控制系統(tǒng)論文(15篇)
在社會的各個領(lǐng)域，大家都經(jīng)常看到論文的身影吧，論文是描述學(xué)術(shù)研究成果進行學(xué)術(shù)交流的一種工具。相信寫論文是一個讓許多人都頭痛的問題，以下是小編整理的控制系統(tǒng)論文，僅供參考，歡迎大家閱讀。
控制系統(tǒng)論文1
1電氣工程自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展存在的問題
1.1電氣工程自動化工程體系優(yōu)缺點同時存在
現(xiàn)在我國運行的電氣工程自動化工程采取的控制系統(tǒng)一般有集中監(jiān)控、DCS（分布式控制）兩種。首先集中控制系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，它將全部功能都安置在一個處理器中，在系統(tǒng)設(shè)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(dān)的任務(wù)量較大；在此控制體系中，隔離器件閉鎖和斷路器聯(lián)鎖是運用硬接線進行連接，在設(shè)備擴容等方面比較困難，其操作難度也比較大。其次DCS系統(tǒng)是在集中控制系統(tǒng)的前提下設(shè)計并發(fā)展起來的，在現(xiàn)代電氣工程自動化工程控制系統(tǒng)中獲得較為廣泛的應(yīng)用。其劣勢在于使用和傳統(tǒng)儀表相似的模擬儀表，減少系統(tǒng)安全可靠性，在維修環(huán)節(jié)也比較困難，各個設(shè)計廠家沒有規(guī)范而統(tǒng)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(tǒng)還不具備標準化端口
電氣工程自動化工程控制系統(tǒng)接口到目前為止還沒有統(tǒng)一、完善的標準，這種情況提升工程造價，阻礙數(shù)據(jù)資源共享的實現(xiàn)。自動化體系設(shè)計方案很重要，然而很多企業(yè)沒有規(guī)范的方案，各個廠家和企業(yè)間硬件和軟件交換數(shù)據(jù)有差異，導(dǎo)致企業(yè)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(xiàn)統(tǒng)一化，難以根據(jù)客戶要求設(shè)計、建立規(guī)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(xiàn)專業(yè)化
在電氣工程自動化工程控制設(shè)計、安裝以及操作等環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員的專業(yè)技術(shù)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(xí)題創(chuàng)新能力不足，一般產(chǎn)品屬于中低檔，需要提高其創(chuàng)新能力。
2構(gòu)建電氣工程自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)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(huán)節(jié)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(shù)水平和技術(shù)特點，制定統(tǒng)一的產(chǎn)品規(guī)范。其次廠家和企業(yè)要加強交流，從設(shè)備精簡、調(diào)試與維修以及技術(shù)合理性等多方面向規(guī)范化的方向進行制造和生產(chǎn)，讓控制體系更科學(xué)。最后要研發(fā)出新型、操控更方便的一體化控制系統(tǒng)，可以運用社會性質(zhì)和分工外包間的協(xié)作，讓零部件的生產(chǎn)走商業(yè)化生產(chǎn)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(chǎn)標準
IEC61850是現(xiàn)在控制系統(tǒng)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(fā)。另外可以運用微軟公司所制定的標準技術(shù)，由于企業(yè)策劃電氣工程自動化工程控制系統(tǒng)時，PC系統(tǒng)是連接管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的中間系統(tǒng)，其接口具有標注化，能夠保證廠家和企業(yè)間實施軟件和硬件的數(shù)據(jù)交換，妥善的解決由于通訊而產(chǎn)生的問題。
2.3引進和培養(yǎng)電氣工程自動化工程控制系統(tǒng)的專業(yè)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(yǎng)專業(yè)技術(shù)較強的人員。首先企業(yè)要培養(yǎng)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(tǒng)的操作。其次對安裝人員記性專業(yè)技術(shù)進行培訓(xùn)，使之懂得安裝的流程和技術(shù)。最后要更新技術(shù)人員的知識結(jié)構(gòu)，可以引進人才，通過引進人才的“傳幫帶”，培養(yǎng)新人，促進他們在維修和系統(tǒng)保養(yǎng)等方面的學(xué)習(xí)，提高工程系統(tǒng)安全可靠性。
3結(jié)語
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，電氣工程自動化工程控制系統(tǒng)在經(jīng)濟發(fā)展過程中凸顯出重要作用�？v觀工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展歷程，電氣工程自動化工程的作用是明顯的，自動化功能控制體系能夠降低企業(yè)經(jīng)濟成本，增強檢測精度等。另外運用自動化控制體系也能夠降低事故發(fā)生頻率，提高工程具有的安全性，保證電氣工程快速、平穩(wěn)運行。本文分析了電氣工程自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀、問題以及解決策略，旨在幫助技術(shù)人員解決實際問題以及推動電氣自動化控制系統(tǒng)的健康、長遠發(fā)展。
控制系統(tǒng)論文2
摘要：
隨著高新技術(shù)的不斷開發(fā)，數(shù)字通信及控制技術(shù)也在飛速發(fā)展，計算機通信及控制技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，針對各種情況探討了保證計算機通信與控制系統(tǒng)可靠運行的措施。
關(guān)鍵詞：計算機通信；控制系統(tǒng)
1、在設(shè)計計算機通信與控制系統(tǒng)時要注意以下事項。
�。�1）在對計算機通信與控制系統(tǒng)設(shè)計和配置時，要注意到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要緊湊，布局要合理，信號傳輸要簡單直接。
在計算機通訊與控制系統(tǒng)的器件安裝布局上，要充分注意到分散參數(shù)的影響和采用必要的屏蔽措施：對大功率器件散熱的處理方法；消除由跳線、跨接線、獨立器件平行安裝產(chǎn)生的離散電容、離散電感的影響，合理利用輔助電源和去耦電路。
�。�2）計算機通信與控制系統(tǒng)本身要有很高的穩(wěn)定性。
計算機通信與控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一方面取決于系統(tǒng)本身各級電路工作點的選擇和各級間的耦合效果。特別是在小信號電路和功率推動級電路的級間耦合方面，更要重視匹配關(guān)系。另一方面取決于系統(tǒng)防止外界影響的能力，除系統(tǒng)本身要具有一定的防止外界電磁影響的能力外，還應(yīng)采取防止外界電磁影響的措施。
�。�3）算機通信與控制系統(tǒng)防止外界電磁影響的措施，應(yīng)在方案論證與設(shè)計時就給予充分考慮。
例如數(shù)字信號的采集傳輸，是采用脈沖調(diào)制器還是采用交流調(diào)制器，信號在放大時采用幾級放大器，推動司服系統(tǒng)工作時采取何種功放，反饋信號的技術(shù)處理及接入環(huán)節(jié)，電路級間隔離的方法，器件安裝時連接和接地要牢固可靠，避免接觸不良造成影響，機房環(huán)境選擇和布局避免強電磁場的影響等。
2、排除電源電壓波動給計算機通信與控制系統(tǒng)帶來的影響。
計算機通信與控制系統(tǒng)的核心就是計算機，計算機往往與強電系統(tǒng)共用一個電源。在強電系統(tǒng)中，大型設(shè)備的起、停等都將引起電源負載的急劇變化，也都將會對計算機通信與控制系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響；電源線或其它電子器件引線過長，在輸變電過程中將會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。防止電源對計算機通信與控制系統(tǒng)的影響應(yīng)采取如下措施：
（1）提高對計算機通信與控制系統(tǒng)供電電源的質(zhì)量。
供電電源的功率因數(shù)低，對計算機通信與控制系統(tǒng)將產(chǎn)生很大的影響，為保證計算機通信與控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作，供電系統(tǒng)的功率因數(shù)不能低于0.9。
�。�2）采用獨立的電源給計算機通信與控制系統(tǒng)供電。
應(yīng)對計算機通信與控制系統(tǒng)的主要設(shè)備配備獨立的供電電源。要求獨立供電電源電壓要穩(wěn)定，無大的波動；系統(tǒng)負載不能過大，感性負載和容性負載要盡可能的少。
�。�3）對用電環(huán)境惡劣場所采取穩(wěn)壓方法。
對計算機等重要設(shè)備采用UPS電源。在穩(wěn)壓過程中要采用在線式調(diào)壓器，不要使用變壓器方式用繼電器接頭來控制的穩(wěn)壓器。
3、防止由于外界因素對供電電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)影響。
由于外界因素對電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)影響要采取以下措施。
�。�1）采用磁環(huán)方法。
�、儆么怒h(huán)防止傳導(dǎo)電流的原理。
磁環(huán)是抑制電磁感應(yīng)電流的元件，其抑制電磁感應(yīng)電流的原理是：當(dāng)電源線穿過磁環(huán)時，磁環(huán)可等效為一個串接在電回路中的可變電阻，其阻抗是角頻率的函數(shù)。即：Z=f/(ω)
從上式可以看出：隨著角頻率的增加其阻抗值再增大。假設(shè)Zs是電源阻抗，ZL是負載阻抗，ZC是磁環(huán)的阻抗，其抑制效果為：DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)]
從上述公式中可以看出，磁環(huán)抑制高頻感生電流作用取決于兩個因素：一是磁環(huán)的阻抗；另一個是電源阻抗和負載的大小。
②用磁環(huán)抑制傳導(dǎo)電流的原則。
磁環(huán)的選用必須遵循兩個原則：一是選用阻抗值較大的磁環(huán)：另一個是設(shè)法降低電源阻抗和負載阻抗的阻值。
（2）采用金屬外殼電源濾波器消除高頻感生電流，特別是在高頻段具有良好的濾波作用。
電源濾波器的選取原則：對于民用產(chǎn)品，應(yīng)在100KHZ一30MHZ這一頻率范圍內(nèi)考慮濾波器的濾波性能。軍用電源濾波器的選取依據(jù)GJBl51/152CE03，在GJBl51/152CE03中規(guī)定了傳導(dǎo)高頻電流的頻率范圍為15KHZ-50MHZ。
4、抑制直流電源電磁輻射的方法。
�。�1）利用跟隨電壓抑制器件抑制脈沖電壓。
跟隨電壓抑制器中的介質(zhì)能夠吸收高達數(shù)千伏安的脈沖功率，它的主要作用是，在反向應(yīng)用條件下，當(dāng)承受一個高能量的大脈沖時，其阻抗立即降至很低，允許大電流通過，同時把電壓箝位在預(yù)定的電壓值上。利用跟隨電壓抑制器的這一特性，脈沖電壓被吸收，使計算機通信與控制系統(tǒng)也減少了脈沖電壓帶來的負面影響。
�。�2）使用無感電容器抑制高頻感生電流。
俗稱“隔直通交”是電容器的基本特性，通常在每一個集成電路芯片的電源和地之間連接一個無感電容，將感生電流短路到地，用來消除感生電流帶來的影響，使各集成電路芯片之間互不影響。
�。�3）利用陶瓷濾波器抑制由電磁輻射帶來的影響。
陶瓷濾波器是由陶瓷電容器和磁珠組成的T型濾波器，在一些比較重要集成電路的電源和地之間連接一個陶瓷濾波器，會很好起到抑制電磁輻射的作用。
5、防止信號在傳輸線上受到電磁幅射的方法。
(1)在計算機通信與控制系統(tǒng)中使用磁珠抑制電磁射。
磁珠主要適用于電源阻抗和負載阻抗都比較小的系統(tǒng)，主要用于抑制1MHZ以上的感生電流所產(chǎn)生的電磁幅射。選擇磁珠也應(yīng)注意信號的頻率，也就是所選的磁珠不能影響信號的傳輸，磁珠的大小應(yīng)與電流相適宜，以避免磁珠飽和。
(2)在計算機通信與控制系統(tǒng)中使用雙芯互絞屏蔽電纜做為信號傳輸線，屏蔽外界的電磁輻射。
(3)在計算機通信與控制系統(tǒng)中采用光電隔離技術(shù)，減少前后級之間的互相影響。
(4) 在計算機通信與控制系統(tǒng)中要使信號線遠離動力線；電源線與信號線分開走線。輸入信號與輸出信號線分開走線；模擬信號線與數(shù)字信號線分開走線。
6、防止司服系統(tǒng)中執(zhí)行機構(gòu)動作回饋的方法。
（1）RC組成熄燼電路的方法。
用電容器和電阻器串聯(lián)起來接入繼電器的接點上，電容器C把觸點斷開的電弧電壓到達最大值的時間推遲到觸點完全斷開，用來抑制觸點間放電。電阻R用來抑制觸點閉合時的短路電流。
對于直流繼電器，可選�。篟=Vdc/IL，C=IL*K。
式中，Vdc：直流繼電器工作電壓。I：感性負載工作電流。K二0.5-lF/A
對于交流繼電器，可選取：R>0．5*UrmS，C二0.002-0.005(Pc/10) F。
式中，Urms：為交流繼電器額定電壓有效值。Pc：為交流繼電器線圈負載功率。
（2）利用二極管的單向?qū)щ娞匦浴?/p>
二極管加電阻與負載并接起來，當(dāng)切斷電源的瞬間，由于反電動勢產(chǎn)生的電流，流過與負載并聯(lián)的二極管，并在負載電阻上消耗掉感應(yīng)負載所產(chǎn)生的能量，這種結(jié)構(gòu)的電路一般要求二極管的反向電壓為電源電壓的10倍以上。
控制系統(tǒng)論文3
摘要：目前我國電正逐步朝著智能電網(wǎng)調(diào)度自動化方向發(fā)展，智能電網(wǎng)在實現(xiàn)自動控制過程中，需要做好系統(tǒng)的設(shè)計，確保智能電網(wǎng)調(diào)度的合理運行，促進我國電調(diào)度自動化的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；自動化控制；設(shè)計與應(yīng)用
隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，智能電網(wǎng)得到了進一步普及，并且取得了成功。智能電網(wǎng)的普及提高了電力企業(yè)的勞動效率，并且實現(xiàn)了科學(xué)管理，對提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟效益和安全水平，因此電網(wǎng)設(shè)計自動變化對電力企業(yè)來說越來越重要。
1選擇系統(tǒng)硬件方案
自動化控制系統(tǒng)在設(shè)計過程中需要做好硬件的選擇，硬件是系統(tǒng)涉及到基礎(chǔ)，硬件選擇涉及到的具體內(nèi)容如下：
1.1配置兩臺服務(wù)器（SCADA）
通過服務(wù)器完成對數(shù)據(jù)的監(jiān)視、處理、控制。為了確保數(shù)據(jù)的及時傳輸，每臺服務(wù)器都應(yīng)當(dāng)通過千兆以太網(wǎng)與主網(wǎng)連接。每一臺服務(wù)器的技術(shù)要求如下：64位字長，操作系統(tǒng)可選用Unix系統(tǒng)，CPU的內(nèi)存大小應(yīng)當(dāng)大與2GB（可過充），確保日后對系統(tǒng)進行修改的便捷性。
1.2數(shù)據(jù)服務(wù)器
