自動化系統論文

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自動化系統論文范文第1篇

加強對檔案信息自動化系統管理的目的在于開發應用，離開推進應用水平的提高，就脫離了實際。加強管理的指導思想，一是要積極進取，開拓創新，爭取條件采用先進技術；二是要充分掌握系統的綜合性、系統性、統一性，統籌兼顧，全面安排，調動各方面的積極性；三是要從現實出發，循序漸進。如何提高應用水平，需要深入考察與自動化系統相關的諸多方面的情況及變化趨勢，分析存在的問題，尋求解決的途徑。本文試從經常遇到的幾個問題，闡述個人的一些看法。

一、推進自動化，必須提高檔案標準化、規范化水平

目前，檔案信息自動化系統的現狀是檔案標準化、規范化滯后和應用軟件多亂，這些都嚴重影響了系統整體水平的提高。目前系統的主要矛盾不是硬件設備的缺乏，而是硬件的功能并沒有充分發揮。筆者認為對這一問題取得共識是系統建設思想上的一次飛躍，它使我們的觀察視野從計算機系統擴大到整個檔案信息管理。這一認識上的轉變給我們的啟示是：檔案信息自動化的內涵包括檔案工作的各個方面和各個環節，其中首要的是檔案業務要規范，檔案標準要建立健全和真正實施。檔案標準和規范本身也是一個系統工程，要推進檔案自動化建設，必須抓好檔案標準化、規范化，掌握好兩者相輔相成、互相促進的辯證關系。

二、自動化建設要著眼于提高系統的整體水平

根據系統論思想和集成化要求，檔案信息自動化建設的著眼點應是整個系統，組成系統的縱向和橫向的各個節點都應達到一定水平，并通過網絡加以聯通，這樣才能發揮整體優勢，提高系統的綜合能力。部分節點甚至一個重要節點的障礙，都可能造成系統的梗阻。當然，要求每個節點的裝備水平和應用能力齊頭并進是不現實的，不可能“齊步走”。鼓勵和支持先進單位提高水平，在一些單位進行較高水平的試點，以取得值得推廣的經驗，對整個系統是有利的，但其基本出發點應是為了提高系統的整體水平，只有少數先進的節點不可能組成先進的系統。

三、有重點地抓好數據庫建設

目前檔案信息自動化系統從總體上看仍處于由文件處理向信息管理系統的過渡階段，完成這一步的關鍵在于數據庫建設。開發和建設數據庫系統是國家檔案信息工程的核心和基礎，是工程的主體。數據庫的含義是依托先進的信息技術對資料進行科學的管理和方便的使用。建立數據庫系統是一項長期的任務，要經過由低到高、由單個到群體的循序漸進過程。經過試點，數據庫經驗中最主要的有：領導重視，統一認識，堅持計算機技術人員同檔案業務人員協同配合；面向應用，建立“活庫”，以利用頻率和使用效率考核數據庫的“活性”；突出重點，由單一庫向系統庫發展等。當前若能把綜合數據庫的完善提高和各單位檔案目錄庫建立起來，通過網絡聯接形成開放的分步式數據庫群，將使自動化系統效率大大提高一步。

四、慎重選定技術路線

信息技術的飛速發展成為當代技術革命的主要特征。目前，對我國檔案信息自動化工程影響最大的技術是微機工作站、服務器性能的提高，網絡技術的成熟及數據庫技術和應用軟件開發工具的發展。網絡技術的發展促使局域網、廣域網以及信息高速公路的建設和開通。在信息技術發展日新月異的條件下，選擇檔案信息自動化系統的技術路線是十分重要的，應當推行適應的先進技術，使經濟效益的合理性和技術的先進性相統一，技術路線的選擇要符合我們的實際。檔案部門對先進技術的潛在需求很大，但現實的需求又往往跟不上，宏觀監測需要的信息量和使用頻率同微觀經濟需求有很大差別，因此不斷發生買了設備不能充分利用，建了網絡而傳輸量很少的情況。要實事求是地分析現狀，充分考慮先進技術的發展，再進行每一項具體的決策。

