控制系統論文(15篇)
在社會(huì )的各個(gè)領(lǐng)域，大家都經(jīng)�？吹秸撐牡纳碛鞍�，論文是描述學(xué)術(shù)研究成果進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的一種工具。相信寫(xiě)論文是一個(gè)讓許多人都頭痛的問(wèn)題，以下是小編整理的控制系統論文，僅供參考，歡迎大家閱讀。
控制系統論文1
1電氣工程自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展存在的問(wèn)題
1.1電氣工程自動(dòng)化工程體系優(yōu)缺點(diǎn)同時(shí)存在
現在我國運行的電氣工程自動(dòng)化工程采取的控制系統一般有集中監控、DCS（分布式控制）兩種。首先集中控制系統的優(yōu)勢在于，它將全部功能都安置在一個(gè)處理器中，在系統設計、維護以及運行等方面都比較簡(jiǎn)單。其劣勢在于處理器承擔的任務(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(xiàn)進(jìn)行連接，在設備擴容等方面比較困難，其操作難度也比較大。其次DCS系統是在集中控制系統的前提下設計并發(fā)展起來(lái)的，在現代電氣工程自動(dòng)化工程控制系統中獲得較為廣泛的應用。其劣勢在于使用和傳統儀表相似的模擬儀表，減少系統安全可靠性，在維修環(huán)節也比較困難，各個(gè)設計廠(chǎng)家沒(méi)有規范而統一的標準，加重維修的成本，并且其價(jià)格比較高。
1.2電氣工程自動(dòng)化工程控制系統還不具備標準化端口
電氣工程自動(dòng)化工程控制系統接口到目前為止還沒(méi)有統一、完善的標準，這種情況提升工程造價(jià)，阻礙數據資源共享的實(shí)現。自動(dòng)化體系設計方案很重要，然而很多企業(yè)沒(méi)有規范的方案，各個(gè)廠(chǎng)家和企業(yè)間硬件和軟件交換數據有差異，導致企業(yè)間難以深入的交流和信息交換。同時(shí)電氣工程自動(dòng)化工程控制沒(méi)有實(shí)現統一化，難以根據客戶(hù)要求設計、建立規范、標準的電氣工程自動(dòng)化工程控制體系。
1.3電氣工程自動(dòng)化工程控制沒(méi)有實(shí)現專(zhuān)業(yè)化
在電氣工程自動(dòng)化工程控制設計、安裝以及操作等環(huán)節，相關(guān)工作人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)比較薄弱，需要進(jìn)一步提高。此外我國電氣工程自動(dòng)化工程控制習題創(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構建電氣工程自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展對策
2.1建立一體化的電氣工程自動(dòng)化工程控制體系
要從各個(gè)環(huán)節建立起具有一體化的電氣工程自動(dòng)化工程控制體系。首先國家要按照電氣工程自動(dòng)化工程控制體系具有技術(shù)水平和技術(shù)特點(diǎn)，制定統一的產(chǎn)品規范。其次廠(chǎng)家和企業(yè)要加強交流，從設備精簡(jiǎn)、調試與維修以及技術(shù)合理性等多方面向規范化的方向進(jìn)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，可以運用社會(huì )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(xiàn)，促進(jìn)電子工程自動(dòng)化工程控制體系的一體化。
2.2運用國際化生產(chǎn)標準
IEC61850是現在控制系統廠(chǎng)家所認可的國際標準，可以參照這個(gè)標準對控制體系進(jìn)行研究和開(kāi)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(dòng)化工程控制系統時(shí)，PC系統是連接管理系統和控制系統的中間系統，其接口具有標注化，能夠保證廠(chǎng)家和企業(yè)間實(shí)施軟件和硬件的數據交換，妥善的解決由于通訊而產(chǎn)生的問(wèn)題。
2.3引進(jìn)和培養電氣工程自動(dòng)化工程控制系統的專(zhuān)業(yè)人才
隨著(zhù)電氣工程自動(dòng)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(jìn)和培養專(zhuān)業(yè)技術(shù)較強的人員。首先企業(yè)要培養具有實(shí)際操作能力的人才，他們要了解和掌握軟件和硬件系統的操作。其次對安裝人員記性專(zhuān)業(yè)技術(shù)進(jìn)行培訓，使之懂得安裝的流程和技術(shù)。最后要更新技術(shù)人員的知識結構，可以引進(jìn)人才，通過(guò)引進(jìn)人才的“傳幫帶”，培養新人，促進(jìn)他們在維修和系統保養等方面的學(xué)習，提高工程系統安全可靠性。
3結語(yǔ)
隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，電氣工程自動(dòng)化工程控制系統在經(jīng)濟發(fā)展過(guò)程中凸顯出重要作用�？v觀(guān)工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展歷程，電氣工程自動(dòng)化工程的作用是明顯的，自動(dòng)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(dòng)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、平穩運行。本文分析了電氣工程自動(dòng)化工程控制系統的現狀、問(wèn)題以及解決策略，旨在幫助技術(shù)人員解決實(shí)際問(wèn)題以及推動(dòng)電氣自動(dòng)化控制系統的健康、長(cháng)遠發(fā)展。
控制系統論文2
摘要：
隨著(zhù)高新技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)，數字通信及控制技術(shù)也在飛速發(fā)展，計算機通信及控制技術(shù)得到了廣泛應用，針對各種情況探討了保證計算機通信與控制系統可靠運行的措施。
關(guān)鍵詞：計算機通信；控制系統
1、在設計計算機通信與控制系統時(shí)要注意以下事項。
�。�1）在對計算機通信與控制系統設計和配置時(shí)，要注意到系統的結構要緊湊，布局要合理，信號傳輸要簡(jiǎn)單直接。
在計算機通訊與控制系統的器件安裝布局上，要充分注意到分散參數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(xiàn)、跨接線(xiàn)、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本身要有很高的穩定性。
計算機通信與控制系統的穩定性，一方面取決于系統本身各級電路工作點(diǎn)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(dòng)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防止外界影響的能力，除系統本身要具有一定的防止外界電磁影響的能力外，還應采取防止外界電磁影響的措施。
�。�3）算機通信與控制系統防止外界電磁影響的措施，應在方案論證與設計時(shí)就給予充分考慮。
例如數字信號的采集傳輸，是采用脈沖調制器還是采用交流調制器，信號在放大時(shí)采用幾級放大器，推動(dòng)司服系統工作時(shí)采取何種功放，反饋信號的技術(shù)處理及接入環(huán)節，電路級間隔離的方法，器件安裝時(shí)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(chǎng)的影響等。
2、排除電源電壓波動(dòng)給計算機通信與控制系統帶來(lái)的影響。
計算機通信與控制系統的核心就是計算機，計算機往往與強電系統共用一個(gè)電源。在強電系統中，大型設備的起、停等都將引起電源負載的急劇變化，也都將會(huì )對計算機通信與控制系統產(chǎn)生很大的影響；電源線(xiàn)或其它電子器件引線(xiàn)過(guò)長(cháng)，在輸變電過(guò)程中將會(huì )產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。防止電源對計算機通信與控制系統的影響應采取如下措施：
�。�1）提高對計算機通信與控制系統供電電源的質(zhì)量。
供電電源的功率因數低，對計算機通信與控制系統將產(chǎn)生很大的影響，為保證計算機通信與控制系統穩定可靠的工作，供電系統的功率因數不能低于0.9。
�。�2）采用獨立的電源給計算機通信與控制系統供電。
應對計算機通信與控制系統的主要設備配備獨立的供電電源。要求獨立供電電源電壓要穩定，無(wú)大的波動(dòng)；系統負載不能過(guò)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(chǎng)所采取穩壓方法。
對計算機等重要設備采用UPS電源。在穩壓過(guò)程中要采用在線(xiàn)式調壓器，不要使用變壓器方式用繼電器接頭來(lái)控制的穩壓器。
3、防止由于外界因素對供電電源產(chǎn)生的傳導影響。
由于外界因素對電源產(chǎn)生的傳導影響要采取以下措施。
�。�1）采用磁環(huán)方法。
�、儆么怒h(huán)防止傳導電流的原理。
磁環(huán)是抑制電磁感應電流的元件，其抑制電磁感應電流的原理是：當電源線(xiàn)穿過(guò)磁環(huán)時(shí)，磁環(huán)可等效為一個(gè)串接在電回路中的可變電阻，其阻抗是角頻率的函數。即：Z=f/(ω)
從上式可以看出：隨著(zhù)角頻率的增加其阻抗值再增大。假設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(gè)因素：一是磁環(huán)的阻抗；另一個(gè)是電源阻抗和負載的大小。
�、谟么怒h(huán)抑制傳導電流的原則。
磁環(huán)的選用必須遵循兩個(gè)原則：一是選用阻抗值較大的磁環(huán)：另一個(gè)是設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，應在100KHZ一30MHZ這一頻率范圍內考慮濾波器的濾波性能。軍用電源濾波器的選取依據GJBl51/152CE03，在GJBl51/152CE03中規定了傳導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)能夠吸收高達數千伏安的脈沖功率，它的主要作用是，在反向應用條件下，當承受一個(gè)高能量的大脈沖時(shí)，其阻抗立即降至很低，允許大電流通過(guò)，同時(shí)把電壓箝位在預定的電壓值上。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也減少了脈沖電壓帶來(lái)的負面影響。
�。�2）使用無(wú)感電容器抑制高頻感生電流。
俗稱(chēng)“隔直通交”是電容器的基本特性，通常在每一個(gè)集成電路芯片的電源和地之間連接一個(gè)無(wú)感電容，將感生電流短路到地，用來(lái)消除感生電流帶來(lái)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(lái)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(gè)陶瓷濾波器，會(huì )很好起到抑制電磁輻射的作用。
5、防止信號在傳輸線(xiàn)上受到電磁幅射的方法。
(1)在計算機通信與控制系統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，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中使用雙芯互絞屏蔽電纜做為信號傳輸線(xiàn)，屏蔽外界的電磁輻射。
(3)在計算機通信與控制系統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中要使信號線(xiàn)遠離動(dòng)力線(xiàn)；電源線(xiàn)與信號線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn)。輸入信號與輸出信號線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn)；模擬信號線(xiàn)與數字信號線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn)。
6、防止司服系統中執行機構動(dòng)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(lái)接入繼電器的接點(diǎn)上，電容器C把觸點(diǎn)斷開(kāi)的電弧電壓到達最大值的時(shí)間推遲到觸點(diǎn)完全斷開(kāi)，用來(lái)抑制觸點(diǎn)間放電。電阻R用來(lái)抑制觸點(diǎn)閉合時(shí)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�。篟>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(xiàn)圈負載功率。
�。�2）利用二極管的單向導電特性。
二極管加電阻與負載并接起來(lái)，當切斷電源的瞬間，由于反電動(dòng)勢產(chǎn)生的電流，流過(guò)與負載并聯(lián)的二極管，并在負載電阻上消耗掉感應負載所產(chǎn)生的能量，這種結構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。
控制系統論文3
摘要：目前我國電正逐步朝著(zhù)智能電網(wǎng)調度自動(dòng)化方向發(fā)展，智能電網(wǎng)在實(shí)現自動(dòng)控制過(guò)程中，需要做好系統的設計，確保智能電網(wǎng)調度的合理運行，促進(jìn)我國電調度自動(dòng)化的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；自動(dòng)化控制；設計與應用
隨著(zhù)電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，智能電網(wǎng)得到了進(jìn)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(dòng)效率，并且實(shí)現了科學(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)設計自動(dòng)變化對電力企業(yè)來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要。
1選擇系統硬件方案
自動(dòng)化控制系統在設計過(guò)程中需要做好硬件的選擇，硬件是系統涉及到基礎，硬件選擇涉及到的具體內容如下：
1.1配置兩臺服務(wù)器（SCADA）
通過(guò)服務(wù)器完成對數據的監視、處理、控制。為了確保數據的及時(shí)傳輸，每臺服務(wù)器都應當通過(guò)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(cháng)，操作系統可選用Unix系統，CPU的內存大小應當大與2GB（可過(guò)充），確保日后對系統進(jìn)行修改的便捷性。
1.2數據服務(wù)器
數據服務(wù)器應當準備兩臺，相互作為備用服務(wù)器，其主要功能用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )結構、數據庫模型、理實(shí)數據的存儲，以及資料報表的生成，避免數據丟失，對配電網(wǎng)的運行造成不良影響。
1.3磁盤(pán)列陣
