自動(dòng)化控制
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自動(dòng)化控制范文第1篇
[關(guān)鍵詞]自動(dòng)化控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TM763 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）12-0362-01
1.工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的定義
自動(dòng)控制，指的是在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用控制器自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的工作狀態(tài)，使之保持不變或按預(yù)定的規(guī)律變化這樣一種現(xiàn)象。自動(dòng)控制系統(tǒng)是由一些機(jī)電元件或裝置以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制為目標(biāo)而按照一定的為一式和內(nèi)容連續(xù)組合而成的一個(gè)整體。
而工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)控制對(duì)象是工業(yè)機(jī)械，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)常常融合在起，構(gòu)成“機(jī)電一體化系統(tǒng)”。按控制系統(tǒng)有無(wú)反饋劃分，如果檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)輸出量，并將檢測(cè)結(jié)果反饋到前面，參加控制運(yùn)算，這樣的系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。按控制系統(tǒng)中的信號(hào)類型劃分，如果控制系統(tǒng)各部分的信號(hào)均為時(shí)間的連續(xù)函數(shù)，稱為連續(xù)控制系統(tǒng)。如果控制系統(tǒng)中有離散信號(hào)，稱為離散控制系統(tǒng)。按控制變量額多少劃分，如果系統(tǒng)的輸入、輸出變量都是單個(gè)的，稱為單變量控制系統(tǒng)。
2.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特征
工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)自身有著較為鮮明的特征，主要體現(xiàn)在安全可靠性，首先是自動(dòng)化設(shè)備或者是在控制系統(tǒng)當(dāng)中，都有著專門自動(dòng)報(bào)警以及自動(dòng)停止診斷功能，這樣就有效降低工業(yè)自動(dòng)化當(dāng)中的事故發(fā)生可能性，加強(qiáng)了生產(chǎn)的安全性。而且由于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中采用的電子器件自身不會(huì)發(fā)生磨損，故此在穩(wěn)定性方面就得到了有效保證。另外工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用上有著廣泛性特征，不單能夠在機(jī)械制造業(yè)得到應(yīng)用，同時(shí)也能夠在農(nóng)業(yè)以及建筑領(lǐng)域得到實(shí)際的應(yīng)用。
工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特征還體現(xiàn)在工作質(zhì)量高以及生產(chǎn)能力高方面，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在控制程序基礎(chǔ)上使用高精度及高靈敏度的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，有效避免人為失誤造成的事故。從而將生產(chǎn)管理人員的工作效率得到有效提升，并減輕了自身的負(fù)擔(dān)，通過(guò)自動(dòng)化的控制系統(tǒng)能夠?qū)ぷ鳡顩r進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，從而保障了工作質(zhì)量。除此之外還對(duì)能源消耗得到了有效節(jié)約，對(duì)行業(yè)的勞動(dòng)形式得到了改變，形成了更高層次的技術(shù)性工作方式，在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)作業(yè)下的有關(guān)產(chǎn)品也在向著技術(shù)集約型的方向進(jìn)行發(fā)展邁進(jìn)。
3.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建
工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建主要是建立在數(shù)字模型的基礎(chǔ)上，對(duì)其理論進(jìn)行分析和研究，因此通過(guò)數(shù)字表達(dá)式對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)輸入輸出變量以及對(duì)變量間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的分析和描述，能夠設(shè)計(jì)出合理科學(xué)的系統(tǒng)。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)微積分的方程式進(jìn)行構(gòu)建。機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)變量間的關(guān)系以及輸入輸出變量通過(guò)數(shù)字表達(dá)式能夠進(jìn)行詳細(xì)描述，且能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)。另外，利用微積分方程式能夠?qū)ψ詣?dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，如下式：
Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t）
對(duì)上述公式的理解可以通過(guò)圖1來(lái)實(shí)現(xiàn)，圖1為鉛垂方向機(jī)械平移系統(tǒng)示意圖，該系統(tǒng)示意圖主要由質(zhì)塊以及阻尼器和物種彈簧所構(gòu)成。
4.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用
工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在生活中得到了廣泛的應(yīng)用，并且有了諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，其中在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用上，汽車的制造過(guò)程中有焊裝以及沖壓和總裝等幾個(gè)重要的工藝。尤其是沖壓車間是危險(xiǎn)性最高的一個(gè)環(huán)節(jié)，故此，通過(guò)工業(yè)自踴控制系統(tǒng)在其中的應(yīng)用能夠有效加強(qiáng)其工作的效率提升。具體的應(yīng)用上主要是在壓機(jī)間采取機(jī)械自動(dòng)化裝置的連接，然后進(jìn)行加工件的傳遞，這樣在首臺(tái)壓機(jī)完成了沖壓成形后通過(guò)機(jī)械手再傳遞給下一臺(tái)。這一系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中有著緊急停止裝置，為能對(duì)直接出現(xiàn)的危險(xiǎn)進(jìn)行有效消除，壓機(jī)的生產(chǎn)線當(dāng)中的操作臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)電箱都要進(jìn)行裝設(shè)緊急停止的功能。這是為在機(jī)器設(shè)備控制中能對(duì)無(wú)意間的重新啟動(dòng)進(jìn)行避免的重要裝置。另外在安全門的防護(hù)設(shè)備上，是對(duì)人員在壓機(jī)內(nèi)遇到危險(xiǎn)進(jìn)行防止的有效措施，也是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要部分。壓機(jī)部分比較多的是采取安全電磁開關(guān)鎖，這一安全電磁開關(guān)鎖有著安全鎖定及延時(shí)解鎖的釋放功能，在安全性能上較高。另外在鋼鐵制造產(chǎn)業(yè)當(dāng)中也有著重要的應(yīng)用，不管是冷軋生產(chǎn)線還是整卷鋼板開卷再卷都有可能對(duì)人員造成傷害，所以將工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在這一生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用就能夠保證人員的安全。鋼鐵工業(yè)的發(fā)展工作中，管理人員需要常常進(jìn)入機(jī)械工作區(qū)域進(jìn)行維修的調(diào)試工作的實(shí)施，由于機(jī)器的控制功能比較復(fù)雜，為能保證人員的安全就要將自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，在獨(dú)立安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用下能夠起到保護(hù)作用。
5.結(jié)束語(yǔ)
工業(yè)自動(dòng)化是我國(guó)目前工業(yè)發(fā)展的大方向和主流趨勢(shì)，可以大大的推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，但是我們不可以盲目的進(jìn)行工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，要充分結(jié)合我國(guó)具體的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等方面的國(guó)情，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行探究，使我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化朝著穩(wěn)定安全的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 喬固.機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)淺談[J].科技風(fēng)，2010，07：264.