五、實事求是地改進管理體制

集中統一是管理任何社會化大生產所必需的方式，信息自動化這一高新技術系統也不例外。人機結合是自動化系統的建設方針，其含義為檔案業務人員直接使用微機開展工作，這亦是研究自動化系統管理時必須考慮的原則之一。檔案信息自動化系統的管理體制，要能使高度集中管理和方便使用相結合。目前我國檔案信息自動化系統的管理體制，同時存在集中統一管理不力和使用不方便的問題，主要方面是集中統一管理不力，這同我國檔案工作是在各專業基礎上發展起來的和系統建設從“微機起步”有關。應下決心解決分散現象，從管理制度上保證業務技術規范、標準，硬軟件的選用，上下各個層次和各專業辦公自動化等都應納入統一的檔案信息自動化系統管理之中，實行集中統一管理，不能各行其是自建系統，造成信息分割和資源浪費。也要下決心解決方便使用的問題，如長期將檔案部門的“硬任務”集中于一個部門，在檔案部門這一信息系統之內再組建一個“檔案信息系統”，就很難提高檔案工作整體水平。建立集中統一管理下的分散式系統，是較理想的模式，但這種高技術結構，必須有較強的管理能力和技術能力，不具備這些條件，從集中向分散過渡，反倒有可能退回到分散式。

六、充分發揮系統建設資金的使用效益

檔案自動化系統建設是檔案部門投資最大的項目，在資金籌集和管理使用方面，較好的做法是多渠道籌措資金，實行中央撥款、地方撥款、單位自籌和爭取外援相結合，資金使用上做到按項目管理，進行項目論證并跟蹤考核。目前存在的主要問題之一是沒有在國家和地方財政長期建設發展計劃中立項，檔案信息自動化項目資金大多通過領導特批解決，為此耗費了各級檔案部門領導很大精力。“九五”建設規劃被國家經濟信息化聯席會議作為國家經濟信息化優先發展的重要工作之一，定名為“金信工程”，為檔案信息自動化系統列入國民經濟和社會發展計劃打下了良好基礎，但要落到實處，還有許多工作要做，各地也應及早積極爭取。存在的問題之二是在資金管理上不夠科學合理，有分散和浪費現象。如有的項目因各種原因不能充分發揮應有作用，這都有待于今后注意改進。

七、重視人才管理

推進檔案信息自動化的關鍵是人才。加強培養教育，造就一大批復合型人才的重要性，已被廣泛關注。檔案信息自動化系統的骨干力量是計算機技術隊伍，其素質水平直接影響自動化水平的提高。當前有些單位的隊伍不穩，有人才流失現象。計算機技術人員的培養教育和管理是一個重要課題，要有針對性地對他們進行政治思想教育，培育其事業心和奉獻精神；有計劃組織進修，掌握信息技術的新知識；在工作條件和生活待遇上給予關心和照顧，解除其后顧之憂；研究專門人才成長和流動的規律，以形成最佳人才結構等方面都需要給予重視。在管理上，還需要研究如何增強計算機機構和人員的活力，例如引入競爭機制，對某些項目實行項目管理，在保證完成檔案建設的前提下，開展對社會有償服務等等。

自動化系統論文范文第2篇

早在上個世紀80年代，傳統的DCS控制系統就在工業現場應用。而到了90年代中期，PLC型的DCS控制系統得到廣泛應用，在工業現場控制領域內處于主導地位。本文以水泥生產自動化生產線作為研究對象，其中，該生產線以西門子S7-400系列控制單元作為主控系統的核心，現場通訊總線為PROFIBUSDP，并選取ET200M型號的分布式IO接口模塊和S7-300型號的信號模塊來組成控制系統的收集部分。在此基礎上，本文重點論述了面向自動化生產線的電子控制系統的總體設計方案，并分析了程序邏輯控制系統的實現過程，以期為相關電子控制系統的設計與實現提供一定的建議。

