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工業(yè)控制技術(shù)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】工業(yè)控制 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 發(fā)展與應(yīng)用

在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)條件下工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的主要形式，其在工業(yè)控制中的應(yīng)用與發(fā)展將會(huì)對(duì)火電廠工業(yè)控制的效果產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響，因此對(duì)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

1 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)支持下形成的一種應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形式，其突出的特點(diǎn)工業(yè)應(yīng)用性，具體表現(xiàn)為感知性和控制性。與其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形式相比，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擁有更多的傳感器設(shè)備包括安裝在控制設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳感器和安裝在控制設(shè)備外部的運(yùn)行狀態(tài)傳感器，這些傳感器能夠讓工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分析系統(tǒng)和操作人員形成對(duì)控制設(shè)備的全面認(rèn)識(shí)，為有效控制打下堅(jiān)實(shí)的信息基礎(chǔ)。

2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

2.1 實(shí)質(zhì)與優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線是應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的一種通信技術(shù)形式，這一技術(shù)的應(yīng)用能夠保證生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)設(shè)備之間、生產(chǎn)設(shè)備與控制裝置之間形成雙向、全時(shí)的信息通信。當(dāng)前數(shù)據(jù)總線的工業(yè)控制應(yīng)用主要表現(xiàn)出六個(gè)方面的功能內(nèi)容，分別是現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互聯(lián)、互操作性、分散功能快、通信線供電、開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。從現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線的這些功能來看，數(shù)據(jù)總線在工業(yè)控制中的應(yīng)用表現(xiàn)出了分布式、開放性、互聯(lián)互通的特點(diǎn)，而這種特點(diǎn)正是傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)存在的主要問題。相對(duì)于DCS系統(tǒng)而言FCS系統(tǒng)采用一對(duì)多雙向傳輸信號(hào)，這種多通道的數(shù)字信號(hào)傳播形式，具有信號(hào)傳遞精度高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠保證生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備之間、生產(chǎn)設(shè)備與控制裝置之間的安全通信，使得生產(chǎn)設(shè)備始終處在控制裝置的監(jiān)督與控制之下，確保工業(yè)控制的功能充分落實(shí)。

2.2 存在問題

因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)本身的技術(shù)門檻較高對(duì)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)集成人員的理論知識(shí)和技術(shù)基礎(chǔ)要求較高，造成了調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)的實(shí)際困難。從應(yīng)用角度看數(shù)據(jù)總線的成本優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在規(guī)模效應(yīng)上，在生產(chǎn)活動(dòng)中的大規(guī)模應(yīng)用能夠有效降低其單位現(xiàn)場(chǎng)總線的成本。而且大規(guī)模應(yīng)用附帶的自我診斷和自我校正系統(tǒng)能夠降低生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)維費(fèi)用是現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線成本優(yōu)勢(shì)的主要內(nèi)容。但是當(dāng)前我國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用普遍規(guī)模較小，規(guī)模效益不明顯，建設(shè)成本較高，而且小規(guī)模應(yīng)用通常會(huì)將自我診斷、自我校正功能剔除，其節(jié)能效果更加不明顯。

3 以太網(wǎng)

3.1 以太網(wǎng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1.1 兼容性好，技術(shù)支持廣泛

基于TCP/IP形成的以太網(wǎng)是一種典型的開放式局域網(wǎng)形式，能夠兼容當(dāng)前工業(yè)企業(yè)應(yīng)用的眾多技術(shù)形式，確保生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備之間、辦公系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，這種兼容形式為現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)改造提供了一體化支持。

3.1.2 與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通

以太網(wǎng)本身是一種應(yīng)用型的局域網(wǎng)絡(luò)形式，相較于其它工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形式其余互聯(lián)網(wǎng)之間的信息交互更加便利，只要有適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持，以太網(wǎng)就能借助互聯(lián)網(wǎng)將服務(wù)功能無限延伸。

3.1.3 應(yīng)用成本較低

當(dāng)前以太網(wǎng)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，無論是硬件營(yíng)銷商還是軟件的營(yíng)銷、維護(hù)商家都極多、運(yùn)維技術(shù)較為成熟，規(guī)模效益的影響導(dǎo)致以太網(wǎng)在實(shí)際的工業(yè)控制應(yīng)用中的成本較低。

3.2 存在問題

當(dāng)前工業(yè)企業(yè)尤其是火力發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)，對(duì)工業(yè)控制的實(shí)時(shí)性和可靠性有極高的要求。但是以太網(wǎng)采用的是帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問協(xié)議，并以二進(jìn)制指數(shù)退避算法為主要算法，其在運(yùn)行過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生信息延遲問題，這為以太網(wǎng)的工業(yè)控制應(yīng)用埋下了隱患。同時(shí)現(xiàn)代火電企業(yè)運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，需要工業(yè)控制系統(tǒng)擁有抗沖擊、耐振動(dòng)、耐腐蝕的性能，但是以太網(wǎng)在這些惡劣環(huán)境下的表現(xiàn)并不優(yōu)秀。

3.3 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展

針對(duì)工業(yè)控制應(yīng)用中存在的這些問題，近年來以太網(wǎng)進(jìn)行了一系列的技術(shù)創(chuàng)新，主要針對(duì)的問題就是信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性問題，開發(fā)形成了交換式以太網(wǎng)技術(shù)、高速以太網(wǎng)技術(shù)等新型以太網(wǎng)技術(shù)形式，極大提升了以太網(wǎng)的在信息傳輸實(shí)時(shí)性上的性能。其中交換式以太網(wǎng)的主要技術(shù)突破是采用以了以太網(wǎng)交換機(jī)，將整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)分為若干個(gè)階段，交換機(jī)在各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，提升了網(wǎng)絡(luò)信道的通暢性和數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