自動(dòng)化控制范文第2篇
[關(guān)鍵詞]電氣自動(dòng)化 ECS 實(shí)現(xiàn)方式 問(wèn)題
中圖分類號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）01-0059-01
1 引言
電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)（ECS）是指使用保護(hù)、測(cè)控、通信接口、監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)所有電廠電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)和信息管理。是實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠電氣自動(dòng)化的全面解決方案。
國(guó)內(nèi)大部分發(fā)電廠都采用集散控制系統(tǒng)（DCS）來(lái)實(shí)現(xiàn)熱工系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行，而傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)一般采用“一對(duì)一”的硬連接控制以及儀表監(jiān)視，自動(dòng)化水平相對(duì)落后。為了提升電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，應(yīng)考慮建設(shè)相對(duì)獨(dú)立的電氣控制系統(tǒng)，ECS系統(tǒng)包括電廠所有電氣子系統(tǒng)即升壓站子系統(tǒng)、機(jī)組子系統(tǒng)和廠用電子系統(tǒng)。
2 電氣控制對(duì)象的特點(diǎn)
以火力發(fā)電廠為例，電氣控制系統(tǒng)相對(duì)于熱機(jī)等設(shè)備而言，其需要控制的信息采集量和對(duì)象并不是很多，其操作頻率也相對(duì)較低，但須要強(qiáng)調(diào)快速性與準(zhǔn)確性。而對(duì)于電氣設(shè)備的保護(hù)自動(dòng)裝置的可靠性也要求較高，并且動(dòng)作速度要快，抗干擾性較好。
熱力系統(tǒng)控制需要處理的信息量很大，系統(tǒng)也很復(fù)雜，多以過(guò)程控制為主；電氣控制系統(tǒng)（ECS）主要以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和順序控制為主，連鎖保護(hù)較多。
3 電氣控制系統(tǒng)ECS概述
電氣控制系統(tǒng)ECS（Electrical Control System）一般稱為電氣設(shè)備二次控制回路，不同的設(shè)備有不同的控制回路，而且高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備的控制方式也不相同。其任務(wù)是保證一次設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全，因此需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。
一般ECS設(shè)備主要功能包括：測(cè)量功能、監(jiān)視功能、自動(dòng)控制功能和保護(hù)功能。即實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)的電氣設(shè)備監(jiān)控、聯(lián)鎖及各電氣參數(shù)的測(cè)量，并可在操作員站CRT畫面上顯示各系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)、工況，并全部實(shí)現(xiàn)軟操作等功能；實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)變組及各配電設(shè)備事故、預(yù)告、保護(hù)動(dòng)作后的報(bào)警，光字牌顯示、歷史站記錄、追憶打印等功能；實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)順控自動(dòng)升壓自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)；實(shí)現(xiàn)高備廠變及各低備廠變的自動(dòng)切換操作等功能。
常用的控制線路的基本回路包括：電源供電回路、保護(hù)回路、信號(hào)回路、自動(dòng)與手動(dòng)回路、制動(dòng)停車回路、自鎖及閉鎖回路。在設(shè)備操作與監(jiān)視當(dāng)中，傳統(tǒng)的操作組件、控制電器、儀表和信號(hào)等設(shè)備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代，但在小型設(shè)備和就地局部控制的電路中傳統(tǒng)元部件仍有一定的應(yīng)用范圍。這也都是電路實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)。
4 ECS在DCS中的實(shí)現(xiàn)方式
4.1 部分DCS方式
僅由DCS軟件實(shí)現(xiàn)電氣邏輯，通過(guò)DCS的I/O通道或網(wǎng)絡(luò)通信將控制指令發(fā)送到電氣控制裝置上。DCS可實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的投退，開關(guān)的分合閘，電動(dòng)機(jī)的啟停，操作指令合法性的邏輯檢查和揭示邏輯實(shí)現(xiàn)條件等。對(duì)于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器AVR（自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器）、發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期裝置ASS、發(fā)電機(jī)-變壓器組繼電保護(hù)裝置、故障錄波裝置等，其功能靠自身裝置實(shí)現(xiàn)，僅通過(guò)DCS實(shí)現(xiàn)裝置的投、退。
優(yōu)點(diǎn)：電氣裝置獨(dú)立，完全由其自身實(shí)現(xiàn)安全性連鎖邏輯，脫離DCS系統(tǒng)，依靠自身仍然能夠維持安全運(yùn)行；缺點(diǎn)：可靠性取決與裝置。
4.2 完全由DCS硬件和軟件實(shí)現(xiàn)電氣邏輯
包括發(fā)電機(jī)同期邏輯、廠用電自動(dòng)切換邏輯、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器甚至簡(jiǎn)單的繼電器保護(hù)邏輯等。有些DCS已有相應(yīng)的專用硬件模件，與其軟件組態(tài)完成相應(yīng)電氣裝置的功能。
優(yōu)點(diǎn)：軟硬均在DCS，靈活方便功能強(qiáng)；缺點(diǎn)：對(duì)DCS要求高，負(fù)擔(dān)重，可能影響其它控制系統(tǒng)，并且某些功能上難實(shí)現(xiàn)（發(fā)電機(jī)-變壓器組繼電保護(hù)裝置、故障錄波裝置等）。
5 存在的問(wèn)題及建議