2面向自動化生產線的電子控制系統的總體設計方案

本次設計以水泥工藝生產中的自動化控制系統作為研究對象，該現場單元使用了相對領先的DCS控制系統，以對現場設備和數據實行監視管理作為主要功能。具體而言：在該控制系統的中控室部分，由工程師站、操作員站硬件以及相關軟件組成。電子控制控制柜內部包括模擬量隔離器、各種卡件、起始量的輸出、輸入繼電器、各種信號處理設備等。集散型計算機控制系統（DCS）是由通訊總線、控制單元、隔離設備以及通訊模塊等組成。該廠設備中存在一個中央控制室（CCS），收集石灰石破碎、熟料燒結、水泥包裝、生料調配及運輸等生產過程中的數據，對參數的設定進行控制，并對物理設備的運行和系統回路進行自動控制。在中央控制室內，相關人員都能夠車間工藝參數實施操作和管理。中央控制室內部還包括工程師站、操作員站、報警打印機以及報告打印機等部分。其中，工程師站主要任務是對邏輯程序進行修改，完成系統實時監視控制以及維護的需要。通訊網絡是為了保證系統運轉安全，尤其是信號傳輸的可靠，通訊介質一般以光纖為主。在現場控制站（FCS）方面：依據生產實踐的情況，該控制區域可以劃分為六個現場控制站，分別是原料粉磨站、石灰石破碎遠程站、燒成窯頭控制站，窯尾控制站，水泥粉磨站、水泥包裝控制站等。在現場控制站中，一般在低壓配電室內安裝各個自動控制模塊，這樣有助于DCS控制系統的統一性和完整性。

3程序邏輯控制的實現

3.1功能說明（1）在對機組電機的開啟順序設定上主要根據機組的步狀態字，保證電機在啟動功能上符合設定的時間間隔。依據機組狀態字上的命名規定，能夠比較容易的借助機組號來匹配到對應的步狀態字，還能夠運用步狀態字來對應的機組號進行查詢。（2）在電機控制功能模塊對內部邏輯完成相應的執行后，可以在DR管腳上輸出相應的運算結果，而且能夠直接停止控制電機。（3）依據經驗，電機開啟時間通常不會超過1秒，這個啟動時間比較符合于大部分電機。對于部分對啟動時間延遲具有較長要求的電機，在啟動時可以借助于延遲程序。（4）在電機聯鎖上，該電子控制系統存在三種聯鎖信號：分別是設備聯鎖、啟動聯鎖以及運行聯鎖。用“1”來表示連鎖滿足的含義，也就設計可以啟動；“0”則意味著不滿足，也即不可以啟動。對于啟動聯鎖，通常大型設備都只會輸出一個允許啟動的指令，把信號接入到功能模塊。在運行連鎖上，依據工藝程序，該設備前的全部主要設備都可以常規啟動，那么該設備才可以獲得啟動指令。（5）電機控制字。可以把每一個控制位共同組合為一個字節，直接傳輸給功能模塊，從而更加高效、快捷。電機狀態字在編號上依據同一個規則進行統一編排。（6）電機的下位調試。通常該電子控制系統內，下位調試就是對STEP7編程進行直接調試。

3.2計算機監控組件實現在整個電子控制系統內，邏輯程序控制系統獨立于計算機監控組件，二者作為各自自主運行的控制單元。不過，由于二者都應用SIMATIC的通訊協議與總線網絡后，這兩個控制單元了一定的整體性。工業以太網為主的通訊中介不僅可以服務于控制站與控制站間的通信，還可以作為操作站與控制站之間的穩定介質，有助于以上不但站點之間數據的及時傳輸。在控制站點和現場模塊間，該系統主要借助于分布式IO來完成通訊需要，借助于穩定安全的通訊總線能夠把現場信號及時發送給相應的控制單元。對于該DCS的控制核大腦，主要包括了計算機監控組件、網絡通訊系統以及邏輯程序控制系統等三個構成部分。這意味著現場必須配備有必有的計算機監控設備，在此基礎上DCS控制系統可以高效、及時、精確地完成自動化生產線的控制任務。