在數據服務(wù)器中配備磁盤(pán)列陣實(shí)現對全部歷史數據的存儲，存儲量的大小應當依據電網(wǎng)的存盤(pán)周期、電網(wǎng)要測量點(diǎn)數、保存周期進(jìn)行。
1.4計算機網(wǎng)絡(luò )
針對系統內網(wǎng)和外網(wǎng)的交互，應當配備4臺網(wǎng)絡(luò )交換機，內網(wǎng)連接ACADA中的各個(gè)分布點(diǎn)，外網(wǎng)與本地的連接則通過(guò)路由器完成。對內網(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)能夠實(shí)現負載分流，每個(gè)網(wǎng)的工作都可以獨立進(jìn)行，并且可以相互作為對方的備用網(wǎng)絡(luò )，確保了系統運行的可靠性。外部網(wǎng)路交換過(guò)程中，要配置防火墻，對以硬件設備進(jìn)行安全隔離，同時(shí)要制定相應的安全防護策略，確保在對系統監控時(shí)，不會(huì )受到外部環(huán)境的干擾。在系統中使用的網(wǎng)絡(luò )IP地址，必須要省里電力調度專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò )IP地址規劃。
2軟件配置
軟件配置應當從以下幾個(gè)方面入手：
2.1操作系統
各個(gè)工作中和服務(wù)器操作系統的可靠性、穩定性、安全性都能滿(mǎn)足要求，在實(shí)際應用環(huán)境中，操作系統和應用環(huán)境都必須是通用的。
2.2商用數據庫
目前，商業(yè)上常用的數據庫有Oracle、Sybase等，該類(lèi)型的數據性能穩定，安全性高。
2.3應用軟件
SCADA應用軟件在功能上可以滿(mǎn)足主站調度在運行上的需求，在實(shí)際操作過(guò)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(shí)際操作過(guò)程中應當具有統一的人機界面和數據庫，并且可以實(shí)現對數據庫和公共電力系統模型的共享。
3系統設計
調度自動(dòng)系統的設計必須要先相關(guān)的規定與要求，遵守IEC、ISO、DL等標準，同時(shí)在系統設計過(guò)程中需要強調實(shí)用性、可靠性、開(kāi)放性等原則，并且要以建設時(shí)間作為參考，系統的擴從能力應當能夠滿(mǎn)足當年之后8-10年的需求。
3.1設計原則
系統設計上需要滿(mǎn)足實(shí)用性、開(kāi)放性、可擴展性、安全性，在設計上要做確保經(jīng)濟較合理、確保技術(shù)的先進(jìn)性。
3.2系統規模與容量
在設計上應當以設計當年的參數作為主要數據參考，要對未來(lái)8-10年的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行合理預測，系統規模設計要依據技術(shù)規范進(jìn)行，確保系統處理數據的能力能夠滿(mǎn)足電網(wǎng)的發(fā)展需求。
3.3SCADA設計
SCADA調度自動(dòng)化基本應用主要包括：數據的采集和數據處理、控制與調節、歷史數據管理、趨勢記錄、電子值班、安全管理等多方面功能，實(shí)時(shí)信息發(fā)布和網(wǎng)路通信功能。
3.4設計硬件配置
硬件系統的設計需要滿(mǎn)足水平年調度自動(dòng)化系統功能需求。硬件設備需要以標準化通用設備，要具有開(kāi)放性，需要符合SCADA系統原理，確保系統的安全性、可靠性和實(shí)時(shí)性。在系統中使用的關(guān)鍵設備冗余配置，要重視系統的重要性，結構上應當選用雙網(wǎng)架構，服務(wù)器應當應用工作機組，基于UNIX服務(wù)器和RISC64bit技術(shù)。
4結束語(yǔ)
電網(wǎng)運行的核心是電網(wǎng)調度，開(kāi)發(fā)和研究智能調度系統已經(jīng)成為了必然，做好自動(dòng)化控制系統，確保智能電網(wǎng)調度自動(dòng)化控制系統的合理運行，使其能夠更好的為人們服務(wù)。
參考文獻
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控制系統論文4
【摘 要】在社會(huì )發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)也進(jìn)入了穩步發(fā)展的過(guò)程。電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷史比較長(cháng)，并且支撐了我國當前工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，對于國家的經(jīng)濟增長(cháng)以及工業(yè)化的推進(jìn)有著(zhù)重大意義。廣泛應用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠顯著(zhù)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，能夠提升相應的生產(chǎn)效益。從目前所掌握的情況來(lái)看，電氣自動(dòng)化工程控制系統是一類(lèi)非常高科技的系統，在操作上非常簡(jiǎn)單，同時(shí)能夠對很多的問(wèn)題進(jìn)行積極的預防，所以具有較大的應用意義。文章就此展開(kāi)討論，并提出合理化建議。
關(guān)鍵詞電氣 自動(dòng)化 工程 控制系統
在當今社會(huì )之中，電氣自動(dòng)化已經(jīng)成為了不可避免的趨勢，純人工的操作方法根本不適合長(cháng)久的工作。特別是在進(jìn)入到21世紀以后，各個(gè)地方的電力工作開(kāi)展，都是依托強大的設備來(lái)完成的，如果缺乏了系統的有效支持，很容易在工作上出現惡性循環(huán)的狀況，并且針對電力工作的拓展、修復、優(yōu)化等，也將產(chǎn)生極大的不良影響。所以，電氣自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展現狀，需要得到正確的總結，同時(shí)更加對今后的發(fā)展趨勢進(jìn)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(dòng)化工程控制系統的現狀
簡(jiǎn)單來(lái)講，電氣自動(dòng)化工程控制系統是一類(lèi)比較智能化的系統，其固有的操作方法和運行方案是比較多的，各地方在引進(jìn)該系統以后，則可以充分的結合地方需求和電力工作的標準，將工作方案做出良好的轉變，進(jìn)而為日常工作提供較多的支持。除此之外，電氣自動(dòng)化工程控制系統在應用的過(guò)程中，針對安全性、可靠性等方面，均實(shí)施了有效的提升，減少了各種矛盾操作和沖突的問(wèn)題，確保電氣工作能夠順利的開(kāi)展，任務(wù)完成率得到了較高的提升。
�。�1）電氣自動(dòng)化工程控制系統的信息集成化逐步明顯。就系統本身而言，電氣自動(dòng)化工程控制系統在目前的操作中，能夠滿(mǎn)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，增添系統內容的同時(shí)，不會(huì )產(chǎn)生嚴重的負擔現象[1]。除此之外，在研究電氣自動(dòng)化工程控制系統的過(guò)程中，發(fā)現很多的精密設備，都在朝著(zhù)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，操作內容上也不斷的增加，基本上都通過(guò)各類(lèi)軟件來(lái)完成的，對未來(lái)工作而言，可以產(chǎn)生較大的積極幫助。
�。�2）分布式控制系統。與過(guò)往情況不同的是，當代的社會(huì )發(fā)展是非�？焖俚�，很多工作內容都要得到較快的革新處理，一方面是為了滿(mǎn)足工作上的需求，另一方面則是為了其他的工作進(jìn)行有效的準備。在現階段的工作當中，電氣自動(dòng)化工程控制系統具有多元化的特點(diǎn)，總控系統的子系統類(lèi)型多樣，分布式控制系統就是其中之一，并且帶來(lái)了很大的積極作用。例如，分布式控制系統在操作上非常的簡(jiǎn)單，可直接按照主觀(guān)上的需求來(lái)完成，各個(gè)工作任務(wù)之間表現出相互獨立的特點(diǎn)，運作過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生干擾的情況。每一項工作任務(wù)完成后，都會(huì )集中到總體的系統內部，進(jìn)行快速的總結處理，為電氣運營(yíng)的良性循環(huán)，做出了較強的保障。
2 電氣自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展趨勢
2.1 創(chuàng )新技術(shù)的深入研究
與一般的系統有所不同，電氣自動(dòng)化工程控制系統是通過(guò)眾多技術(shù)支撐起來(lái)的，當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(lái)的發(fā)展趨勢當中，仍然要將各類(lèi)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，不斷對系統做出優(yōu)化處理，創(chuàng )造出更高的價(jià)值。
�。�1）電氣自動(dòng)化工程控制系統的未來(lái)發(fā)展中，智能化創(chuàng )新技術(shù)將會(huì )占有主導性的地位�，F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(lái)帶給消費者更好的體驗[2]。電氣自動(dòng)化工程控制系統也是一樣的，其在自身的智能化技術(shù)中不斷的豐富以后，系統本身就可以對各類(lèi)工作情況做出準確的判定，在處理問(wèn)題過(guò)程中，直接按照最優(yōu)的方式來(lái)處理，減少過(guò)往的不足和缺失。同時(shí)，在發(fā)現系統難以應對的問(wèn)題時(shí)，將直接發(fā)出相應的報告，及時(shí)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(dòng)化工程控制系統整體，轉變?yōu)楦叨戎悄艿南到y。從客觀(guān)的角度來(lái)分析，智能系統意味著(zhù)可以在某種程度上，脫離人工的操作，每天自動(dòng)的運行、總結、分析、發(fā)出報告等等[3]。工作人員根據系統的提示來(lái)工作，并且按照良性循環(huán)的方法來(lái)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(shí)間內完成，基本上不會(huì )產(chǎn)生嚴重的問(wèn)題�？墒�，智能系統還有很多的挑戰需要完成，包括設備、系統、軟件、硬件的有效結合等，這些都需要在日后專(zhuān)項研究。
2.2 統一化的電氣自動(dòng)化工程系統
電氣自動(dòng)化工程控制系統在今后的發(fā)展趨勢當中，還會(huì )將“統一性”貫徹落實(shí)，由此來(lái)加強各方面的穩步控制，推動(dòng)系統本身的價(jià)值提升。本文認為，統一電氣自動(dòng)化工程系統能夠實(shí)現電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的周期性設計、測試與實(shí)行、開(kāi)機與調試、維護與運行等，這樣能夠最大限度的所見(jiàn)設計到完工之間的資金和時(shí)間。將電氣自動(dòng)化系統實(shí)行統一化管理，關(guān)鍵能夠達到客戶(hù)的需求，也就是把開(kāi)發(fā)系統徹底從運行系統中獨立出來(lái)。對于電氣自動(dòng)化工程控制系統來(lái)說(shuō)，是成功的將電氣自動(dòng)化系統進(jìn)行通用化。電氣自動(dòng)化工程的網(wǎng)絡(luò )構成應該保障控制現場(chǎng)的設施、計算機的監管體系、企業(yè)工程的管理體系中的通訊數據保持通暢。實(shí)行網(wǎng)絡(luò )的體系計劃時(shí)，不管是使用現場(chǎng)總線(xiàn)還是通訊系統的以太網(wǎng)，需要保障控制元件級到辦公室的環(huán)境之間自動(dòng)化的整體通訊。
3 結語(yǔ)
本文對電氣自動(dòng)化工程控制系統的現狀、發(fā)展趨勢展開(kāi)討論。在社會(huì )進(jìn)步發(fā)展的過(guò)程里，先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的作用不可忽視。電氣自動(dòng)化工程控制系統就是在生產(chǎn)需求提升和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的背景下發(fā)展起來(lái)的，只有持續的發(fā)展和創(chuàng )新電子自動(dòng)化技術(shù)，才能夠滿(mǎn)足當前的生產(chǎn)要求，并且積累寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗。通過(guò)四年的學(xué)習，我的專(zhuān)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(huì )到電氣自動(dòng)化對人類(lèi)工業(yè)發(fā)展的重要性。
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控制系統論文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)境更趨于現代化，各種新興技術(shù)直接影響著(zhù)人們的生活，改變了人們的生活習慣，提高了人們的生活質(zhì)量，智能家居系統成為技術(shù)手段更新?lián)Q代的體現。智能家居系統利用計算機信息技術(shù)、布線(xiàn)技術(shù)與生活家居的子系統相關(guān)聯(lián)，給予家居系統更多的智能選擇，提高了家居環(huán)境的服務(wù)水平。
一、智能家居系統設計的流程
單片機系統是微機應用產(chǎn)品化的最佳機種之一，其系統本身具備很多優(yōu)點(diǎn)。例如，較其他系統，單片系統的體積更小，成本更低，功能性更加強大，單片機所帶來(lái)的系統已經(jīng)在智能化產(chǎn)品工業(yè)制作中被廣泛應用。并且隨著(zhù)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，逐漸完善的單片機系統能夠滿(mǎn)足設計過(guò)程中的各種要求。
在總體設計的流程中，外界信息經(jīng)過(guò)感應器傳導，其信號內容進(jìn)行放大與整形，進(jìn)一步傳導單片機信號分析處理，再由單片機系統與外部信息結構進(jìn)行指導交換，引導紅外與光電裝置，將信息內容傳遞于執行器件。在控制系統中，系統控制器會(huì )接收到遠端傳遞過(guò)來(lái)的信號，并且對其解碼，再傳遞給中央處理系統。在控制系統的設計中，我們要充分考慮用戶(hù)使用的便捷性，在控制系統中添加語(yǔ)音提示操作系統，使用戶(hù)能夠在無(wú)人值守系統的情況下，更好地進(jìn)行系統操作。
二、智能家居系統的應用設計
(一)傳感器應用設計
傳感器的應用設計，是家庭智能設計過(guò)程中的信號來(lái)源。在傳感器設計上，應根據產(chǎn)品本身的特點(diǎn)添加各種感應裝置。在智能家居系統中，火災警報傳感器是設計的第一項，火災煙霧傳感器的體積小、可靠性高，能夠及時(shí)將煙霧信號轉換為電信號，在智能家居的設計中，煙霧傳感器可以固定在每個(gè)房間的天花板或者墻壁上，將家居系統與小區或消防警報系統相鏈接，充分利用智能家居系統的安全性。
其次，我們要設立可燃氣體傳感器，將感應器放置于廚房等氣體容易泄露的地方，監視氣體疏通管道的安全性，如果發(fā)生天然氣泄露等情況，感應器會(huì )自動(dòng)關(guān)閉天然氣輸送管道閥門(mén)，并且向外界發(fā)出信號，及時(shí)通知家庭以及小區物業(yè)，降低財產(chǎn)損失。在可燃氣體感應器設置上，利用氣體濃度來(lái)對天然氣等裝置進(jìn)行監控。在智能家居生活中，防盜報警系統可以分為兩部分，一部分是對家庭周?chē)h(huán)境的防護，例如周?chē)h(huán)境的監視控制，門(mén)窗系統中的開(kāi)關(guān)以及玻璃周?chē)母袘到y等;另一部分是針對