ECS的監(jiān)控系統(tǒng)與各個(gè)保護(hù)的通訊接口沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)約，因其保護(hù)型號(hào)不同，相應(yīng)的規(guī)約也有較大差異。例如，威盛電能表規(guī)約DL/T 645-1997，而許繼的保護(hù)規(guī)約為IEC-870-5-103。這就需要網(wǎng)絡(luò)通訊管理機(jī)對(duì)這些規(guī)約進(jìn)行解釋，對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試帶來(lái)了很多困難。而實(shí)際工程項(xiàng)目中，通常留給調(diào)試的時(shí)間也十分緊張，因此會(huì)出現(xiàn)隨著投產(chǎn)的進(jìn)行，消缺也緊隨其后的情況。
從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以看出，各間隔分散的數(shù)據(jù)，容易發(fā)生由于傳送數(shù)據(jù)量大，受通信速率、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)容量等的限制使通道阻塞，造成信息傳輸?shù)钠款i。
在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程中，還需要特別強(qiáng)調(diào)信息總量的問(wèn)題，因?yàn)樾畔⒉杉瘍?nèi)容越全，對(duì)電廠監(jiān)視和事故處理越有利，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，就會(huì)發(fā)現(xiàn)還存在一個(gè)信息優(yōu)化的問(wèn)題。特別是對(duì)于保護(hù)裝置通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)上傳的報(bào)文，例如當(dāng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，裝置就會(huì)上傳大量的報(bào)文，從而影響了運(yùn)行人員對(duì)重要信息的捕捉。所以，我們必須對(duì)系統(tǒng)所采集的信息進(jìn)行一定的優(yōu)化與篩選。
監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)也是需要著重考慮的重要因素之一。但是，系統(tǒng)的很多技術(shù)指標(biāo)既沒(méi)有確切的定義，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中也不便于測(cè)試，如網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率和CPU等。間隔設(shè)備并沒(méi)有像微機(jī)保護(hù)那樣明確的校驗(yàn)規(guī)程。隨著監(jiān)控系統(tǒng)在電廠運(yùn)行中所處的重要地位，這些問(wèn)題不容忽視，必須立即制定相關(guān)的調(diào)試、校驗(yàn)規(guī)程，以保證監(jiān)控系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行。
6 結(jié)束語(yǔ)
ECS系統(tǒng)將各自獨(dú)立運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、自動(dòng)裝置等通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線或以太網(wǎng)連接起來(lái)構(gòu)成系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)軟件，實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制、故障分析和運(yùn)行管理，提高了整個(gè)發(fā)電廠的自動(dòng)控制水平和運(yùn)行管理水平，同時(shí)，減小了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和設(shè)備的維護(hù)量，對(duì)提高電廠安全、穩(wěn)定、可靠、管理的運(yùn)行水平，降低運(yùn)行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益等都具有十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳烽.發(fā)電廠電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究[D]華北電力大學(xué)，2005.
[2] 李東平.達(dá)拉特發(fā)電廠電氣綜合自動(dòng)化的方案研究和實(shí)施[D].華北電力大學(xué)，2006.
自動(dòng)化控制范文第3篇
關(guān)鍵詞：煉鋼廠轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)；自動(dòng)化
中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（b）-0000-00
1煉鋼廠轉(zhuǎn)爐的工藝和系統(tǒng)功能
1.1轉(zhuǎn)爐煉鋼的工藝
目前，在不同的程度上對(duì)容積比較大的轉(zhuǎn)爐煉鋼所采用的均為自動(dòng)控制。本文將對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)作簡(jiǎn)單介紹，包括轉(zhuǎn)爐本體、散裝料、一次除塵（oG 法）、吹氬站、循環(huán)的水泵房、爐后鐵合金、二次除塵、混鐵爐的除塵、三萬(wàn)氣柜、VD爐水的處理等。
冶煉散裝料主要是通過(guò)四條膠帶機(jī)由低位料倉(cāng)將轉(zhuǎn)爐煉鋼需要加入的配料送到轉(zhuǎn)爐爐頂料倉(cāng)；轉(zhuǎn)爐本體作為整個(gè)系統(tǒng)核心的部分，進(jìn)行轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼，到1700℃時(shí)從爐后鋼包流出鋼水，然后向轉(zhuǎn)爐吹氮，經(jīng)過(guò)濺渣護(hù)爐，向爐前出渣；把鋼水倒入鋼包之后，加入合金調(diào)節(jié)鋼水成分；轉(zhuǎn)爐煙氣通過(guò)兩個(gè)除塵的系統(tǒng)排出：一次除塵系統(tǒng)是通過(guò)高壓的風(fēng)機(jī)從轉(zhuǎn)爐煙罩抽風(fēng)，二次除塵系統(tǒng)是通過(guò)高壓的風(fēng)機(jī)，抽出天車從轉(zhuǎn)爐倒入鋼水的煙氣。
1.2轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)功能
系統(tǒng)對(duì)于生產(chǎn)全過(guò)程的情況進(jìn)行監(jiān)視，控制和管理的過(guò)程，這一點(diǎn)相較于過(guò)去的傳統(tǒng)生產(chǎn)而言，更加精確的將生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了定位，檢測(cè)，能夠讓操作人員對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)參數(shù)更加的了解，這樣轉(zhuǎn)爐的運(yùn)用就能夠更加的高效和安全。
典型的轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要組成部分分為過(guò)程控制計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)和各種自動(dòng)檢測(cè)儀和電子稱量裝置等各個(gè)部分，這些部分共同組成了轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)化系統(tǒng)，而且輔助系統(tǒng)還分為了供氧系統(tǒng)，原料系統(tǒng)和煤氣回收系統(tǒng)等，這些都由計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)。
