时间：2023-01-22 09:44:24
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇自动控制系统，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：燃烧双交叉控制；锅炉在线控制；分散集中控制系统
1锅炉在线控制系统简析
1.1 燃烧控制系统
在锅炉系统中，燃烧控制作为最重要的构成部分，主要包括锅炉送风自动控制、炉膛负压自动控制、双交叉燃烧控制。锅炉燃烧控制主要对各种重要参数进行自动调节，它能保证燃料充分燃烧，产生出足够的热量。
锅炉燃料在炉膛中燃烧的时候，为了满足炉膛中的风量，最终保障锅炉燃烧的经济性，这也就是锅炉送风自动控制的主要任务。送风自动控制系统过程是通过对天然气或煤气的流量信号和送风流量信号传送到送风控制分站经过PLC，经控制器分析计算，然后经模拟量模块输出4―20MA的电流信号去控制燃气阀门的大小及风机电机的转速。系统目的以维持合适的空气、燃烧比值为手段，达到燃烧时始终维持低过剩空气系数，从而保证了较高的燃烧效率，同时也减少了排烟对环境的污染。
系统中的炉膛负压自动控制，其主要功能是有效调节引风机转速，确保炉膛内部负压在-20pa与-10pa之间，保证炉膛环境一直处在微负压状态中，有效保障锅炉进行安全燃烧。
1.2锅炉水位控制
汽包水位是汽包锅炉的重要参数。当汽包水位过高时，容易引起汽轮机的水冲击和叶片结垢；当汽包水位过低时，可引起水冷壁水循环恶化，造成水冷壁爆管。因此，准确的测量水位是热工测量的重要内容，是保证机组安全运行和延长机组使用寿命的重要基础工作。然而水位控制关键是水位的采样器的选取。水位的采样器要根据具体的工艺选取合适的采样器，否则很容易出现水位假象。目前主要有如下几种水位采样如：衡容器、双室平衡容器、有补偿功能的双室平衡容器等。 单、双平衡容器计算较简单，故在此主要介绍汽包水位的补偿计算。
1.3分散集中控制系统
控制方式主要采用炉，机，电集中控制。锅炉，汽轮机组，发电机组，循环水系统，给水系统等分别能在中央控制室内集中控制。中央控制室能集中控制机组启动，运行，停机和事故处理。就地控制柜分别分布在各个锅炉的就地控制室内，就地控制室能对本锅炉系统进行操作控制，当锅炉机组进行大修或设备调试时，在就地控制较为方便，体现了分散集中的原理。分散集中控制系统的功能覆盖了数据采集和处理系统（DAS），模拟量控制系统（MCS），顺序控制系统（SCS），事件顺序记录（SOE）。所以说，根据锅炉综合自动化监控的现场量测数据建立一套系统、方便实用的历史数据系统，对锅炉系统的运营与安全有非常巨大的意义。
2结束语
该在线自动控制系统具备非常强大的控制功能，能够很好地满足锅炉的安全使用需求，先进控制技术的运用，大大的减轻了工人的劳动强度，很好的提高了锅炉的效率。
参考文献：
关键词：锯片 定尺切割 轧制 PLC控制
由于锯切轧件产品随着市场需求的增加、钢材断面质量要求的提高，同时老式的锯切设备锯切速度低，工作环境差，工人劳动强度大，由于设备及锯片等方面的原因，经常出现型材断口切斜、毛刺飞边超标等质量问题，锯片单次锯切寿命较低(平均300t以下)，造成停机换片频繁，严重地影响了轧制生产的连续性。另外，锯片在使用过程中还经常出现糊齿、裂纹等现象，既影响生产效率，也给生产现场的安全带来了一定隐患。本文介绍的锯切机是用以取代生产效率较低的老式控制系统锯切型材设备，使锯片锯切寿命和锯切质量都有了很大提高。
一、工艺流程
锯切是在轧钢过程中的一个收尾环节。首先钢坯由入炉辊道经过上料台送入步进式加热炉。加热炉采用煤气作为燃料。根据坯料的性能、种类要求的不同，调节炉内煤气的流量使坯料由进炉到出炉这一过程达到所要求的轧制温度。
红色的坯料经过出炉辊道到达轧机，轧机在这里属于第一道轧制工序。调换不同孔型的轧辊及调节轧辊之间的距离，使得坯料达到预先的形状、大小完成开坯的工作。
有的钢体原材料由于硬度高，在轧制过程中又损失一部分热量，易造成钢头的裂纹，影响到钢的轧制质量。为了消除这种影响，在轧机后安置了切头剪。
以上的开坯准备工作完成后，轧件达到了往复式WF轧机。这种轧机采用了水平安装平、立、平、立、平，五个轧辊。控制系统全由计算机程序操作，根据不同的轧制程序调节轧辊之间的距离及导卫系统，充分的了解模具钢的棱角问题，较好的达到了高精度的90度棱角。
根据厂家对钢料长短尺寸的需求，以及锯切的表面要保证光滑、平整，采用了带有定尺机的热摩擦锯。当坯料达到锯前由水平垂直夹紧装置夹紧坯料，然后自动锯切完成快速进锯负载进锯锯切终了快速返回，四个切割过程。而这些控制过程都是由直流控制器进行控制。而直流电机的转速控制是由PLC为直流控制器输出一个给定的速度模拟信号，由直流控制器对直流他励电机进行速度闭环调节控制，从而保证了切割线速度。而热锯的摆臂及垂直夹紧由PLC进行矢量位移式闭环控制，这样就较稳定地实现了系统的自动控制。
经过热锯的切割轧件成品达到冷床，等待下一部的深加工，完成了整个的生产过程。