家庭無(wú)人的情況，對于室內的感應防盜系統，利用紅外感應裝置，在他人進(jìn)入房間且未關(guān)閉監控系統的情況下發(fā)出警報。在房間有人活動(dòng)的時(shí)候，關(guān)閉室內防盜系統，開(kāi)啟室外防盜系統，在無(wú)人活動(dòng)的情況下，室外系統與室內系統均開(kāi)啟，并且防盜系統的靈敏程度可以根據房屋周?chē)h(huán)境而設定。
(二)通訊接口應用設計
智能家居的生活控制系統中，數據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(gè)方面。分析模塊組成部分可以發(fā)現，GSM基帶處理器相較于供電模塊、閃存、天線(xiàn)接口等幾個(gè)部分而言是TC35的核心，GSM主要負責處理終點(diǎn)內的語(yǔ)音與數據信號，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(jìn)行傳輸。在整體的傳輸設計過(guò)程中，紅外接口的特點(diǎn)在于信號穩定，接口之間相互獨立，使用方面抗干擾性強，不會(huì )對手機的通訊產(chǎn)生影響，缺點(diǎn)是傳輸的距離有限，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(guò)缺點(diǎn)在于傳輸接口的電氣參數不兼容，設計過(guò)程中容易對手機的通訊產(chǎn)生影響。在接口的設計中，要分析家庭周?chē)沫h(huán)境，考慮接口信號對于家庭通訊設備的影響，選擇合適的接口，應力求將紅外接口與電纜接口進(jìn)行結合，提高智能家居系統工作的效率。
(三)紅外線(xiàn)應用設計
在系統設計的控制方面，可以加入更多的紅外設計理念，在智能家居設計中，紅外遙控器是被廣泛應用的，但是在實(shí)際操作過(guò)程中，一個(gè)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，在新型智能家居設計中，可以利用紅外插座、紅外開(kāi)關(guān)等產(chǎn)品，將電器的操作信號與電信號進(jìn)行混合，利用紅外系統中的學(xué)習與記憶功能，使紅外插座成為信號傳遞的樞紐，同時(shí)利用單片機對遙控器發(fā)射出信號的波形進(jìn)行測量，然后對測量數據進(jìn)行反饋，從而提高遙控器的效率，實(shí)現家庭智能控制系統的優(yōu)化。
總之，在智能家居系統的設計中，首先要明確選擇系統的性質(zhì)，其次建立合理的設計流程。設計過(guò)程要符合信息技術(shù)的要求，并且最大化地提高用戶(hù)的使用效率。在應用設計方面，分析傳感器的種類(lèi)并選擇合適的連接端口，提高控制系統的靈敏度，并結合紅外線(xiàn)感應技術(shù)，增強智能家居控制系統的完整性，使其能更好地提高人們生活質(zhì)量。
控制系統論文6
一、職校電氣控制中自動(dòng)控制系統的軟件和硬件的教學(xué)特點(diǎn)分析
計算機控制的自動(dòng)控制系統主要由工業(yè)生產(chǎn)對象和計算機控制系統兩個(gè)大部分構成，通過(guò)計算機將被控端的相關(guān)數據和參數進(jìn)行采樣分析，通過(guò)輸入通道將模擬量轉化成數字數據，對被控對象進(jìn)行數字化的控制，并通過(guò)計算機進(jìn)行監控，通過(guò)計算機完成控制、運算、判斷、比較等各項功能，計算機通過(guò)實(shí)時(shí)的數據采集進(jìn)行實(shí)時(shí)決策和控制，適時(shí)的向執行機構發(fā)出控制指令。通過(guò)上述過(guò)程的不斷重復執行，使整個(gè)系統按照靜態(tài)和動(dòng)態(tài)指令進(jìn)行控制和執行。通過(guò)計算機控制的自動(dòng)控制系統包括被控對象和計算機兩大部分構成，其中硬件包括控制主計算機、外圍設備和接口電路等構成，通過(guò)各傳感器將信號采集，經(jīng)過(guò)計算機將數據進(jìn)行處理和分析，對被控對象進(jìn)行反饋控制，軟件系統包括通用軟件和開(kāi)發(fā)軟件，開(kāi)發(fā)軟件具有各種數字語(yǔ)言處理程序、編輯程序、仿真程序等。自動(dòng)控制的計算機系統根據控制對象的不同，所采用的控制系統也不同。應用最多的是操作指導控制，它的特點(diǎn)是可以將生產(chǎn)過(guò)程中的數據進(jìn)行收集和加工處理，操作者根據這些參數進(jìn)行必要的操作和控制，這個(gè)系統最大的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、穩定可靠，常用于數據檢測和數字模型的處理和新程序的調試等。另一類(lèi)分級控制系統的應用也是比較多的，它是由幾臺大中小型的計算機組成，分別執行各種功能，分為指揮計算機控制系統和控制級計算機系統，可以根據管理的范圍和企業(yè)規模的大小分為公司級、工廠(chǎng)級和車(chē)間級等。在自動(dòng)控制系統中，單片機的應用也是非常廣泛的，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(shí)現多級和分布式控制。
二、職校教學(xué)中單片機控制的開(kāi)發(fā)及應用分析
在職校教學(xué)中，單片機應用的開(kāi)發(fā)過(guò)程有別于一般的電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，除了硬件設計的合理和接線(xiàn)準確外，還要進(jìn)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的開(kāi)發(fā)一般是要根據應用系統的功能確定總體的設計方案、進(jìn)行硬件和軟件開(kāi)發(fā)、在設備上開(kāi)展仿真測試和實(shí)驗、進(jìn)行設備的安裝和調試、最后是產(chǎn)品化的生產(chǎn)和推廣應用。硬件的開(kāi)發(fā)要在系統總體設計的框架下完成，軟件的開(kāi)發(fā)具有實(shí)時(shí)性、可靠性和靈活性的特點(diǎn)，采用模塊化開(kāi)發(fā)的方法，進(jìn)行主程序開(kāi)發(fā)、子程序開(kāi)發(fā)、中斷服務(wù)程序的開(kāi)發(fā)等，在各個(gè)模塊內還可以細化順序結構、循環(huán)結構、分支結構等。在安裝調試時(shí)要確認軟件和硬件的設計合理和準確，符合要求后再進(jìn)行正式的安裝和調試，根據控制的效果和要求對系統的穩定性進(jìn)行測試和驗證，滿(mǎn)足設計方案的目標和要求。
三、結語(yǔ)
總而言之，電氣自動(dòng)控制技術(shù)的應用大大提高了現代工業(yè)生產(chǎn)的效率，降低了人工成本，但在實(shí)際應用時(shí)還是會(huì )出現一些自動(dòng)化設備無(wú)法完全代替人工的情況，相信在自動(dòng)化技術(shù)不斷完善的今天，這些情況會(huì )得到改善和進(jìn)步，人工智能的應用會(huì )越來(lái)越穩定和成熟。
控制系統論文7
摘要：高溫泵試驗用水溫度控制系統以Ｓ７－３００ＰＬＣ為核心控制模塊，調用ＦＢ４１功能塊進(jìn)行ＰＩＤ運算，然后由ＰＬＣ調用脈沖寬度調制器ＦＢ４３將連續變化的模擬量轉化為開(kāi)關(guān)量進(jìn)而控制加熱裝置。采用分段ＰＩＤ控制，將實(shí)際溫度值和設定值的偏差分為幾個(gè)階段，不同階段采用不同的ＰＩＤ參數，解決了加熱過(guò)程中溫度超調、波動(dòng)幅度大以及加熱時(shí)間長(cháng)等問(wèn)題。該方案已應用到實(shí)際企業(yè)橫向課題中，經(jīng)驗證控制精度高、穩定性好。
關(guān)鍵詞：高溫泵；溫度控制；分段ＰＩＤ控制
隨著(zhù)我國工業(yè)化進(jìn)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(chǎng)前必須對該類(lèi)泵進(jìn)行試驗。傳統的水泵控制系統主要是由繼電器控制線(xiàn)路組成，存在諸多不足，本文采用ＰＬＣ控制提高了系統的自動(dòng)化水平。相對傳統水泵微機測試系統而言，其處理速度快、精度高、抗干擾能力強以及實(shí)時(shí)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核心控制系統來(lái)實(shí)現高溫離心泵閉式管路試驗，主要分析了溫度控制系統，控制過(guò)程中采用分段ＰＩＤ控制方法、調用ＦＢ４３功能塊將連續變化的模擬量轉化為周期性輸出的脈沖串，通過(guò)固態(tài)繼電器實(shí)現對加熱裝置的開(kāi)關(guān)控制。
１溫度控制系統設計
�。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(shí)需將儲水罐內水溫加熱到指定數值。本試驗加熱裝置是在罐體底部?jì)戎玫募訜岚��？刂葡到y采用Ｓ７－３００ＰＬＣ為控制模塊，上位機采用易控組態(tài)軟件為監控平臺，主要進(jìn)行人機界面設置以及泵的性能分析。利用ＰＴ１００溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，溫度信號經(jīng)過(guò)壓力變送器后傳輸給ＰＬＣ的模擬量輸入模塊ＳＭ３３１，經(jīng)過(guò)ＰＬＣ濾波處理后得到實(shí)際溫度值，作為過(guò)程變量ＰＶ進(jìn)行下一步計算。利用設定溫度值ＳＰ與過(guò)程變量ＰＶ的偏差進(jìn)行ＰＩＤ運算，將ＰＩＤ運算結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(gè)控制過(guò)程構成一個(gè)閉環(huán)控制系統。ＰＬＣ通過(guò)模擬量采集模塊ＳＭ３３１反饋回來(lái)的實(shí)時(shí)溫度ＰＶ，獲取偏差值ＥＲ，偏差經(jīng)過(guò)ＰＩＤ調節器運算輸出，控制加熱裝置加熱時(shí)間，以克服偏差，促使偏差趨近于零，溫度控制框圖見(jiàn)圖１。ＰＩＤ輸出為模擬量，加熱裝置的開(kāi)關(guān)為開(kāi)關(guān)量，試驗中ＰＬＣ調用ＦＢ４１功能塊進(jìn)行ＰＩＤ運算，然后再調用脈沖寬度調制器ＦＢ４３，ＦＢ４３的脈沖發(fā)生器（ＰＵＬＳＥＧＥＮ）一般與ＦＢ４１的連續調節控制器（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(guò)調制脈沖寬度，將其輸入變量“ＩＮＶ”（＝ＰＩＤ控制器的輸出）轉換為一恒定周期的脈沖串，即將連續變化的模擬量轉化為周期性脈沖串，通過(guò)固態(tài)繼電器實(shí)現對加熱裝置的開(kāi)關(guān)控制。
�。保矞囟葌鞲衅鲾祿杉幚�
罐體上只有一個(gè)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(gè)溫度信號作為過(guò)程變量值并不準確。本試驗采用均值濾波的方式來(lái)保證其準確性。程序中設定每５０ｍｓ取一個(gè)溫度值并依次排列，順序�。保皞�(gè)數值，然后去掉最大最小值，剩余取平均值作為實(shí)際溫度值。均值濾波部分程序如下（該段程序采用結構化控制語(yǔ)言（ＳＣＬ）編寫(xiě)）：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
�。玻狈侄危校桑目刂品椒☉�
�。校桑目刂埔幝墒峭ㄟ^(guò)比例（Ｐ）、積分（Ｉ）以及微分（Ｄ）計算獲得輸出結果，將ＰＩＤ中的微分部分設置為０，則ＰＩＤ控制變?yōu)椋校煽刂�。本文的溫度控制系統采用ＰＩ控制。溫度控制過(guò)程中，在設置比例系數和積分時(shí)間常數時(shí)，要么超調量過(guò)大，要么調節時(shí)間過(guò)長(cháng)，難以找到一個(gè)合適的比例系數和積分時(shí)間。如果引入分段ＰＩＤ控制，將比例系數與積分時(shí)間作為變量，而不是整個(gè)控制過(guò)程用一固定值。當設定值（ＳＰ）與過(guò)程變量（ＰＶ）偏差較大時(shí)，適當加強比例與積分作用，使ＰＩＤ輸出在短時(shí)間內迅速增長(cháng)；當偏差較小時(shí)，將比例與積分作用適當減弱，讓?zhuān)校桑妮敵鰷p速；當偏差很小時(shí)，再進(jìn)一步減小比例與積分作用，讓?zhuān)校桑牡妮敵黾铀俣冗M(jìn)一步放慢。該控制過(guò)程在偏差較大時(shí)加快了升溫速度，偏差較小時(shí)又避免了超調情況出現，使得整個(gè)系統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(xiě)時(shí)需根據系統的實(shí)際情況而定，分段點(diǎn)以偏差率為基準，偏差率等于偏差值ＥＲ除以設定值ＳＰ。當偏差率大于５０％時(shí)，比例系數與積分時(shí)間分別為ｇａｉｎ１和ＴＩ１；當偏差率在５０％～２０％時(shí)比例系數與積分時(shí)間分別為ｇａｉｎ２和ＴＩ２；當偏差率小于２０％時(shí)比例系數與積分時(shí)間分別為ｇａｉｎ３和ＴＩ３。比例系數和積分時(shí)間具體數值通過(guò)多次試驗歸納總結得出。
�。玻蔡崆凹訜嵫a償應用
本閉式管路系統需對４種不同規格型號的泵進(jìn)行試驗，４種泵對應管徑分別為ＤＮ１５、ＤＮ２５、ＤＮ５０、ＤＮ１００。試驗過(guò)程如下：當罐體內水溫達到設定值時(shí)，先開(kāi)啟對應管路閥門(mén)，然后開(kāi)被試泵電機進(jìn)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，當被試泵初運轉時(shí)，隨著(zhù)管路中水循環(huán)進(jìn)入加熱罐，罐體內水溫會(huì )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(shí)，檢測到罐體內溫度大約降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調節即可。針對上述問(wèn)題，為了加快升溫速度，在程序中引入提前加熱補償的方法，具體如下：在被試泵開(kāi)啟之前，開(kāi)閥門(mén)時(shí)就進(jìn)行加熱補償，如ＤＮ１００管路，將補償輸出設為２０％，此時(shí)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(jìn)行加熱補償，充分了利用這個(gè)時(shí)間差。當檢測到罐體內水溫和設定溫度值之差在２℃以?xún)�，則停止加熱補償，進(jìn)行正常的ＰＩＤ調節。由ＰＩＤ調節器的輸出工作模式可知ＰＩＤ輸出是０％～１００％中的一個(gè)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(jìn)行補償的調節相比，加熱速度明顯提升。
３結論
本文通過(guò)調用ＦＢ４３功能塊，將ＰＩＤ模擬量輸出轉化為周期性脈沖串輸出，控制加熱裝置開(kāi)關(guān)。分段ＰＩＤ控制方法的應用使得系統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試驗多次嘗試獲得的，后續研究可進(jìn)一步進(jìn)行理論驗證并尋找出更合適的方法。
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控制系統論文8
摘 要 電氣自動(dòng)化工程控制系統是現代化工業(yè)的一個(gè)重要方向標，它是推動(dòng)社會(huì )全面發(fā)展和進(jìn)步的重要力量。從這些方面來(lái)看，加強對電氣自動(dòng)化工程控制系統的理論研究就有著(zhù)實(shí)際性意義。本文則主要就是電氣自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展現狀進(jìn)行詳細分析，并結合實(shí)際探索其發(fā)展的趨勢，希望能夠通過(guò)此次的理論研究對實(shí)際發(fā)展有所裨益。
關(guān)鍵詞電氣自動(dòng)化 現狀 發(fā)展趨勢