4結語

自動化系統論文范文第3篇

變電站綜合自動化是指利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和數字信號處理（DSP）等技術，實現對變電站主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、控制、保護以及與調度通信等綜合性自動化功能。它綜合了變電所內除交直流電源以外的全部二次設備功能。電力系統進行的農網改造、城網改造對于變電站二次系統的改造主要是以綜合自動化系統替換原有的常規二次系統。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩定運行水平，降低運行維護成本，提高經濟效益，向用戶提供高質量電能服務的一項措施。隨著“兩網”改造的深入和電網運行水平的提高，采用變電站綜合自動化技術是計算機和通信技術應用的方向，也是電網發展的趨勢。

2變電站自動化系統的基本結構及特點

2.1集中式系統結構集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能，后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。此類結構對監控主機的性能要求較高，且系統處理能力有限，開發手段少，系統在開放性、擴展性和可維護性等方面較差，抗干擾能力不強，該結構在早期自動化系統中應用較多，目前國內許多的廠家尚屬于這種結構方式。

2.2分布式系統結構按變電站被監控對象或系統功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網絡上實現分布式處理。其結構的最大特點是采用主、從CPU協同工作方式，各功能模塊如智能電子設備（IntelligentElectronicDevice，IED）之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，將變電站自動化系統的功能分散給多臺計算機來完成。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，選用具有優先級的網絡系統較好地解決了數據傳輸的瓶頸問題，提高了系統的實時性。

其結構方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統自問世以來，顯示出強大的生命力。但目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。

2.3分散（層）分布式結構分散（層）分布式結構采用“面向對象”設計。所謂面向對象，就是面向電氣一次回路設備或電氣間隔設備，間隔層中數據、采集、控制單元(I/O單元)和保護單元就地分散安裝在開關柜上或其他一次設備附近，相互間通過通信網絡相連，與監控主機通信。目前，此種系統結構在自動化系統中較為流行，主要原因是：①現在的IED設備大多是按面向對象設計的，如專門的線路保護單元、主變保護單元、小電流接地選線單元等，雖然有將所有保護功能綜合為一體的趨勢，但具體在保護安裝接線中仍是面向對象的；②利用了現場總線的技術優勢，省去了大量二次接線，控制設備之間僅通過雙絞線或光纖連接，設計規范，設備布置整齊，調整擴建也很簡單，成本低，運行維護方便；③系統裝置及網絡魯棒性強，不依賴于通信網和主機，主機或1臺IED設備損壞并不影響其它設備的正常工作，運行可靠性有保證。系統結構的特點是功能分散，管理集中。

分散（層）分布有兩層含義：其一，對于中低壓電壓等級，無論是I/O單元還是保護單元皆可安裝在相應間隔的開關盤柜上，形成地理上的分散分布，如文獻[2]所示的系統；其二，對于110kV及以上的電壓等級，即使無法把間隔單元裝在相應的開關柜上，也應集中組屏，在屏柜上明確區分相應間隔對應的單元，在物理結構上相對獨立，以方便各間隔單元相應的操作和維護。

3變電站綜合自動化系統應能實現的功能

3.1微機保護:是對站內所有的電氣設備進行保護，包括線路保護，變壓器保護，母線保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護實現故障記錄、存儲多套定值、適合當地修改定值等功能。

3.2數據采集①狀態量采集：狀態量包括：斷路器狀態，隔離開關狀態，變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統，也可通過通信方式獲得。保護動作信號則采用串行口（RS-232或RS485）或計算機局域網通過通信方式獲得。②模擬量采集：常規變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓，線路電壓，電流和功率值。饋線電流，電壓和功率值，頻率，相位等。此外還有變壓器油溫，變電站室溫等非電量的采集。模擬量采集精度應能滿足SCADA系統的需要。③脈沖量：脈沖量主要是脈沖電度表的輸出脈沖，也采用光電隔離方式與系統連接，內部用計數器統計脈沖個數，實現電能測量。

3.3事件記錄和故障錄波測距事件記錄應包含保護動作序列記錄，開關跳合記錄。其SOE分辨率一般在1~10ms之間，以滿足不同電壓等級對SOE的要求。變電站故障錄波可根據需要采用兩種方式實現，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監控系統通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數字化的波型及測距結果送監控系統由監控系統存儲和分析。