計(jì)算機(jī)測(cè)控在本次研究中，采用的是PLC系列的產(chǎn)品，選擇CPU是系列中較為高性能的53414CPU型號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)總線采用的是CRP系列產(chǎn)品，編程軟件使用施奈德的產(chǎn)品Concept2.6。系統(tǒng)自動(dòng)化的過(guò)程主要設(shè)置三個(gè)級(jí)別來(lái)進(jìn)行控制，首先是生產(chǎn)管理級(jí)別，然后是過(guò)程控制級(jí)別，最后是基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)別，這些級(jí)別都是利用本次研究中的基礎(chǔ)自動(dòng)化控制級(jí)來(lái)進(jìn)行編程的，這些自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以對(duì)煉鋼廠轉(zhuǎn)爐的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行順序的控制，監(jiān)控的操作和通訊的各種過(guò)程控制，這些過(guò)程控制構(gòu)成部分主要是由服務(wù)器，交換機(jī)和工作站等部分，這個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化控制的試驗(yàn)數(shù)據(jù)主要是能夠存儲(chǔ)并且用于研究，所以系統(tǒng)自動(dòng)化控制的價(jià)值還是非常重要的，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于煉鋼整個(gè)郭晨的參數(shù)科學(xué)化跟蹤，能夠?qū)τ跀?shù)據(jù)進(jìn)行分析和管理，整個(gè)系統(tǒng)的操作站是西門子的工業(yè)型號(hào)Win2000+SP3操作系統(tǒng)，性能卓越，能夠通過(guò)以太網(wǎng)卡、雙絞線與工業(yè)以太網(wǎng)相接。
2煉鋼廠轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)自動(dòng)化的工藝和效果
2.1煉鋼廠轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)自動(dòng)化的工藝
煉鋼廠轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的自動(dòng)化控制中主要包含的設(shè)備和裝置有以下一些，比如最為重要的是轉(zhuǎn)爐的本體，氧氣搶和供氣的設(shè)備，底部的供氣裝置，接受鋼材采用的設(shè)備，廢鋼的裝料設(shè)備，以及氣話冷卻的余熱回收設(shè)備，還有一些煤氣除塵的設(shè)備和二次除塵的設(shè)備等，轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)自動(dòng)化的工藝流程比較復(fù)雜，基本有以下幾個(gè)部分：
首先要將轉(zhuǎn)爐的供氧系統(tǒng)進(jìn)行裝置和控制，這種供氧系統(tǒng)的作用主要是就是轉(zhuǎn)爐吹氧量和氧氣搶位置的控制，對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)置后能夠控制好氧氣搶和鋼水液面之間的距離。
然后要對(duì)主料和輔料的原料系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定，這兩種系統(tǒng)主要是為了煉鋼所需要的原料進(jìn)行準(zhǔn)確性的稱量，這個(gè)稱量的標(biāo)準(zhǔn)就是用電子秤將鐵水和廢鋼等進(jìn)行自動(dòng)的去皮稱量，然后再通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)定的具體參數(shù)將主副原料進(jìn)行對(duì)比，然后完成對(duì)副原料的稱重和自動(dòng)配料的上料控制。
第三就是對(duì)于副槍系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，所謂富搶系統(tǒng)就是用來(lái)檢測(cè)吹煉過(guò)程對(duì)鋼水的溫度和含碳量的一個(gè)過(guò)程，一般而言，副槍系統(tǒng)自動(dòng)給出所需要的探頭，然后能夠?qū)τ谔筋^進(jìn)行自動(dòng)安裝，并且能夠?qū)τ谔筋^的接通情況進(jìn)行檢查，然后自動(dòng)下槍，把探頭插入鋼水中，最后由顯示器顯示處理后測(cè)出的溫度與含碳量的信號(hào)，并傳送到過(guò)程計(jì)算機(jī)。
然后是進(jìn)行煤氣的回收，煤氣的回收主要組成部分為各種變送器和分析儀，以及微型機(jī)，將那些從管道中出來(lái)的廢氣作為采集的數(shù)據(jù)和信號(hào)，然后通過(guò)變送器將這些信號(hào)變成電信號(hào)，用來(lái)對(duì)于煤氣的流量進(jìn)行測(cè)量，然后通過(guò)紅外線的一氧化碳的分析儀和磁氧的分析儀進(jìn)行各種含量的測(cè)定，通過(guò)調(diào)節(jié)起來(lái)對(duì)于煤氣管道的閘板閥進(jìn)行測(cè)量，這樣能夠?qū)τ跔t口的正壓進(jìn)行確保不出安全問(wèn)題，防止空氣進(jìn)入以后會(huì)影響到正常運(yùn)行的回收操作，這樣就可以正常運(yùn)行煤氣的回收操作。
計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)是整個(gè)工藝流程的核心，計(jì)算機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)主要用來(lái)控制鐵水和廢鋼準(zhǔn)備、吹煉與鋼水的成分調(diào)整的冶煉的全過(guò)程，在吹煉的終點(diǎn)時(shí)，保證鋼水的溫度與含碳量均能夠命中目標(biāo)的數(shù)值，由靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的控制方式，把檢測(cè)出來(lái)的各種工藝參數(shù)都輸入計(jì)算機(jī)；由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)吹煉直至到達(dá)終點(diǎn)；把出鋼后需要加入鋼水鐵合金的量進(jìn)行計(jì)算，從而保證成品鋼的成分合格。
2.2效果分析
傳動(dòng)系統(tǒng)能夠節(jié)省大量電力，提高了可靠性，在底吹系統(tǒng)進(jìn)行正常運(yùn)行后，根據(jù)鋼種的切換氣體，使鋼的質(zhì)量得到提高。轉(zhuǎn)爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼進(jìn)行自動(dòng)的控制，帶來(lái)了龐大的經(jīng)濟(jì)效益，推廣價(jià)值相當(dāng)廣闊。
3結(jié)語(yǔ)
煉鋼廠轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)化控制能夠滿足多項(xiàng)氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的需要，對(duì)于冶煉的生產(chǎn)和信息管理，以及新技術(shù)的開發(fā)都能夠起到很大的作用，從而使人員勞動(dòng)的強(qiáng)度、能耗與原料的消耗得到降低，同時(shí)提高了煉鋼企業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化生產(chǎn)水平，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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自動(dòng)化控制范文第4篇