隨著(zhù)我國的科學(xué)技術(shù)有了蓬勃的發(fā)展，其中對電氣自動(dòng)化也有著(zhù)重要的推動(dòng)作用，而電氣自動(dòng)化工程控制系統是將來(lái)電網(wǎng)管理的核心系統。針對電氣自動(dòng)化工程企業(yè)而言，電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效的將人力勞動(dòng)的強度最大化的降低，同時(shí)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(dòng)化工程控制系統理論分析
1.1 分布式控制系統理論分析
電氣自動(dòng)化工程控制系統主要是建立在先進(jìn)科技基礎上發(fā)展而來(lái)的，它對企業(yè)的發(fā)展所起到的作用愈來(lái)愈重要。我國經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)在電氣自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域有了很迅速的進(jìn)步，在這一技術(shù)方面的競爭也日益的激烈，從現階段電氣自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展現狀來(lái)看分布式控制系統還占據著(zhù)關(guān)鍵地位。這一系統主要是對于集中式控制系統而言的新型控制系統，是從集中式控制系統基礎上演變而來(lái)，有著(zhù)可靠性以及實(shí)時(shí)性的特征。這一系統自身也存在著(zhù)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，在這一系統生產(chǎn)的廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)沒(méi)有統一標準，這些方面都需要進(jìn)行改革創(chuàng )新。
1.2 系統的信息集成化理論分析
電氣自動(dòng)化工程控制系統在發(fā)展的過(guò)程中逐漸向著(zhù)更高的方向邁進(jìn)，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(zhù)電氣工程自動(dòng)化將控制設備和對其研究開(kāi)發(fā)進(jìn)行相關(guān)改善。而后再則是對企業(yè)各種資金以及人力進(jìn)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(jìn)入到自動(dòng)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(lái)。
1.3 集中監控方式控制系統理論分析
電氣自動(dòng)化工程控制系統中的集中監控方式主要是設計師將控制功能集中到同一處理器上，這樣就導致了實(shí)際處理的速度發(fā)生偏慢，倘若是對所有能夠控制的設備進(jìn)行控制，監控數量就會(huì )過(guò)多，這樣就導致了主機空間被大量占據。與此同時(shí)，在通信線(xiàn)路信息傳送能力上也會(huì )有著(zhù)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(huì )增加。
2 電氣自動(dòng)化工程控制系統發(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(jìn)步過(guò)程中，電氣自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展將會(huì )朝著(zhù)更加安全的過(guò)程進(jìn)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(diǎn)來(lái)說(shuō)就是怎樣能夠保證人和環(huán)境以及機器這幾個(gè)方面的安全實(shí)現。倘若是在不安全的情況下應當怎樣選擇用最低的資金實(shí)現安全方案制定問(wèn)題，從實(shí)際情況老看，我國將主要會(huì )從安全級別較高領(lǐng)域開(kāi)始，從硬件向著(zhù)軟件領(lǐng)域逐步得到強化，對電氣自動(dòng)化工程控制系統的安全問(wèn)題進(jìn)行全面性的研究研討。
2.2 創(chuàng )新技術(shù)趨勢分析
隨著(zhù)我國自動(dòng)化水平的發(fā)展不斷提升，針對電氣自動(dòng)化工程系統控制在現階段的水平將得不到實(shí)際需求，那么在創(chuàng )新技術(shù)上的強化將會(huì )是將來(lái)的重要發(fā)展趨勢。尤其是在目前市場(chǎng)化環(huán)境不穩定情況下，競爭的日益激烈也會(huì )促使創(chuàng )新技術(shù)的不斷涌現，從而使得電氣自動(dòng)化工程控制系統在這一技術(shù)的支持下不斷的進(jìn)步發(fā)展。電氣自動(dòng)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(kāi)更開(kāi)闊的發(fā)展空間，政府在其中也有著(zhù)主導性作用，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(huì )逐漸實(shí)現。這些都為電氣自動(dòng)化工程控制系統的創(chuàng )新提供了發(fā)展條件。
2.3 標準化接口發(fā)展趨勢分析
控制系統的標準化是提高自動(dòng)化水平的保障，從微軟的發(fā)展經(jīng)驗來(lái)看，其之所以有著(zhù)快速進(jìn)行和發(fā)展正是因為技術(shù)上的同時(shí)使然，這才對公司內部的通信問(wèn)題得到有效的避免，這從另一方面來(lái)說(shuō)在工程的時(shí)間方面也得到了最大化的節省。所以這對電氣自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展有著(zhù)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(jìn)自身的發(fā)展。在電氣自動(dòng)化工程控制系統數據共享的作用下，管理人員可通過(guò)PC系統對電氣自動(dòng)化工程控制系統實(shí)施實(shí)時(shí)監控并對所出現的情況采取快速管理，這樣就對企業(yè)間的通訊困難問(wèn)題得到了有效解決。
2.4 市場(chǎng)化趨勢分析
當前的市場(chǎng)競爭已經(jīng)愈來(lái)愈激烈，所以加強產(chǎn)品的市場(chǎng)化程度是獲取競爭優(yōu)勢的重要手段。產(chǎn)品想要得到長(cháng)久的發(fā)展，那么就需要對制造部門(mén)的體制改革進(jìn)一步的深化，同時(shí)也要能夠對市場(chǎng)化的變化和影響進(jìn)行充分關(guān)注。這樣才能夠保證產(chǎn)品能夠對市場(chǎng)的發(fā)展需求得到滿(mǎn)足，而電氣自動(dòng)化工程控制系統的發(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(chǎng)化以及專(zhuān)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(zhù)的促進(jìn)作用，對電氣自動(dòng)化工程控制系統的整體發(fā)展也有著(zhù)推動(dòng)效果，這也將是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢。
3 結語(yǔ)
總而言之，當前的市場(chǎng)化經(jīng)濟逐步形成，所以對電氣自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展也會(huì )帶來(lái)相應的影響，在這一嚴峻的發(fā)展背景下，電氣自動(dòng)化工程控制系統要想取得革命性的發(fā)展，就必須要將創(chuàng )新精神在實(shí)際當中得到融入。同時(shí)還要對市場(chǎng)變化進(jìn)行深入了解，對發(fā)展中出現的問(wèn)題也要能夠及時(shí)的發(fā)展并有效解決，從多方面進(jìn)行考慮問(wèn)題，只有如此才能夠最大限度的推動(dòng)電氣自動(dòng)化工程控制系統的長(cháng)久發(fā)展。
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控制系統論文9
工業(yè)控制系統(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，對現場(chǎng)設備進(jìn)行檢測控制，實(shí)現工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的應用系統。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(dòng)化生產(chǎn)管理系統中都得到了廣泛地應用。
1 工業(yè)控制系統安全現狀
與傳統信息系統安全需求不同，ICS設計需要兼顧應用場(chǎng)景與控制管理等多方面因素，并且優(yōu)先考慮系統的高可用性和業(yè)務(wù)連續性。鑒于ICS的特定設計理念，缺乏有效的工業(yè)安全防御和數據通信保密措施是很多ICS所面臨的共同問(wèn)題。
傳統的ICS多為車(chē)間/廠(chǎng)區局域網(wǎng)ICS，系統特點(diǎn)包括專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò )、專(zhuān)有操作系統、無(wú)以太網(wǎng)絡(luò )、沒(méi)有因特網(wǎng)的鏈接。從網(wǎng)絡(luò )安全角度，系統是安全的。
現今的ICS開(kāi)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ICS，系統特點(diǎn)包括以太網(wǎng)無(wú)處不在、無(wú)線(xiàn)設備、遠程配置和監控、Windows和Linux等流行操作系統。從網(wǎng)絡(luò )安全角度，系統存在巨大安全隱患，很容易被駭客攻擊。
2 工業(yè)控制系統安全漏洞及風(fēng)險分析
隨著(zhù)工業(yè)信息化進(jìn)程的快速推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始在工控領(lǐng)域廣泛應用，實(shí)現了系統間的協(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(shí)，暴露在互聯(lián)網(wǎng)等公共網(wǎng)絡(luò )中的工業(yè)控制系統也必將面臨病毒、木馬、駭客入侵、拒絕服務(wù)等傳統的信息安全威脅，而且由于工業(yè)控制系統多被應用在電力、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(huì )影響和經(jīng)濟損失會(huì )更為嚴重。
2.1工業(yè)控制系統安全漏洞
工業(yè)控制系統安全漏洞包括：策略與規則漏洞、平臺漏洞、網(wǎng)絡(luò )漏洞。
2.1.1 策略與規則漏洞
缺乏工業(yè)控制系統的安全策略、缺乏工業(yè)控制系統的安全培訓與意識培養、缺乏工業(yè)控制系統設備安全部署的實(shí)施方法、缺乏工業(yè)控制系統的安全審計、缺乏針對工業(yè)控制系統的配置變更管理。
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(méi)有采用口令或口令不滿(mǎn)足長(cháng)度和復雜度要求、口令泄露等。
(2)平臺硬件漏洞
包括關(guān)鍵系統缺乏物理防護、未授權的用戶(hù)能夠物理訪(fǎng)問(wèn)設備、對工業(yè)控制系統不安全的遠程訪(fǎng)問(wèn)。
(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、口令在傳輸過(guò)程中未加密、未采取細粒度的訪(fǎng)問(wèn)控制策略、安全設備配置不當。
(2)網(wǎng)絡(luò )硬件漏洞
包括網(wǎng)絡(luò )設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、未采取信息流向控制措施。
2.2 工業(yè)控制系統安全風(fēng)險分析
電力故障、自然災害、軟硬件故障、駭客攻擊、惡意代碼都會(huì )對ICS系統產(chǎn)生影響。其中，電力故障、自然災害和軟/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(pán)中植入惡意代碼
U盤(pán)內部結構：U盤(pán)由芯片控制器和閃存兩部分組成，芯片控制器負責與PC的通訊和識別，閃存用來(lái)做數據存儲;閃存中有一部分區域用來(lái)存放U盤(pán)的固件，控制軟硬件交互，固件無(wú)法通過(guò)普通手段進(jìn)行讀取。
USB協(xié)議漏洞：USB設備設計標準并不是USB設備具備唯一的物理特性進(jìn)行身份驗證，而是允許一個(gè)USB設備具有多個(gè)輸入輸出設備的特征。
這樣就可以通過(guò)U盤(pán)固件逆向重新編程，將U盤(pán)進(jìn)行偽裝，偽裝成一個(gè)USB鍵盤(pán)，并通過(guò)虛擬鍵盤(pán)輸入集成到U盤(pán)固件中的惡意代碼而進(jìn)行攻擊。
(2)利用組態(tài)軟件數據庫漏洞進(jìn)行攻擊
ICS系統采用的組態(tài)軟件，缺乏安全防護措施，往往公開(kāi)訪(fǎng)問(wèn)其實(shí)時(shí)數據庫的途徑，以方便用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，從而可利用此漏洞，遠程/本地訪(fǎng)問(wèn)數據庫，獲取全部數據庫變量，選取關(guān)鍵數據進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)并篡改，從而達到攻擊目的。
2.3 工業(yè)控制系統信息安全風(fēng)險總結
病毒：可引起工控設備或網(wǎng)絡(luò )故障，破壞生產(chǎn)過(guò)程數據或影響網(wǎng)絡(luò )正常服務(wù)，如蠕蟲(chóng)病毒等。
緩沖區溢出攻擊：利用設計漏洞進(jìn)行的攻擊。
拒絕服務(wù)攻擊：惡意造成拒絕服務(wù)，造成目標系統無(wú)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 )的所有數據包，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(shí)施進(jìn)一步攻擊。
IP欺騙：可通過(guò)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(jìn)行會(huì )話(huà)，在目標主機不知的情況下實(shí)施欺騙行為。
口令破解：攻擊者若通過(guò)一定手段取得用戶(hù)口令，提升權限進(jìn)入目標系統，對目標主機進(jìn)行完全控制。
3 工業(yè)控制系統安全檢查
3.1 檢查對象
包括工藝、工程分析、控制系統信息安全后果分析、安全防護能力分析等。
3.2 檢測方式
包括訪(fǎng)談、現場(chǎng)測試、離線(xiàn)測試、測試床或另外搭建測試環(huán)境測試。
3.3 檢測內容
應包括信息流轉過(guò)程中遇到的一切鏈路、設備(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;設備保密管理制度;系統運行管理制度、產(chǎn)品供應商(或者代理商)、系統集成商等提供的資質(zhì)證明、授權證明、合格證書(shū)等。
技術(shù)檢查需要準備的資料：招標合同技術(shù)規格書(shū);詳細設備清單;設備配置及使用說(shuō)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(shuō)明;設備的連接說(shuō)明、功能說(shuō)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(fǎng)問(wèn)控制端口設置情況記錄、運行維護報告、應急預案方案、應急演練記錄。