數(shù)據(jù)服務(wù)器應(yīng)當(dāng)準備兩臺，相互作為備用服務(wù)器，其主要功能用戶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫模型、理實數(shù)據(jù)的存儲，以及資料報表的生成，避免數(shù)據(jù)丟失，對配電網(wǎng)的運行造成不良影響。
1.3磁盤列陣
在數(shù)據(jù)服務(wù)器中配備磁盤列陣實現(xiàn)對全部歷史數(shù)據(jù)的存儲，存儲量的大小應(yīng)當(dāng)依據(jù)電網(wǎng)的存盤周期、電網(wǎng)要測量點數(shù)、保存周期進行。
1.4計算機網(wǎng)絡(luò)
針對系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的交互，應(yīng)當(dāng)配備4臺網(wǎng)絡(luò)交換機，內(nèi)網(wǎng)連接ACADA中的各個分布點，外網(wǎng)與本地的連接則通過路由器完成。對內(nèi)網(wǎng)在配置上采用冗余配置，并且使用的是雙以太網(wǎng)，雙網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)負載分流，每個網(wǎng)的工作都可以獨立進行，并且可以相互作為對方的備用網(wǎng)絡(luò)，確保了系統(tǒng)運行的可靠性。外部網(wǎng)路交換過程中，要配置防火墻，對以硬件設(shè)備進行安全隔離，同時要制定相應(yīng)的安全防護策略，確保在對系統(tǒng)監(jiān)控時，不會受到外部環(huán)境的干擾。在系統(tǒng)中使用的網(wǎng)絡(luò)IP地址，必須要省里電力調(diào)度專用的網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃。
2軟件配置
軟件配置應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面入手：
2.1操作系統(tǒng)
各個工作中和服務(wù)器操作系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、安全性都能滿足要求，在實際應(yīng)用環(huán)境中，操作系統(tǒng)和應(yīng)用環(huán)境都必須是通用的。
2.2商用數(shù)據(jù)庫
目前，商業(yè)上常用的數(shù)據(jù)庫有Oracle、Sybase等，該類型的數(shù)據(jù)性能穩(wěn)定，安全性高。
2.3應(yīng)用軟件
SCADA應(yīng)用軟件在功能上可以滿足主站調(diào)度在運行上的需求，在實際操作過程中，所使用的全部軟件都必須能同一平臺上使用，并且使用的在實際操作過程中應(yīng)當(dāng)具有統(tǒng)一的人機界面和數(shù)據(jù)庫，并且可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫和公共電力系統(tǒng)模型的共享。
3系統(tǒng)設(shè)計
調(diào)度自動系統(tǒng)的設(shè)計必須要先相關(guān)的規(guī)定與要求，遵守IEC、ISO、DL等標準，同時在系統(tǒng)設(shè)計過程中需要強調(diào)實用性、可靠性、開放性等原則，并且要以建設(shè)時間作為參考，系統(tǒng)的擴從能力應(yīng)當(dāng)能夠滿足當(dāng)年之后8-10年的需求。
3.1設(shè)計原則
系統(tǒng)設(shè)計上需要滿足實用性、開放性、可擴展性、安全性，在設(shè)計上要做確保經(jīng)濟較合理、確保技術(shù)的先進性。
3.2系統(tǒng)規(guī)模與容量
在設(shè)計上應(yīng)當(dāng)以設(shè)計當(dāng)年的參數(shù)作為主要數(shù)據(jù)參考，要對未來8-10年的技術(shù)發(fā)展進行合理預(yù)測，系統(tǒng)規(guī)模設(shè)計要依據(jù)技術(shù)規(guī)范進行，確保系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的能力能夠滿足電網(wǎng)的發(fā)展需求。
3.3SCADA設(shè)計
SCADA調(diào)度自動化基本應(yīng)用主要包括：數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)處理、控制與調(diào)節(jié)、歷史數(shù)據(jù)管理、趨勢記錄、電子值班、安全管理等多方面功能，實時信息發(fā)布和網(wǎng)路通信功能。
3.4設(shè)計硬件配置
硬件系統(tǒng)的設(shè)計需要滿足水平年調(diào)度自動化系統(tǒng)功能需求。硬件設(shè)備需要以標準化通用設(shè)備，要具有開放性，需要符合SCADA系統(tǒng)原理，確保系統(tǒng)的安全性、可靠性和實時性。在系統(tǒng)中使用的關(guān)鍵設(shè)備冗余配置，要重視系統(tǒng)的重要性，結(jié)構(gòu)上應(yīng)當(dāng)選用雙網(wǎng)架構(gòu)，服務(wù)器應(yīng)當(dāng)應(yīng)用工作機組，基于UNIX服務(wù)器和RISC64bit技術(shù)。
4結(jié)束語
電網(wǎng)運行的核心是電網(wǎng)調(diào)度，開發(fā)和研究智能調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)成為了必然，做好自動化控制系統(tǒng)，確保智能電網(wǎng)調(diào)度自動化控制系統(tǒng)的合理運行，使其能夠更好的為人們服務(wù)。
參考文獻
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控制系統(tǒng)論文4
【摘 要】在社會發(fā)展進步的過程中，自動化技術(shù)也進入了穩(wěn)步發(fā)展的過程。電氣自動化技術(shù)的發(fā)展歷史比較長，并且支撐了我國當(dāng)前工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，對于國家的經(jīng)濟增長以及工業(yè)化的推進有著重大意義。廣泛應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠顯著提升工業(yè)生產(chǎn)的效率，并且避免大量人力資源的浪費，確保企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升，能夠提升相應(yīng)的生產(chǎn)效益。從目前所掌握的情況來看，電氣自動化工程控制系統(tǒng)是一類非常高科技的系統(tǒng)，在操作上非常簡單，同時能夠?qū)芏嗟膯栴}進行積極的預(yù)防，所以具有較大的應(yīng)用意義。文章就此展開討論，并提出合理化建議。
關(guān)鍵詞電氣 自動化 工程 控制系統(tǒng)
在當(dāng)今社會之中，電氣自動化已經(jīng)成為了不可避免的趨勢，純?nèi)斯さ牟僮鞣椒ǜ静贿m合長久的工作。特別是在進入到21世紀以后，各個地方的電力工作開展，都是依托強大的設(shè)備來完成的，如果缺乏了系統(tǒng)的有效支持，很容易在工作上出現(xiàn)惡性循環(huán)的狀況，并且針對電力工作的拓展、修復(fù)、優(yōu)化等，也將產(chǎn)生極大的不良影響。所以，電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，需要得到正確的總結(jié)，同時更加對今后的發(fā)展趨勢進行深度的明確，運用科學(xué)的手段及方法，創(chuàng)造出更高的效益。
1 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀
簡單來講，電氣自動化工程控制系統(tǒng)是一類比較智能化的系統(tǒng)，其固有的操作方法和運行方案是比較多的，各地方在引進該系統(tǒng)以后，則可以充分的結(jié)合地方需求和電力工作的標準，將工作方案做出良好的轉(zhuǎn)變，進而為日常工作提供較多的支持。除此之外，電氣自動化工程控制系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，針對安全性、可靠性等方面，均實施了有效的提升，減少了各種矛盾操作和沖突的問題，確保電氣工作能夠順利的開展，任務(wù)完成率得到了較高的提升。
�。�1）電氣自動化工程控制系統(tǒng)的信息集成化逐步明顯。就系統(tǒng)本身而言，電氣自動化工程控制系統(tǒng)在目前的操作中，能夠滿足工作上的需求。集成化的處理，主要在于縱向、衡量的良好干預(yù)，增添系統(tǒng)內(nèi)容的同時，不會產(chǎn)生嚴重的負擔(dān)現(xiàn)象[1]。除此之外，在研究電氣自動化工程控制系統(tǒng)的過程中，發(fā)現(xiàn)很多的精密設(shè)備，都在朝著微小化的方向發(fā)展，各種芯片、零部件的合理加工、配合，造就了高效率的系統(tǒng)，操作內(nèi)容上也不斷的增加，基本上都通過各類軟件來完成的，對未來工作而言，可以產(chǎn)生較大的積極幫助。
�。�2）分布式控制系統(tǒng)。與過往情況不同的是，當(dāng)代的社會發(fā)展是非�？焖俚模芏喙ぷ鲀�(nèi)容都要得到較快的革新處理，一方面是為了滿足工作上的需求，另一方面則是為了其他的工作進行有效的準備。在現(xiàn)階段的工作當(dāng)中，電氣自動化工程控制系統(tǒng)具有多元化的特點，總控系統(tǒng)的子系統(tǒng)類型多樣，分布式控制系統(tǒng)就是其中之一，并且?guī)砹撕艽蟮姆e極作用。例如，分布式控制系統(tǒng)在操作上非常的簡單，可直接按照主觀上的需求來完成，各個工作任務(wù)之間表現(xiàn)出相互獨立的特點，運作過程中不會產(chǎn)生干擾的情況。每一項工作任務(wù)完成后，都會集中到總體的系統(tǒng)內(nèi)部，進行快速的總結(jié)處理，為電氣運營的良性循環(huán)，做出了較強的保障。
2 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
2.1 創(chuàng)新技術(shù)的深入研究
與一般的系統(tǒng)有所不同，電氣自動化工程控制系統(tǒng)是通過眾多技術(shù)支撐起來的，當(dāng)下所獲得的各項積極成果，都與相關(guān)的技術(shù)存在密切的聯(lián)系。因此，未來的發(fā)展趨勢當(dāng)中，仍然要將各類創(chuàng)新技術(shù)深入的研究，在獲得階段性成果以后，積極的投入使用，不斷對系統(tǒng)做出優(yōu)化處理，創(chuàng)造出更高的價值。
（1）電氣自動化工程控制系統(tǒng)的未來發(fā)展中，智能化創(chuàng)新技術(shù)將會占有主導(dǎo)性的地位�，F(xiàn)下的幾乎所有電氣產(chǎn)品，都在不斷的靠攏智能化，希望由此來帶給消費者更好的體驗[2]。電氣自動化工程控制系統(tǒng)也是一樣的，其在自身的智能化技術(shù)中不斷的豐富以后，系統(tǒng)本身就可以對各類工作情況做出準確的判定，在處理問題過程中，直接按照最優(yōu)的方式來處理，減少過往的不足和缺失。同時，在發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)難以應(yīng)對的問題時，將直接發(fā)出相應(yīng)的報告，及時告知技術(shù)人員處理，將工作效率不斷提升。
（2）智能化技術(shù)在研究到一定程度后，將直接促使電氣自動化工程控制系統(tǒng)整體，轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨戎悄艿南到y(tǒng)。從客觀的角度來分析，智能系統(tǒng)意味著可以在某種程度上，脫離人工的操作，每天自動的運行、總結(jié)、分析、發(fā)出報告等等[3]。工作人員根據(jù)系統(tǒng)的提示來工作，并且按照良性循環(huán)的方法來操作，大大降低了工作出錯的情況，很多方面的工作任務(wù)都可以在較短的時間內(nèi)完成，基本上不會產(chǎn)生嚴重的問題。可是，智能系統(tǒng)還有很多的挑戰(zhàn)需要完成，包括設(shè)備、系統(tǒng)、軟件、硬件的有效結(jié)合等，這些都需要在日后專項研究。
2.2 統(tǒng)一化的電氣自動化工程系統(tǒng)
電氣自動化工程控制系統(tǒng)在今后的發(fā)展趨勢當(dāng)中，還會將“統(tǒng)一性”貫徹落實，由此來加強各方面的穩(wěn)步控制，推動系統(tǒng)本身的價值提升。本文認為，統(tǒng)一電氣自動化工程系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動化產(chǎn)品的周期性設(shè)計、測試與實行、開機與調(diào)試、維護與運行等，這樣能夠最大限度的所見設(shè)計到完工之間的資金和時間。將電氣自動化系統(tǒng)實行統(tǒng)一化管理，關(guān)鍵能夠達到客戶的需求，也就是把開發(fā)系統(tǒng)徹底從運行系統(tǒng)中獨立出來。對于電氣自動化工程控制系統(tǒng)來說，是成功的將電氣自動化系統(tǒng)進行通用化。電氣自動化工程的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成應(yīng)該保障控制現(xiàn)場的設(shè)施、計算機的監(jiān)管體系、企業(yè)工程的管理體系中的通訊數(shù)據(jù)保持通暢。實行網(wǎng)絡(luò)的體系計劃時，不管是使用現(xiàn)場總線還是通訊系統(tǒng)的以太網(wǎng)，需要保障控制元件級到辦公室的環(huán)境之間自動化的整體通訊。
3 結(jié)語
本文對電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢展開討論。在社會進步發(fā)展的過程里，先進科學(xué)技術(shù)的作用不可忽視。電氣自動化工程控制系統(tǒng)就是在生產(chǎn)需求提升和科學(xué)技術(shù)進步的背景下發(fā)展起來的，只有持續(xù)的發(fā)展和創(chuàng)新電子自動化技術(shù)，才能夠滿足當(dāng)前的生產(chǎn)要求，并且積累寶貴的實踐經(jīng)驗。通過四年的學(xué)習(xí)，我的專業(yè)知識得到鞏固和提高，在工作中遇到的技術(shù)難題的以解決，也讓我深刻體會到電氣自動化對人類工業(yè)發(fā)展的重要性。
參考文獻：
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控制系統(tǒng)論文5
在通訊技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展狀態(tài)下，家庭生活環(huán)境更趨于現(xiàn)代化，各種新興技術(shù)直接影響著人們的生活，改變了人們的生活習(xí)慣，提高了人們的生活質(zhì)量，智能家居系統(tǒng)成為技術(shù)手段更新?lián)Q代的體現(xiàn)。智能家居系統(tǒng)利用計算機信息技術(shù)、布線技術(shù)與生活家居的子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，給予家居系統(tǒng)更多的智能選擇，提高了家居環(huán)境的服務(wù)水平。
一、智能家居系統(tǒng)設(shè)計的流程
單片機系統(tǒng)是微機應(yīng)用產(chǎn)品化的最佳機種之一，其系統(tǒng)本身具備很多優(yōu)點。例如，較其他系統(tǒng)，單片系統(tǒng)的體積更小，成本更低，功能性更加強大，單片機所帶來的系統(tǒng)已經(jīng)在智能化產(chǎn)品工業(yè)制作中被廣泛應(yīng)用。并且隨著技術(shù)水平的不斷進步，逐漸完善的單片機系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計過程中的各種要求。
在總體設(shè)計的流程中，外界信息經(jīng)過感應(yīng)器傳導(dǎo)，其信號內(nèi)容進行放大與整形，進一步傳導(dǎo)單片機信號分析處理，再由單片機系統(tǒng)與外部信息結(jié)構(gòu)進行指導(dǎo)交換，引導(dǎo)紅外與光電裝置，將信息內(nèi)容傳遞于執(zhí)行器件。在控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)控制器會接收到遠端傳遞過來的信號，并且對其解碼，再傳遞給中央處理系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)的設(shè)計中，我們要充分考慮用戶使用的便捷性，在控制系統(tǒng)中添加語音提示操作系統(tǒng)，使用戶能夠在無人值守系統(tǒng)的情況下，更好地進行系統(tǒng)操作。