[關(guān)鍵詞] 煤礦； 遙感技術(shù)； 遙感背景； 遙感應(yīng)用
1 前言
自動(dòng)化技術(shù)在開發(fā)我國(guó)礦業(yè)資源、促進(jìn)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)現(xiàn)代化的進(jìn)程中起著不可替代的作用。因此，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)煤炭企業(yè)的改造具有現(xiàn)實(shí)意義，它可以提高企業(yè)現(xiàn)代管理水平，改變煤炭工業(yè)的形象。在上世紀(jì)的60年代逐漸興起的遙感技術(shù)，以其具有高速、精確、快捷等特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、資源領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域、生態(tài)領(lǐng)域、地質(zhì)及海洋領(lǐng)域等。煤礦區(qū)是一種不同的背景、不同的要素之間互相作用而形成的相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域，人們的高強(qiáng)度的開采使自然環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞，極大的改變了生態(tài)環(huán)境，造成了大氣和水體等方面環(huán)境污染，當(dāng)然也引發(fā)許多的地質(zhì)災(zāi)害，筆者經(jīng)過(guò)對(duì)今年來(lái)的有關(guān)這方面的科技成果的前提上，提出了遙感技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用在煤礦有關(guān)領(lǐng)域的具體的三個(gè)方向：煤礦區(qū)環(huán)境污染的監(jiān)測(cè)、煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的調(diào)查及煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的分析。遙感技術(shù)的廣泛應(yīng)用為煤礦區(qū)提供了先進(jìn)技術(shù)和方法儲(chǔ)備，為服務(wù)于煤礦區(qū)資源的環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的可持續(xù)性開發(fā)提供有價(jià)值的參考。
2 遙感技術(shù)的概述
早在1981年，我國(guó)第一個(gè)煤炭遙感的專門機(jī)構(gòu)就正式成立了，承擔(dān)著國(guó)家科學(xué)委員會(huì)“六、五”等重點(diǎn)科研的課題。總結(jié)并發(fā)現(xiàn)煤層和煤系在地面的光場(chǎng)內(nèi)及熱場(chǎng)波譜特征，建立了煤碳層熱紅外的輻射分帶模式，確定煤炭遙感理論的基礎(chǔ)，建立遙感技術(shù)對(duì)煤炭地區(qū)地質(zhì)調(diào)查的工作方法及程序。在1984年，“煤炭部的遙感地質(zhì)中心”正式的成立，通過(guò)對(duì)設(shè)備的引進(jìn)及技術(shù)的改造，遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也隨著進(jìn)一步的擴(kuò)大，煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的水害方面的防治、礦井突水方面的預(yù)測(cè)、礦區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害及環(huán)境調(diào)查、煤礦區(qū)火燒區(qū)域調(diào)查監(jiān)測(cè)等發(fā)揮著重要的作用。完成“鄂爾多斯地區(qū)構(gòu)造特征遙感地質(zhì)的研究”項(xiàng)目，很好的奠定煤炭遙感地位。在1986年，煤航遙感的應(yīng)用研究院正式成立，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)軟件及硬件的技術(shù)快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛的普及，促使遙感技術(shù)也發(fā)生突破性飛躍，煤炭資源的調(diào)查評(píng)價(jià)、礦區(qū)災(zāi)害的調(diào)查監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境的調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、煤礦信息管理的系統(tǒng)研究方面，使遙感技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到充分的發(fā)揮。前后完成許多諸如“云南三江地區(qū)煤炭資源的調(diào)查級(jí)評(píng)價(jià)”等復(fù)雜項(xiàng)目，取得一系列的高水平研究的成果。在這20多期間，我國(guó)有關(guān)單位和人員經(jīng)過(guò)了不斷的探索、力求創(chuàng)新發(fā)展，現(xiàn)在煤炭遙感等方面的技術(shù)已經(jīng)形成航空高光譜和航天的高分辨率、地面的探測(cè)及GPS與GIS相結(jié)合相對(duì)完善的遙感技術(shù)研究應(yīng)用體系，完成各種遙感技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)研究的項(xiàng)目達(dá)到200多項(xiàng)，獲得了國(guó)家級(jí)和省部級(jí)的獎(jiǎng)勵(lì)30多項(xiàng)，取得良好社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。雖然煤炭遙感總應(yīng)用的水平和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比較仍然有一些差距，但是在煤炭的資源調(diào)查和評(píng)價(jià)方面、煤田火區(qū)的調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面研究水平已經(jīng)正在不斷的接近，甚至可以達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
3 煤礦領(lǐng)域的遙感技術(shù)應(yīng)用
3.1 煤礦區(qū)環(huán)境污染的監(jiān)測(cè)
第一、大氣污染的監(jiān)測(cè)
礦區(qū)的大氣污染一般來(lái)源是工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污染和交通運(yùn)輸產(chǎn)生的污染，以及生活污染，主要的污染物有氣態(tài)的污染物、氣溶膠類污染物。在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中所需要的動(dòng)能、熱能及電能來(lái)源是燃燒化石等燃料。在工藝生產(chǎn)的過(guò)程中排放及泄漏氣體污染物和粉塵所造成煤礦區(qū)的大氣污染。除此之外，礦區(qū)的交通運(yùn)輸及居民的生活需要，燃燒礦物燃料向大氣排放煙塵和油煙也能致使大氣污染。
