控系統(tǒng)方面的更多技術，還有賴于廣大礦井科技工作人員的共同努力，才能夠最終實現(xiàn)我國提升機電控系統(tǒng)及其控制技術的提高應用。
參考文獻
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關鍵詞：電廠高爐 溫度調(diào)節(jié) 自動控制
中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0063-01
電廠作為電力供應的生產(chǎn)者，其電力制造的質(zhì)量和生產(chǎn)過程的安全直接關系到千家萬戶的切身利益，因此對于電廠現(xiàn)場機電裝備的自動化控制的要求十分嚴格。隨著現(xiàn)場總線技術的飛速發(fā)展和廣泛應用，以現(xiàn)場總線技術為典型應用的自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸深入到工礦自動化的多個領域，在一些自動化控制水平較高的電廠，已經(jīng)初步實現(xiàn)了電廠機電裝備的自動化控制。高爐是火力電廠生產(chǎn)過程中不可缺少的機電裝備，其溫度控制要求十分嚴格，如何實現(xiàn)高爐溫度自動調(diào)節(jié)與控制，一直是很多火力電廠技術工程師都著力重點解決的技術難題之一。本論文主要結合現(xiàn)場總線技術，結合電廠高爐溫度的控制要求，對其溫度自動控制系統(tǒng)進行系統(tǒng)的研究與探討，以期能夠找到面向火力電廠高爐的溫度自動控制技術，并以此和廣大同行分享。
1.高爐溫度自動控制概述
（1）高爐溫度調(diào)節(jié)控制功能需求。火力電廠采用高爐主要是實現(xiàn)燃煤產(chǎn)電，為了實現(xiàn)能源的復合利用，提高經(jīng)濟效益，往往還通過高爐生產(chǎn)一些副產(chǎn)品，這就要求對于高爐內(nèi)的溫度和壓力都有著嚴格的控制要求。在實際生產(chǎn)過程中，高爐溫度的調(diào)節(jié)往往是采用人工調(diào)節(jié)的方式實現(xiàn)，這種調(diào)節(jié)方式效率低，精度差，可靠性差，因此逐漸提出了高爐溫度自動調(diào)節(jié)的控制要求。要達到高爐溫度無人值守控制的效果，就必須要能夠實時自動監(jiān)測高爐內(nèi)的溫度參數(shù)，并通過計算實時控制氣閥或者進料閥，以實現(xiàn)對高爐內(nèi)溫度的自動控制與調(diào)節(jié)。
（2）現(xiàn)場總線技術的應用特點。由于技術的發(fā)展和設備的日益復雜，過去集中式自動化控制模式在實際應用中已經(jīng)逐漸暴露出了諸多問題與不足，如控制中心負載過大，信息傳輸效率較低，系統(tǒng)兼容性較差等等；而現(xiàn)場總線技術的出現(xiàn)則很好的克服了上述問題，現(xiàn)場總線能夠結合具體的被控對象合理設計自動化控制系統(tǒng)，對現(xiàn)場的智能儀表、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和終端均有著可靠的集成性和兼容性，因此將現(xiàn)場總線技術應用于火力發(fā)電廠高爐溫度的自動調(diào)節(jié)控制，是完全可行的。
2.基于現(xiàn)場總線的高爐溫度自動調(diào)節(jié)控制技術應用探討
2.1系統(tǒng)功能設計
基于現(xiàn)場總線技術的高爐溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具體來說，其功能主要包含以下幾個方面：（1）在線監(jiān)測。（2）數(shù)據(jù)查詢。（3）生成報表與統(tǒng)計分析。（4）超限報警與聯(lián)動控制。
2.2系統(tǒng)層次架構
高爐溫度的自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)主要由以下四個系統(tǒng)層構成。
（1）傳感儀表層。為了實現(xiàn)高爐溫度的自動監(jiān)測與控制，必須選用合適的傳感器對高爐內(nèi)的溫度進行實時監(jiān)測，溫度傳感器采用4-20 mA電流信號作為傳輸介質(zhì)，將模擬量信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集模塊中。
（2）數(shù)據(jù)采集層。數(shù)據(jù)采集模塊接收傳感器傳送過來的模擬量信號，通過現(xiàn)場總線實現(xiàn)模擬量數(shù)據(jù)信號的遠程傳輸，直至傳輸?shù)街醒肟刂剖业腜C終端。
（3）PC終端。PC終端通過專用的組態(tài)軟件實現(xiàn)對高爐的溫度變量的實時顯示，并提供友好的人機交互界面，完成數(shù)據(jù)的查詢、存儲和報表統(tǒng)計等管理功能。