二、智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計
(一)傳感器應(yīng)用設(shè)計
傳感器的應(yīng)用設(shè)計，是家庭智能設(shè)計過程中的信號來源。在傳感器設(shè)計上，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品本身的特點添加各種感應(yīng)裝置。在智能家居系統(tǒng)中，火災(zāi)警報傳感器是設(shè)計的第一項，火災(zāi)煙霧傳感器的體積小、可靠性高，能夠及時將煙霧信號轉(zhuǎn)換為電信號，在智能家居的設(shè)計中，煙霧傳感器可以固定在每個房間的天花板或者墻壁上，將家居系統(tǒng)與小區(qū)或消防警報系統(tǒng)相鏈接，充分利用智能家居系統(tǒng)的安全性。
其次，我們要設(shè)立可燃氣體傳感器，將感應(yīng)器放置于廚房等氣體容易泄露的地方，監(jiān)視氣體疏通管道的安全性，如果發(fā)生天然氣泄露等情況，感應(yīng)器會自動關(guān)閉天然氣輸送管道閥門，并且向外界發(fā)出信號，及時通知家庭以及小區(qū)物業(yè)，降低財產(chǎn)損失。在可燃氣體感應(yīng)器設(shè)置上，利用氣體濃度來對天然氣等裝置進行監(jiān)控。在智能家居生活中，防盜報警系統(tǒng)可以分為兩部分，一部分是對家庭周圍環(huán)境的防護，例如周圍環(huán)境的監(jiān)視控制，門窗系統(tǒng)中的開關(guān)以及玻璃周圍的感應(yīng)系統(tǒng)等;另一部分是針對
家庭無人的情況，對于室內(nèi)的感應(yīng)防盜系統(tǒng)，利用紅外感應(yīng)裝置，在他人進入房間且未關(guān)閉監(jiān)控系統(tǒng)的情況下發(fā)出警報。在房間有人活動的時候，關(guān)閉室內(nèi)防盜系統(tǒng)，開啟室外防盜系統(tǒng)，在無人活動的情況下，室外系統(tǒng)與室內(nèi)系統(tǒng)均開啟，并且防盜系統(tǒng)的靈敏程度可以根據(jù)房屋周圍環(huán)境而設(shè)定。
(二)通訊接口應(yīng)用設(shè)計
智能家居的生活控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通信電路需要完成信息的接受與發(fā)送、與計算機的溝通、與軟件的控制等幾個方面。分析模塊組成部分可以發(fā)現(xiàn)，GSM基帶處理器相較于供電模塊、閃存、天線接口等幾個部分而言是TC35的核心，GSM主要負責(zé)處理終點內(nèi)的語音與數(shù)據(jù)信號，并且在不需要額外增加電路支持的情況下，可以完成FR和EFR的編碼工作。
在連接方式上，TC35與單片機需要采用串行異步通信接口，使用紅外和通信電纜兩種傳輸方式進行傳輸。在整體的傳輸設(shè)計過程中，紅外接口的特點在于信號穩(wěn)定，接口之間相互獨立，使用方面抗干擾性強，不會對手機的通訊產(chǎn)生影響，缺點是傳輸?shù)木嚯x有限，傳播的方向受到接口的限制。而電纜連接的通訊裝置傳輸距離遠，可靠性高，不過缺點在于傳輸接口的電氣參數(shù)不兼容，設(shè)計過程中容易對手機的通訊產(chǎn)生影響。在接口的設(shè)計中，要分析家庭周圍的環(huán)境，考慮接口信號對于家庭通訊設(shè)備的影響，選擇合適的接口，應(yīng)力求將紅外接口與電纜接口進行結(jié)合，提高智能家居系統(tǒng)工作的效率。
(三)紅外線應(yīng)用設(shè)計
在系統(tǒng)設(shè)計的控制方面，可以加入更多的紅外設(shè)計理念，在智能家居設(shè)計中，紅外遙控器是被廣泛應(yīng)用的，但是在實際操作過程中，一個紅外遙控器所針對的只是特定的品牌產(chǎn)品，遙控器之間的兼容性很差，在新型智能家居設(shè)計中，可以利用紅外插座、紅外開關(guān)等產(chǎn)品，將電器的操作信號與電信號進行混合，利用紅外系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)與記憶功能，使紅外插座成為信號傳遞的樞紐，同時利用單片機對遙控器發(fā)射出信號的波形進行測量，然后對測量數(shù)據(jù)進行反饋，從而提高遙控器的效率，實現(xiàn)家庭智能控制系統(tǒng)的優(yōu)化。
總之，在智能家居系統(tǒng)的設(shè)計中，首先要明確選擇系統(tǒng)的性質(zhì)，其次建立合理的設(shè)計流程。設(shè)計過程要符合信息技術(shù)的要求，并且最大化地提高用戶的使用效率。在應(yīng)用設(shè)計方面，分析傳感器的種類并選擇合適的連接端口，提高控制系統(tǒng)的靈敏度，并結(jié)合紅外線感應(yīng)技術(shù)，增強智能家居控制系統(tǒng)的完整性，使其能更好地提高人們生活質(zhì)量。
控制系統(tǒng)論文6
一、職校電氣控制中自動控制系統(tǒng)的軟件和硬件的教學(xué)特點分析
計算機控制的自動控制系統(tǒng)主要由工業(yè)生產(chǎn)對象和計算機控制系統(tǒng)兩個大部分構(gòu)成，通過計算機將被控端的相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)進行采樣分析，通過輸入通道將模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字數(shù)據(jù)，對被控對象進行數(shù)字化的控制，并通過計算機進行監(jiān)控，通過計算機完成控制、運算、判斷、比較等各項功能，計算機通過實時的數(shù)據(jù)采集進行實時決策和控制，適時的向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令。通過上述過程的不斷重復(fù)執(zhí)行，使整個系統(tǒng)按照靜態(tài)和動態(tài)指令進行控制和執(zhí)行。通過計算機控制的自動控制系統(tǒng)包括被控對象和計算機兩大部分構(gòu)成，其中硬件包括控制主計算機、外圍設(shè)備和接口電路等構(gòu)成，通過各傳感器將信號采集，經(jīng)過計算機將數(shù)據(jù)進行處理和分析，對被控對象進行反饋控制，軟件系統(tǒng)包括通用軟件和開發(fā)軟件，開發(fā)軟件具有各種數(shù)字語言處理程序、編輯程序、仿真程序等。自動控制的計算機系統(tǒng)根據(jù)控制對象的不同，所采用的控制系統(tǒng)也不同。應(yīng)用最多的是操作指導(dǎo)控制，它的特點是可以將生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進行收集和加工處理，操作者根據(jù)這些參數(shù)進行必要的操作和控制，這個系統(tǒng)最大的優(yōu)點是操作簡單、穩(wěn)定可靠，常用于數(shù)據(jù)檢測和數(shù)字模型的處理和新程序的調(diào)試等。另一類分級控制系統(tǒng)的應(yīng)用也是比較多的，它是由幾臺大中小型的計算機組成，分別執(zhí)行各種功能，分為指揮計算機控制系統(tǒng)和控制級計算機系統(tǒng)，可以根據(jù)管理的范圍和企業(yè)規(guī)模的大小分為公司級、工廠級和車間級等。在自動控制系統(tǒng)中，單片機的應(yīng)用也是非常廣泛的，單片機具有可靠性高、功能強、體積小的優(yōu)勢，具有擴展性強的功能，可以實現(xiàn)多級和分布式控制。
二、職校教學(xué)中單片機控制的開發(fā)及應(yīng)用分析
在職校教學(xué)中，單片機應(yīng)用的開發(fā)過程有別于一般的電子產(chǎn)品的開發(fā)，除了硬件設(shè)計的合理和接線準確外，還要進行軟件的編輯，要考慮軟件和硬件的兼容性。對于單片機控制系統(tǒng)的開發(fā)一般是要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能確定總體的設(shè)計方案、進行硬件和軟件開發(fā)、在設(shè)備上開展仿真測試和實驗、進行設(shè)備的安裝和調(diào)試、最后是產(chǎn)品化的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。硬件的開發(fā)要在系統(tǒng)總體設(shè)計的框架下完成，軟件的開發(fā)具有實時性、可靠性和靈活性的特點，采用模塊化開發(fā)的方法，進行主程序開發(fā)、子程序開發(fā)、中斷服務(wù)程序的開發(fā)等，在各個模塊內(nèi)還可以細化順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)等。在安裝調(diào)試時要確認軟件和硬件的設(shè)計合理和準確，符合要求后再進行正式的安裝和調(diào)試，根據(jù)控制的效果和要求對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行測試和驗證，滿足設(shè)計方案的目標和要求。
三、結(jié)語
總而言之，電氣自動控制技術(shù)的應(yīng)用大大提高了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的效率，降低了人工成本，但在實際應(yīng)用時還是會出現(xiàn)一些自動化設(shè)備無法完全代替人工的情況，相信在自動化技術(shù)不斷完善的今天，這些情況會得到改善和進步，人工智能的應(yīng)用會越來越穩(wěn)定和成熟。
控制系統(tǒng)論文7
摘要：高溫泵試驗用水溫度控制系統(tǒng)以Ｓ７－３００ＰＬＣ為核心控制模塊，調(diào)用ＦＢ４１功能塊進行ＰＩＤ運算，然后由ＰＬＣ調(diào)用脈沖寬度調(diào)制器ＦＢ４３將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)化為開關(guān)量進而控制加熱裝置。采用分段ＰＩＤ控制，將實際溫度值和設(shè)定值的偏差分為幾個階段，不同階段采用不同的ＰＩＤ參數(shù)，解決了加熱過程中溫度超調(diào)、波動幅度大以及加熱時間長等問題。該方案已應(yīng)用到實際企業(yè)橫向課題中，經(jīng)驗證控制精度高、穩(wěn)定性好。
關(guān)鍵詞：高溫泵；溫度控制；分段ＰＩＤ控制
隨著我國工業(yè)化進程的快速發(fā)展，高揚程高速泵用于輸送高溫介質(zhì)已很普遍。如核電用泵一般都在高溫高壓條件下工作，其性能及運行可靠性將直接對核電能力及安全產(chǎn)生影響［１－３］。所以出廠前必須對該類泵進行試驗。傳統(tǒng)的水泵控制系統(tǒng)主要是由繼電器控制線路組成，存在諸多不足，本文采用ＰＬＣ控制提高了系統(tǒng)的自動化水平。相對傳統(tǒng)水泵微機測試系統(tǒng)而言，其處理速度快、精度高、抗干擾能力強以及實時控制性更好［４－５］。本文以某企業(yè)具體橫向課題為研究背景，采用Ｓ７－３００ＰＬＣ核心控制系統(tǒng)來實現(xiàn)高溫離心泵閉式管路試驗，主要分析了溫度控制系統(tǒng)，控制過程中采用分段ＰＩＤ控制方法、調(diào)用ＦＢ４３功能塊將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)化為周期性輸出的脈沖串，通過固態(tài)繼電器實現(xiàn)對加熱裝置的開關(guān)控制。
１溫度控制系統(tǒng)設(shè)計
�。保睖囟瓤刂苹芈方M成
被試泵為高溫泵，做閉式管路試驗時需將儲水罐內(nèi)水溫加熱到指定數(shù)值。本試驗加熱裝置是在罐體底部內(nèi)置的加熱棒�？刂葡到y(tǒng)采用Ｓ７－３００ＰＬＣ為控制模塊，上位機采用易控組態(tài)軟件為監(jiān)控平臺，主要進行人機界面設(shè)置以及泵的性能分析。利用ＰＴ１００溫度傳感器進行溫度采集，溫度信號經(jīng)過壓力變送器后傳輸給ＰＬＣ的模擬量輸入模塊ＳＭ３３１，經(jīng)過ＰＬＣ濾波處理后得到實際溫度值，作為過程變量ＰＶ進行下一步計算。利用設(shè)定溫度值ＳＰ與過程變量ＰＶ的偏差進行ＰＩＤ運算，將ＰＩＤ運算結(jié)果以周期性脈沖串輸出到固態(tài)繼電器，由固態(tài)繼電器控制加熱裝置，整個控制過程構(gòu)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。ＰＬＣ通過模擬量采集模塊ＳＭ３３１反饋回來的實時溫度ＰＶ，獲取偏差值ＥＲ，偏差經(jīng)過ＰＩＤ調(diào)節(jié)器運算輸出，控制加熱裝置加熱時間，以克服偏差，促使偏差趨近于零，溫度控制框圖見圖１。ＰＩＤ輸出為模擬量，加熱裝置的開關(guān)為開關(guān)量，試驗中ＰＬＣ調(diào)用ＦＢ４１功能塊進行ＰＩＤ運算，然后再調(diào)用脈沖寬度調(diào)制器ＦＢ４３，ＦＢ４３的脈沖發(fā)生器（ＰＵＬＳＥＧＥＮ）一般與ＦＢ４１的連續(xù)調(diào)節(jié)控制器（ＣＯＮＴ＿Ｃ）一起使用，即將ＦＢ４１的輸出作為ＦＢ４３的輸入。ＦＢ４３的脈沖發(fā)生器可以通過調(diào)制脈沖寬度，將其輸入變量“ＩＮＶ”（＝ＰＩＤ控制器的輸出）轉(zhuǎn)換為一恒定周期的脈沖串，即將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)化為周期性脈沖串，通過固態(tài)繼電器實現(xiàn)對加熱裝置的開關(guān)控制。
�。保矞囟葌鞲衅鲾�(shù)據(jù)采集處理
罐體上只有一個溫度傳感器，受外界溫度變化及硬件自身精度等因素影響，采集一個溫度信號作為過程變量值并不準確。本試驗采用均值濾波的方式來保證其準確性。程序中設(shè)定每５０ｍｓ取一個溫度值并依次排列，順序�。保皞�數(shù)值，然后去掉最大最小值，剩余取平均值作為實際溫度值。均值濾波部分程序如下（該段程序采用結(jié)構(gòu)化控制語言（ＳＣＬ）編寫）：ＶＡＲ＿ＯＵＴＰＵＴＰＩＷ＿ＯＵＴ：ＲＥＡＬ；ＥＮＤ＿ＶＡＲＶＡＲ＿ＴＥＭＰＥＮＤ＿ＶＡＲＶＡＲＰＩＷ＿ＩＮ＿ＲＥＡＬ：ＲＥＡＬ；ＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ：ＡＲＲＡＹ［０．．９］ＯＦｒｅａｌ；Ｆ＿ＣＯＵＮＴ：ＩＮＴ；ＴＯＴＡＬ＿ＤＡＴＡ：ＲＥＡＬ；ＥＮＤ＿ＶＡＲＴＯＴＡＬ＿ＤＡＴＡ：＝０．０；ＰＩＷ＿ＩＮ＿ＲＥＡＬ：＝ＰＩＷ＿ＩＮ；ＦＯＲＦ＿ＣＯＵＮＴ：＝０ＴＯ８ＢＹ１ＤＯＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ［Ｆ＿ＣＯＵＮＴ］：＝ＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ［Ｆ＿ＣＯＵＮＴ＋１］；ＥＮＤ＿ＦＯＲ；ＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ［９］：＝ＰＩＷ＿ＩＮ＿ＲＥＡＬ；ＦＯＲＦ＿ＣＯＵＮＴ：＝０ＴＯ９ＢＹ１ＤＯＴＯＴＡＬ＿ＤＡＴＡ：＝ＴＯＴＡＬ＿ＤＡＴＡ＋ＤＡＴＡ＿ＳＴＯＲＥ［Ｆ＿ＣＯＵＮＴ］；ＥＮＤ＿ＦＯＲ。
２分段ＰＩＤ控制及提前加熱補償
２．１分段ＰＩＤ控制方法應(yīng)用
�。校桑目刂埔�(guī)律是通過比例（Ｐ）、積分（Ｉ）以及微分（Ｄ）計算獲得輸出結(jié)果，將ＰＩＤ中的微分部分設(shè)置為０，則ＰＩＤ控制變?yōu)椋校煽刂�。本文的溫度控制系統(tǒng)采用ＰＩ控制。溫度控制過程中，在設(shè)置比例系數(shù)和積分時間常數(shù)時，要么超調(diào)量過大，要么調(diào)節(jié)時間過長，難以找到一個合適的比例系數(shù)和積分時間。如果引入分段ＰＩＤ控制，將比例系數(shù)與積分時間作為變量，而不是整個控制過程用一固定值。當(dāng)設(shè)定值（ＳＰ）與過程變量（ＰＶ）偏差較大時，適當(dāng)加強比例與積分作用，使ＰＩＤ輸出在短時間內(nèi)迅速增長；當(dāng)偏差較小時，將比例與積分作用適當(dāng)減弱，讓ＰＩＤ輸出減速；當(dāng)偏差很小時，再進一步減小比例與積分作用，讓ＰＩＤ的輸出加速度進一步放慢。該控制過程在偏差較大時加快了升溫速度，偏差較小時又避免了超調(diào)情況出現(xiàn)，使得整個系統(tǒng)的控制性能大大提高［６］。按照上述控制思路將ＰＩＤ分為三段。程序編寫時需根據(jù)系統(tǒng)的實際情況而定，分段點以偏差率為基準，偏差率等于偏差值ＥＲ除以設(shè)定值ＳＰ。當(dāng)偏差率大于５０％時，比例系數(shù)與積分時間分別為ｇａｉｎ１和ＴＩ１；當(dāng)偏差率在５０％～２０％時比例系數(shù)與積分時間分別為ｇａｉｎ２和ＴＩ２；當(dāng)偏差率小于２０％時比例系數(shù)與積分時間分別為ｇａｉｎ３和ＴＩ３。比例系數(shù)和積分時間具體數(shù)值通過多次試驗歸納總結(jié)得出。