遙感技術(shù)的應(yīng)用與煤礦區(qū)大氣污染環(huán)境監(jiān)測(cè)理論基礎(chǔ)：第一、大氣污染可以直接影響到空氣中微粒的分布和構(gòu)成，影響到電磁波在大氣中的傳播，并利用特定的波段實(shí)現(xiàn)其對(duì)大氣污染中成分直接的分析。第二、空氣污染會(huì)影響到植被的生長(zhǎng)。特定的波長(zhǎng)會(huì)對(duì)植被的光譜特產(chǎn)生很多影響。因此，對(duì)植被光譜的特征定量診斷和分析，從而可以反推出大氣污染。
第二、地表水污染的監(jiān)測(cè)
煤炭的開采對(duì)水污染有著多源性。伴隨著煤炭的開采產(chǎn)生的礦井水中一般都含有大量懸浮物，有的表現(xiàn)出高礦化度及酸性或含放射性元素和氧化物，如果直接外排將會(huì)對(duì)地表上的水資源產(chǎn)生比較大的污染。煤矸石若在雨水淋濾的作用下逐漸形成酸性水。會(huì)對(duì)周圍的水環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。大型礦井中的工作機(jī)械用油泄露，其中一部分會(huì)隨著礦井水排到地面導(dǎo)致污染環(huán)境。另一部分會(huì)流到井下也造成污染。除此之外，礦區(qū)中的固體廢棄物、液態(tài)的污染物及空氣污染會(huì)直接影響到區(qū)域地表及地下水資源，將導(dǎo)致嚴(yán)重水污染。衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用在礦區(qū)的水污染監(jiān)測(cè)，主要通過(guò)增強(qiáng)的方法來(lái)突顯出影像中得水體分布情況。運(yùn)用一種密度分割的方法對(duì)礦區(qū)不同波段的水體進(jìn)行分化等級(jí)，建立有效水資源污染的遙感技術(shù)解譯標(biāo)志。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地表水污染程度宏觀的調(diào)查。與此同時(shí)，高光譜遙感技術(shù)在水資源環(huán)境的監(jiān)測(cè)分析和水體污染的定量分析及水質(zhì)參數(shù)的提取等方面應(yīng)用有明顯的優(yōu)勢(shì)。
第三、其他的污染監(jiān)測(cè)
礦山中的固體廢棄物是由于礦產(chǎn)開采、加工等過(guò)程中產(chǎn)生了的廢棄巖石，其中煤矸石的排放量最多。矸石山的堆積會(huì)引發(fā)大氣、水、土壤的污染等方面問(wèn)題。并且會(huì)使礦區(qū)的景觀破壞，會(huì)嚴(yán)重影響到附近居民生活及植物生長(zhǎng)。遙感監(jiān)測(cè)礦區(qū)的土壤污染，主要是通過(guò)遙感技術(shù)影像對(duì)土壤污染區(qū)進(jìn)行定性識(shí)別和劃分。其次是對(duì)植物生長(zhǎng)的狀態(tài)及參數(shù)來(lái)反推出土壤的污染狀況。與此同時(shí)用遙感數(shù)據(jù)來(lái)反演出土壤中的污染元素濃度及其他參數(shù)。運(yùn)用高光譜技術(shù)遙感信息能定量反演出污染元素和污染物的濃度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于土地污染及監(jiān)測(cè)和分析，也能提高監(jiān)測(cè)的效率。除此之外，礦山中的開采通過(guò)對(duì)視覺(jué)、噪音等影響附近居民的生產(chǎn)生活環(huán)境，從而構(gòu)成看到潛在環(huán)境的污染源。
3.2 煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的調(diào)查
第一、植被覆蓋信息的提取
礦區(qū)開采的過(guò)程中，在礦山建設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)、修簡(jiǎn)易公路、砍伐附近樹木、搭建工人大棚、堆放礦區(qū)中的廢石廢渣等，都會(huì)對(duì)地表的植被有著較大的破壞，降低本區(qū)域的植被覆蓋率。與此同時(shí)，煤礦區(qū)的生產(chǎn)和建設(shè)中造成土壤的堅(jiān)硬和板結(jié)，有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分及水分的缺乏。造成了土地的貧瘠，土地養(yǎng)分的短缺，土地承載力的下降，植物會(huì)難以生存，將導(dǎo)致礦區(qū)很大面積的人工裸地形成。會(huì)極大破壞礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)。從礦區(qū)各個(gè)年份和不同類型的影像數(shù)據(jù)，并運(yùn)用一些遙感圖像方面的處理軟件平臺(tái)，提取和計(jì)算出歸一的化植指數(shù)，再根據(jù)類似元二分線性的模型估算出礦區(qū)植被的覆蓋率。同時(shí)，用非監(jiān)督分類的方法對(duì)煤礦區(qū)植被的覆蓋率進(jìn)行分類和賦色，進(jìn)而得出這若干年植被的生長(zhǎng)狀況和時(shí)空變化。
第二、土地利用及覆蓋信息的提取
遙感技術(shù)應(yīng)用于煤礦研究中最廣泛地方是煤礦區(qū)的土地利用分類、環(huán)境調(diào)查、變化監(jiān)測(cè)。長(zhǎng)期煤礦的開采對(duì)煤礦區(qū)土地和生態(tài)環(huán)境都造成了嚴(yán)重破壞。尤其是露天煤礦區(qū)的土地復(fù)墾和生態(tài)重建等問(wèn)題成為煤礦區(qū)生態(tài)問(wèn)題中最為重要的研究性內(nèi)容。熱點(diǎn)地區(qū)（珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、環(huán)渤海灣）和脆弱地區(qū)（東北一帶，干旱半干旱帶）相關(guān)的研究已經(jīng)趨于成熟。在遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的支持下，以煤礦區(qū)相遙感的影像作為數(shù)據(jù)源。依據(jù)礦區(qū)土地使用分類的特點(diǎn)及需要。用最大似然法來(lái)監(jiān)督分類和人機(jī)相互解譯結(jié)合的方式來(lái)解譯。計(jì)算出土地利用的程度綜合性指數(shù)和動(dòng)態(tài)度指數(shù)等。有效的分析礦區(qū)的土地利用方面的僵蓋狀況，從而反映出區(qū)域土地使用變化結(jié)構(gòu)特征和各個(gè)利用土地類型變化方向的演變規(guī)律。
第三、景觀生態(tài)的分類研究
礦區(qū)由于是礦業(yè)生產(chǎn)有著特殊規(guī)律。例如生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng)和效益遞減等規(guī)律的影響，生態(tài)景觀與農(nóng)地、林地、城市等景觀不同。景觀變化也會(huì)比一般農(nóng)地和城市的景觀更顯著。在煤礦區(qū)地物遙感技術(shù)信息的提取基礎(chǔ)上，根據(jù)突出的景觀演化與生態(tài)類型的變化、空見尺度的選擇分析和定量研究相結(jié)合的原則，構(gòu)建出有景觀類型、景觀組及景觀系多類分層的煤礦區(qū)生態(tài)的分類體系。與此同時(shí)，基于不同的尺度，煤礦區(qū)多時(shí)相、多傳感器和多分辨率等遙感技術(shù)影像的景觀分類也是研究的熱點(diǎn)。
3.3 煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的分析