3.4控制和操作閉鎖操作人員可通過CRT屏幕對斷路器，隔離開關，變壓器分接頭，電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統故障時無法操作被控設備，在系統設計時應保留人工直接跳合閘手段。操作閉鎖應具有以下內容：①電腦五防及閉鎖系統②根據實時狀態信息，自動實現斷路器，刀閘的操作閉鎖功能。③操作出口應具有同時操作閉鎖功能。④操作出口應具有跳合閉鎖功能。

3.5同期檢測和同期合閘該功能可以分為手動和自動兩種方式實現。可選擇獨立的同期設備實現，也可以由微機保護軟件模塊實現。

3.6電壓和無功的就地控制無功和電壓控制一般采用調整變壓器分接頭，投切電容器組，電抗器組，同步調相機等方式實現。操作方式可手動可自動，人工操作可就地控制或遠方控制。

無功控制可由專門的無功控制設備實現，也可由監控系統根據保護裝置測量的電壓，無功和變壓器抽頭信號通過專用軟件實現。

3.7數據處理和記錄歷史數據的形成和存儲是數據處理的主要內容，它包括上一級調度中心，變電管理和保護專業要求的數據，主要有：①斷路器動作次數②斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數的累計數③輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間。④獨立負荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間⑤控制操作及修改整定值的記錄，根據需要，該功能可在變電站當地全部實現，也可在遠動操作中心或調度中心實現。

3.8系統的自診斷功能：系統內各插件應具有自診斷功能，自診斷信息也象被采集的數據一樣周期性地送往后臺機和遠方調度中心或操作控制中心。

3.9與遠方控制中心的通信本功能在常規遠動‘四遙’的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統的遠動系統。根據現場的要求，系統應具有通信通道的備用及切換功能，保證通信的可靠性，同時應具備同多個調度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM應相互獨立。保護和故障錄波信息可采用獨立的通信與調度中心連接，通信規約應適應調度中心的要求，符合國標及IEC標準。

3.10防火、保安系統。從設計原則而言，無人值班變電站應具有防火、保安措施。

4變電站綜合自動化系統的現狀及發展

變電站綜合自動化在一些新建變電站的運行中表明其技術先進、結構簡單、功能齊全、安全可靠，經過十多年的發展已經達到一定的水平，在我國城鄉電網改造與建設中不僅中低壓變電站采用了自動化技術實現無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設中也大量采用自動化新技術，從而大大提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度的可能性，降低了變電站建設的總造價。

5結束語

通過以上分析，可以看到變電所綜合自動化對于實現電網調度自動化和現場運行管理現代化，提高電網的安全和經濟運行水平起到了很大的促進作用，它將能大大加強電網一次、二次系統的效能和可靠性，對保證電網安全穩定運行具有重大的意義。隨著技術的進步和硬件軟件環境的改善，它的優越性必將進一步體現出來。

參考文獻：

[1]段日新.變電站自動化系統的前沿技術.西北電力技術.2005.3：1-3.

[2]陳素芳.變電站自動化系統的分析與應用.武漢理工大學學報.2004.26（5）.

[3]金韜.變電站自動化系統設備及其標準化現狀.ElectricPowerStandarization&Measurement.2004(48).

[4]陳升.網絡化變電站自動化系統的應用.電力系統自動化.2002.5.

[5]金午橋.變電站自動化系統發展策略.中國電力報.2002.7.

[6]金午橋.變電站自動化系統的發展.中國機電日報.2002.6.26

自動化系統論文范文第4篇

摘要：遠程自動化控制閘門單片機

閘門調節是灌區工程中經常采用的手段，閘門控制的探究對于節約能源、確保水利工程的正常運行、提高水資源的利用效率和節約用水具有重要的意義。目前國內大部分灌區已基本實現流量數據的自動采集和監測，并把數據傳輸到管理部門，但是在根據有關數據進行遠程自動監測和控制方面成熟的經驗非常少。國外非凡是歐美等先進國家在這方面已經達到較高的水平，如美國的SRP灌區自動化澆灌系統，可以同時采集100多點的水位、閘門開度和其他信息，通過計算機處理后，控制幾百座閘門、150多處泵站的運行。本文以國內某大型灌區為例，對閘門的自動監控進行了探究。