�。玻蔡崆凹訜嵫a償應(yīng)用
本閉式管路系統(tǒng)需對４種不同規(guī)格型號的泵進行試驗，４種泵對應(yīng)管徑分別為ＤＮ１５、ＤＮ２５、ＤＮ５０、ＤＮ１００。試驗過程如下：當(dāng)罐體內(nèi)水溫達到設(shè)定值時，先開啟對應(yīng)管路閥門，然后開被試泵電機進行試驗。由于加熱罐為密封罐，管路中水溫相對加熱罐中水溫度低很多，當(dāng)被試泵初運轉(zhuǎn)時，隨著管路中水循環(huán)進入加熱罐，罐體內(nèi)水溫會急劇下降，管徑不同，下降幅度不同，管徑越大，下降幅度越大。管徑ＤＮ１００的被試泵初運行時，檢測到罐體內(nèi)溫度大約降１５℃左右，管徑ＤＮ５０的大約降１０℃左右，管徑ＤＮ２５的大約降７℃左右，ＤＮ１５管路水溫下降不大，采用正常ＰＩＤ調(diào)節(jié)即可。針對上述問題，為了加快升溫速度，在程序中引入提前加熱補償?shù)姆椒�，具體如下：在被試泵開啟之前，開閥門時就進行加熱補償，如ＤＮ１００管路，將補償輸出設(shè)為２０％，此時正常ＰＩＤ的輸出若為２０％，則兩者相加之和為４０％，將４０％作為ＦＢ４３功能塊的輸入。即在溫度驟降之前就進行加熱補償，充分了利用這個時間差。當(dāng)檢測到罐體內(nèi)水溫和設(shè)定溫度值之差在２℃以內(nèi)，則停止加熱補償，進行正常的ＰＩＤ調(diào)節(jié)。由ＰＩＤ調(diào)節(jié)器的輸出工作模式可知ＰＩＤ輸出是０％～１００％中的一個值，加上補償后可能大于１００％，為此將兩者之和限幅為１００％。提前加熱補償與正常不進行補償?shù)恼{(diào)節(jié)相比，加熱速度明顯提升。
３結(jié)論
本文通過調(diào)用ＦＢ４３功能塊，將ＰＩＤ模擬量輸出轉(zhuǎn)化為周期性脈沖串輸出，控制加熱裝置開關(guān)。分段ＰＩＤ控制方法的應(yīng)用使得系統(tǒng)的控制性能得到改善；提前加熱補償提高了加熱速度，具體補償量目前是根據(jù)試驗多次嘗試獲得的，后續(xù)研究可進一步進行理論驗證并尋找出更合適的方法。
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控制系統(tǒng)論文8
摘 要 電氣自動化工程控制系統(tǒng)是現(xiàn)代化工業(yè)的一個重要方向標，它是推動社會全面發(fā)展和進步的重要力量。從這些方面來看，加強對電氣自動化工程控制系統(tǒng)的理論研究就有著實際性意義。本文則主要就是電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進行詳細分析，并結(jié)合實際探索其發(fā)展的趨勢，希望能夠通過此次的理論研究對實際發(fā)展有所裨益。
關(guān)鍵詞電氣自動化 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
隨著我國的科學(xué)技術(shù)有了蓬勃的發(fā)展，其中對電氣自動化也有著重要的推動作用，而電氣自動化工程控制系統(tǒng)是將來電網(wǎng)管理的核心系統(tǒng)。針對電氣自動化工程企業(yè)而言，電氣自動化技術(shù)能夠有效的將人力勞動的強度最大化的降低，同時也能夠提高工作的效率以及檢測的精確度，在安全事故方面也能夠得到有效降低。
1 電氣自動化工程控制系統(tǒng)理論分析
1.1 分布式控制系統(tǒng)理論分析
電氣自動化工程控制系統(tǒng)主要是建立在先進科技基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它對企業(yè)的發(fā)展所起到的作用愈來愈重要。我國經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)在電氣自動化技術(shù)領(lǐng)域有了很迅速的進步，在這一技術(shù)方面的競爭也日益的激烈，從現(xiàn)階段電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看分布式控制系統(tǒng)還占據(jù)著關(guān)鍵地位。這一系統(tǒng)主要是對于集中式控制系統(tǒng)而言的新型控制系統(tǒng)，是從集中式控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上演變而來，有著可靠性以及實時性的特征。這一系統(tǒng)自身也存在著一些缺陷，主要就是受到混合體系制約在可靠性方面還有待加強，并在維修方面也顯得相對有難度，在這一系統(tǒng)生產(chǎn)的廠家來說沒有統(tǒng)一標準，這些方面都需要進行改革創(chuàng)新。
1.2 系統(tǒng)的信息集成化理論分析
電氣自動化工程控制系統(tǒng)在發(fā)展的過程中逐漸向著更高的方向邁進，主要就是在控制技術(shù)上得到了延伸擴展，并在管理水平方面得到了擴大。前者主要涵蓋著電氣工程自動化將控制設(shè)備和對其研究開發(fā)進行相關(guān)改善。而后再則是對企業(yè)各種資金以及人力進行的合理分配。這樣在技術(shù)的延伸作用下，一些新興的微電子處理技術(shù)也逐漸的進入到自動化工程控制技術(shù)并和其相關(guān)的軟件組合的發(fā)展隊伍中來。
1.3 集中監(jiān)控方式控制系統(tǒng)理論分析
電氣自動化工程控制系統(tǒng)中的集中監(jiān)控方式主要是設(shè)計師將控制功能集中到同一處理器上，這樣就導(dǎo)致了實際處理的速度發(fā)生偏慢，倘若是對所有能夠控制的設(shè)備進行控制，監(jiān)控數(shù)量就會過多，這樣就導(dǎo)致了主機空間被大量占據(jù)。與此同時，在通信線路信息傳送能力上也會有著更高的要求，這樣就增加了生產(chǎn)成本以及維護的費用，在維修難度上也會增加。
2 電氣自動化工程控制系統(tǒng)發(fā)展前景分析
2.1 安全性趨勢分析
我國的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進步過程中，電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展將會朝著更加安全的過程進行發(fā)展，安全防范技術(shù)的集成化是重要的發(fā)展方向，重點來說就是怎樣能夠保證人和環(huán)境以及機器這幾個方面的安全實現(xiàn)。倘若是在不安全的情況下應(yīng)當(dāng)怎樣選擇用最低的資金實現(xiàn)安全方案制定問題，從實際情況老看，我國將主要會從安全級別較高領(lǐng)域開始，從硬件向著軟件領(lǐng)域逐步得到強化，對電氣自動化工程控制系統(tǒng)的安全問題進行全面性的研究研討。
2.2 創(chuàng)新技術(shù)趨勢分析
隨著我國自動化水平的發(fā)展不斷提升，針對電氣自動化工程系統(tǒng)控制在現(xiàn)階段的水平將得不到實際需求，那么在創(chuàng)新技術(shù)上的強化將會是將來的重要發(fā)展趨勢。尤其是在目前市場化環(huán)境不穩(wěn)定情況下，競爭的日益激烈也會促使創(chuàng)新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，從而使得電氣自動化工程控制系統(tǒng)在這一技術(shù)的支持下不斷的進步發(fā)展。電氣自動化企業(yè)對自身的創(chuàng)新能力要得到不斷提升，為這一領(lǐng)域的發(fā)展研究打開更開闊的發(fā)展空間，政府在其中也有著主導(dǎo)性作用，所以在政策上扶持以及在相關(guān)機制體系上哦完善建立也會逐漸實現(xiàn)。這些都為電氣自動化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新提供了發(fā)展條件。
2.3 標準化接口發(fā)展趨勢分析
控制系統(tǒng)的標準化是提高自動化水平的保障，從微軟的發(fā)展經(jīng)驗來看，其之所以有著快速進行和發(fā)展正是因為技術(shù)上的同時使然，這才對公司內(nèi)部的通信問題得到有效的避免，這從另一方面來說在工程的時間方面也得到了最大化的節(jié)省。所以這對電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展有著很好的經(jīng)驗作用，在這一方面完全可以吸收有效的經(jīng)驗，促進自身的發(fā)展。在電氣自動化工程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的作用下，管理人員可通過PC系統(tǒng)對電氣自動化工程控制系統(tǒng)實施實時監(jiān)控并對所出現(xiàn)的情況采取快速管理，這樣就對企業(yè)間的通訊困難問題得到了有效解決。
2.4 市場化趨勢分析
當(dāng)前的市場競爭已經(jīng)愈來愈激烈，所以加強產(chǎn)品的市場化程度是獲取競爭優(yōu)勢的重要手段。產(chǎn)品想要得到長久的發(fā)展，那么就需要對制造部門的體制改革進一步的深化，同時也要能夠?qū)κ袌龌淖兓陀绊戇M行充分關(guān)注。這樣才能夠保證產(chǎn)品能夠?qū)κ袌龅陌l(fā)展需求得到滿足，而電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展正是如此，不僅僅是依靠技術(shù)上的大力投入，還要在零配件的生產(chǎn)市場化以及專業(yè)化等方面得到加強。這樣就對資源的配置率能夠起到顯著的促進作用，對電氣自動化工程控制系統(tǒng)的整體發(fā)展也有著推動效果，這也將是未來發(fā)展的一個重要趨勢。
3 結(jié)語
總而言之，當(dāng)前的市場化經(jīng)濟逐步形成，所以對電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展也會帶來相應(yīng)的影響，在這一嚴峻的發(fā)展背景下，電氣自動化工程控制系統(tǒng)要想取得革命性的發(fā)展，就必須要將創(chuàng)新精神在實際當(dāng)中得到融入。同時還要對市場變化進行深入了解，對發(fā)展中出現(xiàn)的問題也要能夠及時的發(fā)展并有效解決，從多方面進行考慮問題，只有如此才能夠最大限度的推動電氣自動化工程控制系統(tǒng)的長久發(fā)展。
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控制系統(tǒng)論文9
工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)是綜合運用信息技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)等，對現(xiàn)場設(shè)備進行檢測控制，實現(xiàn)工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)過程自動化的應(yīng)用系統(tǒng)。ICS在冶金、電力、石化、水處理、鐵路、食品加工等行業(yè)，以及軍工的航空、航天、船舶、艦艇、潛艇等領(lǐng)域的自動化生產(chǎn)管理系統(tǒng)中都得到了廣泛地應(yīng)用。
1 工業(yè)控制系統(tǒng)安全現(xiàn)狀
與傳統(tǒng)信息系統(tǒng)安全需求不同，ICS設(shè)計需要兼顧應(yīng)用場景與控制管理等多方面因素，并且優(yōu)先考慮系統(tǒng)的高可用性和業(yè)務(wù)連續(xù)性。鑒于ICS的特定設(shè)計理念，缺乏有效的工業(yè)安全防御和數(shù)據(jù)通信保密措施是很多ICS所面臨的共同問題。
傳統(tǒng)的ICS多為車間/廠區(qū)局域網(wǎng)ICS，系統(tǒng)特點包括專有網(wǎng)絡(luò)、專有操作系統(tǒng)、無以太網(wǎng)絡(luò)、沒有因特網(wǎng)的鏈接。從網(wǎng)絡(luò)安全角度，系統(tǒng)是安全的。
現(xiàn)今的ICS開始與互聯(lián)網(wǎng)或辦公網(wǎng)直接/間接互聯(lián)，形成從控制網(wǎng)到信息網(wǎng)的大系統(tǒng)ICS，系統(tǒng)特點包括以太網(wǎng)無處不在、無線設(shè)備、遠程配置和監(jiān)控、Windows和Linux等流行操作系統(tǒng)。從網(wǎng)絡(luò)安全角度，系統(tǒng)存在巨大安全隱患，很容易被駭客攻擊。
2 工業(yè)控制系統(tǒng)安全漏洞及風(fēng)險分析
隨著工業(yè)信息化進程的快速推進，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始在工控領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了系統(tǒng)間的協(xié)同和信息分享，極大地提高了企業(yè)的綜合效益。與此同時，暴露在互聯(lián)網(wǎng)等公共網(wǎng)絡(luò)中的工業(yè)控制系統(tǒng)也必將面臨病毒、木馬、駭客入侵、拒絕服務(wù)等傳統(tǒng)的信息安全威脅，而且由于工業(yè)控制系統(tǒng)多被應(yīng)用在電力、交通、石油化工、核工業(yè)等國家重要行業(yè)中，其安全事故造成的社會影響和經(jīng)濟損失會更為嚴重。
2.1工業(yè)控制系統(tǒng)安全漏洞
工業(yè)控制系統(tǒng)安全漏洞包括：策略與規(guī)則漏洞、平臺漏洞、網(wǎng)絡(luò)漏洞。
2.1.1 策略與規(guī)則漏洞
缺乏工業(yè)控制系統(tǒng)的安全策略、缺乏工業(yè)控制系統(tǒng)的安全培訓(xùn)與意識培養(yǎng)、缺乏工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)備安全部署的實施方法、缺乏工業(yè)控制系統(tǒng)的安全審計、缺乏針對工業(yè)控制系統(tǒng)的配置變更管理。
2.1.2 平臺漏洞
平臺漏洞包括：平臺配置漏洞、平臺硬件漏洞、平臺軟件漏洞、惡意軟件攻擊。
(1)平臺配置漏洞
包括關(guān)鍵配置信息未備份、關(guān)鍵信息未加密存儲、沒有采用口令或口令不滿足長度和復(fù)雜度要求、口令泄露等。
(2)平臺硬件漏洞
包括關(guān)鍵系統(tǒng)缺乏物理防護、未授權(quán)的用戶能夠物理訪問設(shè)備、對工業(yè)控制系統(tǒng)不安全的遠程訪問。
(3)平臺軟件漏洞
包括拒絕服務(wù)攻擊(DOS攻擊)、采用不安全的工控協(xié)議、采用明文傳輸、未安裝入侵檢測系統(tǒng)與防護軟件等。
(4)惡意軟件攻擊
包括未安裝防病毒軟件等。
2.1.3 網(wǎng)絡(luò)漏洞
(1)網(wǎng)絡(luò)配置漏洞
包括有缺陷的網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)、口令在傳輸過程中未加密、未采取細粒度的訪問控制策略、安全設(shè)備配置不當(dāng)。
(2)網(wǎng)絡(luò)硬件漏洞
包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理防護不充分、未采取有效的措施保護物理端口、關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備未備份。
(3)網(wǎng)絡(luò)邊界漏洞
包括未定義網(wǎng)絡(luò)安全邊界、未部署防火墻或配置不當(dāng)、未采取信息流向控制措施。
2.2 工業(yè)控制系統(tǒng)安全風(fēng)險分析
電力故障、自然災(zāi)害、軟硬件故障、駭客攻擊、惡意代碼都會對ICS系統(tǒng)產(chǎn)生影響。其中，電力故障、自然災(zāi)害和軟/硬件故障，屬于信息安全范疇之外，而非法操作、惡意代碼和駭客攻擊作為信息安全威脅的主要形式，往往很難被發(fā)現(xiàn)或控制，對ICS網(wǎng)絡(luò)安全運行的威脅和影響也最大。
(1)利用USB協(xié)議漏洞在U盤中植入惡意代碼
U盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)：U盤由芯片控制器和閃存兩部分組成，芯片控制器負責(zé)與PC的通訊和識別，閃存用來做數(shù)據(jù)存儲;閃存中有一部分區(qū)域用來存放U盤的固件，控制軟硬件交互，固件無法通過普通手段進行讀取。
USB協(xié)議漏洞：USB設(shè)備設(shè)計標準并不是USB設(shè)備具備唯一的物理特性進行身份驗證，而是允許一個USB設(shè)備具有多個輸入輸出設(shè)備的特征。