3.4 檢測重點(diǎn)
重點(diǎn)檢查輸入輸出端口使用、設備安全配置、運維安全措施的落實(shí)情況，同時(shí)檢查資產(chǎn)管理情況，訪(fǎng)問(wèn)控制策略、備份及應急管理等方面。
4 結束語(yǔ)
通過(guò)上面的分析與研究，工業(yè)控制系統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(shí)我們應該認識到，工業(yè)控制系統信息安全技術(shù)是一門(mén)不斷深入發(fā)展的技術(shù)，隨著(zhù)工業(yè)控制系統廣泛應用和不斷發(fā)展，其信息安全必將面臨更加嚴峻的挑戰，隨之信息安全技術(shù)的研究也必將快速推進(jìn)。
控制系統論文10
分散控制系統，即以多個(gè)微處理器為核心的過(guò)程控制采集站。分散控制系統之所以能夠廣泛應用在我國的火電廠(chǎng)自動(dòng)化控制中，主要得益于分散控制系統較為成熟的應用經(jīng)驗和運行業(yè)績(jì)。人們對分散控制系統的特性有了越來(lái)越多的認識，并且逐漸接受和認可�；痣姀S(chǎng)對分散控制系統的應用，有利于火電廠(chǎng)的單元機組熱工自動(dòng)化水平的提高，能夠適應如今電力需求連年增大的發(fā)展需要。
1分散控制系統的現狀及發(fā)展
1）分散控制系統的起源。DSC應用試點(diǎn)最早出現在美國，1985年的時(shí)候，那時(shí)選用的是網(wǎng)廳電廠(chǎng)300MW機組，這就是分散系統控制的開(kāi)端。經(jīng)過(guò)20多年的不斷發(fā)展，分散控制系統在不斷地改進(jìn)實(shí)踐中積累了許多成熟經(jīng)驗，更是推陳出新，打破了DSC的應用只局限在鍋爐和汽輪機的熱工監視的局面，相關(guān)供應商掌握了愈加成熟和系統的經(jīng)驗和技術(shù)。經(jīng)過(guò)充分的實(shí)踐經(jīng)驗證明，分散控制系統是可行并且科學(xué)的。我國通過(guò)對DCS的不斷改進(jìn)，最終也達到了國際的DCS水平，在火電廠(chǎng)得到廣泛應用。2）分散控制系統的應用。分散控制系統的實(shí)際運用價(jià)值比較高，功能相對分散、數據可共享、可靠性較高等優(yōu)點(diǎn)讓其在與其他控制技術(shù)相比之下有明顯優(yōu)勢，被電廠(chǎng)和變電廠(chǎng)所廣泛接受。我國火電廠(chǎng)使用過(guò)的DCS數以百計，至今，使用過(guò)的DCS可大概分成3類(lèi)：多功能控制器型、可編程序控制器基礎型、PC機總線(xiàn)基礎型。我們也不排除今后可能產(chǎn)生其他分散控制系統，比如以現場(chǎng)總線(xiàn)為基礎的控制系統，或者以電廠(chǎng)信息監控管理為基礎的控制系統，這也將進(jìn)一步擴大DCS應用的功能。3）分散控制系統的發(fā)展。分散控制系統目前有兩個(gè)功能性的擴展，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的出現，就是其在縱向擴展上面的體現。開(kāi)放性、數字化、多借點(diǎn)是現場(chǎng)總線(xiàn)的幾個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)。為避免只靠電纜單一傳輸的弊端，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)還可以幫助現場(chǎng)的設備實(shí)現在運行中的數字量信息交換，達到雙方的共享和控制�，F有的現場(chǎng)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，不僅不能準確監控，而且浪費大量的物資，得不償失，在此時(shí)，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的出現就自然而然了。并且現場(chǎng)儀表的模擬技術(shù)與計算機控制的數字技術(shù)不符，還可能會(huì )出現使用問(wèn)題，而現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)則能有效改善這方面的問(wèn)題，但現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)發(fā)展還不夠穩定成熟，還需進(jìn)一步的改進(jìn)和推廣。
2分散控制系統特點(diǎn)
1）高可靠性。分散控制系統是建立在分散結構的理念上的，這能夠對系統的可靠性形成一個(gè)保障。分散結構不僅包含系統功能的分散，還包含地理位置的分散。采用分散結構的分散控制系統可以分散系統的危險性。如果一個(gè)設備的某一個(gè)部分發(fā)生了故障，并不會(huì )對該設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還可以對關(guān)鍵設備進(jìn)行冗余配置，這也在一定程度上保障了系統的運行的可靠性。在DCS系統中，也不乏一些舊有的模塊化、標準化的軟件，也幫助系統的可靠性形成一道屏障。2）監視性能好。分散控制系統能夠運用高智能操作站來(lái)監視和操作過(guò)程現場(chǎng)，并且分散控制系統的人際交互界面比較友好，操作員完全可以進(jìn)行直觀(guān)觀(guān)測，監控性能較好。3）擴展性能好。分散控制系統在一般情況下都是采用遞階數據通信網(wǎng)絡(luò )，可以實(shí)現通信的分層化。分散控制系統的系統構成靈活，硬件高度集成化，設備接口模塊化、標準化，這都給分散控制系統提供了較好的擴展性能。4）編程容易。分散控制系統采用控制圖形界面和功能碼控制組態(tài)來(lái)編程的，這樣可以自動(dòng)生成執行文件。這種編程方法對用戶(hù)的編程能力要求不高，用戶(hù)只需要掌握填表、作圖等進(jìn)行組態(tài)的方法就能編程，并且這種編程應用程序的質(zhì)量還是比較可靠地。5）系統維護方便。分散控制系統的微處理器具有自診斷功能，應用程序在執行的時(shí)候還可以同時(shí)運行自偵段程序，掃描硬件的運行狀態(tài)。發(fā)現異�，F象時(shí)可以及時(shí)發(fā)出警報，對出現異常的部位和異常性質(zhì)作出提示，并且系統維護的時(shí)間比較短，模件是可帶電插拔、接插結構，磨劍種類(lèi)少，維護較簡(jiǎn)便。
3分散控制系統在火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化中的應用分析
1）火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化的功能及特點(diǎn)�；痣姀S(chǎng)電氣自動(dòng)化是一種能夠保持主控室機、爐、電的協(xié)調一致，并且便于集中的管理控制和信息數據共享的多方位系統，火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化能夠有效提高火電廠(chǎng)的工作效率，當前面臨的問(wèn)題是，電氣自動(dòng)化的運行管理水平跟不上火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展速度和電力市場(chǎng)的不斷推進(jìn)的速度。如何運用分散控制系統提高電氣自動(dòng)化的運行管理水平，是各方專(zhuān)家討論研究的重點(diǎn)。監控和控制設備是火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統的主要功能，并且這個(gè)系統還能反饋信號在數據交換中的變化和提供部分特殊數據。這種系統的設備數量較多，布置也較為復雜。2）火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化的現狀及趨勢�；痣姀S(chǎng)電氣自動(dòng)化的發(fā)展也在跟隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的步伐不斷向前。在數據的采集方面有了新的突破，火電廠(chǎng)的電氣監控自動(dòng)化開(kāi)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系統開(kāi)始取代傳統操作系統，間隔層的保護和測量以及控制裝置，電氣自動(dòng)化都能夠實(shí)現獨立化操作，整個(gè)系統的控制單元正在朝著(zhù)一體化的方向發(fā)展。在未來(lái)，我們可以預見(jiàn)的是：電氣自動(dòng)化將不再只滿(mǎn)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)域都得到極大規模的應用。3）分散控制系統在火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化中的應用�；痣姀S(chǎng)的電氣運營(yíng)管理必須要走電氣自動(dòng)化的必由之路，電氣自動(dòng)化系統不僅提高了火電廠(chǎng)的自動(dòng)化水平，促進(jìn)火電廠(chǎng)的發(fā)展，并且在相關(guān)領(lǐng)域也有運用空間。而分散控制系統可以提供綜合化自動(dòng)技術(shù)，是自動(dòng)化系統的一個(gè)典型代表�；痣姀S(chǎng)實(shí)現電氣自動(dòng)化擴展了分散系統的縱向延伸空間，將電廠(chǎng)所有過(guò)程和環(huán)節納入管控之下。電力企業(yè)只有不斷地補充DCS的內容才能幫助實(shí)現科學(xué)化管理，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)管理與發(fā)展。
4結論
通過(guò)本文的研究探析，我們深入了解了分散控制系統，分散控制系統是一項發(fā)展日趨成熟的技術(shù)，將其與電廠(chǎng)的電氣自動(dòng)化的功能與特點(diǎn)有機結合，以實(shí)現二者的整合運用，能夠推動(dòng)電氣自動(dòng)化系統進(jìn)一步改進(jìn)升級，優(yōu)化電廠(chǎng)的系統管理和經(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)電有限責任公司
控制系統論文11
SS8型電力機車(chē)是采用微機控制的準高速客運電力機車(chē)，整個(gè)微機控制系統由微機控制柜和彩色液晶顯示屏兩部分組成，除傳統的牽引制動(dòng)控制和防空轉滑行控制外，還具有故障診斷和故障數據記錄功能。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(chē)正常運行時(shí)，彩屏顯示機車(chē)工況及運行參數，發(fā)生故障時(shí)顯示故障種類(lèi)、故障參數等并提示司機應采取何種措施。
一、硬件特點(diǎn)
微機控制柜以插件箱為基本控制單元，每個(gè)插件箱獨立控制1個(gè)轉向架，即第一層插件箱(RACK1)控制I端轉向架，第二層插件箱(RACK2)控制II端轉向架，第一層與第二層插件箱布線(xiàn)稍有不同。第一、二層插件箱中對應位置的插件相同，插件可以互換，但同一插件箱中的數字入/出A、B插件由于內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(dòng)缸壓力傳感器反饋信號等，分別經(jīng)相應信號調整處理電路，送A/D采樣。
2.模擬輸出信號:計算機輸出的數字控制量，經(jīng)D/A轉換輸出8路模擬信號。
3.外部數字信號:經(jīng)帶過(guò)壓吸收的光電隔離的數字信號輸入電路后，送CPU的內部數據總線(xiàn)。
4.內部數字信號:通過(guò)無(wú)隔離的通用數字輸入/輸出通道(GP線(xiàn))用于插件箱內部各插件間的連接。這種GP線(xiàn)既可以用作輸入，又叫以用作輸出，根據不同的應用通過(guò)跨接矩陣靈活設置，大大增強了數字入/出的通用性。
5.數字輸出信號:經(jīng)繼電器隔離輸出數字控制信號，如過(guò)載跳主斷等。
6.脈沖輸出信號:脈沖控制及根據SBC送來(lái)的移相控制信號(UE1、UE4)控制晶閘管的觸發(fā)時(shí)刻和觸發(fā)位置，實(shí)現牽引/制動(dòng)的調速控制。
二、微機控制系統功能概述
1.牽引控制功能
2.制動(dòng)控制功能
3.防空轉/滑行保護功能
防空轉、防滑行控制使機車(chē)運行在盡可能大的粘者附近，可以保證機車(chē)在任何軌面條件下啟動(dòng)、加速、制動(dòng)不擦傷輪軌，不發(fā)生牽引電機超速。
4.故障轉換功能
SS8機車(chē)微機控制裝置不設A、B組，采用轉向架獨立控制，即每個(gè)插件控制一個(gè)轉向架。故障轉換開(kāi)關(guān)在微機柜左上部，三個(gè)位(Ⅰ位、Ⅱ位、正常位)的含義與模擬車(chē)不同:Ⅰ、Ⅱ位作故障位，平時(shí)應放在正常位。
5.交叉保護功能
6.自檢功能
7.列車(chē)供電控制功能
列車(chē)供電系統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(chē)供電，以滿(mǎn)足客車(chē)車(chē)廂空調、采暖、照明等用電需要。
8.自動(dòng)過(guò)分相
所謂自動(dòng)過(guò)分相就是免去手動(dòng)操作，由機車(chē)上自動(dòng)分合主斷路器來(lái)通過(guò)電網(wǎng)分相區，目前僅廣深線(xiàn)SS8機車(chē)運用自動(dòng)過(guò)分相功能。在分相區前后若干距離處各埋設地面無(wú)源信號設備，平時(shí)不工作。在機車(chē)的前后左右四個(gè)方位距軌面正上方10厘米左右裝有地感器。在機車(chē)運行時(shí)，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而得能量，并發(fā)射一定頻率的信號，機車(chē)上的地感器檢測到這一信號，給微機柜送一110V數字過(guò)分相信號(PHASE)。在此應注意，無(wú)論在過(guò)分相前分主斷還是在過(guò)分相后合主斷，微機柜所接到的信息是一樣的過(guò)分相信號。
三、常見(jiàn)故障分析及處理方法
1.無(wú)流
無(wú)流分正常無(wú)流及故障無(wú)流兩種情況。正常無(wú)流主要是由于手柄位置不當或安全系統(如列車(chē)運行監控裝置)要求產(chǎn)生的卸載無(wú)流。故障無(wú)流的原因如下:
(1)線(xiàn)路接觸器未閉合，主電路未構成。
(2)預備、零位、牽引、制動(dòng)等狀態(tài)信號不對。最常見(jiàn)的是預備不好，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(wú)電源、無(wú)輸出或傳輸線(xiàn)不良。
(4)微機柜未收到牽引響應或制動(dòng)響應信號。這可能是牽引主電路或制動(dòng)主電路未構成，也可能是線(xiàn)路接觸器和勵磁接觸器的聯(lián)鎖接點(diǎn)接觸不良。
(5)運行中正常位時(shí)突然某架無(wú)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(dòng)開(kāi)關(guān)的方法，使電源重新起動(dòng)來(lái)解決。
(6)微機柜封鎖脈沖。一般應首先考慮沒(méi)有同步電壓或插件未插到位，此外外部復位的復位繼電器不釋放，帶插座的芯片接觸不良等也可能造成無(wú)流。
2.電流不平衡
(1)由傳感器引起的電流不平衡。重點(diǎn)檢查電流傳感器、電壓傳感器是否有正偏或負偏的現象，速度傳感器松脫或故障，傳感器正負偏較大或其它故障時(shí)必須更換。
(2)由硅元件損壞引起的電流不平衡。此故障表現為:在主橋沒(méi)有全開(kāi)放以前，電流不平衡不明顯，因為系統為閉環(huán)控制，當主橋滿(mǎn)開(kāi)放或已達到電機限壓時(shí)，電機電流不平衡現象加劇�；貛旌髴獙柙涂烊圻M(jìn)行檢套，發(fā)現損壞進(jìn)行更換。
(3)由于輪徑設定不當引起的電流不平衡。