1、系統的總體設計

本系統采用無線數據傳輸技術，分一個主站和若干個子站，通過無線調制解調器構成一個無線通訊網絡，對多個斷面的數據信息進行采集、傳輸、處理和控制。系統的總體結構圖如圖1所示。下位機中的傳感器把引水渠中的水位值和各閘門的開度值經轉換后送給編碼器，編碼器對水位及閘門開度信號進行編碼，在通過避雷器將編碼信號傳給數采儀，數采儀將數據進行初步加工和處理后由無線調制解調器傳給上位機，上位機即系統主站，可分別和不同的子站建立聯系，查詢各測點的數據，并按照用戶的要求對各閘門進行控制，下位機中的控制箱接收到此信息，經過計算，發出控制信號自動控制閘門到一定的開度，達到自動控制的目的。

圖1閘門遠程自動監測和控制結構圖

2、下位機系統設計

設計下位機重點在于閘門自動控制箱的設計，本文提出閘門的運行控制模式，并進行可靠性處理，然后利用無線傳輸設備和上位機進行通訊，傳輸數據。

2.1下位機硬件電路設計

本系統采用AT89系列單片機，采用矩陣式鍵盤進行輸入數據，鍵盤提供切換鍵、時間設置鍵、控制鍵三個按鍵，通過三個按鍵顯示水位、流量、閘門開度、日期和時間。切換鍵實現上述四個功能的轉換，時間設置鍵用于修改日期和時間，控制鍵用于對電機啟停進行控制。

2.2閘門控制系統設計

本系統下位機接收到上位機傳來的要求流量值（或水位值），當要求的流量值（或水位值）和系統所測的流量值（或水位值）不一致時，單片機啟鍵閉合，閘門電動裝置控制箱自動啟動電機，提升或下降閘門，當所要求的流量值（或水位值）和當前所測流量值（或水位值）相等時，單片機閉鍵閉合，電機自動停止，達到自動控制的目的。

閘門的運行控制模式有實時型控制模式和定時型控制模式兩種，在實時型控制模式中，上位機根據用戶要求的流量，利用流量—水位關系曲線把要求的流量換算成要求的水位，然后和下位機聯系，下位機接到信號后，由電動裝置控制箱控制電機的正反轉，達到要求時停止轉動。定時控制模式要求用戶輸入所期望的流量值和要求閘門動作的時間，下位機的控制箱在規定的時間里自動開啟和關閉閘門，進行控制。

2.3無線通訊設備SRM6100調制解調器

SRM6100無線調制解調器原是美國Data-LincGroup公司生產的軍用產品，現應用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行無線通訊方法，在2.4GHz-2.483GHz頻段應用智能頻譜跳頻技術，在無阻擋物的情況下，兩調制解調器之間的通訊距離可達32.18公里，可實現PLC（可編程控制器）和工作站之間的無線連接。SRM6100應用跳頻，擴頻和32位誤碼矯正技術保證數據傳輸的可靠性。無需昂貴的射頻點檢測技術。射頻數據傳輸速率為188kbps。并且不需要FCC點現場許可證。SRM6100支持多種組態，包括點對點通訊和多點通訊。多點通訊對子站數目無限制。并且SRM6100可做為中繼器工作，以達到擴展通訊距離或克服阻擋物通訊的目的。

2.4下位機可靠性處理

為了精確控制電動閘門的關閉，避免電動閘門在工作中出現過載破壞或關閉不嚴的現象，本系統在電動軸上安裝了轉矩傳感器，用來監測閘門輸出軸的轉動力矩，以判定閘門是否關嚴、是否被卡住。閘門電動裝置用于檢測和控制閘門的開度，本系統在轉動軸上安裝了光電碼盤，考慮到閘門可能出現頻繁的正反轉交替，為了避免錯位和丟碼，采用雙光耦技術，光耦輸出的兩路信號經74221雙單穩觸發器進行整形，89C51的INT0和INT1對其進行計數、計時，并判定轉動方向，計算閘門開度。電動閘門在工作中若出現異常現象，系統會自動報警，切斷電機電源并顯示故障情況。