（4）驅動執(zhí)行層。當被監(jiān)測的高爐溫度過低或過高或者異常超限時，由PC終端發(fā)出相應的控制指令，經(jīng)過驅動機構層實現(xiàn)控制指令的放大和執(zhí)行，輸出到動作執(zhí)行器，實現(xiàn)相關的報警動作或聯(lián)動控制動作。動作執(zhí)行器主要由氣閥和進料閥構成，氣閥的開度可以降低高爐內(nèi)的溫度，進料閥的開度可以提高高爐內(nèi)的溫度，它們通過接收來自PC終端發(fā)出的控制指令，經(jīng)過驅動放大轉變?yōu)殚y門調(diào)節(jié)的開度大小，從而實現(xiàn)對高爐溫度的自動調(diào)節(jié)與控制。
2.3系統(tǒng)軟件設計
基于現(xiàn)場總線的高爐溫度自動調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)，采用組態(tài)軟件實現(xiàn)對高爐溫度參數(shù)的實時顯示，以提高人機交互系統(tǒng)的直觀性。該組態(tài)軟件可以采用當前市場上主流的組態(tài)軟件，例如wINCC，組態(tài)王等專業(yè)工控自動化組態(tài)軟件，也可以采用VB、VC等高級語言進行開發(fā)。由于該自動控制系統(tǒng)僅僅是對高爐的溫度參數(shù)進行實時監(jiān)測與顯示，因此軟件開發(fā)的工作量并不是很大，下面結合組態(tài)軟件的開發(fā)分析軟件系統(tǒng)的設計基本流程。
（1）系統(tǒng)界面設計。一個好的軟件系統(tǒng)必然有著良好的人機交互性，而這離不開系統(tǒng)的界面設計，因此要結合高爐的溫度控制選取合適的圖像圖形，提高軟件的可觀性。
（2）系統(tǒng)導航設計。由于軟件系統(tǒng)既要顯示溫度數(shù)據(jù)，還要提供數(shù)據(jù)報表、歷史曲線等其他數(shù)據(jù)管理功能，就需要提供良好的頁面之間的導航切換功能。
（3）系統(tǒng)數(shù)據(jù)設計。組態(tài)軟件或者說自動化控制系統(tǒng)軟件都離不開數(shù)據(jù)庫的開發(fā)，可以選用軟件自帶的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，也可以采用第三方數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，但是都必須要能夠為系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)源。
（4）系統(tǒng)管理設計。出于對系統(tǒng)管理的安全性考慮，必須要對系統(tǒng)進行管理涉及，包括用戶認證，數(shù)據(jù)權限管理等等，這些都需要進行系統(tǒng)的管理功能的界定與設計。
關鍵詞：自動化技術，紡織工業(yè)，應用
隨著我國紡織工業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展，現(xiàn)代紡織技術將以電子信息技術為主導，以智能化生產(chǎn)為主要特征，進入90年代以來，現(xiàn)場總線技術以及基于該技術的控制系統(tǒng)在國內(nèi)外引起人們高度重視，成為世界范圍內(nèi)的自動化技術發(fā)展的熱點，它綜合運用了微處理器技術、網(wǎng)絡技術、通信技術和自動控制技術，將微處理器置入現(xiàn)場自控設備，在沒有人的直接參與下，機器設備或生產(chǎn)治理過程通過自動檢測、信息處理、分析判定自動地實現(xiàn)預期的操作或某種過程。對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、治理和決策，達到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗和確保安全等目的。論文參考網(wǎng)。正是由于自動化技術在紡織工業(yè)上的廣泛應用，推動著紡織新工藝、新技術的不斷成熟和推廣，日益改變著世界紡織工業(yè)的生產(chǎn)技術面貌。
一、基于現(xiàn)場總線技術的紡織生產(chǎn)控制系統(tǒng)
現(xiàn)場總線是當今3C(Computer、Communication、Control)技術發(fā)展的結合點，也是過程控制技術、自動化儀表技術和計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展的交匯點，是信息技術、網(wǎng)絡技術的發(fā)展在控制領域的集中體現(xiàn)，是信息技術、網(wǎng)絡技術延伸到現(xiàn)場的必然結果。紡織工業(yè)的信息化建設是未來幾年紡織工廠的追求和建設重點，而數(shù)字化的紡織生產(chǎn)體系正是其不可或缺的基礎。它將全面提升紡織工廠的管理水平，對工廠的技術、質(zhì)量、經(jīng)濟和服務推動的進步都將產(chǎn)生直接的明顯的推進作用。