第一、煤礦塌陷的調(diào)查
地下煤炭的開采導(dǎo)致礦區(qū)塌陷已經(jīng)是目前煤礦區(qū)主要的地質(zhì)災(zāi)害。因開采塌陷而造成土地的塌陷，致使原來(lái)平整的土地逐漸變成凹凸不平，造成了水土流失和季節(jié)性或常年性積水的現(xiàn)象，給工業(yè)和農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。用遙感技術(shù)能快速且準(zhǔn)確的確定塌陷位置及其范圍，進(jìn)一步分析土地塌陷對(duì)礦區(qū)土地利用有著重要的影響的意義。
第二、草地荒漠化的分析
煤炭開發(fā)對(duì)于草地的影響體現(xiàn)：草地被直接破壞和草地的荒漠化。采礦擾動(dòng)是一種人為的驅(qū)動(dòng)力，在生態(tài)脆弱區(qū)，破壞了草地餓生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能。致使草地的生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的功能下降，破壞了原有的生態(tài)系統(tǒng)平衡，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)脆弱且不穩(wěn)定。會(huì)對(duì)草地荒漠化的產(chǎn)生和發(fā)展起到重大推動(dòng)作用。煤礦區(qū)的草地荒漠化進(jìn)行分析比較好的方法是：利用光譜混合分解模型光譜刪來(lái)提取出沙壤比例及植被蓋度。通過(guò)主成分餓變換及散度分析，選取植被、沙壤、陰影、輕壤，并利用無(wú)約束線性光譜混合分解模型對(duì)不同時(shí)相的遙感圖像進(jìn)行混合像元分解，采用了逐像元線性內(nèi)插的方法，構(gòu)建出不同時(shí)段的植被蓋影像。
第三、其他地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查
煤礦區(qū)土地的沉降往往會(huì)引起地面的塌陷裂縫、山體滑坡等地質(zhì)的災(zāi)害。通過(guò)結(jié)合大量的野外調(diào)查，可以從遙感技術(shù)影像中的各個(gè)位置、不同色調(diào)及形態(tài)等，構(gòu)建滑坡、地裂縫、崩塌等礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害影像的識(shí)別標(biāo)志。滑坡壁會(huì)在遙感影像中呈亮白色，常出現(xiàn)于比較高的山坡；在形態(tài)上會(huì)呈弧形或簸箕形；山底常被人類干擾呈淺藍(lán)色。崩塌在影像上是白色和淺藍(lán)色相混合的現(xiàn)象，往往出現(xiàn)在較陡峭地勢(shì)的山區(qū)，形態(tài)表現(xiàn)是漏斗狀和片狀分布，總體上的面積比較大，人工干擾的因素相對(duì)比較弱。地裂縫則在遙感影像中表現(xiàn)為不規(guī)則的線，灰白色的色彩，與周邊褐色的荒地形成了對(duì)比。
4 結(jié)論
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源的需求量不斷增大，尤其是煤炭資源在我國(guó)能源中的比重依然很大，這就對(duì)煤礦自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展提出了要求。遙感技術(shù)在應(yīng)用于煤炭的開采和礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的分析發(fā)揮著重要的作用。因此，煤礦的自動(dòng)化控制中自然少不了對(duì)遙感技術(shù)的需求和應(yīng)用。本文通過(guò)對(duì)遙感技術(shù)在煤礦各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，重點(diǎn)分析了煤礦區(qū)環(huán)境污染的監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境的調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害的分析和研究，來(lái)闡述煤炭自動(dòng)化控制中的遙感技術(shù)。
[參考文獻(xiàn)]
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自動(dòng)化控制范文第5篇
1鍍鋅生產(chǎn)線概述
馬鋼股份有限公司冷軋板廠1#連續(xù)熱鍍鋅線是馬鋼公司投入使用的第一條鍍鋅生產(chǎn)線。該鍍鋅生產(chǎn)線年均生產(chǎn)能力為3.0×105t，產(chǎn)出產(chǎn)品為鍍鋅薄板（供建筑業(yè)、家電制造業(yè)和彩涂業(yè)使用）。本生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)由3部分構(gòu)成：①一級(jí)。是指基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)。②二級(jí)。是指模型控制系統(tǒng)。③三級(jí)。是指與廠級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)接的部分。
2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
針對(duì)鍍鋅生產(chǎn)線所設(shè)置的自動(dòng)化控制系統(tǒng)由兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，一級(jí)為生產(chǎn)控制工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，二級(jí)為生產(chǎn)管理以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建立在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)之上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并經(jīng)過(guò)一級(jí)信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與二級(jí)服務(wù)器連接。在鍍鋅生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，一級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)中的PLC控制器以其所對(duì)應(yīng)的操作終端、二級(jí)操作終端作為兩級(jí)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，并在不同的位置接入以太網(wǎng)內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程I/O接口在Genius網(wǎng)絡(luò)支持下與PLC終端連接，帶位置控制的設(shè)備裝有編碼器，按區(qū)域組成4個(gè)Profei-Bus網(wǎng)，分別接至入口、中間、出口PLC控制器Profei-Bus的主板，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的精確控制。鍍鋅生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)傳動(dòng)設(shè)備基于IS-BUS與PLC終端連接。對(duì)于獨(dú)立設(shè)備，比如鍍鋅生產(chǎn)線上稱重設(shè)備、焊機(jī)和氣刀等，與系統(tǒng)的接口為以太網(wǎng)直接與PLC終端的連接。
