自动控制系统论文

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自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文

1自动控制系统的应用

1.1集成自动控制

集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术，然后加以修改，取其精华，去其糟粕，使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来，不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强，还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础，而计算机技术在不断的发展，集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可，深入到了各个领域。同时，集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。

1.2柔性自动控制系统

机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分，需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术，它不仅包含了其他自动化控制系统的特性，能够自动化生产，还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时，柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中，柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合，利用数控技术进行生产，这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。

1.3智能自动控制系统的应用

所谓智能自动控制系统，就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下，对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制，让机器变得人性化，让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似，能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程，这样，不仅使得生产效率大大提高，生产过程更易控制，还节省了人力，创造了更大的经济效益。

2自动控制系统的发展前景

未来的科技技术会比现在更加发达，而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化，我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程，而自动控制系统是机械工程的重要组成部分，只有自动控制工程不断的更新发展，机械工程才能够不断的创新，变得越来越科技化，才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下，在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展，并通过网络的传播，迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性，无论多啊么先进的自动控制系统，在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时，应该以环保为首要考虑，节约能源，这样才能够可持续发展。

3结语

在经济迅速发展和科技不断进步的今天，自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统，也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益，同时也能够帮助企业更好地管理机械工程，对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。

作者：郭华 单位：阿勒泰地区七六〇三台

自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术

一、自动控制系统下的汽车电子技术

1.1创新汽车制动系统的研究

汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性，多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料，如今众多交通事故中，由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步，电子电工工业技术不断更新，汽车行业高速发展，自动化、智能化的不断革新，这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术，以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题，阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠，对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车，使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，在汽车领域内，一切都是以安全为前提，在此基础之上，对自动控制技术加以研究，能够在科学上加强安全性。

1.2汽车电子中的电子元件开发

汽车电子技术涉及到许多电子元件，每一个元件都有其相应的用处，有的甚至有着至关重要的作用，如何确保每一个电子元件都能够应用到位，如何开发创新新的电子元件，是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。

1.3发动机系统的改善

目前汽车发动机主流是汽油发动机，对于环境污染严重的今天来说，汽油发动机可以说是罪魁祸首，只有在抛弃汽油发动机的提前下，对发动机系统的进行创新和技术开发，才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用，作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲，与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机，天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式：一是由汽油机改装成双用燃料发动机，二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知，当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题，主要表现在四个方面：第一，降低了发动机充气效率；第二，平均有效压力出现降低；第三，动力性出现下降；第四，排放性能与原车水平保持一致。因此，必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术，改善压缩天然气发动机的性能。

1.4利用计算机多媒体进行技术创新

计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内，如3DMAX软件的运用，能够实现各种模型的创立，能够直观的反应于现实中，把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域，导致其局限性，其实不然。在信息化的今天，任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解，通过网络，能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来，对汽车电子技术的发展有着重要作用。

二、结语

综上所述，随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈，信息化、自动化、网络化的日新月异，市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高，只有不断的专研和创新，才能在汽车电子行业中立足，但也不能冒进，对于我过汽车电子而言，自动化控制系统的研究只是一方面，还有许多不足之处，希望以后可以不断的发展和完善。

作者：田荣 单位：黔东南民族职业技术学院

自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨

摘要：污水处理是治理环境的重要手段之一，能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中，其处理系统具有随机性与非线性特征，因此，在污水处理厂处理污水时，应设计配电系统，从而保证自动控制系统稳定运行。基于此，作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析，以供人员参考。

关键词：污水处理厂；自动控制系统；设计

随着时代快速发展，人们用水量逐渐增大，产生的污水不仅严重影响自然环境，更影响人们的正常生活。当前，由于污水量逐渐增多，原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求，因此，利用现有的自动化控制技术，提升污水处理效率，是当前污水处理厂的首要研究目标，以此来提升污水处理效率。

1污水处理工艺流程

污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离，同时将有毒的污染物质进行转化，得到无毒的物质，从而将水净化，充分利用资源。在实际的污水处理过程中，主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国，常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀，并在实际的处理过程中，结合实际情况，进行详细的调节，当前，污水处理工艺流程为：格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。

2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则

在对污水处理厂自动控制系统设计时，应严格遵循以下几点要求：首先，相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式，并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示；其次，在控制系统运行过程中，系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改，方便相关工作人员结合实际情况进行调整，并设置保密措施，保证只有管理人员才能对数值进行更改；最后，在污水处理厂自动控制系统运行过程中，其系统本身应具备一定的监控能力，并对自身的系统进行全方位监控，以保证系统高效稳定地运行。与此同时，在污水处理厂自动控制系统设计过程中，还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则，以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。

3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计

3.1自动控制系统硬件设计

硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分，贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中，存在大量的启停装置，以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中，其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器，通过相关的监控软件，利用自动控制系统，实现对污水处理厂所有设备监控，并提供生产报表和水质数据记录等功能，从而实现污水处理。在系统实际运行过程中，自动控制系统的核心是自动控制柜，其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指，可编程逻辑控制器，在工业领域应用范围广泛，但在实际的设计应用过程中，应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出，改变了传统的继电器控制模式，其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成，其工作过程中主要分为三个阶段，即输入采样、程序执行以及输出刷新，从而保证系统稳定运行。