數(shù)字化的紡織機械采用現(xiàn)代先進的控制技術：以CPU為核心的控制器，以電力電子技術為基礎的新型驅動技術，以現(xiàn)場總線技術為代表的網(wǎng)絡及高速數(shù)據(jù)通訊技術。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時準確采集和高速傳輸，實現(xiàn)分布式、現(xiàn)場化和抗干擾性能的提高，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、智能化，完成紡織機械與現(xiàn)代先進控制技術的結合，為紡織企業(yè)的信息化從設備層打下堅實的基礎。
現(xiàn)場總線控制層是各種生產(chǎn)信息的來源。各種棉紡、織造、印染機械的控制器只要具有現(xiàn)場總線通訊接口，通過適當?shù)木幊蹋涂梢詫C械的運行數(shù)據(jù)實時傳送到監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)場總線監(jiān)控層完成車間級設備檢測和控制。應用組態(tài)軟件編程和現(xiàn)場總線網(wǎng)絡，整合車間內(nèi)各個單臺機械設備控制系統(tǒng)，以清晰友好的人機界面實現(xiàn)全車間設備的生產(chǎn)狀態(tài)、產(chǎn)量、效率的監(jiān)視，同時還可以對設備的工藝參數(shù)進行統(tǒng)一設置，故障報警、參數(shù)記錄、顯示歷史趨勢和實時曲線，生成和打印各種生產(chǎn)報表。管理層是工廠級的信息管理系統(tǒng)。控制系統(tǒng)均可以按照用戶的需求，通過多種總線、工業(yè)網(wǎng)絡建立數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)進行處理并分類送到各個管理部門，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、分析和數(shù)據(jù)報表。現(xiàn)場總線信息層將控制過程、信息管理、通信網(wǎng)絡融為一體，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，有關人員登陸到Web服務器，就可根據(jù)各自的權限監(jiān)控到生產(chǎn)現(xiàn)場的設備的運行情況。
二、PLC、變頻器、人機界面三大自動化產(chǎn)品大量應用
PLC、變頻器、人機界面三大主要自動化產(chǎn)品的應用面已經(jīng)覆蓋到我國紡織機械行業(yè)的紡紗設備、織造設備、非織造布設備、染整設備、化纖設備等絕大多數(shù)設備領域，用于構成紡織機械設備的控制系統(tǒng)。近年來紡織機械每年新機配套用的三大自動化產(chǎn)品需求量均已達到相當?shù)囊?guī)模：變頻器的主機配套用量約為15萬臺以上，如果再加上紡織企業(yè)的老機改造和公用工程的需求，整個紡織機械行業(yè)變頻器的年需求量約為20萬臺以上；PLC的主機配套用量約在7萬套以上，整個紡織機械行業(yè)的年需求量在10萬套以上；人機界面是PLC的“姊妹產(chǎn)品”，一般情況下，采用PLC的設備必用人機界面，因此其年需求量接近于PLC，目前紡織機械正在逐步以觸摸屏人機界面替代文本式人機界面。
三、單軸驅動、多電機同步傳動技術得到廣泛應用
紡織機械行業(yè)機電一體化的主要技術特點就是單軸驅動和多電機同步傳動技術，目前該技術已經(jīng)廣泛應用于我國紡機的整個領域。這項技術的應用使得機械結構簡化、工藝調(diào)整方便，可以充分滿足工藝對設備的要求，同時適應高品質(zhì)、多品種、小批量的市場需求。具有代表性的紡織機械如粗紗機，國內(nèi)各紡織機械廠均推出四軸單獨驅動的新型粗紗機，已成為粗紗機競爭的技術標志；又如國內(nèi)各紡織機械廠推出了七軸單獨驅動的漿紗機，該機實現(xiàn)了對紗線伸長率、卷繞張力等工藝參數(shù)的精確控制，為后道工序提高無梭織機織造效率創(chuàng)造了有利條件。
四、過程控制技術應用逐步深入
4.1自動化技術應用于清梳聯(lián)設備，保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性
國產(chǎn)清梳聯(lián)設備配用的高產(chǎn)梳棉機采用混合環(huán)控制，對喂入棉層的厚度進行檢測，控制短片段不勻；采用喇叭口壓力檢測或采用凹凸羅拉、階梯羅拉檢測輸出棉條的粗細，控制長片段不勻。論文參考網(wǎng)。兩處檢測到的信號，送入控制器經(jīng)計算機運算，控制給棉羅拉的速度，達到自調(diào)勻整的目的。清梳聯(lián)單機和全流程采用的光電檢測、壓力傳感、位移傳感、信號轉換、伺服系統(tǒng)控制、計算機處理、變頻凋速、自調(diào)勻整、計算機綜合監(jiān)控等技術提高了全流程運行的穩(wěn)定性、可靠性，保證了全流程連續(xù)、同步、平穩(wěn)運行，使輸出棉條長片段、超長片段、甚至短片段的均勻度都能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，從而保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性。