3一級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)成
3.1一級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器
在一級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，一級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的主要應(yīng)用功能是對(duì)整個(gè)鍍鋅生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)和控制，分析網(wǎng)絡(luò)通訊的運(yùn)行情況，收集生產(chǎn)控制所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)生成報(bào)警信息，遵循優(yōu)先權(quán)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行管理，并可提供鍍鋅生產(chǎn)線在各種狀態(tài)下的生產(chǎn)報(bào)告。
3.2操作終端
在一級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，操作終端的主要價(jià)值是輔助對(duì)鍍鋅生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)和控制，為各種生產(chǎn)控制功能的實(shí)現(xiàn)提供必需的畫面組態(tài)支持，并根據(jù)畫面對(duì)生產(chǎn)控制操作提出建議。在本文所構(gòu)建的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可應(yīng)用GE-Fanuc所提供的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)操作終端的功能。該人機(jī)交互界面的最大特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)客戶與服務(wù)器HMI系統(tǒng)的融合，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)收集功能。其基本構(gòu)成包括服務(wù)器和終端兩部分，前者負(fù)責(zé)采集、發(fā)送生產(chǎn)線的運(yùn)行數(shù)據(jù)；后者負(fù)責(zé)連接服務(wù)器，并顯示和控制數(shù)據(jù)。
3.3PCL控制器終端
在一級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，GE-InnovationPLC控制器是實(shí)現(xiàn)大量自動(dòng)化控制功能的核心模塊之一。相比于模擬控制模塊而言，為了更好地滿足鍍鋅生產(chǎn)線對(duì)自動(dòng)化控制提出的要求，本文選用了基于可用控制塊語(yǔ)言編程的控制器。本類型PLC控制器具備中斷驅(qū)動(dòng)操作的控制中心，響應(yīng)速度快、診斷功能強(qiáng)，支持多類型的I/O接口，在復(fù)雜的大型系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值較高。
3.4傳動(dòng)設(shè)備
本系統(tǒng)中的傳動(dòng)設(shè)備為Toshiba公司的IGBTPWM變頻器。在一級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，傳動(dòng)設(shè)備的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，根據(jù)其使用范圍可進(jìn)一步劃分為無(wú)傳感器矢量控制和有傳感矢量控制兩部分。傳動(dòng)柜直流電源有IGBT整流和二極管整流兩種，IGBT整流元件的整流柜用于開卷機(jī)、活套、張緊輥、夾送輥和卷取機(jī)等；二極管整流元件的整流柜主要用于風(fēng)機(jī)、刷輥等。
4二級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)構(gòu)成
4.1過(guò)程自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)
在本系統(tǒng)中，過(guò)程自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)主要包括以下4部分：①接收一級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)送的處理命令，并通過(guò)PDI原始數(shù)據(jù)輸入的方式處理每個(gè)卷所對(duì)應(yīng)的信息；②在對(duì)卷信息進(jìn)行處理的過(guò)程中跟蹤卷動(dòng)態(tài)，并生成與之相對(duì)應(yīng)的調(diào)整設(shè)定點(diǎn)，顯示有關(guān)線、卷的修改參數(shù)信息；③通過(guò)操作員顯示屏幕對(duì)非正常運(yùn)行狀態(tài)提出報(bào)警指令；④診斷各個(gè)卷的產(chǎn)出性能，并形成數(shù)據(jù)報(bào)告。
4.2生產(chǎn)控制模型
在整個(gè)鍍鋅生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，共涉及2個(gè)生產(chǎn)控制模型，分別為有關(guān)鍍層重量的控制模型和有關(guān)加熱退火爐燃燒狀態(tài)的控制模型。模型機(jī)軟件系統(tǒng)采用日本新日鐵公司提供的技術(shù)。在模型的選用和構(gòu)建過(guò)程中，可在二級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)掛設(shè)專用計(jì)算機(jī)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與二級(jí)服務(wù)器的信號(hào)交換。二級(jí)系統(tǒng)接受三級(jí)系統(tǒng)下發(fā)的鋼卷信息，并通過(guò)協(xié)議地址發(fā)送至模型機(jī)，模型機(jī)將符合該鋼種的控制數(shù)據(jù)在焊點(diǎn)到達(dá)退火爐和鍍層測(cè)厚儀時(shí)分別傳輸給它們，從而達(dá)到自動(dòng)控制爐溫和鋅層厚度的目的。
4.3二級(jí)系統(tǒng)與廠級(jí)系統(tǒng)的接口部分
二級(jí)系統(tǒng)和三級(jí)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞會(huì)經(jīng)過(guò)ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)。二級(jí)系統(tǒng)將建立一個(gè)與三級(jí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的ODBC連接，并直接從三級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取所需的數(shù)據(jù)。當(dāng)卷數(shù)據(jù)處理完成后，二級(jí)系統(tǒng)將通過(guò)ODBC連接直接將所有的卷數(shù)據(jù)寫入三級(jí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。
5結(jié)束語(yǔ)