4 嵌入式Internet技術(shù)

嵌入式Internet技術(shù)是當(dāng)前工業(yè)控制技術(shù)中的前沿技術(shù)形式，本質(zhì)上是嵌入式系統(tǒng)與現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)形成的綜合控制技術(shù)，當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)與Internet的連接并不存在技術(shù)困難。嵌入式系統(tǒng)只需要借助以太網(wǎng)或者其他網(wǎng)絡(luò)連接形式就可以實(shí)現(xiàn)與Internet的連接，關(guān)鍵問題在于Internet廣泛應(yīng)用的TCP/IP通信協(xié)議對(duì)嵌入式系統(tǒng)的要求較高，普通的單片機(jī)無法滿足Internet的連接控制要求，而其他的嵌入式系統(tǒng)的成本又過高。對(duì)這一問題的有效解決將會(huì)打破嵌入式Internet技術(shù)發(fā)展的僵局，讓嵌入式Internet技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用到工業(yè)控制領(lǐng)域。

5 結(jié)論

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)控制的重要形式，將會(huì)對(duì)工業(yè)控制領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，可以說計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展質(zhì)量和應(yīng)用發(fā)展效率會(huì)直接影響到工業(yè)控制的質(zhì)量和效率，因此對(duì)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。本文從工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)和嵌入式Internet技術(shù)四個(gè)角度對(duì)這一問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，以期為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用水平提升提供支持和借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]段明祥.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況[J].自動(dòng)化博覽，2001（06）：3-10.

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工業(yè)控制技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：工業(yè)生產(chǎn)；自動(dòng)化控制技術(shù)；應(yīng)用價(jià)值

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.035

人的創(chuàng)造力是無限的，社會(huì)的發(fā)展就是人類不斷改造世界的過程。在生產(chǎn)制造行業(yè)中，機(jī)械已逐步代替了人工，在能源的驅(qū)動(dòng)下會(huì)社會(huì)不斷創(chuàng)造豐富的物資，而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，人們開始研究機(jī)械的自動(dòng)化控制，降低人工運(yùn)營(yíng)成本，提高工業(yè)制造效率。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件以及系統(tǒng)這三個(gè)組成部分，通過信息技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)控制調(diào)配，能大大提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，確保生產(chǎn)安全性，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化控制技術(shù)也在不斷發(fā)展，目前正向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化的方向發(fā)展[1]。

1 工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的自動(dòng)化控制系統(tǒng)是PC-based自動(dòng)化控制系統(tǒng)，具有成本低，收益高的優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)自動(dòng)化控制的三個(gè)層次――基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化中，基礎(chǔ)自動(dòng)化和管理自動(dòng)化體系中所運(yùn)用的硬件、軟件設(shè)施基本上都是從國(guó)外進(jìn)口的，價(jià)格昂貴，一般公司都無法承受如此高的建設(shè)成本，因此PC-based自動(dòng)化控制系統(tǒng)在開發(fā)之后被廣泛應(yīng)用，而且事實(shí)證明該系統(tǒng)的控制器與PLC具有相同的安全性[2]。

我國(guó)人口基數(shù)大，產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量也比較大，在科學(xué)技術(shù)還沒有現(xiàn)在發(fā)達(dá)的時(shí)候，工業(yè)生產(chǎn)一般都是依靠人工的力量，屬于勞動(dòng)密集型發(fā)展模式，而隨著科學(xué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，我國(guó)的生產(chǎn)主力已經(jīng)從人工轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械設(shè)備，目前電氣自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)占據(jù)了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的主流。電氣自動(dòng)化生產(chǎn)體系的應(yīng)用，大大提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，且統(tǒng)一的機(jī)械化生產(chǎn)又保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，因此生產(chǎn)規(guī)模能夠不斷擴(kuò)大。隨之而來的，就是生產(chǎn)的控制體系，要想保證工業(yè)化生產(chǎn)效益，就必須有與之對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化控制體系，通過收集各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備生產(chǎn)的自動(dòng)化調(diào)控，最大程度上壓縮生產(chǎn)成本，取締人工調(diào)控。工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，類似于人體的大腦，是確保整個(gè)生產(chǎn)過程能夠有序進(jìn)行的一項(xiàng)技術(shù)。

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，正說明了它的價(jià)值，說明它能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更大的利益。儀器儀表技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，都為工業(yè)自動(dòng)化控制提供了良好的建設(shè)基礎(chǔ)。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，具有以下幾點(diǎn)意義：①實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的低成本控制，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，是工業(yè)生產(chǎn)中的一項(xiàng)變革，打破了傳統(tǒng)工業(yè)制造的原有生產(chǎn)方式，能夠更有效地引進(jìn)生產(chǎn)新工藝與生產(chǎn)設(shè)備，通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行良好的銜接，消除傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中高耗低收益的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)能降低生產(chǎn)中的材料浪費(fèi)，簡(jiǎn)化工序，大大提升生產(chǎn)效益；②消除人工生產(chǎn)的主觀不理因素。人工的調(diào)控具有一定主觀性質(zhì)，會(huì)受到很多外界因素的干擾，而且操作不規(guī)范，自動(dòng)化控制是根據(jù)設(shè)定好的程序進(jìn)行的，能夠通過系統(tǒng)軟件信息自動(dòng)分析，進(jìn)行合理的調(diào)配，節(jié)省時(shí)間，只要保證控制系統(tǒng)不出現(xiàn)故障，就能確保各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)按部就班進(jìn)行，不會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)事故，提高生產(chǎn)安全性；③實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的統(tǒng)一調(diào)配?，F(xiàn)在的企業(yè)規(guī)模越來越大，單靠人工控制很難有效處理各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的調(diào)配，自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠直接將所有有效信息收集錄入，進(jìn)行系統(tǒng)分析，實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一調(diào)度，確保生產(chǎn)的有序性和高效性。