這樣就可以通過U盤固件逆向重新編程，將U盤進行偽裝，偽裝成一個USB鍵盤，并通過虛擬鍵盤輸入集成到U盤固件中的惡意代碼而進行攻擊。
(2)利用組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫漏洞進行攻擊
ICS系統(tǒng)采用的組態(tài)軟件，缺乏安全防護措施，往往公開訪問其實時數(shù)據(jù)庫的途徑，以方便用戶進行二次開發(fā)，從而可利用此漏洞，遠程/本地訪問數(shù)據(jù)庫，獲取全部數(shù)據(jù)庫變量，選取關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行訪問并篡改，從而達到攻擊目的。
2.3 工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全風(fēng)險總結(jié)
病毒：可引起工控設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)故障，破壞生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)或影響網(wǎng)絡(luò)正常服務(wù)，如蠕蟲病毒等。
緩沖區(qū)溢出攻擊：利用設(shè)計漏洞進行的攻擊。
拒絕服務(wù)攻擊：惡意造成拒絕服務(wù)，造成目標系統(tǒng)無法正常工作或癱瘓，或造成網(wǎng)絡(luò)阻塞。
網(wǎng)絡(luò)嗅探：可捕獲主機所在網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)包，一旦被惡意利用，獲取了目標主機的關(guān)鍵信息則可對目標主機實施進一步攻擊。
IP欺騙：可通過技術(shù)手段利用TCP/IP協(xié)議缺陷，偽裝成被信任主機，使用被信任主機的源地址與目標主機進行會話，在目標主機不知的情況下實施欺騙行為。
口令破解：攻擊者若通過一定手段取得用戶口令，提升權(quán)限進入目標系統(tǒng)，對目標主機進行完全控制。
3 工業(yè)控制系統(tǒng)安全檢查
3.1 檢查對象
包括工藝、工程分析、控制系統(tǒng)信息安全后果分析、安全防護能力分析等。
3.2 檢測方式
包括訪談、現(xiàn)場測試、離線測試、測試床或另外搭建測試環(huán)境測試。
3.3 檢測內(nèi)容
應(yīng)包括信息流轉(zhuǎn)過程中遇到的一切鏈路、設(shè)備(硬件程序、模塊組件)、人員等。
管理檢查需要準備的資料：信息安全相關(guān)管理制度和安全策略;設(shè)備保密管理制度;系統(tǒng)運行管理制度、產(chǎn)品供應(yīng)商(或者代理商)、系統(tǒng)集成商等提供的資質(zhì)證明、授權(quán)證明、合格證書等。
技術(shù)檢查需要準備的資料：招標合同技術(shù)規(guī)格書;詳細設(shè)備清單;設(shè)備配置及使用說明;網(wǎng)絡(luò)拓撲圖;輸入輸出端口信息;DNC服務(wù)器配置及使用說明;設(shè)備的連接說明、功能說明、操作手冊。
運維檢查需要準備的資料：運行維護管理制度、訪問控制端口設(shè)置情況記錄、運行維護報告、應(yīng)急預(yù)案方案、應(yīng)急演練記錄。
3.4 檢測重點
重點檢查輸入輸出端口使用、設(shè)備安全配置、運維安全措施的落實情況，同時檢查資產(chǎn)管理情況，訪問控制策略、備份及應(yīng)急管理等方面。
4 結(jié)束語
通過上面的分析與研究，工業(yè)控制系統(tǒng)還存在許多的漏洞和安全風(fēng)險，只有充分認識到這些漏洞，才能利用信息安全手段不斷的處置這些漏洞，使風(fēng)險降到最低。同時我們應(yīng)該認識到，工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全技術(shù)是一門不斷深入發(fā)展的技術(shù)，隨著工業(yè)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用和不斷發(fā)展，其信息安全必將面臨更加嚴峻的挑戰(zhàn)，隨之信息安全技術(shù)的研究也必將快速推進。
控制系統(tǒng)論文10
分散控制系統(tǒng)，即以多個微處理器為核心的過程控制采集站。分散控制系統(tǒng)之所以能夠廣泛應(yīng)用在我國的火電廠自動化控制中，主要得益于分散控制系統(tǒng)較為成熟的應(yīng)用經(jīng)驗和運行業(yè)績。人們對分散控制系統(tǒng)的特性有了越來越多的認識，并且逐漸接受和認可。火電廠對分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用，有利于火電廠的單元機組熱工自動化水平的提高，能夠適應(yīng)如今電力需求連年增大的發(fā)展需要。
1分散控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展
1）分散控制系統(tǒng)的起源。DSC應(yīng)用試點最早出現(xiàn)在美國，1985年的時候，那時選用的是網(wǎng)廳電廠300MW機組，這就是分散系統(tǒng)控制的開端。經(jīng)過20多年的不斷發(fā)展，分散控制系統(tǒng)在不斷地改進實踐中積累了許多成熟經(jīng)驗，更是推陳出新，打破了DSC的應(yīng)用只局限在鍋爐和汽輪機的熱工監(jiān)視的局面，相關(guān)供應(yīng)商掌握了愈加成熟和系統(tǒng)的經(jīng)驗和技術(shù)。經(jīng)過充分的實踐經(jīng)驗證明，分散控制系統(tǒng)是可行并且科學(xué)的。我國通過對DCS的不斷改進，最終也達到了國際的DCS水平，在火電廠得到廣泛應(yīng)用。2）分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用。分散控制系統(tǒng)的實際運用價值比較高，功能相對分散、數(shù)據(jù)可共享、可靠性較高等優(yōu)點讓其在與其他控制技術(shù)相比之下有明顯優(yōu)勢，被電廠和變電廠所廣泛接受。我國火電廠使用過的DCS數(shù)以百計，至今，使用過的DCS可大概分成3類：多功能控制器型、可編程序控制器基礎(chǔ)型、PC機總線基礎(chǔ)型。我們也不排除今后可能產(chǎn)生其他分散控制系統(tǒng)，比如以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)，或者以電廠信息監(jiān)控管理為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)，這也將進一步擴大DCS應(yīng)用的功能。3）分散控制系統(tǒng)的發(fā)展。分散控制系統(tǒng)目前有兩個功能性的擴展，現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)，就是其在縱向擴展上面的體現(xiàn)。開放性、數(shù)字化、多借點是現(xiàn)場總線的幾個顯著特點。為避免只靠電纜單一傳輸?shù)谋锥�，現(xiàn)場總線技術(shù)還可以幫助現(xiàn)場的設(shè)備實現(xiàn)在運行中的數(shù)字量信息交換，達到雙方的共享和控制�，F(xiàn)有的現(xiàn)場儀表模擬技術(shù)弊端日益凸顯，主要是速度慢、精準度低、成本高，不僅不能準確監(jiān)控，而且浪費大量的物資，得不償失，在此時，現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)就自然而然了。并且現(xiàn)場儀表的模擬技術(shù)與計算機控制的數(shù)字技術(shù)不符，還可能會出現(xiàn)使用問題，而現(xiàn)場總線技術(shù)則能有效改善這方面的問題，但現(xiàn)場總線技術(shù)發(fā)展還不夠穩(wěn)定成熟，還需進一步的改進和推廣。
2分散控制系統(tǒng)特點
1）高可靠性。分散控制系統(tǒng)是建立在分散結(jié)構(gòu)的理念上的，這能夠?qū)ο到y(tǒng)的可靠性形成一個保障。分散結(jié)構(gòu)不僅包含系統(tǒng)功能的分散，還包含地理位置的分散。采用分散結(jié)構(gòu)的分散控制系統(tǒng)可以分散系統(tǒng)的危險性。如果一個設(shè)備的某一個部分發(fā)生了故障，并不會對該設(shè)備的其他部分的正常運行造成影響。并且運用分散控制系統(tǒng)還可以對關(guān)鍵設(shè)備進行冗余配置，這也在一定程度上保障了系統(tǒng)的運行的可靠性。在DCS系統(tǒng)中，也不乏一些舊有的模塊化、標準化的軟件，也幫助系統(tǒng)的可靠性形成一道屏障。2）監(jiān)視性能好。分散控制系統(tǒng)能夠運用高智能操作站來監(jiān)視和操作過程現(xiàn)場，并且分散控制系統(tǒng)的人際交互界面比較友好，操作員完全可以進行直觀觀測，監(jiān)控性能較好。3）擴展性能好。分散控制系統(tǒng)在一般情況下都是采用遞階數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)通信的分層化。分散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成靈活，硬件高度集成化，設(shè)備接口模塊化、標準化，這都給分散控制系統(tǒng)提供了較好的擴展性能。4）編程容易。分散控制系統(tǒng)采用控制圖形界面和功能碼控制組態(tài)來編程的，這樣可以自動生成執(zhí)行文件。這種編程方法對用戶的編程能力要求不高，用戶只需要掌握填表、作圖等進行組態(tài)的方法就能編程，并且這種編程應(yīng)用程序的質(zhì)量還是比較可靠地。5）系統(tǒng)維護方便。分散控制系統(tǒng)的微處理器具有自診斷功能，應(yīng)用程序在執(zhí)行的時候還可以同時運行自偵段程序，掃描硬件的運行狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時可以及時發(fā)出警報，對出現(xiàn)異常的部位和異常性質(zhì)作出提示，并且系統(tǒng)維護的時間比較短，模件是可帶電插拔、接插結(jié)構(gòu)，磨劍種類少，維護較簡便。
3分散控制系統(tǒng)在火電廠電氣自動化中的應(yīng)用分析
1）火電廠電氣自動化的功能及特點�；痣姀S電氣自動化是一種能夠保持主控室機、爐、電的協(xié)調(diào)一致，并且便于集中的管理控制和信息數(shù)據(jù)共享的多方位系統(tǒng)，火電廠電氣自動化能夠有效提高火電廠的工作效率，當(dāng)前面臨的問題是，電氣自動化的運行管理水平跟不上火電廠電氣自動化技術(shù)的發(fā)展速度和電力市場的不斷推進的速度。如何運用分散控制系統(tǒng)提高電氣自動化的運行管理水平，是各方專家討論研究的重點。監(jiān)控和控制設(shè)備是火電廠電氣自動化系統(tǒng)的主要功能，并且這個系統(tǒng)還能反饋信號在數(shù)據(jù)交換中的變化和提供部分特殊數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量較多，布置也較為復(fù)雜。2）火電廠電氣自動化的現(xiàn)狀及趨勢�；痣姀S電氣自動化的發(fā)展也在跟隨著科學(xué)技術(shù)的步伐不斷向前。在數(shù)據(jù)的采集方面有了新的突破，火電廠的電氣監(jiān)控自動化開始納入信息化管理。因為計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，ESC系統(tǒng)開始取代傳統(tǒng)操作系統(tǒng)，間隔層的保護和測量以及控制裝置，電氣自動化都能夠?qū)崿F(xiàn)獨立化操作，整個系統(tǒng)的控制單元正在朝著一體化的方向發(fā)展。在未來，我們可以預(yù)見的是：電氣自動化將不再只滿足于這些基本功能，相互操作性和強大的擴展性、高度的可靠性是其新的發(fā)展方向和目標。這種突破，極有可能在商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域都得到極大規(guī)模的應(yīng)用。3）分散控制系統(tǒng)在火電廠電氣自動化中的應(yīng)用。火電廠的電氣運營管理必須要走電氣自動化的必由之路，電氣自動化系統(tǒng)不僅提高了火電廠的自動化水平，促進火電廠的發(fā)展，并且在相關(guān)領(lǐng)域也有運用空間。而分散控制系統(tǒng)可以提供綜合化自動技術(shù)，是自動化系統(tǒng)的一個典型代表�；痣姀S實現(xiàn)電氣自動化擴展了分散系統(tǒng)的縱向延伸空間，將電廠所有過程和環(huán)節(jié)納入管控之下。電力企業(yè)只有不斷地補充DCS的內(nèi)容才能幫助實現(xiàn)科學(xué)化管理，推動整個行業(yè)的生產(chǎn)管理與發(fā)展。
4結(jié)論
通過本文的研究探析，我們深入了解了分散控制系統(tǒng)，分散控制系統(tǒng)是一項發(fā)展日趨成熟的技術(shù)，將其與電廠的電氣自動化的功能與特點有機結(jié)合，以實現(xiàn)二者的整合運用，能夠推動電氣自動化系統(tǒng)進一步改進升級，優(yōu)化電廠的系統(tǒng)管理和經(jīng)濟發(fā)展。
作者：段雅璠 白寅凱 單位：呼和浩特市供電局 風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司
控制系統(tǒng)論文11
SS8型電力機車是采用微機控制的準高速客運電力機車，整個微機控制系統(tǒng)由微機控制柜和彩色液晶顯示屏兩部分組成，除傳統(tǒng)的牽引制動控制和防空轉(zhuǎn)滑行控制外，還具有故障診斷和故障數(shù)據(jù)記錄功能。微機控制柜中的信息顯示插件是微機控制柜與彩屏的接口。機車正常運行時，彩屏顯示機車工況及運行參數(shù)，發(fā)生故障時顯示故障種類、故障參數(shù)等并提示司機應(yīng)采取何種措施。
一、硬件特點
微機控制柜以插件箱為基本控制單元，每個插件箱獨立控制1個轉(zhuǎn)向架，即第一層插件箱(RACK1)控制I端轉(zhuǎn)向架，第二層插件箱(RACK2)控制II端轉(zhuǎn)向架，第一層與第二層插件箱布線稍有不同。第一、二層插件箱中對應(yīng)位置的插件相同，插件可以互換，但同一插件箱中的數(shù)字入/出A、B插件由于內(nèi)部跨接矩陣不同而不能互換。
1.模擬輸入信號:司機控制器的指令信號、電壓/電流傳感器的反饋信號、速度傳感器反饋信號、制動缸壓力傳感器反饋信號等，分別經(jīng)相應(yīng)信號調(diào)整處理電路，送A/D采樣。
2.模擬輸出信號:計算機輸出的數(shù)字控制量，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換輸出8路模擬信號。
3.外部數(shù)字信號:經(jīng)帶過壓吸收的光電隔離的數(shù)字信號輸入電路后，送CPU的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線。
4.內(nèi)部數(shù)字信號:通過無隔離的通用數(shù)字輸入/輸出通道(GP線)用于插件箱內(nèi)部各插件間的連接。這種GP線既可以用作輸入，又叫以用作輸出，根據(jù)不同的應(yīng)用通過跨接矩陣靈活設(shè)置，大大增強了數(shù)字入/出的通用性。
5.數(shù)字輸出信號:經(jīng)繼電器隔離輸出數(shù)字控制信號，如過載跳主斷等。
6.脈沖輸出信號:脈沖控制及根據(jù)SBC送來的移相控制信號(UE1、UE4)控制晶閘管的觸發(fā)時刻和觸發(fā)位置，實現(xiàn)牽引/制動的調(diào)速控制。
二、微機控制系統(tǒng)功能概述
1.牽引控制功能
2.制動控制功能
3.防空轉(zhuǎn)/滑行保護功能
防空轉(zhuǎn)、防滑行控制使機車運行在盡可能大的粘者附近，可以保證機車在任何軌面條件下啟動、加速、制動不擦傷輪軌，不發(fā)生牽引電機超速。
4.故障轉(zhuǎn)換功能
SS8機車微機控制裝置不設(shè)A、B組，采用轉(zhuǎn)向架獨立控制，即每個插件控制一個轉(zhuǎn)向架。故障轉(zhuǎn)換開關(guān)在微機柜左上部，三個位(Ⅰ位、Ⅱ位、正常位)的含義與模擬車不同:Ⅰ、Ⅱ位作故障位，平時應(yīng)放在正常位。
5.交叉保護功能
6.自檢功能
7.列車供電控制功能
列車供電系統(tǒng)的功能是將供電繞組的交流電壓整流濾波成為直流600V向列車供電，以滿足客車車廂空調(diào)、采暖、照明等用電需要。