2.5下位機軟件設計

下位機的軟件設計分為閘門自動裝置控制箱程序設計和串行口中斷服務程序設計兩部分。閘門自動裝置控制箱程序設計主要完成數據采集、存儲、顯示、按鍵操作等功能，串行口中斷服務的程序完成下位機向上位機數據的傳送和用戶設定參數的接收。控制箱程序的主框圖如下摘要：

圖2、閘門自動控制程序流程圖

3、上位機設計

上位機的軟件部分采用VB6.0為開發工具，將各個功能模塊化，分別解決相應新問題，再將各個模塊組裝，構成上位機軟件系統的核心，上位機軟件系統的結構如圖3所示，通信模塊位于最底層，其余模塊功能的實現都直接或間接建立在此模塊的基礎上，本文利用VB的API函數編寫串口通訊程序，程序的框圖如圖4所示。數據管理模塊的主要功能就是為水位、流量、閘位等建立數據庫，并對其進行管理。

圖3、上位機軟件系統結構圖

圖4、通信模塊程序流程圖

4、結語

本文以國內某灌區為例，全面分析了灌區閘門自動化控制系統的整體結構及其設計，對其軟件開發和硬件選擇作了全面闡述，并總結了提高自動化系統可靠性的經驗，為提高灌區現代化管理水平提供了有利的工具，具有較高的使用價值和廣泛的應用前景。

參考文獻摘要：

[1、水利水文儀器介紹，水利部南京水利水文自動化探究所，1997。

自動化系統論文范文第5篇

1智能建筑設備監控系統總體構建框架

1.1智能建筑設備監控系統組成與結構框圖（圖1）

1.2智能建筑設備監控系統組成與結構

簡要介紹上圖為智能建筑設備監控系統組成與結構框圖，在智能建筑監控系統中，監控系統主要實現對六個子系統（照明、供配電、冷熱源、空調、給排水、電梯）的監控，并可控制其運行。由中央控制器統一全分布式控制運行，但由于每個子系統都由路由器分開，所以也可獨立運行，控制系統涉及智能建筑各個系統設備自動化控制，可實現高檢測功能。

1.3各設備監控子系統應該實現的功能

1.3.1供配電系統

主要功能為智能建筑提供電力。樓層配電設備分布在各樓層，電設備一般放置在建筑底層。監控系統主要實現對配電設備運行參數、配電電源、每個電源蓄電池的工作狀態和數據變化進行監控，同時對各樓層電設備電源運行狀態進行監控，若發生故障會產生警報并記錄故障數據。

1.3.2照明系統

主要功能是為智能建筑照明。其設備建設于建筑物的各個平面上，方便實現各角度全方位照明。照明監控分為室內和室外兩部分，室外照明分為公共照明部分，通過監控可根據室外照度值設定開關時間，也可通過更改程序實現不同照明燈具的啟動時間。室內照明監控可通過監控數據，采用總線控制方式，設定程序對不同場景開啟不同的照度。

1.3.3冷熱源系統

為智能建筑供給冷源和熱源，其噪音較大，設備一般置于建筑底層地下室內。通過對冷熱源系統運行數據和冷熱源供給量的監控和分析，可通過程序控制實現不同季節冷熱源供給量和供給時間。

1.3.4空調系統

保障智能建筑的環境溫度處于適宜狀態，空調設備一般置于各樓層高處位置，地下室也可以配置。控制子系統主要對空調機組、風機盤管的工作參數和運行狀態進行監測，并通過監測數據進行分析，控制和設定主機房的溫度、濕度和運行時間。同時監測子系統還具備空調漏水監視功能，可有效實現對空調系統的漏水監測和控制。

1.3.5給排水系統

既能為智能建筑提供水源，又能排除建筑產生的污水，排水設備一般置于建筑物的地下室或建筑頂層，也可設置在樓宇夾層位置。監控系統可監控水泵的工作狀態，并對水池的液位隨時檢測，當設備出現故障或者水池液位異常時，子監控系統就會向中央控制器發出報警信號，并將故障數據記錄反饋，自動顯示故障發生區域和故障詳細情況。1.3.6電梯系統是為高層建筑提供上下交通的便利系統，設備一般置于建筑的垂直豎井內。電梯監控子系統主要實現對電梯設備運行狀態，監視電梯啟動、停止、方向等，動態顯示出電梯實時狀況，一旦發生故障，監控系統會對電梯設備電動機、電磁制動器等進行檢測，自動報警并顯示故障地點、狀態、時間等信息，并將故障記錄記憶并反饋給中央控制器。