2 工業(yè)發(fā)展過程中應(yīng)用的自動(dòng)化控制技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)也在不斷根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)整完善，目前，市面上的自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)能夠良好地適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境，對(duì)采集到的信息進(jìn)行系統(tǒng)分析，確保控制的及時(shí)有效性和準(zhǔn)確穩(wěn)定性，保證工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。在不同的生產(chǎn)行業(yè)中，其中運(yùn)用到的自動(dòng)化控制技術(shù)和系統(tǒng)組成基本是一致的，但是會(huì)根據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)要求和企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整重組，而且其中應(yīng)用到的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及系統(tǒng)參數(shù)都需要具體設(shè)置，確保自動(dòng)化控制體系能滿足生產(chǎn)需求，提高自動(dòng)化控制技術(shù)的使用效益。

2.1 信息采集模塊

要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的一體化系統(tǒng)性控制，就必須將各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中儀表數(shù)據(jù)和具體信息采集錄入到中樞管理系統(tǒng)中，因此信息采集模塊是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)模塊。自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)，是需要控制系統(tǒng)能夠掌握實(shí)際的生產(chǎn)信息，協(xié)調(diào)控制自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備以及先進(jìn)的工藝工序，解決各方面的矛盾，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的調(diào)配。大數(shù)據(jù)時(shí)代的帶來，讓工業(yè)生產(chǎn)面臨著巨大的考驗(yàn)，信息采集系統(tǒng)就能夠有效解決的數(shù)據(jù)信息的獲取問題，實(shí)現(xiàn)龐大數(shù)據(jù)的捕獲與處理，為工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步提供與發(fā)展提供信息支持。

2.2 系統(tǒng)建模模塊

在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，憑借A/D單元實(shí)現(xiàn)信息的數(shù)字化裝換，錄入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)中的信息處理軟件進(jìn)行整合分析，獲取有效信息，做為系統(tǒng)調(diào)配的參考，進(jìn)行統(tǒng)一地管理調(diào)配。信息采集模塊能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)采集，也就相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠確保自動(dòng)化控制的精準(zhǔn)性，最大程度地節(jié)約生產(chǎn)成本[3]。此外，在整個(gè)系統(tǒng)中，如果有某個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生異常，系統(tǒng)能及時(shí)感應(yīng)，并進(jìn)行處理，將出現(xiàn)故障的機(jī)械停止，啟用備用器械，將故障器械送去檢修，及時(shí)止損，確保各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)安全性和效率。生產(chǎn)設(shè)備故障問題其實(shí)是在電氣自動(dòng)化生產(chǎn)體系應(yīng)用以來控制系統(tǒng)中最難解決的一個(gè)問題，因?yàn)槎鄠€(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)千臺(tái)機(jī)器一同運(yùn)作，單靠人工管理的話，如果出現(xiàn)設(shè)備故障，需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間去排查，找出故障環(huán)節(jié)，這樣會(huì)嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，給公司造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

（下轉(zhuǎn)第20頁）

（上接第43頁）

2.3 動(dòng)態(tài)控制模塊

自動(dòng)化控制技術(shù)的核心，在于動(dòng)態(tài)控制模塊，在一體化自動(dòng)控制系統(tǒng)中，憑借著計(jì)算接技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用，就能基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)控制。自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，以智能動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)取代了以往控制生產(chǎn)工序的人工，具備全體那后全方位監(jiān)控生產(chǎn)過程的優(yōu)點(diǎn)，能夠大大提升控制的精密性，實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的完美銜接。

機(jī)械之所以能夠逐步取代人工的位置，就在于其勞動(dòng)強(qiáng)度更大，能夠做到很多人們無法做到的事情。機(jī)械設(shè)備與動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)地結(jié)合，避免了人工操作質(zhì)量不統(tǒng)一、工作效率較低且體力有限的問題，這也正是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)管控的主要原因[4]。

3 結(jié)語

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在開發(fā)之后被迅速投入生產(chǎn)過程中，取得了良好的應(yīng)用效果，能夠降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)保證生產(chǎn)安全與產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的促進(jìn)作用是毋庸置疑的[5]。在工業(yè)中用于生產(chǎn)過程管理的自動(dòng)化控制技術(shù)其基本組成是相同的，都包含了信息采集、系統(tǒng)建模、動(dòng)態(tài)控制這三個(gè)模塊，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，還需要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)需求來進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，選擇合適的軟件、硬件與系統(tǒng)，確保自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]伊棟，郭樹珂.自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應(yīng)用[J].信息通信，2013（04）：171-172.

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[3]閆新宏.自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2013（16）：84-85.

工業(yè)控制技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：工業(yè)控制技術(shù)；變頻；嵌入式微控；觸摸屏

Abstract: analyses the development of industrial automation control technology application. From one of the inverter, embedded microcontroller control, touch screen and technology of a detailed introduces the structure, function and working principle.