3.2自动控制系统软件设计

自动控制系统的软件设计，主要是保证控制系统具有良好的协调性，以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行，污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点：第一点，上位机的监控软件设计，在实际的软件开发设计过程中，其各个步骤都需要在组态软件上完成，所以，相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件，以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中，需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控，基于此，在监控软件设计过程中，设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合，以此来保证自动监控系统的稳定性。当前，上位机监控软件主要分为三部分模块：第一部分，监控模块；第二部分，预测模块；第三部分，登录管理模块。第二点，PLC控制程序在实际的软件开发过程中，应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础，根据相关工作原理，研究循环扫描和建立映像区，由程序确定映像区的大小，保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点，为控制系统提供外部信息。同时，将程序开发作为主要的研究内容，并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。

4结束语

综上所述，在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中，相关设计人员应结合实际情况，设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统，并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素，提升污水处理效率。但在实际的设计过程中，还存在一些问题，需要相关人员不断改善，以此来缓解环境污染现状。

作者：刘洋 李爽 单位：国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂

自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析

摘要：热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行，来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题，从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究，并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施，以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨，希望对相关从业人员具有借鉴作用。

关键词：热力站；自动控制系统；电磁干扰；屏蔽技术

随着社会的进步和工业技术的提高，生产设备的自动化控制程度越来越高，大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制，在热力站内，循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行，自控设备和电气动力设备相互交叉，使得现场的电磁环境非常复杂，干扰严重，从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此，加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验，在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰，并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线，可靠接地，尽量减少强弱电的交叉耦合，减少设备之间的电磁干扰。

1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响

1.1热力站自动控制系统的简单介绍

热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备，其结构示意图如图1所示。

1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响

热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有：传感器采集的数据产生较大偏差，数据传输过程引起数值的波动，PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令，通讯不畅不能正常传输数据，执行机构（调节阀、变频器、电气控制柜）异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时，整个热力站将受到干扰不能正常工作，从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中，如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。

2如何减少或避免电磁干扰

要想减少或避免电磁干扰，就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知，构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素，减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的，主要的干扰源又是什么，哪些设备容易受到电磁干扰的影响，如何减少电磁干扰进入系统的途径，才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施，从而有效地减少或避免电磁干扰问题。

2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰

热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰，以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。

2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施

2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局，合理安排设备的安装位置，综合考虑器件或设备的布置及布线，将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧，强电电缆入地走地沟，弱电电缆架空走桥架，各自控设备间保持适当的距离，综合考虑场地空间大小和大型设备的布局，合理安排布置各设备的位置，尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播，从而降低了设备受干扰的概率，降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等，将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中，PLC控制器放置在自控柜中，其他设备都有金属保护外壳，这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰，又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线，这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地，并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地，是为了防止人身触电和保证设备安全；系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地，干扰电压对地形成低阻通路，干扰电流通过接地线导流入地，以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成，整个系统必须只能在一处接地，如多点接地，就会在电路中会形成多个接地回路，当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时，就会引起电磁感应噪声，形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道，从而达到抑制电磁干扰的目的，包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来，减少了相互之间的干扰；在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断，切断了电磁干扰的传播途径；在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离，保证了输入回路和输出回路的电气隔离，能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离，从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号，使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响，以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器，能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中，传感器的直流电源是共用的一个开关电源，为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题，应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。

3总结

热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行，尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑，要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况，采用与之相适应的各种抗干扰措施，尽可能地减少和避免电磁干扰，保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中，要严格按设计要求和规范进行，保证每项措施都能起到应有的作用。此外，在选用电子元器件、传感器等设备时，必须选用性能参数稳定、可靠，能适应工作现场条件的器件和设备，从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。

作者：杨利勇 单位：太原市热力公司

自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨

【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域，越来越多的工程项目，设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中，比较重要的结构是自动控制系统，加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度，采取高效的控制方法，规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。

【关键词】智能建筑；楼宇；自动控制系统

自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分，通过自动化技术、通信网络以及计算机技术，规划了自动化控制部分，应用到智能建筑楼宇内，满足楼宇智能化的基本需求。目前，我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征，直接提高了智能建筑楼宇的服务能力，由此对自动控制系统有一定的需求，目的是通过自动控制系统，优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。

一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计

1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制，其在设计中，注重功能性的运行内容，管控好楼宇的运行和消耗，促使楼宇内的各项自动化项目，保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计，可以规划成3个模块，分别是：(1)安保管理，自动化监测智能建筑楼宇，实行防火防电及防爆，同时还要执行安全中的数据管理，提高数据传输的水平，达到数据传送的规范标准；(2)物业管理，自动控制系统中，辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗，监督各项设备的运行状态，及时发现有异常的设备，制定设备更新计划，更换异常设备；(3)环境能源管理，自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目，重点规范照明系统和空调系统的能源分配，有效控制能源消耗，实现节能降耗，自动控制系统在运输方面的环境能源管理，是指电梯、停车场等项目的控制，保障能源分配的合理性，才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区，分为两个部分。分析如：(1)控制分区，自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分，集中控制是指计算机为自动控制的基础，所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中，计算机处理好运行数据后，重新传送到设备的执行器内，缩短了运行控制的时间，集散控制的核心是分布式控制，监控中心采用通信总线结构，在智能建筑楼宇的监控区，实行分级分布式的控制方法，分散的状态下，完成自动化控制；(2)协调分区，是指对智能建筑楼宇中的子系统，实行协调化的自动控制，不同子系统，其核心功能不同，采用自动化控制系统，确保子系统能够在协调的状态下独立运行，子系统单独连接到自动控制系统内，做到协调运行。