4.2自動化技術應用于并條工序，穩(wěn)定了棉條支數(shù)
國外產(chǎn)的RSB-D30型并條機及HSR-1000機，除配有開環(huán)或閉環(huán)自調(diào)勻整裝置以外，還配有質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)生質(zhì)量超限故障立即停車報警，自調(diào)勻整裝置很靈敏，傳感器對棉條發(fā)生的探測信號可保持每1.5～4mm勻整一次，這相對于高速并條機，單位時間里控制頻率很高，勻整頻率達毫秒級，因此棉條均勻質(zhì)量高，可將土25％的棉條均整到土1％以內(nèi)。這種并條機生產(chǎn)的棉條不必再由試驗室控制支數(shù)偏差，因此在組成新的轉杯紡工藝過程中可不再考慮棉條重量偏差的離線檢測試驗。
4.3自動化技術應用粗紗機，改善粗紗條干水平
新型的粗紗機均由計算機控制多臺變頻器，交流伺服驅動器，再分別控制多臺電動機的同步傳動系統(tǒng)，從而簡化了復雜的機械結構，取消了錐輪變速裝置、三自動成形機構、計長裝置等。利用計算機儲存多品種的最佳工藝，更換品種十分方便；采用傳感技術，檢測紗線張力，通過計算機實現(xiàn)張力控制；采用計算機軟件來完成粗紗的卷繞成形功能和實現(xiàn)經(jīng)軸、織軸的理想卷繞，使機構簡化，操作方便，性能改善，質(zhì)量提高，提升了設備的檔次和水平。
4.4自動化技術應用于環(huán)錠紡紗系統(tǒng)，使之向全流程連續(xù)化生產(chǎn)發(fā)展
自動化程度的不斷發(fā)展，使環(huán)錠紡紗技術進入了新的發(fā)展階段。有些機型將檢測結果通過變頻調(diào)速直接改變工藝參數(shù)，簡化了機械結構，有的機型通過檢測、顯示還能直接勻整輸出紗條的質(zhì)量。操作自動化發(fā)展到了更高的水平，自動清潔、自動調(diào)速、定位停車、自動落卷、自動落紗、自動換筒、自動接頭、自動排除落棉等等，凡是需要人工操作的部位和動作，都盡可能地實現(xiàn)機器自動操作。不僅減少了操作治理人員，減輕了勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率，更為重要的是，由機器代替手工操作，消除了人為因素對生產(chǎn)的影響，提高了操作的可靠性和穩(wěn)定性，因而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。論文參考網(wǎng)。在大幅度提高單機生產(chǎn)水平和操作自動化的基礎上，環(huán)錠紡紗正向全流程連續(xù)化生產(chǎn)發(fā)展。
4.5新型氣流紡紗機已基本上實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化
微機控制的紡紗系統(tǒng)可以自動檢測、顯示各種生產(chǎn)參數(shù)并自動打印。可以自動檢測和記錄紗線條干，并能超限自停，能按設定要求自動控制紡紗長度。還設有接頭質(zhì)量自動檢測裝置，號稱無疵點接頭。此外，如紡杯自動清潔、自動落筒、防疊裝置、上臘裝置、機臺自動啟動裝置等都有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，方便操作治理，提高勞動生產(chǎn)率。
4.6自動化技術應用于無梭織機，實現(xiàn)織造生產(chǎn)自動化
自動化技術的推廣應用，使無梭織機的技術水平和品種適應性不斷創(chuàng)造新水平，使織機操作實現(xiàn)了自動化，如開關車的程序控制，定期自動加油，利用微機自動收集、顯示織機的各種生產(chǎn)參數(shù)和運行情況，包括速度、產(chǎn)量、效率、停臺及原因分析、織軸經(jīng)紗存量、在機織物卷裝等等，因而提高了治理水平，提高了生產(chǎn)效率；電子送經(jīng)和電子卷取組成了經(jīng)紗張力的自動控制，基本上消除了緯向疵點；電子選色，微機自動變換織紋組織，集中改變織物圖形，通過單機和中心控制臺的雙向通訊還能實現(xiàn)群控；有些機型還能自動排除緯向疵點。
降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量是紡織企業(yè)普遍關心的問題，自動化技術、計算機技術及網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展為傳統(tǒng)的紡織工業(yè)提供了良好的技術支持，也正好為解決這兩個問題起到了關鍵作用，將有效保證產(chǎn)品質(zhì)量和減少用工數(shù)量，提高紡織企業(yè)的效率。