(4)由于微機本身故障、接插元器件松動(dòng)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(guò)載
當電流傳感器故障無(wú)電流反饋時(shí)、電壓傳感器故障失去限壓功能時(shí)及變流器觸發(fā)極故障時(shí)，都可能引起過(guò)載，主斷路器跳閘。應更換相關(guān)故障元器件。
4.竄車(chē)
所謂竄車(chē)指手柄一離開(kāi)零位就有較大的電樞電流，使機車(chē)存在沖動(dòng)的現象。造成此現象的原因有:
(1)司控器線(xiàn)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(kāi)放角錯誤。
(3)同步變壓器接線(xiàn)錯誤，使其極性產(chǎn)生變化，從而導致脈沖控制板產(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(wàn)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(wàn)用表量X7、X8的1、2腳，正常時(shí)應有交流電壓200～1000V。注意1腳要接表的正端。
(4)多功能接口板X(qián)7、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(wú)字符顯示
通常情況為顯示線(xiàn)松動(dòng)，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(gè)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(gè)司機室電鑰匙狀態(tài)，如全合上，應將另一端司機室的電鑰匙斷開(kāi)。
8.微機顯示正常，提手柄發(fā)現二架無(wú)壓無(wú)流。
處理:首先更換二架的脈沖放大和脈沖控制插件，故障現象仍然存在。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(chē)無(wú)壓無(wú)流的現象，原因一是工況電路異常，如預備、零位、牽引、制動(dòng)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(wú)電源，電位器無(wú)輸出或傳輸線(xiàn)不良;原因三是微機柜插件不良;原因四是無(wú)同步同壓。
9.先一架故障，后二架也故障，復位不成功。
處理:檢查發(fā)現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象，甩開(kāi)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(guò)流現象時(shí)，電源板就會(huì )自動(dòng)關(guān)閉。電源板除給微機柜的各個(gè)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(gè)環(huán)節存在短路現象時(shí)，均會(huì )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(chē)研究所正在研究解決方案。發(fā)生此類(lèi)故障時(shí)，可以通過(guò)以下辦法進(jìn)行應急處理:司機停車(chē)后關(guān)閉微機電源，打開(kāi)微機柜蓋板，取下先故障的那一架微機的轉換控制板，一二架轉換開(kāi)關(guān)置正常位，利用良好的一架的電機運行回段處理。
控制系統論文12
【摘要】當前，我國交通擁堵現象尤為嚴重。據統計數據顯示，20xx年中國人均擁堵成本超過(guò)180h。所以減輕道路擁堵刻不容緩。目前解決擁堵問(wèn)題的方法有區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(shí)施也有難度。交通擁堵成為城市生活中無(wú)法避免的一個(gè)問(wèn)題。本設計基于數字圖像處理技術(shù)，利用街道十字路口的監控攝像頭，通過(guò)對路面圖像進(jìn)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，識別并統計路口各方向上的車(chē)流量，再根據路口停車(chē)數量的多少對交通紅綠燈的時(shí)間進(jìn)行智能調控。本設計的特色在于利用數字圖像處理技術(shù)統計車(chē)流量，而且可以根據道路通行信息改變交通信號燈的控制時(shí)間，使交通信號燈的控制更加合理科學(xué)。
【關(guān)鍵詞】數字圖像處理；智能交通管理控制；交通燈
1引言
1.1背景與現狀
隨著(zhù)科技的進(jìn)步，汽車(chē)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)。擁堵逐漸成了全世界都面臨的難題。堵車(chē)極大的影響了人們的出行，浪費了行人大量時(shí)間，造成公路運營(yíng)效率降低。另外堵車(chē)時(shí)汽車(chē)尾氣中污染物較多。破壞了環(huán)境，產(chǎn)生能源浪費。在中國，擁堵現象尤為嚴重，數據顯示20xx年中國人均年擁堵成本超過(guò)180h。全國大部分城市在通行高峰處于擁堵之中。每逢節假日還會(huì )出現大面積堵塞現象。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(chē)問(wèn)題，便利人們出行，是我們從事這方面研究的原因和動(dòng)力。
1.2國內外處理?yè)矶路椒ǖ睦?/p>
1975年，新加坡實(shí)施區域通行證系統來(lái)緩解交通壓力，在規定的區域內對通過(guò)車(chē)輛進(jìn)行額外收費。收費標準按照區域內交通擁堵程度浮動(dòng)。該方案實(shí)施后，效果明顯，高峰時(shí)間交通量減少，平均車(chē)速和公交出行比例都有很大提高。英國倫敦于20xx年開(kāi)始對擁擠現象收費，在收費區域使用車(chē)輛自動(dòng)識別技術(shù)，判斷車(chē)輛有無(wú)進(jìn)入收費區域，再收取一定金額的通行費。方案實(shí)施后，區內交通量明顯減少，車(chē)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(guò)，這種辦法在我國的運用仍然需要進(jìn)行大量的探究和實(shí)驗。在我國，應對擁堵主要的處理方法是限號和限行。通過(guò)在特定的日期對特定號碼的車(chē)輛進(jìn)行限制，禁止這些車(chē)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(lái)了出行不便，不夠人性化等問(wèn)題。
1.3系統設計思路與優(yōu)點(diǎn)
本設計的設計靈感源自生活中因交通燈不合理時(shí)長(cháng)而造成的擁堵現象。在生活中，十字路口會(huì )出現橫縱兩個(gè)方向中一個(gè)方向車(chē)流量大于另一方向的車(chē)流量的現象。而交通燈的`時(shí)長(cháng)卻不會(huì )隨著(zhù)車(chē)流量變化而變化，所以會(huì )出現某個(gè)方向上路燈持續時(shí)間不夠，車(chē)輛難以通過(guò)，而另一個(gè)方向上卻少有車(chē)輛的現象。本設計的思路是根據十字路口兩個(gè)方向上的車(chē)流量相應控制交通燈的時(shí)間，使得交通燈的時(shí)間更合理，減輕擁堵。本設計還從智慧城市的概念中獲得了靈感，將圖像處理技術(shù)與交通系統結合起來(lái)。本設計的優(yōu)點(diǎn)在于使用了圖像處理技術(shù)來(lái)檢測車(chē)流量。與其他檢測車(chē)流量方法相比，本設計具有成本低廉，操作方便，精確度高等優(yōu)勢。
2圖像處理與車(chē)輛計數
本章介紹了系統實(shí)現的處理流程，首先通過(guò)圖像預處理、圖像邊緣檢測與圖像分割、腐蝕膨脹等圖像處理技術(shù)，實(shí)現車(chē)輛的識別與計數，最后使用通過(guò)計數計算時(shí)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(xiàn)性濾波的一種，它能夠平均選定范圍內的所有像素的灰度值。但均值濾波本身存在著(zhù)不可避免的弊端，它不能有效地保護圖像細節，在圖像去噪的同時(shí)也破壞了一部分圖像細節，使圖像變得模糊。中值濾波是一種非線(xiàn)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：將圖像中選定區域的像素，按灰度值大小進(jìn)行排序，選取某個(gè)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、銳角等細節信息。我們優(yōu)先使用中值濾波對獲得的圖像進(jìn)行去噪處理。
2.2圖像灰度化
通過(guò)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(jìn)行處理�；叶葓D是一種具有只含亮度信息，不含有色度信息、亮度變化連續等特點(diǎn)的圖像。和普通的彩色圖像相比，灰度圖中沒(méi)有色度信息，因此將圖像進(jìn)行灰度化處理可以大大減少圖像所含信息。在圖像處理過(guò)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(jìn)行灰度化處理，將彩色圖轉換為灰度圖。為了實(shí)現圖像灰度化，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(kāi)表示。Y為亮度信號，U和V為色度信號，而這樣分開(kāi)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(kāi)，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(gè)像素的顏色信息，即R、G、B值，然后將每個(gè)像素的R、G、B值通過(guò)公式轉換為相應的亮度信息：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(dòng)圖像，我們還需要將圖像進(jìn)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(guò)把視頻中相鄰兩幀圖像做差分運算從而獲得運動(dòng)目標輪廓的方法。不同幀對應的像素點(diǎn)灰度值相減，再判斷灰度差的絕對值，當絕對值超過(guò)設定的某一特定值時(shí)，即可判斷為運動(dòng)目標，從而檢測到運動(dòng)目標。但是幀間差分法對場(chǎng)景中光線(xiàn)漸變不是很敏感。當車(chē)輛靜止時(shí)，無(wú)法通過(guò)此方法來(lái)檢測車(chē)流量。背景差分法先根據路面信息、光照信息等信息在路面無(wú)車(chē)輛時(shí)，獲得一張純凈的道路圖像，并將其設置為背景。再將之后的每一幀圖像與這個(gè)背景模型相減，在差分后的圖像中提取運動(dòng)目標。圖像的二值化可以將圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度相應地調整為0或255。人為地設置一個(gè)閾值T，在對圖像進(jìn)行差分后，將差分結果與閾值T比較。當灰度值之差大于閾值T時(shí)用255替換像素的灰度值，當灰度值之差小于等于閾值T時(shí)用0替換像素的灰度值。背景差分法得到的結果直接反映了運動(dòng)目標的位置、大小和形狀。而且背景差分法可以用來(lái)檢測運動(dòng)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(jìn)行邊緣檢測。在圖像處理過(guò)程中，將圖像中灰度值變化比較大的地方，定義為邊緣。利用導數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(jìn)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(guò)對比我們發(fā)現Canny算子在邊緣檢測的過(guò)程中不會(huì )丟失邊緣，也不會(huì )產(chǎn)生虛假的邊緣，精確度更高。所以我們用Canny算子進(jìn)行邊緣檢測，并利用Canny算子進(jìn)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、內部空洞等現象。因此，我們需對圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理。根據車(chē)輛形態(tài)特點(diǎn)，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域。腐蝕可去除圖像中小且無(wú)意義的點(diǎn)。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(gè)更大的突出面積比原始圖像。膨脹可以填補圖像中的內部空洞。先膨脹再腐蝕稱(chēng)為閉運算，它可以用來(lái)填充物體內部的小洞，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(chē)輛成了一個(gè)連通的白色圖像，方便接下來(lái)的計數。
2.6目標計數與交通燈時(shí)間控制
使用matlab工具中提供的bwlable（）函數進(jìn)行處理，通過(guò)bwlable（）函數可以計算出圖片中連通的白色區域的個(gè)數。而一幀圖片中連通的白色區域個(gè)數即一幀圖片中的車(chē)輛數。在交通燈的使用過(guò)程中，我們先設置一個(gè)時(shí)間K。紅光持續時(shí)間為R，綠光持續時(shí)間為G，黃光處理時(shí)間為Y。其中Y+G+R=K。在統計車(chē)流量時(shí)，我們將一個(gè)方向上的車(chē)流量最大值記為a，另一方向上的車(chē)流量最大值記為b。那么根據公式我們可以將紅燈和綠燈持續時(shí)間分別調為：Gx=Ry=k（a/a+b）Gy=Rx=k（b/a+b）由此便實(shí)現了對交通燈時(shí)間的控制。
3本設計的優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng )新
�。�1）本設計的創(chuàng )新在于根據監控錄像中的信息統計道路上的車(chē)流量，再根據兩個(gè)方向車(chē)流量的不同，按照比例關(guān)系相應調整交通燈的持續時(shí)長(cháng)。令交通燈的時(shí)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(shí)交通燈的總時(shí)間K也可根據實(shí)際情況人為地調整，更加方便高效。
�。�2）本設計可成為智慧城市的一部分。本設計令視頻監控系統和交通燈系統協(xié)作，使城市交通規劃更加合理，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(guò)網(wǎng)絡(luò )、廣播等形式通知給城市居民，智能地為居民規劃出行路線(xiàn)。
�。�3）本設計還可將通行情況上傳至數據庫，眾多通行數據在數據庫中整合、分析�？梢钥茖W(xué)地對交通進(jìn)行宏觀(guān)調控，也可分析出居民的出行方向和人口密集區域，更好的為居民提供服務(wù)。大數據處理使得智能交通管理控制有了更多的方法和可能性。
4總結與展望
本設計將圖像信息處理技術(shù)和交通燈的控制結合起來(lái)，為交通燈有計劃的實(shí)時(shí)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，我們希望我們的設計能夠有效的減輕城市擁堵現象，同時(shí)希望將來(lái)會(huì )有更多新技術(shù)用來(lái)解決交通擁堵問(wèn)題。相信不久后，城市擁堵問(wèn)題會(huì )被徹底解決，出行將變得舒心舒暢。
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控制系統論文13