二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用

本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象，该案例中，建筑楼宇占地120585.21㎡，建筑总高度是85.3m，该智能建筑楼宇，集酒店、办公、商业、车库等功能于一体，该建筑在建设初期，就提出了智能化要求，落实了自动化系统的应用，探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现，如下：1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇，自动控制系统的应用，构建了智能卡系统，专门用于保护楼宇内部的安全性，确保出入人员的安全性。自动化控制中，包含了智能化系统，出入人员通过刷卡的方式，通过智能化系统，向自动控制系统提交认证信息，符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置，均采用了智能卡服务，实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库，其可主动识别智能卡的用户，身份匹配成功后，才能安全放行。该楼宇的人流量大，因为楼宇存在多项功能，所以在酒店、办公等位置，专门配置了自动化的门禁系统，采取自动化的识别方法，门禁属于智能卡系统的一部分，执行刷卡识别，保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中，表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全，结合自动控制系统，在楼宇中安装视频监控系统，专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面，不仅安装了视频监控系统，还配置了防盗报警、信息巡防等模块，其在该建筑楼宇的公共部位，安装了视频监控，以便实时掌握楼宇内外的环境状态，避免发生突发状态[3]。该楼宇内，不同功能的区域，管理人员之间相互协调，尽量扩大视频监控系统的监测方法，遵循“以人为本”的保护方式，落实视频监控系统的应用。例如：该案例的商业区，突发了安全事故，周围居民及时按下了防盗报警，信号迅速传达到了安全监控室，值班人员根据视频监控系统与防盗系统，迅速找到了事故位置，及时排除了安保人员，解决了事故问题，有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中，安装的设备非常多，增加了设备管理的负担，而自动控制系统，可以应用到设备管理上，缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化，在智能建筑楼宇中，营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时，以自动控制系统为基础，引入了多项先进的技术，专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如：该楼宇中的空调设备，建筑内，安装了30台空调机组，其中8台是空气净化变频机组，空调机组中，采用了PLC编程控制，促使空调能够根据楼宇内的环境，自动调节变风量和温度，实现了室温控制空调的方式，空调机组中安装传感器，夜间会降低或停止空调运行，降低了空调设备的能源消耗，体现了自动化控制在设备管理系统中的优势，不仅具有管控的作用，还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上，还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中，完善了智能楼宇的设备运行。

三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展

智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物，其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展，自动控制系统在智能建筑楼宇中，可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中，自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理，不仅仅是现代几点功能控制上，而是提供综合的管理方法，充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中，朝向高级化的方向发展，在智能建筑楼宇中，形成高级管家，提升自动化服务的水平，还要和通信自动化、办公自动化相互配合，完善智能建筑楼宇的运营环境，充分发挥自动控制系统的功能优势。

四、结束语

智能建筑楼宇的自动控制系统应用中，以规划设计为基础，满足智能建筑楼宇的功能需求，体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中，得到了积极的发展，结合系统的设计和应用，推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展，以便在楼宇中，开发更多的自动化控制功能。

作者：吴涛 单位：四川省煤炭设计研究院

自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施

摘要：水资源在全球范围内都是重要的资源，水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展，以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染，对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用，先介绍了自动控制系统的组成特点，然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。

关键词：自动控制系统；污水处理；改进措施

前言：

目前，我国的环保力度逐渐加强，国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面，进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔，各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中，不仅为我国生活用水造成严重的影响，同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而，污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用，可以提高处理污水效率，可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论，自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能，令污水的处理可以最高效率、最科学的进行，给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。

一、自动控制系统的组成以及特点

自动控制系统的组成比较复杂，一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时，只有这些部分协和配合，各尽其能，就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分，令系统在没有人操控的情况下，也可以按照原来设立的系统进行运行，将人从危险、繁重的工作中拯救出来；主要负责系统监控的数据采集部分，当系统属于运行状态时，数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验，能够保证系统的正常化运转；信号处理部分是对采集的数据进行处理，若发现系统出现异常状况时，就会迅速的对系统开始进行修复，保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施，需要各部分之间相得益彰，污水的处理才可以实现高效化。

二、自动控制系统在污水处理中的应用现状

（1）电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡，有些技术的发展还处于初级阶段，和总体科技水平差距太大，所以在使用设备的配套时，往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中，检测设备相当不完备，整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时，很多的仪表、检测表由于精度不够，令系统没办法对突然出现的问题准时处理，造成了不必要的亏损，降低了处理污水的效率，减小了经济效益的空间，因而很大程度上限制了企业的发展。（2）污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时，通常省略或简化水质的检验。近几年，由于我国环保部门监控力的加强，有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制，可是在电气自动控制系统进行操纵时，若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时，系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间，而却不是再一次进行对污水水质的检验，这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。（3）设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率，另一方面为了减少污水处理成本，所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求，一旦没有满足维护标准设备不能正常工作，令污水处理效果不理想。

三、自动控制系统在今后的改进措施

因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合，这很阻碍到处理污水效率和质量，利用对我国目前污水处理现状，为相关方面采取必要措施，来提高处理污水效率和质量。（1）控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后，必须注重对设备的检测，尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷，会令污水处理结果产生问题，经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了，这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而，在引进新处理设备之时，就要注重检测设备精度的问题，我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。（2）提高污水排放标准污水处理在实际生活中，排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准，从而减少不达标的污水被排放的量，这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。（3）相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备，设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备，才可以确保污水处理的结果。所以，工厂要必须加强设备维护的重视度，为克服各种方面的困难，把设备维护工作做到位，污水处理结果可以得到保证。（4）培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义，可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗，没有了解很多相关知识，这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时，特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了，这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高，也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语：综上所述，自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位，一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面，可以令污水处理效果获得明显的改善，创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析，提出很多改进措施，希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。

作者：潘亚楠 赵磊 宋淼 单位：沈阳理工大学

自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究

【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步，智能化建筑也得到了相应的发展，其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑，简要分析自动化控制系统在其中的应用。