Keywords: industrial control technology; Frequency conversion; Embedded microcontroller control; Touch screen

中圖分類號(hào)：U468.2+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、引言

在工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理與決策，從而達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全生產(chǎn)等一些目的。對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)而言，它是自動(dòng)化技術(shù)、電子技術(shù)、儀器儀表等技術(shù)的綜合集成。其控制系統(tǒng)主要由變頻器、嵌入式微控制器、觸摸屏等部分構(gòu)成。通過對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)過程的控制，就能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，并提升整個(gè)企業(yè)的安全生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效果。

二、變頻器技術(shù)

1、變頻器基本功能

作為變頻器技術(shù)來說，它是一門綜合性的技術(shù)，是建立在電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上而逐漸發(fā)展起來的。而變頻器也可以看作是一個(gè)頻率可調(diào)節(jié)器的交流電源。它通過改變變頻器的輸出頻率，就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的速度控制。只需要改變變頻器內(nèi)部逆變管的開關(guān)順序，即可實(shí)現(xiàn)輸出換相，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換。與此同時(shí)，變頻器還具有直流制動(dòng)的功能，不需要增加制動(dòng)控制電路了，就能順利實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。在需要制動(dòng)時(shí)，只要通過變頻器給電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)直流電壓，利用自己的制動(dòng)回路，將機(jī)械負(fù)載的能量消耗在制動(dòng)電阻上進(jìn)行制動(dòng)即可。變頻器在使用時(shí)，只需要在電網(wǎng)電源和現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)之間接人變頻器和相應(yīng)設(shè)備，不需要對(duì)電動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)本身進(jìn)行大的設(shè)備改造，就可以適用各種工作環(huán)境和工藝要求。另外，變頻器的節(jié)能效果也非常顯著。尤其是對(duì)于工業(yè)中大量使用的二次負(fù)載(風(fēng)機(jī)和泵類)來說，當(dāng)用戶需要的平均流量較小時(shí)，風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)速較低，其節(jié)能效果是非常顯著的。

2、變頻器的結(jié)構(gòu)

變頻器的主要任務(wù)是把電壓和頻率恒定的電網(wǎng)電壓，變成電壓和頻率可調(diào)的變頻電源。它的基本結(jié)構(gòu)包括以下四個(gè)部分：

1）整流電路。主要由三相全波整流橋組成，其作用是對(duì)電網(wǎng)工頻電源進(jìn)行整流，把交流電整流成直流電，并給逆變電路和控制電路提供所要的直流電源。

2）逆變電路。它是變頻器最主要的部分，也是長(zhǎng)期以來要解決的核心問題。常見的結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)電力電子開關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路，它的主要作用是在控制電路的控制下，有規(guī)律地實(shí)現(xiàn)逆變器中主開關(guān)器件的通與斷，將整流電路輸出的直流電轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都可任意調(diào)節(jié)的交流電。逆變電路的輸出，也就是變頻器的輸出。它主要就是被用來實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。

3）直流中間電路。它主要是對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波，以保證逆變電路和控制電源能夠得到質(zhì)量較高的直流電源。當(dāng)直流中間電路是用大容量的電解電容濾波時(shí)，變頻器為電壓型變頻器；當(dāng)直流中間電路是用電感很大的電抗器濾波時(shí)，變頻器為電流型變頻器。另外，直流中間電路中有時(shí)還包括制動(dòng)電阻，甚至一些其他輔助電路。

4）控制電路。它是變頻器核心部分，高性能的變頻器目前已經(jīng)采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行全數(shù)字控制，并采用盡可能簡(jiǎn)單的硬件電路，主要靠軟件來完成各種功能。由于軟件的靈活性，數(shù)字控制方式常可以完成模擬控制方式難以完成的一些功能。

3、變頻器發(fā)展趨勢(shì)

隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用，以及控制技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻器的優(yōu)越性正在逐步體現(xiàn)并擴(kuò)展到工業(yè)生產(chǎn)的所有應(yīng)用領(lǐng)域。今后變頻器技術(shù)將向以下三個(gè)方面發(fā)展：

1）高性能和多功能化。利用了微型計(jì)算機(jī)巨大的信息處理能力與軟件功能不斷強(qiáng)化，使變頻裝置的靈活性和適應(yīng)性也不斷增強(qiáng)。

2）大容量和小體積化。變頻器主電路中功率電路的模塊化、變流電路開關(guān)模式的高頻化、控制電路采用大規(guī)模集成電路和全數(shù)字控制技術(shù)，為變頻器小型化搭接了很好的平臺(tái)，并促使其裝置更加小型化。

3）隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)與智能化的應(yīng)用，變頻器產(chǎn)品將可以進(jìn)行故障自診斷、部件自動(dòng)置換，從而保證變頻器的長(zhǎng)壽命和高可靠性，并利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變頻器聯(lián)動(dòng)，以致于組成變頻器綜合。

三、嵌入式微控技術(shù)

1）基本功能。嵌入式微控制器（Embedded MieroeontrollerUnit，EMCU)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。它以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪，適合應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式微控制器系統(tǒng)通常面向特定應(yīng)用，設(shè)計(jì)和開發(fā)必須考慮特定環(huán)境與系統(tǒng)要求，是一個(gè)發(fā)散的、技術(shù)密集的系統(tǒng)。

2）結(jié)構(gòu)。嵌入式微控制器系統(tǒng)，它是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成。為了提高系統(tǒng)的執(zhí)行速度和可靠性，它的軟件一般固化在存儲(chǔ)器芯片或微控制器中，而不是存儲(chǔ)在外加的磁盤載體中。系統(tǒng)是以微控制器為核心，加上外部專用電路和系統(tǒng)軟件，形成的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)。在一塊芯片上集成了中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器(RAM、ROM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和各種輸人輸出(I/O)接口等。它還可包含A/D和轉(zhuǎn)換器D/A直接存儲(chǔ)器傳輸(DMA)通道、浮點(diǎn)運(yùn)算等特殊功能部件。