摘要：現階段自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始被廣泛應用于工程機械各個(gè)領(lǐng)域中，它對提高現代工程機械集成系統的整體功能性有著(zhù)重要作用，這也為自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)機械控制系統中的應用奠定了基礎，確保系統通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應用為廣大用戶(hù)營(yíng)造一個(gè)舒適、安全的駕駛環(huán)境。本文就汽車(chē)機械控制系統中有關(guān)自動(dòng)化技術(shù)的應用進(jìn)行詳細闡述。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；汽車(chē)機械；控制系統；應用
自動(dòng)化技術(shù)作為現代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中一門(mén)全新的學(xué)科，其與人們的生產(chǎn)、生活有著(zhù)十分緊密的聯(lián)系，這是因為自動(dòng)化技術(shù)的應用可以提高傳統控制系統的智能化水平，所以對于汽車(chē)機械控制系統來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化技術(shù)的合理應用具有重要意義。在汽車(chē)機械控制系統中應用自動(dòng)化技術(shù)可以有效提高系統運行的安全性與穩定性，對于汽車(chē)企業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化技術(shù)可以幫助其進(jìn)一步提高整個(gè)汽車(chē)系統的能源利用效率，幫助企業(yè)在新時(shí)期有效實(shí)現經(jīng)濟效益最大化及可持續發(fā)展的戰略目標。
一、基于自動(dòng)化技術(shù)的系統功能模塊
1.傳感器系統
汽車(chē)機械控制系統中有關(guān)自動(dòng)化技術(shù)的應用可以實(shí)現對汽車(chē)運行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監控，并且基于這一技術(shù)理論使整個(gè)汽車(chē)機械控制系統出現了兩種傳輸通道形式，一種是根據時(shí)間節點(diǎn)進(jìn)行傳輸的通道形式，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用中所傳輸的信號具有特定的頻率，所以在具體應用中并不會(huì )出現信號混淆的情況，并且該技術(shù)在具體應用中具有電路構成簡(jiǎn)單、故障率低等特點(diǎn)�，F階段基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車(chē)傳感器系統實(shí)現了對油溫、車(chē)速、干濕度以及距離等數據的自動(dòng)采集，并將其與預設的參數進(jìn)行自動(dòng)對比來(lái)判斷整個(gè)汽車(chē)的實(shí)時(shí)工況，以便于整個(gè)系統可以做出最優(yōu)化的調整。
2.中央控制系統
汽車(chē)機械控制系統中的中央控制系統是基于微型計算機技術(shù)而形成的一種集成系統，由于微型計算機的接口數量、功能以及穩定性可以滿(mǎn)足多個(gè)不同任務(wù)控制要求，所以汽車(chē)中央控制系統在具體應用中具有功能多、控制精度高以及速度快等特點(diǎn)，所以對于整個(gè)汽車(chē)機械系統來(lái)說(shuō)該技術(shù)的應用可以進(jìn)一步提高其運行效率。汽車(chē)中央控制系統在運行中的主要作用是實(shí)現對傳感器采集信息數據的處理，并且整個(gè)系統還具備自動(dòng)報警等功能，監控設備在運行中一旦判斷整個(gè)系統出現異常則會(huì )自動(dòng)報警，這對進(jìn)一步提高整個(gè)汽車(chē)系統的整體運行效率及安全性有著(zhù)重要作用。
3.PLC通信模塊
現階段PLC自動(dòng)控制系統開(kāi)始被廣泛應用于汽車(chē)機械控制系統中，這是因為該系統在設計過(guò)程中采用了STEP7軟件進(jìn)行編制，具備梯形邏輯圖、功能塊圖以及語(yǔ)句編輯等多項功能，并且PLC自動(dòng)控制系統對于不同工作環(huán)境來(lái)說(shuō)具有不同的I/O模塊，所以該系統中通過(guò)安裝人機對話(huà)接口可以進(jìn)一步提高整個(gè)系統的操作性能，以便于用戶(hù)可以利用最簡(jiǎn)單的操作方式來(lái)完成對汽車(chē)的控制。
二、自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)機械控制系統中的具體應用
1.實(shí)時(shí)監測功能的實(shí)現
基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車(chē)機械控制系統為了滿(mǎn)足操作人員對于工作狀況信息了解的需求，其開(kāi)發(fā)了數據報表的功能來(lái)達成這一目的，在數據傳輸過(guò)程中系統可以根據用戶(hù)需求來(lái)將數據打印成特定報表，并且提供了多種報表方式來(lái)滿(mǎn)足不同用戶(hù)對該功能的需求，所以其對進(jìn)一步提高整個(gè)汽車(chē)控制系統的便捷性有著(zhù)重要作用。
2.故障診斷與排除功能的實(shí)現
現階段汽車(chē)機械控制系統中所使用的自動(dòng)化技術(shù)是基于計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)而成的，可以實(shí)現對人類(lèi)生產(chǎn)方式全過(guò)程的模擬。因此，自動(dòng)化技術(shù)對于汽車(chē)機械控制系統來(lái)說(shuō)是一項高度集成的綜合性技術(shù)，在工程機械領(lǐng)域中的具體應用不僅可以有效提高其整體生產(chǎn)效率與質(zhì)量，同時(shí)也可以實(shí)現對一些突發(fā)狀況的自動(dòng)檢測與排除，如果汽車(chē)機械控制系統在運行過(guò)程中出現故障，它可以自動(dòng)判斷，并按照相關(guān)預設的處理措施進(jìn)行自動(dòng)化處理，避免故障發(fā)生后整個(gè)汽車(chē)機械控制系統繼續運行而產(chǎn)生過(guò)大的損失，所以對于企業(yè)來(lái)說(shuō)基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車(chē)機械控制系統具有更高的經(jīng)濟性。
3.安全機制的設置
基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車(chē)機械控制系統會(huì )預設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限，因此，對于汽車(chē)機械控制系統來(lái)說(shuō)自動(dòng)化技術(shù)的應用進(jìn)一步提高了系統的安全性。汽車(chē)機械控制系統為了滿(mǎn)足不同操作人員的工作需求分別設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)權限時(shí)，他才能查詢(xún)所對應的區域數據信息，對于沒(méi)有達到權限的操作人員系統則會(huì )自動(dòng)拒絕其訪(fǎng)問(wèn)請求。
三、結語(yǔ)
對于汽車(chē)機械控制系統來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化技術(shù)具有良好的應用前景與綜合效益，這是因為自動(dòng)化技術(shù)對于提高整個(gè)系統的安全性、穩定性有著(zhù)重要作用，并且可以幫助汽車(chē)制造企業(yè)通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應用來(lái)獲取更多的經(jīng)濟效益。
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控制系統論文14
摘要 :在我國經(jīng)濟發(fā)展的過(guò)程中，水資源占據著(zhù)重要的地位，他的資源量將很大程度上影響著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展速度。而隨著(zhù)近代工業(yè)的崛起，以水資源為代表的各類(lèi)資源均受到很大程度上的污染，所以對污水的處理已經(jīng)成為當前最突出的問(wèn)題。本文就自動(dòng)控制系統在污水
關(guān)鍵詞：污水處理論文
引言
近年來(lái)，隨著(zhù)我國環(huán)保力度的逐步加大，對污水的處理上逐漸由點(diǎn)到面，實(shí)行全方位的覆蓋。由于我國幅員遼闊，各類(lèi)工廠(chǎng)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而直接排放進(jìn)江海湖泊，不僅給我國的生活用水帶來(lái)影響，也會(huì )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(wèn)題。電氣自動(dòng)控制系統的應用，將提高污水處理的效率，為我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定一個(gè)良好的發(fā)展平臺。
1自動(dòng)控制系統的組成以及特點(diǎn)
1.1自動(dòng)控制系統的組成
自動(dòng)控制系統的組成較為復雜，一般由自動(dòng)控制、數據采集以及信號處理等方面的內容組成。在進(jìn)行污水處理時(shí)，只有這幾個(gè)部分協(xié)調配合，各盡其能，才能使污水的處理的效果達到最好。自動(dòng)控制部分主要負責系統的運行，使得系統在無(wú)人控制的情況下，也能夠按照原有設定的系統進(jìn)行運行，將人從繁重、危險的工作中解救出來(lái)；數據采集部分主要負責系統的監控，當系統屬于運行狀態(tài)時(shí)，數據采集部分能夠對污水處理的狀況進(jìn)行檢測，保證系統的正�；\行；信號處理部分是對采集的數據進(jìn)行處理，當發(fā)現系統出現異常狀況時(shí)，就會(huì )及時(shí)的對系統進(jìn)行修復，確保污水處理的效率與質(zhì)量。自動(dòng)控制系統是一個(gè)整體化的設施，只有各部分之間相輔相成，才能實(shí)現污水處理的高效化。
1.2自動(dòng)控制系統的優(yōu)點(diǎn)
從另一種角度而言，自動(dòng)控制系統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(shí)現電氣自動(dòng)控制系統的方便化操作，自動(dòng)控制系統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(jìn)行操作時(shí)，可以結合軟件的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)功能圖塊進(jìn)行編程，提高系統操作的便捷性。除此之外，對于一些較為復雜的工程項目，可以利用高級語(yǔ)言完成相關(guān)的數學(xué)算法，在簡(jiǎn)化項目復雜程度的同時(shí)，可以實(shí)現功能塊的嵌套，優(yōu)化系統的性能。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(chǎng)的成本就會(huì )增加。所以在軟件的制作過(guò)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，節省開(kāi)支，實(shí)現經(jīng)濟效益的最大化。
2自動(dòng)控制系統在污水處理中的應用現狀
隨著(zhù)科技的發(fā)展，越來(lái)越多的設備處在日新月異的變革之中，設備的更新周期遠遠低于歷史上的任何一個(gè)時(shí)期。電氣自動(dòng)控制系統就屬于其中發(fā)展較快的一類(lèi)，且從整個(gè)經(jīng)濟結構角度來(lái)看，電氣自動(dòng)控制系統對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)具有巨大的應用價(jià)值。然而事實(shí)表明，實(shí)際應用的情況并沒(méi)有達到理想的效果，其中存在著(zhù)較多的缺陷和不足。下面我們就簡(jiǎn)述一下電氣自動(dòng)控制系統在污水處理中具體應用的現狀。
2.1電氣自動(dòng)控制系統所采用的檢測設備檢測精度不理想
我國科技發(fā)展不平衡，某些技術(shù)發(fā)展還處于基礎階段，與總體科技水平不相吻合，所以在設備的配套使用時(shí)，往往某方面的落后拖垮了設備整體的性能。目前我國的電氣自動(dòng)控制系統中，檢測設備相當不完善，滯后了整體設備的性能。在電氣自動(dòng)控制系統進(jìn)行污水處理時(shí)，很多的檢測表、儀表由于精度不足，使得系統無(wú)法對突然出現的問(wèn)題及時(shí)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(méi)有達到設定的標準就進(jìn)行排放，那么其中的污染物就會(huì )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(chǎng)家進(jìn)行污水處理時(shí)為了擴大經(jīng)濟效益空間，往往簡(jiǎn)化或者省略水質(zhì)的檢查。近年來(lái)，由于我國環(huán)保部門(mén)的監控力加強，一些企業(yè)、工廠(chǎng)用ORP、DO、PH等進(jìn)行對水質(zhì)的控制，但是在電氣自動(dòng)控制系統進(jìn)行操作時(shí)，如果檢測系統檢測到水質(zhì)尚處于不合格狀態(tài)時(shí)，系統接到反饋僅僅只是加長(cháng)污水處理的時(shí)間，而并非再一次進(jìn)行污水水質(zhì)的檢測，這樣往往造成處理的污水達不到預期的效果就直接排放到環(huán)境中去。
2.3設備維護不到位
我國的污水處理工廠(chǎng)為了提高污水處理的效率，減少污水處理的成本，一些污水處理設備都是從國外直接購買(mǎi)。而這些設備往往都有維護要求，只有滿(mǎn)足維護的標準之后，設備才能夠更好的工作，使污水的處理效果實(shí)現最大化，但是目前國內工作人員對這些設備的了解較少，很難滿(mǎn)足設備的維護需求，使得設備的維護工作名存實(shí)亡。而且這些設備的造價(jià)往往十分昂貴，維護的費用也是一筆巨大的開(kāi)支，嚴重擠占了工廠(chǎng)的利潤空間，使得部分污水處理廠(chǎng)做的不夠到位。
2.4缺少相關(guān)的專(zhuān)業(yè)性人才
從相關(guān)部門(mén)的統計數據來(lái)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(guò)簡(jiǎn)單的培訓就直接上崗。在這種情況下，如果處理系統一旦出現問(wèn)題，或者處理設備需要維護的時(shí)候，由于缺乏專(zhuān)業(yè)人才，就會(huì )導致污水的處理效果與理想的標準相差較大。
3自動(dòng)控制系統在今后的改進(jìn)措施與發(fā)展方向
3.1自動(dòng)控制系統的改進(jìn)措施