【关键词】智能建筑；楼宇自动化控制系统；空调系统管理

1前言

建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点，第一能够有效的节约能源，第二能够确保设备的运行处于安全的范围，第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑，发展为会为人类思考的建筑。

2自动控制系统的发展历程

随着自动控制技术的不断发展与进步，建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中，楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统，第二个阶段是集散式控制系统，第三个阶段是现场总线控制系统，第四个阶段是网络集成系统［1］。

3自动控制系统的发展趋势

智能化的自动控制系统，尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此，在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的，第一方面是计算机的控制技术，第二方面是通信技术。所以，建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。

4自动控制系统在建筑工程中的应用

4．1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区，总建筑面积在十二万平米左右，建筑高度高大85．3米。主要有以下几方面的功能，第一就是商业功能，第二就是作为办公写字楼的功能，第三就是作为五星级酒店功能，第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的，下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4．2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计，如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4．3设计目标4．3．1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备，如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备，建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的，故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求，确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4．3．2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中，为了尽最大可能的去满足用户的需求，机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位，而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现，仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上，在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗，节省运行资本。4．3．3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境，那么其中的机电设备必然数量较多，然而由于这些设备分布较为分散，那么就会使得这些设备的管理非常困难，采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度，实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备，我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4．4设计原则4．4．1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求，更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4．4．2先进性采用最为先进的技术来进行设计，方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4．4．3开放性不但能够兼容其他的设备监控，并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4．4．4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理，而该软件的友好性则是使用较为简单，方便工作人员操控管理。4．5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统，将其中的控制功能进行分配，分配到每个控制回路，并体现在现场的仪表之中，进而提升系统的可靠性，从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面，第一层是设备层，第二层是控制层，第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类，第一是PAU空调系统，第二是水泵设备，第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内，大楼中共设有30多台空调机组，当中有5台采取了变频机组。一般而言，变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制，于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节，然后设置高温保护开关，当开关动作时，就需要对电加热器进行关闭操作，当风机停止运转时，要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时，由室内温度来进行控制调节，调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关，开关的设置在电热器后面。当开关动作时，就需要对电加热器的电源进行关闭处理，当风机处于停止的状态时，要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是，风机开，电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时，可以通过控制变频器来维持风量，以达到保证换气的稳定，进而延长过滤器的使用期限。4．6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来，容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部，电源就通过最近的配电箱进行引出，容量为单向0．5kw。4．7电气接地在一栋建筑物中，其供电配电的设计至关重要，影响整个建筑物的有效使用。在其中，接地系统在其中占据着非常重要的组成部分，因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来，随着科技的不断进步与发展，建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中，采用的是TN－S系统。在进行系统的设置时，要注意以下几点问题，第一是它的工作零线，第二是其专用的保护线，第三是它们相连接的位置，以达到保证智能化建筑的安全。

5结语

建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色，它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合，如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统，有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中，建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。

作者：张亮

自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用

摘要:在我国经济发展的过程中，水资源占据着重要的地位，他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起，以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染，所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析，提高自动控制系统的性能，使得污水处理能够最大效率的进行，为社会、经济的发展扫除障碍。

关键词:自动控制系统;污水处理;应用

引言

近年来，随着我国环保力度的逐步加大，对污水的处理上逐渐由点到面，实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔，各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊，不仅给我国的生活用水带来影响，也会阻碍工业等相关产业的发展，所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用，将提高污水处理的效率，为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。

1自动控制系统的组成以及特点

1.1自动控制系统的组成

自动控制系统的组成较为复杂，一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时，只有这几个部分协调配合，各尽其能，才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行，使得系统在无人控制的情况下，也能够按照原有设定的系统进行运行，将人从繁重、危险的工作中解救出来；数据采集部分主要负责系统的监控，当系统属于运行状态时，数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测，保证系统的正常化运行；信号处理部分是对采集的数据进行处理，当发现系统出现异常状况时，就会及时的对系统进行修复，确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施，只有各部分之间相辅相成，才能实现污水处理的高效化。

1.2自动控制系统的优点

从另一种角度而言，自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同，但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作，自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时，可以结合软件的优点通过功能图块进行编程，提高系统操作的便捷性。除此之外，对于一些较为复杂的工程项目，可以利用高级语言完成相关的数学算法，在简化项目复杂程度的同时，可以实现功能块的嵌套，优化系统的性能。硬件与软件不同，但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下，一款软件的集成程度越高、功能越强，那么对硬件的配置要求就越苛刻，污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中，我们要兼顾硬件的选择，只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下，节省开支，实现经济效益的最大化。

2自动控制系统在污水处理中的应用现状

随着科技的发展，越来越多的设备处在日新月异的变革之中，设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类，且从整个经济结构角度来看，电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明，实际应用的情况并没有达到理想的效果，其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。

2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想

我国科技发展不平衡，某些技术发展还处于基础阶段，与总体科技水平不相吻合，所以在设备的配套使用时，往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中，检测设备相当不完善，滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时，很多的检测表、仪表由于精度不足，使得系统无法对突然出现的问题及时处理，造成了不必要的损失，降低了污水处理的效率，压缩了经济效益的空间，从而很大程度上制约了企业的发展。而且，如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放，那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害，给国家和人民造成不可估量地财产损失。

2.2污水的排放标准太低

一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间，往往简化或者省略水质的检查。近年来，由于我国环保部门的监控力加强，一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制，但是在电气自动控制系统进行操作时，如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时，系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间，而并非再一次进行污水水质的检测，这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。