3）應(yīng)用范圍。嵌入式微控制器在應(yīng)用數(shù)量上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各種通用計(jì)算機(jī)。在制造工業(yè)、過程控制、通信、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備消費(fèi)類產(chǎn)品等方面，均是嵌入式微控制器的應(yīng)用領(lǐng)域。在進(jìn)入21世紀(jì)以來，嵌入式微控制器技術(shù)逐漸成熟，并全面展開，現(xiàn)已被公認(rèn)為是一種具有良好發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。

四、觸摸屏技術(shù)

1）功能。人機(jī)界面通常被大家稱為觸摸屏，是用戶利用手指或其他介質(zhì)直接與屏幕接觸，進(jìn)行信息選擇，向計(jì)算機(jī)輸人信息的一種輸入設(shè)備。包含HMI硬件和相應(yīng)的專用畫面組態(tài)軟件。在工業(yè)上，觸摸屏是首選的接口設(shè)備，連接的主要設(shè)備種類是PLC觸摸屏，因其具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，比鍵盤鼠標(biāo)、軌跡球更具有優(yōu)越性。觸摸屏易于使用、易于掌握、低故障率，是任何其他輸人設(shè)備所無法比擬的。當(dāng)觸摸屏在惡劣的環(huán)境下（灰塵、油污潮濕、磨損、劃傷等）工作時(shí)，都不會(huì)造成觸摸屏的損壞。因此，它在工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)中，能夠發(fā)揮著很好的作用與效果。

2）工作原理。觸摸屏的工作原理是用手指或其他物體觸摸，所觸摸的位置由觸摸屏控制器檢測(cè)，并通過接口（如RS-232串行口）送到CPU，從而確定輸人的信息。觸摸屏系統(tǒng)一般包括觸摸屏控制器（卡）和觸摸檢測(cè)裝置兩個(gè)部分。其中，觸控屏控制器（卡）的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它能同時(shí)接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。觸摸檢測(cè)裝置一般安裝在顯示器的前端，主要作用是檢測(cè)用戶的觸摸位置，并傳送給觸摸屏控制卡。觸摸屏按照工作原理和傳輸信息的介質(zhì)可分為四種，它們分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式觸摸屏。

3）發(fā)展方向。隨著數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，HMI的功能將越來越豐富、價(jià)格也會(huì)降低、屏的壽命也將延長(zhǎng)，HMI產(chǎn)品將贏得更加廣闊的發(fā)展空間。

五、結(jié)語

在現(xiàn)代制造領(lǐng)域中，工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)，如今已廣泛應(yīng)用于提高工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量和生產(chǎn)設(shè)備的效率，并大大改善了勞動(dòng)條件和強(qiáng)度。隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步與工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的飛速發(fā)展，它還將極大地提高人們對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的預(yù)測(cè)及決策能力，從而進(jìn)一步促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)的迅猛發(fā)展，其工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)也將會(huì)贏得更加廣闊的發(fā)展前景和空間。

參考文獻(xiàn)：

工業(yè)控制技術(shù)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】工業(yè)鍋爐；節(jié)能減排；控制技術(shù)

1、引言

目前，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)是我國(guó)的發(fā)展要求，節(jié)能減排在工業(yè)生產(chǎn)中的地位日益明顯，對(duì)于工業(yè)鍋爐的控制系統(tǒng)來說，相關(guān)的法規(guī)政策也正在發(fā)生重大變化，本文主要針對(duì)節(jié)能減排影響下工業(yè)鍋爐的控制技術(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，提出如何進(jìn)行工業(yè)鍋爐的有效控制，來有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

2、節(jié)能減排背景下的工業(yè)鍋爐控制問題分析

第一，節(jié)能控制重要作用并沒有充分發(fā)揮。部分司爐人員對(duì)于提高鍋爐運(yùn)行效率并沒有很高的技術(shù)能力和一定的責(zé)任心，應(yīng)該擺脫這種單純僅僅依賴設(shè)備的想法，這樣才有可能充分發(fā)揮鍋爐的運(yùn)行效率。

第二，在線檢測(cè)工業(yè)鍋爐運(yùn)行能效的相關(guān)功能比較缺乏，要想對(duì)于鍋爐制造質(zhì)量、設(shè)計(jì)、以及燃料與鍋爐的匹配關(guān)系進(jìn)行清晰地掌握，就應(yīng)該準(zhǔn)確和客觀地了解鍋爐的實(shí)際運(yùn)行效率，所以，線檢測(cè)工業(yè)鍋爐的功能能夠有效促進(jìn)用戶單位提高節(jié)能減排管理水平。

第三，低配低質(zhì)低價(jià)的情況容易在價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)中出現(xiàn)。價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)策略在相當(dāng)多的廠家中應(yīng)用，這樣就不可避免造成了低配低質(zhì)低價(jià)傾向出現(xiàn)在工業(yè)鍋爐控制裝置中，使得工業(yè)鍋爐節(jié)能減排控制技術(shù)發(fā)展存在一定障礙。

第四，多年來依然沒有在核心控制技術(shù)有所突破。對(duì)于鍋爐的燃燒方式來說，比如相關(guān)的循環(huán)流化床、沸騰、層燃、水煤漿、煤粉等，都沒有形成魯棒性強(qiáng)、非常成熟可靠的技術(shù)解決方案[1]。