由于污水自動(dòng)控制處理系統與我國的經(jīng)濟發(fā)展現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(guò)對目前我國污水處理現狀的分析，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(dòng)控制系統檢測設備的檢測精度在進(jìn)行污水時(shí)，我們要保證經(jīng)過(guò)處理的污水排放到環(huán)境中時(shí)不會(huì )產(chǎn)生大的危害。然而由于檢測設備的精確度有著(zhù)嚴重的缺陷，使得污水處理的結果產(chǎn)生一系列的問(wèn)題。檢測設備搜集數據時(shí)，因精度問(wèn)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(wú)法挽回的損失。所以，當污水處理工廠(chǎng)引進(jìn)新的處理設備時(shí)，一定要注重檢測設備的精度問(wèn)題，只有這樣，才不會(huì )影響處理系統整體的性能。3.1.2提高污水排放標準在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，污水處理標準的過(guò)于低化使得污水的處理現狀與理想相差甚大。通過(guò)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)設備進(jìn)行維護由于目前我國大多數的污水處理工廠(chǎng)都是從國外直接引進(jìn)設備，在維護的問(wèn)題上存在著(zhù)多方面的問(wèn)題。但是只有良好的機器設備，才能保證污水處理的效果。所以工廠(chǎng)應該加強對設備維護的重視程度，克服多方面的困難，將設備維護的工作落實(shí)到位，為污水的處理結果提高保障。3.1.4引進(jìn)和培養專(zhuān)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(jiǎn)單的培訓就直接上崗，缺乏相關(guān)方面的知識，在實(shí)際操作中往往容易產(chǎn)生大的漏洞。尤其是在電氣自動(dòng)控制系統出現問(wèn)題以及設備需要維護時(shí)，很難找到相關(guān)方面的專(zhuān)家進(jìn)行指導。所以引進(jìn)和培養專(zhuān)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果提供保證。
3.2自動(dòng)控制系統的發(fā)展方向
目前，控制理論向著(zhù)兩個(gè)方向進(jìn)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(jìn)、成熟的科技技術(shù)應用到方法的實(shí)踐中，提高污水處理的效率與質(zhì)量；二是將多種方法結合使用，相互之間取長(cháng)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結語(yǔ)
自動(dòng)控制系統在污水處理中占據著(zhù)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(huì )效益。筆者通過(guò)對目前我國污水的現狀進(jìn)行具體分析，提出一系列相關(guān)改進(jìn)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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控制系統論文15
摘要：計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統的設計首先應該對其總體方案進(jìn)行規劃，搭建好硬件平臺，選擇C/S的通信模式，再設計出系統工作的流程，并根據流程對系統功能模塊劃分為基于服務(wù)器平臺的系統管理模塊、分析診斷模塊和網(wǎng)絡(luò )通信模塊，以及基于客戶(hù)端平臺的網(wǎng)絡(luò )通信模塊、檢測資源模塊和檢測執行模塊。最后再對計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)控制系統軟件程度的數據庫、組件之間的通信、服務(wù)器和客戶(hù)端程序分別進(jìn)行設計。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)檢測控制系統；軟件開(kāi)發(fā)；C/S模型
中圖分類(lèi)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(dòng)檢測控制系統是計算機網(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(kāi)發(fā)設計，特別是系統軟件的開(kāi)發(fā)設計進(jìn)行深入研究。
1 計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統的總體方案
1.1 總體結構
計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統軟件開(kāi)發(fā)，首先需要對其總體方案的進(jìn)行規劃設計。在此，其總體結構采用圖一的組網(wǎng)方式，通過(guò)就不同地區的檢測設備用戶(hù)端采集其所在的單元對象的相關(guān)數據，相關(guān)數據通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )傳遞給服務(wù)器，再由服務(wù)器對用戶(hù)數據信息進(jìn)行分析處理后傳遞給相關(guān)用戶(hù)。
系統在自動(dòng)檢測的過(guò)程中，需要整個(gè)自動(dòng)檢測控制系統協(xié)同工作，設備用戶(hù)端負責用戶(hù)接口處理，同時(shí)控制對應檢測單元；系統實(shí)現檢測功能的關(guān)鍵環(huán)節就是檢測單元，它通過(guò)相關(guān)接口與被檢測單元先連，以此來(lái)采集輸入信號，并輸出激勵信號；檢測控制系統的核心是服務(wù)器端，它需要對用戶(hù)端收集到的客戶(hù)信息進(jìn)行分析處理，并將結果返回給客戶(hù)端；連接客戶(hù)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(gè)網(wǎng)絡(luò )中能進(jìn)行通信；計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統中還有一個(gè)重要的組成部分就是數據庫，它用戶(hù)儲存用戶(hù)信息、設備信息及檢測記錄等，由服務(wù)器來(lái)進(jìn)行相關(guān)數據的讀寫(xiě)工作。
1.2 硬件平臺
設計好整個(gè)系統結構之后，就要搭建相應的硬件平臺。根據上述的結構及性能要求，硬件平臺包括五個(gè)部分：開(kāi)關(guān)系統、檢測控制器、檢測總線(xiàn)、檢測儀器資源和信號接口裝置。當前，基于PXI和VXI的總線(xiàn)檢測系統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(xiàn)的NI模塊集成的機箱檢測設備作為主體平臺，再基于該主體平臺設計出對應的公共接口裝置、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，選擇當前最為常見(jiàn)的C/S模式。在C/S通信模式當中，不同的計算機可以執行不同的功能，實(shí)現不同的用戶(hù)與服務(wù)器角色，從而通過(guò)服務(wù)器為客戶(hù)端的虛擬儀器應用進(jìn)程提供服務(wù)。
2 系統軟工作流程及其功能模塊分析
2.1 系統軟件工作流程的分析
計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統對軟件設計的基本要求是安全、可靠、有效、開(kāi)放、實(shí)時(shí)和可維護。其軟件的具體工作流程為：第一步，客戶(hù)端用戶(hù)登錄測試體系統；第二步用戶(hù)驗證后啟動(dòng)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(hù)即登錄成功；第四步，用戶(hù)完成被測試對象與測試設備的對應接口連接；第五步，用戶(hù)配置檢測激勵信號控制系統執行相關(guān)的檢測操作；第六步，系統自動(dòng)將檢測數據通過(guò)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)器調用檢測診斷程序對檢測數據進(jìn)行分析處理；第八步，遠程服務(wù)器向客戶(hù)端返回已經(jīng)做好的數據處理結果；最后，客戶(hù)端顯示出檢測的診斷結果。該工作流程涉及的主要部分為遠程服務(wù)器、檢測用戶(hù)端和檢測設備，其所需的功能模塊包括服務(wù)器的運算模塊、客戶(hù)端的檢測模塊和實(shí)現客戶(hù)端與服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò )通信模塊。
2.2 系統軟件功能模塊分析
根據計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統的功能需求情況，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(hù)端平臺的網(wǎng)絡(luò )通信模塊、檢測資源模塊和檢測執行模塊幾個(gè)部分。
1） 系統管理模塊
系統管理模塊包括設備管理、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(gè)部分。設備管理的功能為對設備用戶(hù)端的配置狀況進(jìn)行記錄，當變更和刪除廢除客戶(hù)端信息；操作管理的具體功能為接收、分析和診斷用戶(hù)的遠程登錄請求命令，并調用相關(guān)的程序執行對應的請求命令；操作人員管理的功能是管理系統操作人員的相關(guān)信息；檢測任務(wù)管理的功能是對每項分析診斷結果和檢測記錄進(jìn)行管理，同時(shí)完成相關(guān)信息在數據庫中的保存；檢測診斷程序管理的功能為對檢測分析診斷程序進(jìn)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(hù)端存在的故障提供在線(xiàn)支持診斷服務(wù)，幫助實(shí)現檢測控制系統的故障定位與隔離，還可以提供對應的專(zhuān)家系統支持功能。
3） 網(wǎng)絡(luò )通信模塊
網(wǎng)絡(luò )通信模塊包括網(wǎng)絡(luò )通信的連接和數據的發(fā)送與接收三個(gè)部分。通信連接服務(wù)器與客戶(hù)端之間數據傳送提供通信通道。數據分析與接收除了要具備數據傳輸的作用，還要建立緩沖區，數據接收時(shí)將用戶(hù)端傳送的數據放入對應的緩沖區以等待分析處理；數據發(fā)送時(shí)，則將緩沖區中的數據發(fā)送到用戶(hù)端中。
4） 檢測資源模塊
檢測資源模塊通過(guò)適配器的模塊文件來(lái)儲存適配器的描述和信息。用戶(hù)能夠對配置模型文件、適配器文件和器件配置文件進(jìn)行修改，同時(shí)處理適配器模型文件，綜合適配器模型中的文件信息，連接數據庫，從而完成計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統的校驗與檢測工作。
5） 檢測執行模塊
檢測執行模塊包括檢測控制和激勵信號配置兩個(gè)部分。檢測控制負責各檢測系統及其資源的控制，借助于輸入的激勵信號采集的輸出響應信號來(lái)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中根據檢測任務(wù)對配置檢測設備的激勵信號。endprint
3 計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統的軟件設計
3.1 數據庫設計
計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統中一個(gè)重要組成部分就是數據庫，因此對檢測控制系統設計中數據庫設計是非常重要的。對此可以采用數據庫VItest管理檢測控制信息。當中包括的信息表格包括設備信息表、用戶(hù)信息表和服務(wù)程序列表。如用戶(hù)信息表應該包含用戶(hù)標識ID、用戶(hù)名、密碼、注冊時(shí)間、真實(shí)姓名和用戶(hù)類(lèi)型六個(gè)字段。系統需要維護用戶(hù)登錄退出和增減用戶(hù)等信息。
3.2 組件之間的通信實(shí)現設計
系統組件之間的通信可以采用DSTP協(xié)議來(lái)完成，它支持多種數據傳輸協(xié)議，因此可以根據不同的URL來(lái)按段不同的協(xié)議。數據收發(fā)通信是相互獨立，因此可以只分析某一個(gè)數據項的設計。
3.3 服務(wù)器設計
服務(wù)器程序的設計包括多線(xiàn)程的設計與實(shí)現。在計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統中可能面臨同時(shí)處理多個(gè)用戶(hù)的請求，因此需要采用并發(fā)處理的方式來(lái)解決多任務(wù)的工作方式，并發(fā)處理比循環(huán)處理的執行效率更高，響應速度更快。VI服務(wù)器利用并發(fā)處理方式可以同時(shí)實(shí)現設備管理和用戶(hù)管理等功能，其主要的線(xiàn)程包括處理用戶(hù)請求線(xiàn)程、服務(wù)程序管理線(xiàn)程、設備管理線(xiàn)程、連接用戶(hù)客戶(hù)端、初始化VI服務(wù)器。線(xiàn)程之間通過(guò)內存交換參數來(lái)完成通訊，多線(xiàn)程間的同步工作則由事件觸發(fā)來(lái)控制實(shí)現。
多線(xiàn)程的實(shí)現需要完成四個(gè)功能：初始化系統；建立通信連接，等待登錄；驗證用戶(hù)身份；根據請求分配對應的處理線(xiàn)程。
3.4 客戶(hù)端設計
根據檢測控制系統的功能特點(diǎn)及需求情況，客戶(hù)的程序采用多線(xiàn)程技術(shù)的方式來(lái)進(jìn)行設計。它能夠確保不同的激勵信號的同時(shí)輸入、采集及完成數據通信�？蛻�(hù)端程序的工作流程為：用戶(hù)登錄→身份驗證→系統控制界面→選擇對應的程序（包括用戶(hù)管理、遠程連接、信號采集、模擬輸入、模擬輸出、信號配置和結果發(fā)布）。在面板設計上，可以利用多面板的人機界面，這樣可以確保操作界面的簡(jiǎn)潔方便。同時(shí)各功能VI的動(dòng)態(tài)載入則采用LabVIEW的SubPanel方法節點(diǎn)，這樣可以降低系統的內存占用，從而提高整個(gè)系統的運行效率。
客戶(hù)端程序主要包括激勵信號配置VI模塊、響應信號采集VI模塊、用戶(hù)登錄VI模塊和用戶(hù)管理VI模塊四個(gè)模塊設計。激勵信號配置VI模塊采用條件結構和事件結構的程度設計，用戶(hù)能夠通過(guò)系統的信號配置面板來(lái)修改激勵信號的相關(guān)參數；響應信號采集VI模塊通過(guò)電流電壓測量程序、模擬信號測量程序、動(dòng)態(tài)數據采集程序和信號采集程度五個(gè)模塊分別對靜態(tài)數據進(jìn)行采集，這五個(gè)模塊程序之間相互獨立；用戶(hù)登錄VI模塊是獨立功能的一個(gè)模塊，它將信息儲存在數據庫當中，只要訪(fǎng)問(wèn)用戶(hù)信息數據庫就能完成對用戶(hù)身份的驗證，如果驗證值為真，則可以登錄啟動(dòng)系統；用戶(hù)管理VI模塊采用的條件結構的程序設計，主要用于增加用戶(hù)、刪除用戶(hù)、密碼修改等用戶(hù)信息的管理。
4 結束語(yǔ)
計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)檢測控制系統的設計首先應該對其總體方案進(jìn)行規劃，搭建好硬件平臺，選擇C/S的通信模式，再設計出系統工作的流程，并根據流程對系統功能模塊劃分為基于服務(wù)器平臺的系統管理模塊、分析診斷模塊和網(wǎng)絡(luò )通信模塊，以及基于客戶(hù)端平臺的網(wǎng)絡(luò )通信模塊、檢測資源模塊和檢測執行模塊。最后再對計算機網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)控制系統軟件程度的數據庫、組件之間的通信、服務(wù)器和客戶(hù)端程序分別進(jìn)行設計，檢測控制系統在設計完成后還需要對其進(jìn)行測量，通�？梢圆捎貌ㄐ挝募臏y量方式來(lái)進(jìn)行。
參考文獻：
[1] 沙曉光， 陳國順， 王格芳. 基于C/S與B/S混合結構的測試診斷網(wǎng)絡(luò )研究[J].計算機測量與控制， 20xx， 13（5）：401-402.
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