8.自動過分相
所謂自動過分相就是免去手動操作，由機車上自動分合主斷路器來通過電網(wǎng)分相區(qū)，目前僅廣深線SS8機車運用自動過分相功能。在分相區(qū)前后若干距離處各埋設(shè)地面無源信號設(shè)備，平時不工作。在機車的前后左右四個方位距軌面正上方10厘米左右裝有地感器。在機車運行時，地感器不斷發(fā)射高頻信號，地面信號裝置受高頻信號感應(yīng)而得能量，并發(fā)射一定頻率的信號，機車上的地感器檢測到這一信號，給微機柜送一110V數(shù)字過分相信號(PHASE)。在此應(yīng)注意，無論在過分相前分主斷還是在過分相后合主斷，微機柜所接到的信息是一樣的過分相信號。
三、常見故障分析及處理方法
1.無流
無流分正常無流及故障無流兩種情況。正常無流主要是由于手柄位置不當(dāng)或安全系統(tǒng)(如列車運行監(jiān)控裝置)要求產(chǎn)生的卸載無流。故障無流的原因如下:
(1)線路接觸器未閉合，主電路未構(gòu)成。
(2)預(yù)備、零位、牽引、制動等狀態(tài)信號不對。最常見的是預(yù)備不好，引起微機柜封鎖脈沖。
(3)微機柜未收到司機給定指令，如司機控制器電位器無電源、無輸出或傳輸線不良。
(4)微機柜未收到牽引響應(yīng)或制動響應(yīng)信號。這可能是牽引主電路或制動主電路未構(gòu)成，也可能是線路接觸器和勵磁接觸器的聯(lián)鎖接點接觸不良。
(5)運行中正常位時突然某架無電流，有可能是電源自身保護造成的。這可用分合電子控制自動開關(guān)的方法，使電源重新起動來解決。
(6)微機柜封鎖脈沖。一般應(yīng)首先考慮沒有同步電壓或插件未插到位，此外外部復(fù)位的復(fù)位繼電器不釋放，帶插座的芯片接觸不良等也可能造成無流。
2.電流不平衡
(1)由傳感器引起的電流不平衡。重點檢查電流傳感器、電壓傳感器是否有正偏或負偏的現(xiàn)象，速度傳感器松脫或故障，傳感器正負偏較大或其它故障時必須更換。
(2)由硅元件損壞引起的電流不平衡。此故障表現(xiàn)為:在主橋沒有全開放以前，電流不平衡不明顯，因為系統(tǒng)為閉環(huán)控制，當(dāng)主橋滿開放或已達到電機限壓時，電機電流不平衡現(xiàn)象加劇。回庫后應(yīng)對硅元件和快熔進行檢套，發(fā)現(xiàn)損壞進行更換。
(3)由于輪徑設(shè)定不當(dāng)引起的電流不平衡。
(4)由于微機本身故障、接插元器件松動引起的電流不平衡。
(5)由于二次削磁引起的電流不平衡。
3.過載
當(dāng)電流傳感器故障無電流反饋時、電壓傳感器故障失去限壓功能時及變流器觸發(fā)極故障時，都可能引起過載，主斷路器跳閘。應(yīng)更換相關(guān)故障元器件。
4.竄車
所謂竄車指手柄一離開零位就有較大的電樞電流，使機車存在沖動的現(xiàn)象。造成此現(xiàn)象的原因有:
(1)司控器線接錯，或電位器不良，使司控器輸出的電壓異常，微機接收到錯誤的手柄位后產(chǎn)生錯誤的控制輸出。
(2)脈沖控制板或脈沖放大板故障，造成可控硅開放角錯誤。
(3)同步變壓器接線錯誤，使其極性產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致脈沖控制板產(chǎn)生錯誤的控制脈沖。
5.彩色顯示屏全黑
彩色顯示屏全黑的原因有:
(1)多功能接口板保險燒壞。經(jīng)常是因為X103上110V電源接反。
(2)多功能接口板電源模塊燒壞�？捎萌f用表測板上X2的奇偶腳之間是否有+5V電壓。
(3)背光電源逆變器壞�？捎萌f用表量X7、X8的1、2腳，正常時應(yīng)有交流電壓200～1000V。注意1腳要接表的正端。
(4)多功能接口板X7、X8是否與顯示屏連接好。
(5)顯示屏損壞(燈管壞)。
6.顯示屏全白無字符顯示
通常情況為顯示線松動，顯示屏與顯示卡未正常連接。
7.微機屏顯示一、二架故障
造成微機屏故障燈亮的原因，一是微機電源故障，二是微機與顯示屏通信故障，三是兩個司機室電鑰匙全合上后，造成通信沖突。先易后難，首先檢查兩個司機室電鑰匙狀態(tài)，如全合上，應(yīng)將另一端司機室的電鑰匙斷開。
8.微機顯示正常，提手柄發(fā)現(xiàn)二架無壓無流。
處理:首先更換二架的脈沖放大和脈沖控制插件，故障現(xiàn)象仍然存在。再更換單板機，故障還是未能消除。后更換同步變壓器，正常。
分析:對于機車無壓無流的現(xiàn)象，原因一是工況電路異常，如預(yù)備、零位、牽引、制動等狀態(tài)信號不對，引起微機脈沖封鎖;原因二是微機接收不到手柄位給定指令，如司機控制器無電源，電位器無輸出或傳輸線不良;原因三是微機柜插件不良;原因四是無同步同壓。
9.先一架故障，后二架也故障，復(fù)位不成功。
處理:檢查發(fā)現(xiàn)為兩架微機電源均保護，可以確定為微機板存在短路或微機外部電路存在短路現(xiàn)象，甩開N101插頭后正常，可以斷定為外部傳感器短路，更換一軸傳感器后正常。
分析:SS8型微機電源板有短路保護功能，一旦存在過流現(xiàn)象時，電源板就會自動關(guān)閉。電源板除給微機柜的各個插件供電后，還為司控器、電壓電流傳感器、速度傳感器供電以及產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，以上各個環(huán)節(jié)存在短路現(xiàn)象時，均會使微機電源保護。因為外部短路的原因，廣鐵集團所屬機務(wù)段已經(jīng)發(fā)生幾起機破事件。目前，株洲電力機車研究所正在研究解決方案。發(fā)生此類故障時，可以通過以下辦法進行應(yīng)急處理:司機停車后關(guān)閉微機電源，打開微機柜蓋板，取下先故障的那一架微機的轉(zhuǎn)換控制板，一二架轉(zhuǎn)換開關(guān)置正常位，利用良好的一架的電機運行回段處理。
控制系統(tǒng)論文12
【摘要】當(dāng)前，我國交通擁堵現(xiàn)象尤為嚴重。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，20xx年中國人均擁堵成本超過180h。所以減輕道路擁堵刻不容緩。目前解決擁堵問題的方法有區(qū)域收費法和限號限行法。這些方法雖然能夠解決一部分交通擁堵，但是不夠人性和合理，實施也有難度。交通擁堵成為城市生活中無法避免的一個問題。本設(shè)計基于數(shù)字圖像處理技術(shù)，利用街道十字路口的監(jiān)控攝像頭，通過對路面圖像進行圖像去噪、圖像灰度化、差分與二值化、邊緣檢測與分割、腐蝕膨脹等方法，識別并統(tǒng)計路口各方向上的車流量，再根據(jù)路口停車數(shù)量的多少對交通紅綠燈的時間進行智能調(diào)控。本設(shè)計的特色在于利用數(shù)字圖像處理技術(shù)統(tǒng)計車流量，而且可以根據(jù)道路通行信息改變交通信號燈的控制時間，使交通信號燈的控制更加合理科學(xué)。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字圖像處理；智能交通管理控制；交通燈
1引言
1.1背景與現(xiàn)狀
隨著科技的進步，汽車走進了千家萬戶。擁堵逐漸成了全世界都面臨的難題。堵車極大的影響了人們的出行，浪費了行人大量時間，造成公路運營效率降低。另外堵車時汽車尾氣中污染物較多。破壞了環(huán)境，產(chǎn)生能源浪費。在中國，擁堵現(xiàn)象尤為嚴重，數(shù)據(jù)顯示20xx年中國人均年擁堵成本超過180h。全國大部分城市在通行高峰處于擁堵之中。每逢節(jié)假日還會出現(xiàn)大面積堵塞現(xiàn)象。因此改善道路通行情況，減輕擁堵顯得十分重要。解決好堵車問題，便利人們出行，是我們從事這方面研究的原因和動力。
1.2國內(nèi)外處理擁堵方法的利弊
1975年，新加坡實施區(qū)域通行證系統(tǒng)來緩解交通壓力，在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)對通過車輛進行額外收費。收費標準按照區(qū)域內(nèi)交通擁堵程度浮動。該方案實施后，效果明顯，高峰時間交通量減少，平均車速和公交出行比例都有很大提高。英國倫敦于20xx年開始對擁擠現(xiàn)象收費，在收費區(qū)域使用車輛自動識別技術(shù)，判斷車輛有無進入收費區(qū)域，再收取一定金額的通行費。方案實施后，區(qū)內(nèi)交通量明顯減少，車速較大幅度提高。由國外成功的案例看出，對道路擁擠的路段額外收費是一種有效的交通管理手段。不過，這種辦法在我國的運用仍然需要進行大量的探究和實驗。在我國，應(yīng)對擁堵主要的處理方法是限號和限行。通過在特定的日期對特定號碼的車輛進行限制，禁止這些車輛在限行日行駛。但是這些措施雖然起到了減緩擁堵的效果，但是也帶來了出行不便，不夠人性化等問題。
1.3系統(tǒng)設(shè)計思路與優(yōu)點
本設(shè)計的設(shè)計靈感源自生活中因交通燈不合理時長而造成的擁堵現(xiàn)象。在生活中，十字路口會出現(xiàn)橫縱兩個方向中一個方向車流量大于另一方向的車流量的現(xiàn)象。而交通燈的`時長卻不會隨著車流量變化而變化，所以會出現(xiàn)某個方向上路燈持續(xù)時間不夠，車輛難以通過，而另一個方向上卻少有車輛的現(xiàn)象。本設(shè)計的思路是根據(jù)十字路口兩個方向上的車流量相應(yīng)控制交通燈的時間，使得交通燈的時間更合理，減輕擁堵。本設(shè)計還從智慧城市的概念中獲得了靈感，將圖像處理技術(shù)與交通系統(tǒng)結(jié)合起來。本設(shè)計的優(yōu)點在于使用了圖像處理技術(shù)來檢測車流量。與其他檢測車流量方法相比，本設(shè)計具有成本低廉，操作方便，精確度高等優(yōu)勢。
2圖像處理與車輛計數(shù)
本章介紹了系統(tǒng)實現(xiàn)的處理流程，首先通過圖像預(yù)處理、圖像邊緣檢測與圖像分割、腐蝕膨脹等圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)車輛的識別與計數(shù)，最后使用通過計數(shù)計算時間。
2.1圖像噪聲去除
利用攝像頭，我們可以獲取道路圖像。但受外界條件與設(shè)備影響，我們獲取的圖像往往有噪聲。因此在處理圖像之前，我們使用濾波器將圖像去噪。常用的濾波方法有均值濾波和中值濾波。均值濾波和中值濾波都能夠去除噪聲。均值濾波是線性濾波的一種，它能夠平均選定范圍內(nèi)的所有像素的灰度值。但均值濾波本身存在著不可避免的弊端，它不能有效地保護圖像細節(jié)，在圖像去噪的同時也破壞了一部分圖像細節(jié)，使圖像變得模糊。中值濾波是一種非線性濾波，它可有效地去除噪聲，還能保護圖像尖銳部分和邊緣，所以處理效果比均值濾波好。中指濾波的處理辦法是：將圖像中選定區(qū)域的像素，按灰度值大小進行排序，選取某個像素的領(lǐng)域中含有的所有像素的灰度值中值作為該像素的灰度值。由于中值濾波能夠有效去除噪聲，并且它能完整地保存邊緣、銳角等細節(jié)信息。我們優(yōu)先使用中值濾波對獲得的圖像進行去噪處理。
2.2圖像灰度化
通過中值濾波，我們得到了降噪后的圖像，下一步需要對圖像灰度進行處理�；叶葓D是一種具有只含亮度信息，不含有色度信息、亮度變化連續(xù)等特點的圖像。和普通的彩色圖像相比，灰度圖中沒有色度信息，因此將圖像進行灰度化處理可以大大減少圖像所含信息。在圖像處理過程中，計算量也大幅減少，方便之后的操作處理和計算。因此要對圖像進行灰度化處理，將彩色圖轉(zhuǎn)換為灰度圖。為了實現(xiàn)圖像灰度化，我們使用YUV顏色空間編碼方法，YUV是一種像素格式，它將亮度參量和色度參量分開表示。Y為亮度信號，U和V為色度信號，而這樣分開的好處就是不但可以避免相互干擾。因為亮度參量和色度參量分開，使得我們可以不受色度參量的干擾，獲得圖像中亮度信息，從而獲得了我們需要的灰度圖像。在彩色圖像中，我們可以提取每個像素的顏色信息，即R、G、B值，然后將每個像素的R、G、B值通過公式轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的亮度信息：Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B，從而得到灰度圖像。
2.3圖像差分與二值化
為了方便檢測運動圖像，我們還需要將圖像進行圖像差分和二值化。常用的差分方法為背景差分法和幀間差分法。幀間差分法是通過把視頻中相鄰兩幀圖像做差分運算從而獲得運動目標輪廓的方法。不同幀對應(yīng)的像素點灰度值相減，再判斷灰度差的絕對值，當(dāng)絕對值超過設(shè)定的某一特定值時，即可判斷為運動目標，從而檢測到運動目標。但是幀間差分法對場景中光線漸變不是很敏感。當(dāng)車輛靜止時，無法通過此方法來檢測車流量。背景差分法先根據(jù)路面信息、光照信息等信息在路面無車輛時，獲得一張純凈的道路圖像，并將其設(shè)置為背景。再將之后的每一幀圖像與這個背景模型相減，在差分后的圖像中提取運動目標。圖像的二值化可以將圖像中每個像素點的灰度相應(yīng)地調(diào)整為0或255。人為地設(shè)置一個閾值T，在對圖像進行差分后，將差分結(jié)果與閾值T比較。當(dāng)灰度值之差大于閾值T時用255替換像素的灰度值，當(dāng)灰度值之差小于等于閾值T時用0替換像素的灰度值。背景差分法得到的結(jié)果直接反映了運動目標的位置、大小和形狀。而且背景差分法可以用來檢測運動不明顯或靜止的物體，因此我們使用背景差分法。
2.4邊緣檢測和圖像分割
我們得到了黑白圖像，便利我們進行邊緣檢測。在圖像處理過程中，將圖像中灰度值變化比較大的地方，定義為邊緣。利用導(dǎo)數(shù)可以檢測出像素灰度值的變化，檢測到邊緣。利用各種不同的算子，我們將圖像進行邊緣檢測�？捎玫乃阕佑蠸o-bel算子、拉普拉斯算子、Canny算子等，經(jīng)過對比我們發(fā)現(xiàn)Canny算子在邊緣檢測的過程中不會丟失邊緣，也不會產(chǎn)生虛假的邊緣，精確度更高。所以我們用Canny算子進行邊緣檢測，并利用Canny算子進行圖像分割。
2.5腐蝕膨脹
在邊緣檢測后，我們得到的圖像存在邊緣不連續(xù)、內(nèi)部空洞等現(xiàn)象。因此，我們需對圖像進行形態(tài)學(xué)處理。根據(jù)車輛形態(tài)特點，我們使用圖像的腐蝕、膨脹、閉運算三種方法。腐蝕是對圖像高亮度部分的腐蝕和去除，可使渲染比原始渲染有更小的突出區(qū)域。腐蝕可去除圖像中小且無意義的點。膨脹是腐蝕的補運算，它是膨脹的高亮度部分的圖像，得到的圖像有一個更大的突出面積比原始圖像。膨脹可以填補圖像中的內(nèi)部空洞。先膨脹再腐蝕稱為閉運算，它可以用來填充物體內(nèi)部的小洞，連接相鄰物體，平滑邊界，且不明顯改變物體的面積。處理后，車輛成了一個連通的白色圖像，方便接下來的計數(shù)。
2.6目標計數(shù)與交通燈時間控制
使用matlab工具中提供的bwlable（）函數(shù)進行處理，通過bwlable（）函數(shù)可以計算出圖片中連通的白色區(qū)域的個數(shù)。而一幀圖片中連通的白色區(qū)域個數(shù)即一幀圖片中的車輛數(shù)。在交通燈的使用過程中，我們先設(shè)置一個時間K。紅光持續(xù)時間為R，綠光持續(xù)時間為G，黃光處理時間為Y。其中Y+G+R=K。在統(tǒng)計車流量時，我們將一個方向上的車流量最大值記為a，另一方向上的車流量最大值記為b。那么根據(jù)公式我們可以將紅燈和綠燈持續(xù)時間分別調(diào)為：Gx=Ry=k（a/a+b）Gy=Rx=k（b/a+b）由此便實現(xiàn)了對交通燈時間的控制。
3本設(shè)計的優(yōu)點及創(chuàng)新
�。�1）本設(shè)計的創(chuàng)新在于根據(jù)監(jiān)控錄像中的信息統(tǒng)計道路上的車流量，再根據(jù)兩個方向車流量的不同，按照比例關(guān)系相應(yīng)調(diào)整交通燈的持續(xù)時長。令交通燈的時間控制變得更為合理高效，起到減緩局部路段擁堵的作用。同時交通燈的總時間K也可根據(jù)實際情況人為地調(diào)整，更加方便高效。
�。�2）本設(shè)計可成為智慧城市的一部分。本設(shè)計令視頻監(jiān)控系統(tǒng)和交通燈系統(tǒng)協(xié)作，使城市交通規(guī)劃更加合理，居民出行更加舒心，城市生活更加便捷。道路通行信息還可通過網(wǎng)絡(luò)、廣播等形式通知給城市居民，智能地為居民規(guī)劃出行路線。
�。�3）本設(shè)計還可將通行情況上傳至數(shù)據(jù)庫，眾多通行數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中整合、分析�？梢钥茖W(xué)地對交通進行宏觀調(diào)控，也可分析出居民的出行方向和人口密集區(qū)域，更好的為居民提供服務(wù)。大數(shù)據(jù)處理使得智能交通管理控制有了更多的方法和可能性。
4總結(jié)與展望