第五，控制系統(tǒng)用戶使用界面較為復(fù)雜?？紤]到部分管理人員以及鍋爐用戶的司爐的文化程度不高，相關(guān)的自動(dòng)控制方面知識(shí)較為匱乏，為了符合司爐人員操作的習(xí)慣，應(yīng)該盡量要求使用操作簡(jiǎn)單的控制裝置。

第六，鍋爐運(yùn)行的控制系統(tǒng)在節(jié)能設(shè)計(jì)上，存在一定不足?？刂棋仩t向用戶提供符合要求的熱能，這點(diǎn)是大多數(shù)鍋爐的設(shè)計(jì)目的，在保障鍋爐安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，并不太重視燃料消耗量是否節(jié)約的問題。

3、節(jié)能減排與工業(yè)鍋爐控制技術(shù)的發(fā)展思考

3.1節(jié)能減排新爐型的發(fā)展

當(dāng)前，節(jié)能環(huán)保的新爐型在較多的工業(yè)鍋爐行業(yè)中推出，工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)下，控制系統(tǒng)廠商著重于新型鍋爐的開發(fā)特點(diǎn)和要求，并設(shè)計(jì)出新型高效的控制設(shè)備。比如相關(guān)的高效率的爐型包括冷凝爐、煤粉爐、循環(huán)流化床鍋爐等；新燃料的爐型有高爐煤氣爐、垃圾焚燒爐、生物質(zhì)鍋爐等，還包括相關(guān)的余熱鍋爐等爐型，上述鍋爐在控制方面都有各自的特點(diǎn)和不同的技術(shù)要求。

3.2鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行能效的在線顯示及檢測(cè)技術(shù)

在工業(yè)鍋爐及其控制系統(tǒng)中，要想比較好地進(jìn)行相關(guān)的控制系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)的開發(fā)和利用，就應(yīng)該做好鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行能效的在線顯示以及檢測(cè)功能。對(duì)于以微處理器或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心的鍋爐控制系統(tǒng)來說，在技術(shù)方面，關(guān)于效能的計(jì)算和記錄問題不成問題。在合理有效進(jìn)行工業(yè)鍋爐的能效在線測(cè)量、計(jì)算和顯示的功能下，相關(guān)的虛報(bào)效率顯現(xiàn)能夠得到制約，有利于鍋爐技術(shù)的健康發(fā)展。

3.3積極應(yīng)用成熟技術(shù)

第一，變頻器技術(shù)。目前，變頻器在工業(yè)鍋爐行業(yè)應(yīng)用越來越普及。通過使用變頻器得以實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能。相比于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門擋板等節(jié)流設(shè)備，變頻器的節(jié)點(diǎn)率一般能夠達(dá)到40%左右，則是根據(jù)需要而使用的電能。

這里對(duì)于對(duì)蒸汽鍋爐的給水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造分析?；谙到y(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀，本著既能節(jié)能降耗，又能控制簡(jiǎn)便、安全且投資較少的原則，我們?cè)O(shè)計(jì)了1套1臺(tái)變頻器拖動(dòng)3臺(tái)電機(jī)的方案。在本方案中，充分利用了鍋爐層有的DCS控制系統(tǒng)，同時(shí)增加了變頻器、可編程序控制器（PLC）和控制信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。此方案由于存在閥門的調(diào)節(jié)，所以理論上不能最大限度地節(jié)能降耗，但實(shí)際應(yīng)用中，由于減小了給水母管與蒸汽壓力之間的壓力差，使電動(dòng)閥門的開度由原來的平均10%左右開大到75%左右，系統(tǒng)回水閥門關(guān)閉，仍大大節(jié)約了能源。且本方案充分考慮了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，一旦變頻器故障，系統(tǒng)可立即自動(dòng)由變頻運(yùn)行狀態(tài)切換至原有工頻運(yùn)行狀態(tài)，完全恢復(fù)改造前的運(yùn)行狀態(tài)，保證鍋爐正常運(yùn)行。變頻故障解除后，仍可方便地手動(dòng)切換為變頻狀態(tài)，使變頻器方便地投入運(yùn)行，且不影響鍋爐的運(yùn)行。

第二，模糊控制技術(shù)。模糊數(shù)學(xué)基本思想是模糊控制的精髓，主要通過人類思維的模仿，進(jìn)行系統(tǒng)的整個(gè)分析、判斷、推理、決策過程，對(duì)于難以精確描述對(duì)象，控制過于復(fù)雜的情況特別適用。比如，模糊控制器要比傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器的功能強(qiáng)大得多。

第三，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。信息的傳遞和獲取在網(wǎng)絡(luò)下變得十分方便且迅速，具有較低廉的成本。信息數(shù)據(jù)的高效傳遞和獲取是工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排控制技術(shù)的基礎(chǔ)，下面則是具體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用幾個(gè)方面。（1）要想實(shí)現(xiàn)鍋爐各控制節(jié)點(diǎn)的信息實(shí)時(shí)共享，就可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。通訊接口在各種鍋爐控制裝置中都具備，比較普及使用的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有PROFIBUS、MODBUS、RS485等，傳感器采集到的過程參量能夠在現(xiàn)象總線的作用下，在工業(yè)鍋爐的各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行有效共享，還包括相關(guān)的工作狀態(tài)、執(zhí)行器和控制器位置等信息，這樣無疑能夠使得信息利用率有效地提高。（2）以太網(wǎng)絡(luò)接口則是以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心的鍋爐控制系統(tǒng)的常用配置，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)（intranet）能夠借助以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)鍋爐房的信息化連接。（3）通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，鍋爐的實(shí)際運(yùn)行工況可以被鍋爐制造廠商直接觀察，有利于為鍋爐的節(jié)能運(yùn)行提供必要的技術(shù)保障。