2.3设备维护不到位

我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率，减少污水处理的成本，一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求，只有满足维护的标准之后，设备才能够更好的工作，使污水的处理效果实现最大化，但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少，很难满足设备的维护需求，使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵，维护的费用也是一笔巨大的开支，严重挤占了工厂的利润空间，使得部分污水处理厂做的不够到位。

2.4缺少相关的专业性人才

从相关部门的统计数据来看，我国污水处理行业员工的能力普遍偏低，往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下，如果处理系统一旦出现问题，或者处理设备需要维护的时候，由于缺乏专业人才，就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。

3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向

3.1自动控制系统的改进措施

由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合，严重阻碍了污水处理的效率与质量，通过对目前我国污水处理现状的分析，对相关地方采取一些必要的措施，以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时，我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷，使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时，因精度问题，往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中，造成了无法挽回的损失。所以，当污水处理工厂引进新的处理设备时，一定要注重检测设备的精度问题，只有这样，才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中，污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高，减少污水不达标而被排放的概率，从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备，在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备，才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度，克服多方面的困难，将设备维护的工作落实到位，为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗，缺乏相关方面的知识，在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时，很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要，他不仅能够提高我国污水处理的水平，又能为污水的处理结果提供保证。

3.2自动控制系统的发展方向

目前，控制理论向着两个方向进行发展，一是在科技飞速发展的大环境下，注重某一种方法的研究，将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中，提高污水处理的效率与质量；二是将多种方法结合使用，相互之间取长补短，发挥他们所具有的优势，共同提高污水的处理效果。就目前而言，第二种的发展趋势明显高于第一种，且已经取得了良好的效果。

4结语

自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位，不仅大大的降低了污水处理的成本，而且使得污水处理的效果得到了明显的改善，创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析，提出一系列相关改进的措施，希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。

作者：李家栋 单位：曲阜师范大学工学院

自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统

【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高，污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视，污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分，每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作，本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。

【关键词】污水处理；自动控制系统；污水处理工艺

在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题，污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题，但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题，这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统，不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统，使其更好的发挥作用。

1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程

污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺，污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程，在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一，在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析，在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作，如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时，较适合的处理工艺是生化处理工艺；当C/N的比值为3.71时，此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺；当5BOD/TP的比值为43.33时，这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺，且不需要与其他工艺混合使用，这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标，可以采取对应的适宜处理工艺进行处理，当污水水质指标出现其他数据时，也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理，如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式；为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式；为了去除污水中的COD，可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式；为了高效率地去除污水中的N，可以采用的工艺是脱氮工艺；对于P的去除来说，主要是依靠生物除磷的方式。第二，污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺，污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化，好氧消化，加热干化，加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺，但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式，因为加碱干化，加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高；在进行污泥浓缩脱水环节时，机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十，因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理；污水厂在处理污水的过程中，污泥的出现是一种必然现象，污泥虽然是固体废弃物，其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素，而且污泥中也含有病原菌，寄生虫和重金属等有害物质，在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三，污水厂的出水需要经过消毒过程，目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等，臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小，因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧；由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定，液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式；紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的，而且不会产生二次污染，因此，紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法，主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端，污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊，选择具体的出水消毒方式。

2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计

2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍

现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型：一种是可编程序控制器PLC，另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统，由于电子技术的应用，使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力，而且这种自动控制系统的可靠性也非常高，，即便在较为恶劣的污水处理环境中，也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据，而且FCS采用智能技术和通信网络技术，能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络，可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中，可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统，因此在下面的介绍中，会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。

2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成

在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中，系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层，主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制，通过对控制层的有效控制，不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调，而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调，以及一些程序的编译和维护工作，如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等，信息管理层所采用的通信网络是标准以太网，这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转，自动控制监控系统也是必不可少的一部分。

3污水处理厂中自动控制系统的软件设计

准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式，设计下位机PLC程序，精确计算关键控制环节的相关数据，设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍，其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式，这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题；PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计，主要完成对隔栅间，沉砂池A/O池，脱水车间，进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制；中控集中室控制方式是一种远程的控制方式，操作人员需具备相当的分析能力和专业能力，因为采用这种方式时，虽然操作人员所做的操作主要是开或关，暂停或启动，但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。

4结语

通过分析污水处理厂的自动控制系统，可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂，而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高，因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习，也需要研发人员的不断努力和创新，才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。

作者：周亚楠 单位：河北省晋州市城市污水处理厂

自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用

自从我国工业化进程加快以来，污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存，关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中，直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深，仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完，这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研，但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多，在测量多种项目指标时，常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术，污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术，这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便，可以进行实时监测，并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国，部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制，如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控，很好地降低了钒的使用量，与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外，像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步，其自动化程度跟以前相比也更高。

1污水处理系统中自动化技术的应用现状

所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来，这样主计算机可以对它们进行集中控制，进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收，我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS，再与PLC控制站结合起来，这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展，如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统（FieldbusControlSystem），近年来它发展迅速，可以算得上是最新型的自动控制技术，它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输，这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统（ProgrammableLogicControlSystem），它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制，其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力，这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统（DistributedControlSystem），它是一种新型的4C控制技术，实现了连续物理量的监视与调节，与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。

2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现

2.1自动控制系统的主要特征

相比于其他的自动控制系统，在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多，而且其中不仅有模拟量，还有数字量。与此同时，控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标，就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制，这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等，这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。

2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现

2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据，然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制，这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统，中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上，同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下，我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时，故障诊断功能可以将其监测出来，并随后进行查找和报警。此外，故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故，从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面，这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。