2建筑設備自動化控制系統設計要素

2.1各監控子系統控制功能參數明細

將上文中所述設備監控子系統功能要求進行統計和匯總，確認各子系統監控點的分布位置和分布數量，將子系統的監控點設置類型、數量、相關設備、安裝需求、使用地點等詳細列出，并備份保留。依據各子監控系統技術和系統設備實際特點，以系統高效性、可靠性、實用性為前提，以滿足子系統功能需求為標準，以建筑設備自動控制系統設計的節能環保為核心，以建筑設備維護保養便捷性和低成本性為主要指標，詳細將設備子系統的各種功能參數、控制參數、技術參數列出并進行歸檔，為日后整體系統搭建安裝提供依據。

2.2監控系統控制器、傳感器和執行器的確定

按照監控系統被控設備的控制標準和監控點數量，結合安裝現場實際情況，對現場控制點進行設置和篩選，設計出被控設備安裝現場控制器控制區域內部的監控點分布圖，并根據實際要求確定選擇現場控制器。除了現場控制器，還要確定現場傳感器和執行器使用標準，傳感器和執行器是對被監控設備現場數據進行現場數據采集的基本組成部分，傳感器可監測設備狀態和數據變化，執行器對此進行分析和反饋，可以說兩者在自動監控系統中屬于核心構件。根據系統設備特性，對關鍵設備要采用高精度和高可靠性的智能型傳感器和執行器，以提高整個自動化系統的控制質量。非關鍵設備上可以采用傳統傳感器和執行器，如此可減少成本，降低整個系統造價。

2.3建筑設備監控系統

網絡構建智能建筑設備自動化監控系統整體網絡構建如上圖2所示，建筑設備LON現場總線設備自動化控制系統是現實意義上實現了分布式監控。此系統不同類型的控制器節點都具備高智能化特性和網絡通訊能力。由于控制器各節點具備通訊能力，能夠使節點與節點之間實現相互通訊功能，構成完整的通訊網絡。系統中的控制機構和管理機構可以通過總線現場連接為一個整體，彼此之間可以相互協作，共同完成自動化監控任務，兩者可實現控制數據和信息的共享。

2.4建筑設備監控系統硬件支持

智能建筑自動化監控系統構建必須有硬件支持，在硬件方面，主要選用以下器件：中央監控器（計算機，監控系統的核心部分，處理子系統反饋的綜合數據下達控制指令）；監控顯示屏（將監控圖像實時顯示，便于觀察和分析故障狀況）；鍵盤（更改程序或設定程序，典型的輸入設備）；鼠標（輸入設備）；不間斷電源（為監控中央系統和子系統供電，保障監控系統不間斷運行，保證整體系統的可靠性）；網絡路由器（中繼器、橋接器、配置型路由器等聯合使用，實現網絡分布）；控制總線（無屏蔽雙絞線、控制總線LON）；控制節點（視具體情況而定）。

2.5建筑設備自動化監控系統軟件支持

建筑設備自動化中央監控器軟件功能具備操作級別和身份識別管理功能。軟件系統采用8位通行字進行鑒別和管理，對操作人員實現權限設置，只允許有權限操作人員在一定范圍內進行數據瀏覽，并對訪問者身份信息、訪問時間、訪問內容進行識別和記錄，且具備交互式菜單，為操作人員提供清晰的數據目錄，節省操作時間，便于高效作業；中央控制系統設計還具備邏輯格式數據顯示功能，可描述短語、數值、單位等數據，對不正常數據報警顯示；具有高效數據分離終端，控制特定數據在特定端口運行，只允許一個操作人員或打印機進行處理；具備特殊指令操作功能，響應命令，邏輯顯示并進行標識。

3結束語