第四，在系統(tǒng)綜合節(jié)能技術(shù)方面。相比于鍋爐效率，熱能系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高則具有更為廣闊的意義，結(jié)合筆者經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)的節(jié)能技術(shù)模塊安裝在節(jié)能控制系統(tǒng)中，主要有以下幾種：（1）氣候補(bǔ)償節(jié)能模塊，自動(dòng)參考室外溫度變化情況，根據(jù)司爐人員的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，補(bǔ)償控制鍋爐出水溫度。這種做法一方面符合司爐和鍋爐管理人員的習(xí)慣，一方面又能夠發(fā)揮自動(dòng)設(shè)備的準(zhǔn)確可靠的特點(diǎn)。（2）鍋爐運(yùn)行節(jié)能模塊，鍋爐的頻繁啟停現(xiàn)象能有效減少，這是通過控制燃油燃?xì)忮仩t的啟停周期，使得鍋爐燃料消耗能夠有效節(jié)約。（3）按需供熱節(jié)能模塊，在不同用途的建筑物中，一個(gè)熱能系統(tǒng)的供熱對(duì)象也有不同的用途，不同溫度的采暖熱水則可以通過相關(guān)的三通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)，這樣就能節(jié)約大量熱能。

工業(yè)控制技術(shù)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化PLC控制技術(shù) 應(yīng)用

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)作為一門新興技術(shù)，受到的關(guān)注越來越多，它的發(fā)展也十分迅速，應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越廣。自動(dòng)化控制技術(shù)就是不需要工作人員的參與，利用一些高科技的控制裝置使得被控制的對(duì)象或者是某一運(yùn)行過程按照既定的程序或者是規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)化控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)知識(shí)，采用反饋原理影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)，使得輸出值得到預(yù)設(shè)值。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用節(jié)約了人力和物力，提高了工作效率，減少了工作人員的工作強(qiáng)度。所以，自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和人們的日常生活息息相關(guān)。本文就工業(yè)領(lǐng)域自動(dòng)化中的PLC控制技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析。

二、自動(dòng)化與PLC控制技術(shù)

1.自動(dòng)化

電氣自動(dòng)化指的是與電氣工程有關(guān)的自動(dòng)控制、系統(tǒng)運(yùn)行、信息處理、電子技術(shù)、實(shí)驗(yàn)分析與計(jì)算機(jī)等方面的科學(xué)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展及科技運(yùn)用下，我國(guó)電氣自動(dòng)化快速發(fā)展起來，電氣的自動(dòng)化水平大幅度提高。當(dāng)前，在工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域中，電氣自動(dòng)化已得到廣泛應(yīng)用，并且在電氣自動(dòng)化技術(shù)中，PLC 技術(shù)屬于一種運(yùn)用嵌入式的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，它能夠提高電氣自動(dòng)化的靈活性，極大地拓展了電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍。

2.PLC技術(shù)及其原理

PLC 技術(shù)是一種可編程邏輯控制技術(shù)，歸屬計(jì)算機(jī)技術(shù)，是為工業(yè)控制而專門設(shè)計(jì)的控制器，PLC 技術(shù)早期被稱為可編程的邏輯控制器。PLC 控制原理可分成輸入采樣、用戶程序執(zhí)行與輸出刷新三個(gè)階段。在輸入采樣階段中，PLC 控制系統(tǒng)會(huì)運(yùn)用掃描方式獲得數(shù)據(jù)，并儲(chǔ)存至相應(yīng)單元，進(jìn)而轉(zhuǎn)入用戶程序當(dāng)中，再繼續(xù)執(zhí)行相關(guān)的輸出操作；在用戶程序執(zhí)行階段中，PLC 控制系統(tǒng)會(huì)從上到下，從左至右地掃描用戶程序，并得出相關(guān)的運(yùn)算結(jié)果，再依據(jù)上述結(jié)果對(duì)邏輯線圈狀態(tài)進(jìn)行刷新操作，已確定用戶程序指令是否執(zhí)行；在進(jìn)入輸出刷新的階段，由CPU 處理器向系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)指令，依據(jù)I/O 映像區(qū)中的有關(guān)狀態(tài)與數(shù)據(jù)，通過對(duì)電路實(shí)施封鎖來完成有關(guān)外設(shè)的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)控制的目的。PLC 技術(shù)具有抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)與操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)，在電氣自動(dòng)化當(dāng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

三、電氣自動(dòng)化中的PLC技術(shù)應(yīng)用

1.開關(guān)量控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用

隨著PLC 技術(shù)的不斷發(fā)展，基于PLC 技術(shù)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，例如鋼鐵企業(yè)系統(tǒng)中的開關(guān)量控制與順序控制。鋼鐵企業(yè)的原控制系統(tǒng)多采用電磁型的繼電器作為主要元件，不過此類控制系統(tǒng)因繼電器中含大量的電磁設(shè)備，其觸點(diǎn)比較多，眾多機(jī)械觸點(diǎn)降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，并且存在接線復(fù)雜及使用壽命低等問題，體積大占用了較大的空間。目前，PLC 技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)開關(guān)量控制中的諸多問題進(jìn)行了解決，尤其是PLC可靠性很高， 控制斷路器可靠性也很高，有效保證了鋼廠開關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行，控制高壓斷路器可以很好地執(zhí)行正常手動(dòng)分、合閘的操作，給出相應(yīng)的指示信號(hào)；在其不能正常操作的時(shí)候，也可給出相應(yīng)的指示信號(hào)；在正常分、合閘結(jié)束后，可自動(dòng)地切斷分、合閘間的回路；在事故發(fā)生時(shí)，其可以自動(dòng)分閘，發(fā)出事故音響或者閃光信號(hào)，并具有閉鎖功能。鋼鐵企業(yè)采取PLC技術(shù)控制后，對(duì)二次接線進(jìn)行了簡(jiǎn)化，原繁瑣邏輯電路與二次接線被PLC 技術(shù)元件代替，原硬件參數(shù)調(diào)整由程序參數(shù)來設(shè)定，編制好符合相關(guān)要求的控制程序即可。