本設(shè)計將圖像信息處理技術(shù)和交通燈的控制結(jié)合起來，為交通燈有計劃的實時控制提供了解決辦法。在科技發(fā)達的今天，城市生活變得更加智能化。但城市擁堵仍然是城市中存在的難題，我們希望我們的設(shè)計能夠有效的減輕城市擁堵現(xiàn)象，同時希望將來會有更多新技術(shù)用來解決交通擁堵問題。相信不久后，城市擁堵問題會被徹底解決，出行將變得舒心舒暢。
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控制系統(tǒng)論文13
摘要：現(xiàn)階段自動化技術(shù)開始被廣泛應(yīng)用于工程機械各個領(lǐng)域中，它對提高現(xiàn)代工程機械集成系統(tǒng)的整體功能性有著重要作用，這也為自動化技術(shù)在汽車機械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，確保系統(tǒng)通過自動化技術(shù)的應(yīng)用為廣大用戶營造一個舒適、安全的駕駛環(huán)境。本文就汽車機械控制系統(tǒng)中有關(guān)自動化技術(shù)的應(yīng)用進行詳細闡述。
關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；汽車機械；控制系統(tǒng)；應(yīng)用
自動化技術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中一門全新的學(xué)科，其與人們的生產(chǎn)、生活有著十分緊密的聯(lián)系，這是因為自動化技術(shù)的應(yīng)用可以提高傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的智能化水平，所以對于汽車機械控制系統(tǒng)來說，自動化技術(shù)的合理應(yīng)用具有重要意義。在汽車機械控制系統(tǒng)中應(yīng)用自動化技術(shù)可以有效提高系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性，對于汽車企業(yè)用戶來說，自動化技術(shù)可以幫助其進一步提高整個汽車系統(tǒng)的能源利用效率，幫助企業(yè)在新時期有效實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化及可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。
一、基于自動化技術(shù)的系統(tǒng)功能模塊
1.傳感器系統(tǒng)
汽車機械控制系統(tǒng)中有關(guān)自動化技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)對汽車運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，并且基于這一技術(shù)理論使整個汽車機械控制系統(tǒng)出現(xiàn)了兩種傳輸通道形式，一種是根據(jù)時間節(jié)點進行傳輸?shù)耐ǖ佬问�，另一種為頻分制的傳輸通道形式。第二種傳輸通道形式在具體應(yīng)用中所傳輸?shù)男盘柧哂刑囟ǖ念l率，所以在具體應(yīng)用中并不會出現(xiàn)信號混淆的情況，并且該技術(shù)在具體應(yīng)用中具有電路構(gòu)成簡單、故障率低等特點。現(xiàn)階段基于自動化技術(shù)而成的汽車傳感器系統(tǒng)實現(xiàn)了對油溫、車速、干濕度以及距離等數(shù)據(jù)的自動采集，并將其與預(yù)設(shè)的參數(shù)進行自動對比來判斷整個汽車的實時工況，以便于整個系統(tǒng)可以做出最優(yōu)化的調(diào)整。
2.中央控制系統(tǒng)
汽車機械控制系統(tǒng)中的中央控制系統(tǒng)是基于微型計算機技術(shù)而形成的一種集成系統(tǒng)，由于微型計算機的接口數(shù)量、功能以及穩(wěn)定性可以滿足多個不同任務(wù)控制要求，所以汽車中央控制系統(tǒng)在具體應(yīng)用中具有功能多、控制精度高以及速度快等特點，所以對于整個汽車機械系統(tǒng)來說該技術(shù)的應(yīng)用可以進一步提高其運行效率。汽車中央控制系統(tǒng)在運行中的主要作用是實現(xiàn)對傳感器采集信息數(shù)據(jù)的處理，并且整個系統(tǒng)還具備自動報警等功能，監(jiān)控設(shè)備在運行中一旦判斷整個系統(tǒng)出現(xiàn)異常則會自動報警，這對進一步提高整個汽車系統(tǒng)的整體運行效率及安全性有著重要作用。
3.PLC通信模塊
現(xiàn)階段PLC自動控制系統(tǒng)開始被廣泛應(yīng)用于汽車機械控制系統(tǒng)中，這是因為該系統(tǒng)在設(shè)計過程中采用了STEP7軟件進行編制，具備梯形邏輯圖、功能塊圖以及語句編輯等多項功能，并且PLC自動控制系統(tǒng)對于不同工作環(huán)境來說具有不同的I/O模塊，所以該系統(tǒng)中通過安裝人機對話接口可以進一步提高整個系統(tǒng)的操作性能，以便于用戶可以利用最簡單的操作方式來完成對汽車的控制。
二、自動化技術(shù)在汽車機械控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用
1.實時監(jiān)測功能的實現(xiàn)
基于自動化技術(shù)而成的汽車機械控制系統(tǒng)為了滿足操作人員對于工作狀況信息了解的需求，其開發(fā)了數(shù)據(jù)報表的功能來達成這一目的，在數(shù)據(jù)傳輸過程中系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求來將數(shù)據(jù)打印成特定報表，并且提供了多種報表方式來滿足不同用戶對該功能的需求，所以其對進一步提高整個汽車控制系統(tǒng)的便捷性有著重要作用。
2.故障診斷與排除功能的實現(xiàn)
現(xiàn)階段汽車機械控制系統(tǒng)中所使用的自動化技術(shù)是基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而成的，可以實現(xiàn)對人類生產(chǎn)方式全過程的模擬。因此，自動化技術(shù)對于汽車機械控制系統(tǒng)來說是一項高度集成的綜合性技術(shù)，在工程機械領(lǐng)域中的具體應(yīng)用不僅可以有效提高其整體生產(chǎn)效率與質(zhì)量，同時也可以實現(xiàn)對一些突發(fā)狀況的自動檢測與排除，如果汽車機械控制系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障，它可以自動判斷，并按照相關(guān)預(yù)設(shè)的處理措施進行自動化處理，避免故障發(fā)生后整個汽車機械控制系統(tǒng)繼續(xù)運行而產(chǎn)生過大的損失，所以對于企業(yè)來說基于自動化技術(shù)而成的汽車機械控制系統(tǒng)具有更高的經(jīng)濟性。
3.安全機制的設(shè)置
基于自動化技術(shù)而成的汽車機械控制系統(tǒng)會預(yù)設(shè)不同等級的安全機制，而不同等級的操作人員也具備不同的權(quán)限，因此，對于汽車機械控制系統(tǒng)來說自動化技術(shù)的應(yīng)用進一步提高了系統(tǒng)的安全性。汽車機械控制系統(tǒng)為了滿足不同操作人員的工作需求分別設(shè)置了多種不同的密碼等級，只有操作人員的密碼等級達到相關(guān)權(quán)限時，他才能查詢所對應(yīng)的區(qū)域數(shù)據(jù)信息，對于沒有達到權(quán)限的操作人員系統(tǒng)則會自動拒絕其訪問請求。
三、結(jié)語
對于汽車機械控制系統(tǒng)來說，自動化技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景與綜合效益，這是因為自動化技術(shù)對于提高整個系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性有著重要作用，并且可以幫助汽車制造企業(yè)通過自動化技術(shù)的應(yīng)用來獲取更多的經(jīng)濟效益。
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控制系統(tǒng)論文14
摘要 :在我國經(jīng)濟發(fā)展的過程中，水資源占據(jù)著重要的地位，他的資源量將很大程度上影響著我國經(jīng)濟的發(fā)展速度。而隨著近代工業(yè)的崛起，以水資源為代表的各類資源均受到很大程度上的污染，所以對污水的處理已經(jīng)成為當(dāng)前最突出的問題。本文就自動控制系統(tǒng)在污水
關(guān)鍵詞：污水處理論文
引言
近年來，隨著我國環(huán)保力度的逐步加大，對污水的處理上逐漸由點到面，實行全方位的覆蓋。由于我國幅員遼闊，各類工廠分布較為分散的狀況給我國的污水處理增加了難度。而污染的水資源如果處理不當(dāng)而直接排放進江海湖泊，不僅給我國的生活用水帶來影響，也會阻礙工業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以對污水的處理已經(jīng)成為一件急需解決的問題。電氣自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用，將提高污水處理的效率，為我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定一個良好的發(fā)展平臺。
1自動控制系統(tǒng)的組成以及特點
1.1自動控制系統(tǒng)的組成
自動控制系統(tǒng)的組成較為復(fù)雜，一般由自動控制、數(shù)據(jù)采集以及信號處理等方面的內(nèi)容組成。在進行污水處理時，只有這幾個部分協(xié)調(diào)配合，各盡其能，才能使污水的處理的效果達到最好。自動控制部分主要負責(zé)系統(tǒng)的運行，使得系統(tǒng)在無人控制的情況下，也能夠按照原有設(shè)定的系統(tǒng)進行運行，將人從繁重、危險的工作中解救出來；數(shù)據(jù)采集部分主要負責(zé)系統(tǒng)的監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)屬于運行狀態(tài)時，數(shù)據(jù)采集部分能夠?qū)ξ鬯幚淼臓顩r進行檢測，保證系統(tǒng)的正�；\行；信號處理部分是對采集的數(shù)據(jù)進行處理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時，就會及時的對系統(tǒng)進行修復(fù)，確保污水處理的效率與質(zhì)量。自動控制系統(tǒng)是一個整體化的設(shè)施，只有各部分之間相輔相成，才能實現(xiàn)污水處理的高效化。
1.2自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點
從另一種角度而言，自動控制系統(tǒng)可以分為軟件和硬件兩部分。這兩部分雖然完全不同，但是卻是缺一不可。為了實現(xiàn)電氣自動控制系統(tǒng)的方便化操作，自動控制系統(tǒng)中往往嵌入了目前發(fā)展較為成熟的軟件工程技術(shù)。操作員進行操作時，可以結(jié)合軟件的優(yōu)點通過功能圖塊進行編程，提高系統(tǒng)操作的便捷性。除此之外，對于一些較為復(fù)雜的工程項目，可以利用高級語言完成相關(guān)的數(shù)學(xué)算法，在簡化項目復(fù)雜程度的同時，可以實現(xiàn)功能塊的嵌套，優(yōu)化系統(tǒng)的性能。硬件與軟件不同，但是在一定程度上被軟件限制選擇的范圍。通常情況下，一款軟件的集成程度越高、功能越強，那么對硬件的配置要求就越苛刻，污水處理工廠的成本就會增加。所以在軟件的制作過程中，我們要兼顧硬件的選擇，只有這樣才能在不影響污水處理效率的情況下，節(jié)省開支，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。
2自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著科技的發(fā)展，越來越多的設(shè)備處在日新月異的變革之中，設(shè)備的更新周期遠遠低于歷史上的任何一個時期。電氣自動控制系統(tǒng)就屬于其中發(fā)展較快的一類，且從整個經(jīng)濟結(jié)構(gòu)角度來看，電氣自動控制系統(tǒng)對于人類來說具有巨大的應(yīng)用價值。然而事實表明，實際應(yīng)用的情況并沒有達到理想的效果，其中存在著較多的缺陷和不足。下面我們就簡述一下電氣自動控制系統(tǒng)在污水處理中具體應(yīng)用的現(xiàn)狀。
2.1電氣自動控制系統(tǒng)所采用的檢測設(shè)備檢測精度不理想
我國科技發(fā)展不平衡，某些技術(shù)發(fā)展還處于基礎(chǔ)階段，與總體科技水平不相吻合，所以在設(shè)備的配套使用時，往往某方面的落后拖垮了設(shè)備整體的性能。目前我國的電氣自動控制系統(tǒng)中，檢測設(shè)備相當(dāng)不完善，滯后了整體設(shè)備的性能。在電氣自動控制系統(tǒng)進行污水處理時，很多的檢測表、儀表由于精度不足，使得系統(tǒng)無法對突然出現(xiàn)的問題及時處理，造成了不必要的損失，降低了污水處理的效率，壓縮了經(jīng)濟效益的空間，從而很大程度上制約了企業(yè)的發(fā)展。而且，如果處理的污水沒有達到設(shè)定的標準就進行排放，那么其中的污染物就會對環(huán)境以及相關(guān)生物造成極大的危害，給國家和人民造成不可估量地財產(chǎn)損失。
2.2污水的排放標準太低
一些廠家進行污水處理時為了擴大經(jīng)濟效益空間，往往簡化或者省略水質(zhì)的檢查。近年來，由于我國環(huán)保部門的監(jiān)控力加強，一些企業(yè)、工廠用ORP、DO、PH等進行對水質(zhì)的控制，但是在電氣自動控制系統(tǒng)進行操作時，如果檢測系統(tǒng)檢測到水質(zhì)尚處于不合格狀態(tài)時，系統(tǒng)接到反饋僅僅只是加長污水處理的時間，而并非再一次進行污水水質(zhì)的檢測，這樣往往造成處理的污水達不到預(yù)期的效果就直接排放到環(huán)境中去。
2.3設(shè)備維護不到位
我國的污水處理工廠為了提高污水處理的效率，減少污水處理的成本，一些污水處理設(shè)備都是從國外直接購買。而這些設(shè)備往往都有維護要求，只有滿足維護的標準之后，設(shè)備才能夠更好的工作，使污水的處理效果實現(xiàn)最大化，但是目前國內(nèi)工作人員對這些設(shè)備的了解較少，很難滿足設(shè)備的維護需求，使得設(shè)備的維護工作名存實亡。而且這些設(shè)備的造價往往十分昂貴，維護的費用也是一筆巨大的開支，嚴重擠占了工廠的利潤空間，使得部分污水處理廠做的不夠到位。
2.4缺少相關(guān)的專業(yè)性人才
從相關(guān)部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，我國污水處理行業(yè)員工的能力普遍偏低，往往都是通過簡單的培訓(xùn)就直接上崗。在這種情況下，如果處理系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，或者處理設(shè)備需要維護的時候，由于缺乏專業(yè)人才，就會導(dǎo)致污水的處理效果與理想的標準相差較大。
3自動控制系統(tǒng)在今后的改進措施與發(fā)展方向
3.1自動控制系統(tǒng)的改進措施