3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向

3.1自动控制系统在应用时存在的问题

虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势，但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善，从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题：3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展，自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程，系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数，而且每个参数还在不断的变化中，这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以，一般污水处理厂除了自动控制系统外，还需要现场的工作人员来操控运行过程，并对有些分析结果进行调整，以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后，污水处理效能与自控关系不明确，与之配套的自控设备和仪器匮乏，同时现今的排放标准也普遍提高，再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂，引进的大部分设备都是外文说明书，厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识，这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据，工作人员并不能很好地进行分析和利用，这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到，这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时，自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准，提高环境效益和社会效益，在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位，他们缺少与风险投资者的协调，以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范，先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例，像污水处理过程中使用的探头很多，它们用于数据的采集，且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱，这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性，更有甚者会损害探头。

3.2自动控制系统今后的改进方向

一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时，污水处理系统中应该配备必要的工作人员，以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员，这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导，也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度，如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术，这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真，结合污水处理新技术的市场需求，将这些智能控制方法相结合，争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合，通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制，以解放所有的现场操作人员。

4结语

如上所述，自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果，可以极大地提高污水处理的效率，提高出水质量，大大减少了有害物质的排放，其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是，我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的，所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家，这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进，缺少自主研发的系统，同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入，以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信，随着我国科学技术的不断发展，污水处理系统会有更好的完善，而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。

作者：杨博英 单位：株洲市城市排水有限公司

自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析

1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中

（1）设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务，并加以评估，将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元，如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。（2）确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址，才能进行下一步的软件编程工作；I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。（3）设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计，如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1）设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件；设计抗干扰措施；设计电气控制系统。2）设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为：①查找输出对象，确定出其启动及关断条件；②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的，要找出来；③大多情况下，输出对象以FK=（X开+K）•X关关公式加以编程，有制约条件的，以FK=（X开•X关约+K）•（X关+X关约）公式加以编程；④代入相应数据入公式中，结合PLC编程的要求，建立梯形图；⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比，更直观，更加一目了然，但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务，应用功能图进行设计程序较有优势。（4）调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行，并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否；只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试，通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号，观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符；与此同时，也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。（5）系统联机调试，下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试，只能对控制电路实行联调。联调过程中，发现问题，要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试，只有系统控制功能正常，并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后，系统完成后，必须整理相关技术资料以存档，为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。

2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程

（1）选择合适的电源。选择电源时，最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。（2）相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型，并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。（3）设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施，分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。（4）正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定；2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟；3、编入具有特殊功能的输入与输出。（5）控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现，按照相应的系统接线图对其进行安装工作。（6）调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件，以保证试运行的稳定性；2、试运行过程中，设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节，对出现的各种情况必须立即做出停机处理，找出出现问题的原因与源头，并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况；3、确定PLC控制系统试运行准确无误后，要整理好技术文件，并且交付使用。

3PLC控制系统应用领域

（1）PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法，随着PLC控制系统的出现，在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用，大大促进其控制定位变的精确与方便。（2）PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善，在一定程度上进一步完善和高效化了监控。（3）中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下，控制中内空调系统的方法有如下三种模式：（1）继电器的传统控制模式。（2）数字化的直接控制模式。（3）控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中，继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因，在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势，在中央空调系统中的应用越发广泛。

4结语

电气设备中应用PLC控制系统后，使得传统复杂电器逻辑得到简化，在具备简单易操作特点同时，又大大降低了故障率，还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。

作者：魏潇韩 单位：西安有色冶金设计研究院

自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨

1电气自动控制系统阐述

1.1电气自动控制系统概念

电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下，利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器，如检测仪器和自动设备；被其控制的电气设备，称为控制对象。在整个自动控制系统中，需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出，其参照数据称为被控参数，而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。

1.2电气自动控制系统的性能要求

电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能，由于电气自动控制系统应用到电气运行中，电气设备很多，自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰，对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差，为了提高控制系统的运转正常，提供可靠的数据依据，所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时，电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的，有时候也会出现例外，由于输入数据不是按照时间输入的，则参量输入时也可不按时间输入，但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。

1.3电气自动控制系统的分类

电气自动控制系统的分类方式很多，可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如，按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统，或者是时变或非时变量类；按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型；按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。

2电气自动控制系统的功能

电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步，推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统，它是促进电气设施生产、运转的操作系统，不仅可替代人力不可操作的部分，而且可大大提升电气设施工作的效率，因而电气自动化控制系统具备很多功能。

2.1自动控制功能

电气设备运行过程中，自动控制系统必须安装，因为它具备自动切断电路的功能，可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时，自动将电路切断跳闸，对设备起到一种保护作用，从而对整体的运行也起到保护和控制作用。

2.2保护功能

电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现，但在各类设备运行中有很多未知的故障发生，如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电，引起设备发生问题；或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行，而一系列问题的发现及制止，均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示，因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号，对线路、设备起到保护作用的设施。

2.3监控功能

自动控制系统中均配有监控功能，因为设备控制的传感均需用电，电是利用传感器介质进行信号传输的，人用直观观察是看不见的，所以在判断对设备的控制、及设备是否有电，均需要传感介质进行输送，因而其具备这样一个监控系统，进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能，在设备发生故障时，它会自行经过传导报警，提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种：一种是集中监控，它的优点是可以集中管理、维护，比较方便，缺点是处理器的工作量比较大，由于内储会造成其运行速度的减慢，而且连接线路也比较多且繁杂，导致线路的查找比较困难；一种是远程监控，远程可以减少材料的利用，降低安装费用，但由于其通讯速率比较慢，所以适合小的设备系统应用；一种是现场总线监控，它具有省料、省钱的优点，而且可以减少电缆的利用率，连接通信线便可使用，不仅整体上节省了费用，而且还便于维护。