2.順序控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用

順序控制通常是由現(xiàn)場(chǎng)傳感器、I/O 站與主站層等三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的，其中，主站層是由人機(jī)接口與PLC 控制器共同組成的，并設(shè)置于整個(gè)系統(tǒng)集控室中。在集控室當(dāng)中，其主要是由PLC 技術(shù)的控制系統(tǒng)所構(gòu)成的，具有自動(dòng)控制功能，不過也需要手動(dòng)操作，對(duì)帶聯(lián)鎖與解除聯(lián)鎖進(jìn)行控制。主站層與I/O 站間是通過光纖總線進(jìn)行連接的，I/O 站和現(xiàn)場(chǎng)傳感器間是通過二次控制的電纜進(jìn)行連接的。整個(gè)系統(tǒng)的程序是由多個(gè)功能模塊與一個(gè)主程序的功能模塊所組成的。企業(yè)工作人員能夠在控制室中，通過PLC 遠(yuǎn)程站完善系統(tǒng)功能，對(duì)其整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行工況進(jìn)行控制與監(jiān)視，可有效地實(shí)現(xiàn)整個(gè)鋼廠系統(tǒng)的自動(dòng)控制，甚至可實(shí)現(xiàn)無人值班，有效地提高了整個(gè)鋼廠系統(tǒng)生產(chǎn)的可靠性與生產(chǎn)效率。

3.閉環(huán)控制

在鋼鐵系統(tǒng)自動(dòng)化的控制中，經(jīng)常要用到閉環(huán)控制方式來實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量、速度等的連續(xù)變化的模擬量控制。初期的PLC在閉環(huán)控制方面并不擅長(zhǎng)，而當(dāng)前新型的PLC也建有閉環(huán)控制功能，并且已十分成熟。各PLC 生產(chǎn)廠家推出的PLC 模塊均提供了PID指令，可以實(shí)現(xiàn)PID 控制，這種模塊的PID控制程序是PLC 生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)的，并存放在模塊中，用戶使用時(shí)只需設(shè)置一些參數(shù)，用起來非常方便，一個(gè)模塊可以控制幾路甚至幾十路閉環(huán)回路。直接應(yīng)用PID 指令來實(shí)現(xiàn)基于PLC 的PID 控制，是一種易于實(shí)現(xiàn)且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。

4.水泵、油泵電動(dòng)機(jī)

以鋼鐵廠恒壓供水泵為例，其啟動(dòng)方式有三種自動(dòng)啟動(dòng)、上位機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)和在現(xiàn)場(chǎng)控制箱手動(dòng)啟動(dòng)。自動(dòng)運(yùn)行的情況下，每臺(tái)水泵根據(jù)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短，在開機(jī)過程中由PLC控制單元的順控模塊選擇運(yùn)行時(shí)間累計(jì)短的為主泵、運(yùn)行時(shí)間累計(jì)長(zhǎng)的為備用泵。自動(dòng)啟動(dòng)條件為水泵出口干管的壓力下降到設(shè)定值時(shí)啟動(dòng)主泵，如果干管壓力繼續(xù)下降到整定值時(shí)，備用泵跟著啟動(dòng)，向干管打水。在上位機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)水泵，只需將欲啟動(dòng)水泵的控制開關(guān)打至"ON"位即可。而在現(xiàn)場(chǎng)就地控制箱上的手動(dòng)啟動(dòng)只需首先將在現(xiàn)場(chǎng)就地控制箱上的控制方式選擇開關(guān)打至"水泵手動(dòng)"位后，操作欲啟動(dòng)水泵的啟動(dòng)和停止按鈕，就能啟動(dòng)水泵。

5.主泵的選擇

主用泵可以由PLC 按各自的運(yùn)行小時(shí)數(shù)來自動(dòng)選擇主用泵或手動(dòng)設(shè)定，在機(jī)組上位機(jī)上可以完成主用泵的選擇方式的設(shè)定；當(dāng)PLC重新啟動(dòng)后，將會(huì)默認(rèn)主用泵。PLC 將3 臺(tái)水泵的啟動(dòng)優(yōu)先權(quán)輸出到優(yōu)先權(quán)選擇繼電器。PLC 程序輸出水泵的啟動(dòng)命令后與優(yōu)先權(quán)繼電器配合來選擇啟動(dòng)相應(yīng)的水泵。水泵的控制分PLC控制和常規(guī)控制。這兩部分是相輔相成的，而且常規(guī)回路為PLC 控制的補(bǔ)充，作為油泵控制的安全回路，即使在PLC 故障燈特殊情況下，也能保證工業(yè)水的供給，提高了高爐、轉(zhuǎn)爐等主流程設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

四、結(jié)束語

隨著PLC 技術(shù)的發(fā)展，PLC 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛，在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，并且具有安全和快捷的特點(diǎn)。PLC 控制系統(tǒng)具有較高的智能性，在應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過程中，只有選擇先進(jìn)的設(shè)備和科學(xué)完善的管理體系，并且正確操作，才能充分發(fā)揮自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，大大提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：