由于污水自動控制處理系統(tǒng)與我國的經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀不能夠很好的契合，嚴重阻礙了污水處理的效率與質(zhì)量，通過對目前我國污水處理現(xiàn)狀的分析，對相關(guān)地方采取一些必要的措施，以提高污水處理的質(zhì)量與效率。3.1.1體改電氣自動控制系統(tǒng)檢測設(shè)備的檢測精度在進行污水時，我們要保證經(jīng)過處理的污水排放到環(huán)境中時不會產(chǎn)生大的危害。然而由于檢測設(shè)備的精確度有著嚴重的缺陷，使得污水處理的結(jié)果產(chǎn)生一系列的問題。檢測設(shè)備搜集數(shù)據(jù)時，因精度問題，往往使得未經(jīng)達標的污水因檢測不出而被誤排到環(huán)境中，造成了無法挽回的損失。所以，當(dāng)污水處理工廠引進新的處理設(shè)備時，一定要注重檢測設(shè)備的精度問題，只有這樣，才不會影響處理系統(tǒng)整體的性能。3.1.2提高污水排放標準在實際的生產(chǎn)生活中，污水處理標準的過于低化使得污水的處理現(xiàn)狀與理想相差甚大。通過對污水處理標準的提高，減少污水不達標而被排放的概率，從整體上提高污水處理的效果。3.1.3對相關(guān)設(shè)備進行維護由于目前我國大多數(shù)的污水處理工廠都是從國外直接引進設(shè)備，在維護的問題上存在著多方面的問題。但是只有良好的機器設(shè)備，才能保證污水處理的效果。所以工廠應(yīng)該加強對設(shè)備維護的重視程度，克服多方面的困難，將設(shè)備維護的工作落實到位，為污水的處理結(jié)果提高保障。3.1.4引進和培養(yǎng)專業(yè)人才目前我國的污水處理工作人員基本都是僅僅接受簡單的培訓(xùn)就直接上崗，缺乏相關(guān)方面的知識，在實際操作中往往容易產(chǎn)生大的漏洞。尤其是在電氣自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題以及設(shè)備需要維護時，很難找到相關(guān)方面的專家進行指導(dǎo)。所以引進和培養(yǎng)專業(yè)人才就顯得十分的重要，他不僅能夠提高我國污水處理的水平，又能為污水的處理結(jié)果提供保證。
3.2自動控制系統(tǒng)的發(fā)展方向
目前，控制理論向著兩個方向進行發(fā)展，一是在科技飛速發(fā)展的大環(huán)境下，注重某一種方法的研究，將先進、成熟的科技技術(shù)應(yīng)用到方法的實踐中，提高污水處理的效率與質(zhì)量；二是將多種方法結(jié)合使用，相互之間取長補短，發(fā)揮他們所具有的優(yōu)勢，共同提高污水的處理效果。就目前而言，第二種的發(fā)展趨勢明顯高于第一種，且已經(jīng)取得了良好的效果。
4結(jié)語
自動控制系統(tǒng)在污水處理中占據(jù)著重要的地位，不僅大大的降低了污水處理的成本，而且使得污水處理的效果得到了明顯的改善，創(chuàng)造了良好的社會效益。筆者通過對目前我國污水的現(xiàn)狀進行具體分析，提出一系列相關(guān)改進的措施，希望在改善污水處理、提高污水處理質(zhì)量方面能所幫助。
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控制系統(tǒng)論文15
摘要：計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計首先應(yīng)該對其總體方案進行規(guī)劃，搭建好硬件平臺，選擇C/S的通信模式，再設(shè)計出系統(tǒng)工作的流程，并根據(jù)流程對系統(tǒng)功能模塊劃分為基于服務(wù)器平臺的系統(tǒng)管理模塊、分析診斷模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，以及基于客戶端平臺的網(wǎng)絡(luò)通信模塊、檢測資源模塊和檢測執(zhí)行模塊。最后再對計算機網(wǎng)絡(luò)自動控制系統(tǒng)軟件程度的數(shù)據(jù)庫、組件之間的通信、服務(wù)器和客戶端程序分別進行設(shè)計。
關(guān)鍵詞：自動檢測控制系統(tǒng)；軟件開發(fā)；C/S模型
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（20xx）26-0034-02
計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)是計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，因此有必要對其開發(fā)設(shè)計，特別是系統(tǒng)軟件的開發(fā)設(shè)計進行深入研究。
1 計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)的總體方案
1.1 總體結(jié)構(gòu)
計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)軟件開發(fā)，首先需要對其總體方案的進行規(guī)劃設(shè)計。在此，其總體結(jié)構(gòu)采用圖一的組網(wǎng)方式，通過就不同地區(qū)的檢測設(shè)備用戶端采集其所在的單元對象的相關(guān)數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳遞給服務(wù)器，再由服務(wù)器對用戶數(shù)據(jù)信息進行分析處理后傳遞給相關(guān)用戶。
系統(tǒng)在自動檢測的過程中，需要整個自動檢測控制系統(tǒng)協(xié)同工作，設(shè)備用戶端負責(zé)用戶接口處理，同時控制對應(yīng)檢測單元；系統(tǒng)實現(xiàn)檢測功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是檢測單元，它通過相關(guān)接口與被檢測單元先連，以此來采集輸入信號，并輸出激勵信號；檢測控制系統(tǒng)的核心是服務(wù)器端，它需要對用戶端收集到的客戶信息進行分析處理，并將結(jié)果返回給客戶端；連接客戶端與服務(wù)器端的是計算機網(wǎng)絡(luò)通信，這就需要二者支持同一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，確保在整個網(wǎng)絡(luò)中能進行通信；計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)中還有一個重要的組成部分就是數(shù)據(jù)庫，它用戶儲存用戶信息、設(shè)備信息及檢測記錄等，由服務(wù)器來進行相關(guān)數(shù)據(jù)的讀寫工作。
1.2 硬件平臺
設(shè)計好整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之后，就要搭建相應(yīng)的硬件平臺。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)及性能要求，硬件平臺包括五個部分：開關(guān)系統(tǒng)、檢測控制器、檢測總線、檢測儀器資源和信號接口裝置。當(dāng)前，基于PXI和VXI的總線檢測系統(tǒng)的檢測范圍和檢測能力都得到了很大的拓展。因此，在硬件選擇上通常采用基于PXI總線的NI模塊集成的機箱檢測設(shè)備作為主體平臺，再基于該主體平臺設(shè)計出對應(yīng)的公共接口裝置、接口適配器、測試探筆和探針、UUT即可。
1.3 通信模式
在通信模式的選擇上，選擇當(dāng)前最為常見的C/S模式。在C/S通信模式當(dāng)中，不同的計算機可以執(zhí)行不同的功能，實現(xiàn)不同的用戶與服務(wù)器角色，從而通過服務(wù)器為客戶端的虛擬儀器應(yīng)用進程提供服務(wù)。
2 系統(tǒng)軟工作流程及其功能模塊分析
2.1 系統(tǒng)軟件工作流程的分析
計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)對軟件設(shè)計的基本要求是安全、可靠、有效、開放、實時和可維護。其軟件的具體工作流程為：第一步，客戶端用戶登錄測試體系統(tǒng)；第二步用戶驗證后啟動并請求連接遠程服務(wù)器；第三步，遠程服務(wù)器連接成功后，用戶即登錄成功；第四步，用戶完成被測試對象與測試設(shè)備的對應(yīng)接口連接；第五步，用戶配置檢測激勵信號控制系統(tǒng)執(zhí)行相關(guān)的檢測操作；第六步，系統(tǒng)自動將檢測數(shù)據(jù)通過已經(jīng)連接的網(wǎng)絡(luò)通道傳送給遠程服務(wù)器；第七步，遠程服務(wù)器調(diào)用檢測診斷程序?qū)z測數(shù)據(jù)進行分析處理；第八步，遠程服務(wù)器向客戶端返回已經(jīng)做好的數(shù)據(jù)處理結(jié)果；最后，客戶端顯示出檢測的診斷結(jié)果。該工作流程涉及的主要部分為遠程服務(wù)器、檢測用戶端和檢測設(shè)備，其所需的功能模塊包括服務(wù)器的運算模塊、客戶端的檢測模塊和實現(xiàn)客戶端與服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)通信模塊。
2.2 系統(tǒng)軟件功能模塊分析
根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)的功能需求情況，可以將軟件功能模塊劃分為基于服務(wù)器平臺的系統(tǒng)管理模塊、分析診斷模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，以及基于客戶端平臺的網(wǎng)絡(luò)通信模塊、檢測資源模塊和檢測執(zhí)行模塊幾個部分。
1） 系統(tǒng)管理模塊
系統(tǒng)管理模塊包括設(shè)備管理、操作管理、操作人員管理、檢測任務(wù)管理和檢測診斷程序管理五個部分。設(shè)備管理的功能為對設(shè)備用戶端的配置狀況進行記錄，當(dāng)變更和刪除廢除客戶端信息；操作管理的具體功能為接收、分析和診斷用戶的遠程登錄請求命令，并調(diào)用相關(guān)的程序執(zhí)行對應(yīng)的請求命令；操作人員管理的功能是管理系統(tǒng)操作人員的相關(guān)信息；檢測任務(wù)管理的功能是對每項分析診斷結(jié)果和檢測記錄進行管理，同時完成相關(guān)信息在數(shù)據(jù)庫中的保存；檢測診斷程序管理的功能為對檢測分析診斷程序進行管理。
2） 分析診斷模塊
分析診斷模塊的主要功能是對客戶端存在的故障提供在線支持診斷服務(wù)，幫助實現(xiàn)檢測控制系統(tǒng)的故障定位與隔離，還可以提供對應(yīng)的專家系統(tǒng)支持功能。
3） 網(wǎng)絡(luò)通信模塊
網(wǎng)絡(luò)通信模塊包括網(wǎng)絡(luò)通信的連接和數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收三個部分。通信連接服務(wù)器與客戶端之間數(shù)據(jù)傳送提供通信通道。數(shù)據(jù)分析與接收除了要具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔�，還要建立緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)接收時將用戶端傳送的數(shù)據(jù)放入對應(yīng)的緩沖區(qū)以等待分析處理；數(shù)據(jù)發(fā)送時，則將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶端中。
4） 檢測資源模塊
檢測資源模塊通過適配器的模塊文件來儲存適配器的描述和信息。用戶能夠?qū)ε渲媚Ｐ臀募�、適配器文件和器件配置文件進行修改，同時處理適配器模型文件，綜合適配器模型中的文件信息，連接數(shù)據(jù)庫，從而完成計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)的校驗與檢測工作。
5） 檢測執(zhí)行模塊
檢測執(zhí)行模塊包括檢測控制和激勵信號配置兩個部分。檢測控制負責(zé)各檢測系統(tǒng)及其資源的控制，借助于輸入的激勵信號采集的輸出響應(yīng)信號來完成相關(guān)檢測任務(wù)。激勵信號配置的功能則是在軟件平臺當(dāng)中根據(jù)檢測任務(wù)對配置檢測設(shè)備的激勵信號。endprint
3 計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)中一個重要組成部分就是數(shù)據(jù)庫，因此對檢測控制系統(tǒng)設(shè)計中數(shù)據(jù)庫設(shè)計是非常重要的。對此可以采用數(shù)據(jù)庫VItest管理檢測控制信息。當(dāng)中包括的信息表格包括設(shè)備信息表、用戶信息表和服務(wù)程序列表。如用戶信息表應(yīng)該包含用戶標識ID、用戶名、密碼、注冊時間、真實姓名和用戶類型六個字段。系統(tǒng)需要維護用戶登錄退出和增減用戶等信息。
3.2 組件之間的通信實現(xiàn)設(shè)計
系統(tǒng)組件之間的通信可以采用DSTP協(xié)議來完成，它支持多種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，因此可以根據(jù)不同的URL來按段不同的協(xié)議。數(shù)據(jù)收發(fā)通信是相互獨立，因此可以只分析某一個數(shù)據(jù)項的設(shè)計。
3.3 服務(wù)器設(shè)計
服務(wù)器程序的設(shè)計包括多線程的設(shè)計與實現(xiàn)。在計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)中可能面臨同時處理多個用戶的請求，因此需要采用并發(fā)處理的方式來解決多任務(wù)的工作方式，并發(fā)處理比循環(huán)處理的執(zhí)行效率更高，響應(yīng)速度更快。VI服務(wù)器利用并發(fā)處理方式可以同時實現(xiàn)設(shè)備管理和用戶管理等功能，其主要的線程包括處理用戶請求線程、服務(wù)程序管理線程、設(shè)備管理線程、連接用戶客戶端、初始化VI服務(wù)器。線程之間通過內(nèi)存交換參數(shù)來完成通訊，多線程間的同步工作則由事件觸發(fā)來控制實現(xiàn)。
多線程的實現(xiàn)需要完成四個功能：初始化系統(tǒng)；建立通信連接，等待登錄；驗證用戶身份；根據(jù)請求分配對應(yīng)的處理線程。
3.4 客戶端設(shè)計
根據(jù)檢測控制系統(tǒng)的功能特點及需求情況，客戶的程序采用多線程技術(shù)的方式來進行設(shè)計。它能夠確保不同的激勵信號的同時輸入、采集及完成數(shù)據(jù)通信�？蛻舳顺绦虻墓ぷ髁鞒虨椋河脩舻卿洝矸蒡炞C→系統(tǒng)控制界面→選擇對應(yīng)的程序（包括用戶管理、遠程連接、信號采集、模擬輸入、模擬輸出、信號配置和結(jié)果發(fā)布）。在面板設(shè)計上，可以利用多面板的人機界面，這樣可以確保操作界面的簡潔方便。同時各功能VI的動態(tài)載入則采用LabVIEW的SubPanel方法節(jié)點，這樣可以降低系統(tǒng)的內(nèi)存占用，從而提高整個系統(tǒng)的運行效率。
客戶端程序主要包括激勵信號配置VI模塊、響應(yīng)信號采集VI模塊、用戶登錄VI模塊和用戶管理VI模塊四個模塊設(shè)計。激勵信號配置VI模塊采用條件結(jié)構(gòu)和事件結(jié)構(gòu)的程度設(shè)計，用戶能夠通過系統(tǒng)的信號配置面板來修改激勵信號的相關(guān)參數(shù)；響應(yīng)信號采集VI模塊通過電流電壓測量程序、模擬信號測量程序、動態(tài)數(shù)據(jù)采集程序和信號采集程度五個模塊分別對靜態(tài)數(shù)據(jù)進行采集，這五個模塊程序之間相互獨立；用戶登錄VI模塊是獨立功能的一個模塊，它將信息儲存在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，只要訪問用戶信息數(shù)據(jù)庫就能完成對用戶身份的驗證，如果驗證值為真，則可以登錄啟動系統(tǒng)；用戶管理VI模塊采用的條件結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計，主要用于增加用戶、刪除用戶、密碼修改等用戶信息的管理。
4 結(jié)束語
計算機網(wǎng)絡(luò)自動檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計首先應(yīng)該對其總體方案進行規(guī)劃，搭建好硬件平臺，選擇C/S的通信模式，再設(shè)計出系統(tǒng)工作的流程，并根據(jù)流程對系統(tǒng)功能模塊劃分為基于服務(wù)器平臺的系統(tǒng)管理模塊、分析診斷模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，以及基于客戶端平臺的網(wǎng)絡(luò)通信模塊、檢測資源模塊和檢測執(zhí)行模塊。最后再對計算機網(wǎng)絡(luò)自動控制系統(tǒng)軟件程度的數(shù)據(jù)庫、組件之間的通信、服務(wù)器和客戶端程序分別進行設(shè)計，檢測控制系統(tǒng)在設(shè)計完成后還需要對其進行測量，通�？梢圆捎貌ㄐ挝募臏y量方式來進行。
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