2.4测量功能

工作人员是通过眼睛看、耳朵听，根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的，工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的，但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能，它可以详细地检测其数据，从而提高了对电气设备的控制效率，为工作人员的管理和工作也带来了便捷。

2.5智能化功能

自动化控制系统具备智能化的功能，智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术，它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作，并具有高效性和安全性，可以节省人力的工作。

3电气自动化控制系统的发展趋势

社会在不断进步，人类思想也在随之不断进步，越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视，随着科学技术的不断发展，电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展，从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用，将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式，会随市场经济的不断发展而被广泛应用，它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式，可以通过内存系统的应用，利用显示器的浏览来从事各种生产的需求，不仅节省人力、物力、劳资，而且还提高了效率，所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时，随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展，不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率，而且也提高了各项电子技术间的配合使用度，因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。

4结语

通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析，电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下，自行对电气设备进行控制和检测的技术系统，不仅可以提高电气设备运行的工作效率，对电气设备起到安全、保护和监控作用，而且可以减少工作人员的工作量，对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展，将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。

作者：李艳红 单位：国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心

自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析

1DCS系统的基本构成

DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作，而且其在实际中的应用效果也是非常好的，可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统，系统的核心思想是通过分散控制，进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成，上位系统应用的是工业控制计算机，现场的数据，存储，还有报警处理，打印以及控制参数的设定等，都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中，通过借助于工业控制计算机，然后对上位系统进行全方式的控制，这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件，实现对现场数据进行的实时的显示，处理，还有对各种参数进行的设定，以及对所有数据进行存储的工作，对一些可能出现问题的数据，实现自动报警，还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的，同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间，通过应用Ethernet来实现通讯，其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言，基础的自动化控制系统组件主要有S7－300系列的PLC硬件，而系统平台的主要界面是Windows2010，其监控软件是WINCCV6.0，相应的编程软件是STEP7V5.3。

2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案

2.1控制任务的运行方法。

（1）自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整，这样来适应外界的负荷，还有工质参数的要求，同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。（2）程序控制。在程序控制方面而言，比如引风机，鼓风机，还有炉排的启动顺序等，它们控制开关的启、停以及运行等动作，通过先进的技术进行自动化的控制。（3）保护联锁。如果是从保护联锁方面而言，比如锅炉在运行的过程中，这个系统配置对水位是否正常，以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能，同时还包括那么针对保护作用的，对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统，可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。

2.2控制系统本身的功能

（1）控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定，与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系，操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候，就需要及时的对送风，还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大，还可以选取调节措施为停开数层或某一层。（2）锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料，在炉膛燃烧的时候，能够自动的投入合适的风量，进而保证锅炉的原料的有效燃烧，从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数，而对送风的控制参数而言，主要是送风参数，还有煤气的压力参数，这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证，通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整，进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行，就应该并列其中的一个，而对另一个的送风机的挡板进行调节。（3）对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标，是当锅炉的运行处于稳定的状态时，要保持它的为微负压，做到这一点，系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制，是通过调节引风机入口的风门开度来实现的，这个过程中，一定要保持炉膛内的负压在－20到10Pa的微负压状态之间，进而就可以保证锅炉安全的燃烧。（4）对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面，现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处，对温度测量的结果来判断的，通过自动打开调节阀，然后对温度进行有效的调整，以此来保证温度处于正常合理的范围之内，也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案，这个方案的有效落实，在实际的生产中，不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性，而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作，尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面，只要按部就班的执行每一项的工作内容，而不是偷工减料的落实工作，锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的，所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员，一定要做好相关的培训工作，进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用，给企业创造出更大的价值。

3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术

3.1锅炉的保护设计和技术应用

为了安全的监控炉膛，更好的保证稳定的锅炉燃烧情况，所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候，被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气，还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器，送入到炉膛内部而进行燃烧过程，煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给，而鼓风机在工作的过程中，先要把冷空气送到空气的预热器内，然后通过加热后，再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低，或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作，锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故，对锅炉中的所有气动阀来说，在切断层面上都必须要进行连锁控制，这样才能保证在出现异常的时候，所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断，也就是说，点火煤气压力控制点火小的气动阀，而喷气自动阀，还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀，在它们之间实现连锁和切断，这对于所有的气动阀来讲，如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制，那么一旦出现鼓风，引风机停止作业的情况，就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。

3.2水位连锁保护技术的应用

针对于DCS控制系统方面，其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置，还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案，其可以根据给水的流量，还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节，进而保护了锅炉水位的稳定性。

这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统，不仅能够达到上面的效果，而且还能很好地实现节能，环保以及降耗，并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的，以上通过对自动化控制系统设计经验的分析，尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述，希望能给业界人士提供一些借鉴。

作者：王玮琳 单位：西安磐石电力科技有限公司

自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析

1概述

化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起，导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰；化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道，控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理，就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号，而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视，下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。

2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点

2.1控制电缆屏蔽两种接地方式

（1）控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地，电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下，没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压，电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比，但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。（2）控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接，电缆屏蔽层两端接地的情况下，这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中，但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流，若果两端接地点的电势不相等，就会在屏蔽层中形成较大的电势环流，产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地，电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流，该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场，这样就会抵消主干绕场的影响，就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压，查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。

2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点

（1）控制电缆屏蔽层一端接地，一是：可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容，这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象，这样就可以防止静电干扰的影响。二是：屏蔽层采用一端接地，避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流，造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题，单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定，还比较容易形成天线效应。（2）控制电缆屏蔽层两端接地的的优点，一是：当控制电缆由磁通包围时，将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中，这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想，在两种磁通共同作用下，就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零，屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是：电缆屏蔽层的两端接地，可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网，使接地系统中的冲击电流增大时，就会在系统中产生暂态的电位波动，与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时，电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题，一是：当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时，因电缆屏蔽层两端的电位不同，就会在屏蔽层内流过电流，会产生额外的冲击和干扰电压；二是：当电缆屏蔽层内流过电流时，就会对每个线芯将产生干扰信号，若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。

3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项

（1）在现场施工时要尽量采用远离技术：通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设，尤其是要远离动力电缆线路；敷设电缆式避免平行进行敷设，在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。（2）抑制磁场耦合所引起的干扰，尽可能的屏蔽干扰源：对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施，可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆，采用单端接地的连接方式。（3）通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的，这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时，采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。

4结语

在控制系统中对信号精度要求较高，干扰比较严重的情况下，抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先，必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后，还必须正确地进行敷设：敷设的线路要尽可能的远离干扰源；传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线；传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设，尽量避免平行敷设。若是现场条件有限，信号电缆和电源电缆敷设在一起时，要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次，在安装电缆时，传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择，原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式，在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式，根据接地理论，都必须遵守低频电路(频率<lMHz)应单点接地的原则，这样可以避免地环路的形成，来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端，原则是死的，实效才是目的，需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重，往往只能灵活处置。

作者：于传涛 单位：中国化学工程第三建设有限公司

自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计

1主要控制回路的设置及仪表选型

1.1反应部分

在炭黑生产的反应部分，进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。

1.1.1反应炉燃烧空气流量调节

准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿，同时，还需要引入空气湿度值（露点）。再由DCS进行计算，从而得出准确的空气量，并以此为依据，来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大，所以，控制阀选用气动调节蝶阀。

1.1.2进反应炉原料油流量调节

由于原料油温度较高（280℃），故需采用高温型质量流量计，以获得准确流量值，确保调节信号的精准，达到流量稳定的目的。

1.1.3添加剂流量调节

由于添加剂的流量很小，且精度要求高，所以，采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀，过去是靠进口，现在国内也有生产，使用效果尚可！

1.1.4反应炉急冷温度调节

新工艺炭黑的最大特点，是采用双高温技术，即入炉燃烧空气高温（800℃），入炉原料油高温（280℃），而炉内的最高温度达1900℃以上，一急冷后为1050℃，对此点温度的调节关乎产品的品质，所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。

1.2收集部分

收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。

1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控

主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀，打开反吹蝶阀，吹扫一定时间后，关闭反吹风阀，打开出口蝶阀。接着，再进行下一个箱体的吹扫，其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20～30s，几个主袋滤器箱体中，总有且只有一个在反吹，由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。

1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制

它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外，主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况，可通过差压变送器测得，DCS将根据差压值的变化，调整反吹的时长，当差压值过大时，更换过滤袋子。为防止引压管堵塞，测量管线应考虑加装吹扫装置。

1.3造粒干燥部分

湿法造粒干燥控制系统，是由诸多调节回路组成的调节系统。

1.3.1复杂调节回路

(1）粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统，以水流量为主回路，粘合剂流量为副回路。(2）造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统，以造粒机功率为主参数，造粒水流量为副参数。(3）尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统，以尾气流量为主回路，空气流量为副回路。(4）尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。

1.3.2其他主要监控回路

(1）造粒机温度自动调节：通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2）尾气粉尘浓度检测：考虑到要满足环保的要求，近几年，在炭黑设计中，已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气，进行粉尘含量监测的仪表，即气体粉尘检测仪。需要注意的是，该仪表在使用时，应考虑配置吹扫装置。

1.4包装部分

包装部分的监控，主要是炭黑贮罐的料位超限检测，包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时，DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计，多为热电偶(K或B)，控制阀中，口径≤150mm的，选用Globe气动调节阀，口径＞150mm的，选用三偏心气动蝶阀。

2主要的报警、联锁

2.1主要的报警设置

仅在反应部分就有多个报警对象。

2.2主要的联锁设置

一急冷温度超高联锁停车（如温度大于1010℃时）。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车（如温度大于710℃时）。当尾气加压风机(GB301)停机时，联锁打开主袋滤器放空蝶阀（FV-1131）。作为最重要设备之一的主供风机，其振动、轴温、电机电流及故障等信号，也都是紧急停车的依据。

3控制系统的选择

如今，选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍，只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统，都有单独连线，信号为4～20mADC、1～5VDC、脉冲频率等，信号通过DCS电缆，由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例，其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器（见图1）或在现场加装ET200信号转换单元。可见，“传统方式”的信号传输结构简单明了，接线简单，只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂，现场接线及调试的工作量较大，但电缆（总线专用电缆）用量很少。就总体投资来说，“现场总线方式”的资金投入更大。所以，当监控点较多（如大于2000点）且现场仪表分散时，“现场总线方式”有优势，若反之，还是“传统方式”更好！我们认为，对于中等规模的炭黑装置来说，更适合采用“传统方式”。

4几点需要注意的问题

一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些，一般为入反应炉内壁200～300mm为宜。在开车时，反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)（470℃），后几天用TE-1114A(分度号B)（1800℃），入反应炉内壁10mm即可，主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分，而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来，而使其附近有少量CO和H2存在，根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定，需要在主袋滤器附近，分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近，由于温度较高，所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。

5结语

自动控制系统的设计水平，是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行，产品质量达标创优的关键，只有不断提高自控设计水平，才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计，辅以正确的现场施工，才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能！

作者：王勤 单位：天津市化工设计院