二、控制系统硬件设计
系统主要有自动转换开关、限位开关等开关量输入量和输出量。根据统计该系统需要72个输入量和34个输出量。再考虑留有15%的输入、输出点余量，实际选用6块16点数字输量输入模块SM321，4块16点数字输出模块SM322，共计96个输入点和64个输出点。S7-300PLC是本控制系统的核心，它完成所有开关量输入、输出型号的处理。在控制系统中为了完成对型材锯切长度的控制和主锯切机前进或者后退的控制，选用CPU314。本控制系统中为了实现对锯切长度的控制和主锯切机前进或者后退的控制选用了一块计数模板，FM350―2，该模块带8个通道，用于和24V增量编码器配合使用。
三、锯切识别动作的执行
现场轧件的位置检测由热金属检测器进行检测并输入PLC，由PLC完成逻辑判断，而后PLC输出控制信号给各个控制器，控制器控制各个执行元件动作，达到控制要求。
1.轧件从锯切的前一工序区域横向移入锯切区域后，经RJ0测得后，锯前BP辊道高速转动。
2.轧件在到达RJ1后，要求锯前BP辊道低速转动， RJ1只是在轧件的头部或尾部达到时起作用。
3.轧件的头部到达RJ2时，锯前BP辊道停止。
4.轧件头部到达RJ3时，锯前BP辊道低速运行，且定尺挡板落下，定尺挡板上的常开点被轧件撞击闭合后，锯前BP辊道停止运行。
5.轧件的尾部到达RJ4时，锯前后辊道停止运行。
6.若RJ4有信号，而且RJ5已有信号，则可切尾，否则因不足4米作放弃不要处理。
7.确认锯切的类型后，设计了夹紧机构将轧件夹紧，以免锯切过程中轧件振动，损坏锯片。锯切动作执行完毕后，轧件夹紧机构要松开。
8.锯切完成后，轧件要高速离开锯切区域。切尾或放弃完成后，前一工序的轧件才可以进入锯切区域。
四、控制系统软件
编程软件使用的是西门子的STEP 7，是用于对西门子PLC进行组态和编程的专用集成软件包。
锯切控制程序从循环执行主程序――组织块开始依次调用各个子程序和功能块，各个子程序和功能块用于完成锯切控制系统某一部分的逻辑控制（如各参数计程序流程图、定尺程序流程图）或实现某一 特定的功能（通过总线读写控制字、状态字）。锯切过程程序流程图如图3所示。
结论
该锯切机已经在国内大型轧钢生产企业得到应用，实际的运行效果表明该控制系统运行稳定、可靠，大大地提高了锯切轧件的生产自动化水平和产品的质量。
程序流程框图
参考文献
[1]胡建,西门子S7-300 PLC应用教程.北京：机械工业出版社,2010
啤酒生产是我国的一个传统产业，随着我国经济的发展以及人们生活水平的提高，啤酒企业得到了空前的发展。在啤酒的生产过程中，其自动控制系统的优劣，对于啤酒生产企业的经济效益会产生直接影响。具体表现为啤酒的生产成本、啤酒生产的控制精度以及企业的生产效率等因素。为了保障啤酒生产企业能够降低生产成本、提高啤酒的质量、扩大市场份额，就需要对啤酒生产过程中的自动控制系统进行优化设计。
关键词：
工业自动化；自动化系统；工业电气
引言
随着我国科技水平的不断提高，在我国的啤酒行业中，电气自动化技术得到了空前地发展。当前，我国的啤酒行业在应用自动控制技术的前提下，正朝着规模化、集团化的方面发展。尽管如此，我国的啤酒生产企业仍存在需要改进的地方。其一，啤酒的档次低，品种少。其二，部分企业自动控制水平较差，主要以人工控制为主。其三，啤酒生产过程中对于能源以及原材料的消耗比较大。因此，如何提高啤酒的质量与市场占有率，优化啤酒生产过程中的自动控制系统，成为啤酒生产企业亟待解决的问题。
1自动控制系统的组成及功能
自动控制系统主要是对啤酒生产过程进行控制、检测以及管理。该系统主要包括两个组成部分。其一，连续调节控制系统；其二，逻辑连锁控制系统。根据啤酒生产的特点及要求，可以采用分散就地控制、集中调度管理的方式，形成一套完整的自动控制系统。该系统主要包括以下几方面的功能。
1.1糖化过程控制在自动控制系统中，对于糖化过程进行控制具体表现为以下几点。其一，对浸渍水、调浆水、洗槽水、麦汁冷却温度的控制。其二，对糊化锅、糖化锅、煮沸锅等温度的控制。其三，对过滤槽、澄清槽、防溢锅的自动控制。对于糖化过程进行控制是比较复杂的，主要包括糊化、糖化、过滤、煮沸以及澄清等工序。在实际生产过程中，各工序是间歇进行的，并且各个工序在时间上需要进行交叉作业。糖化过程的自动控制涉及的设备较多，因此对于自动控制系统提出了更为严格的要求。
1.2发酵过程控制在自动控制系统中，对于发酵过程进行控制主要包括：温度、压力、液位、酵母扩培、清酒过滤等工序。通过对个工序的参数进行全方位的检测，不仅能够对啤酒的发酵过程进行控制，还能保证啤酒的质量能够达到标准，最终提高企业的产品竞争力，获取更多的经济效益。
1.3灌装生产线在自动控制系统中，对灌装生产线进行控制主要包括以下几道工序。如：卸箱、洗瓶、灌装压盖、杀菌、贴标、装箱等。运用自动控制系统实现对灌装生产线的全面控制管理，可以减少对原材料的浪费，在大规模生产中节约成本。适应现代灌装设备的高速、高产、高性能等特点。
2啤酒生产过程自动控制系统存在的问题
2.1自动控制系统的网络缺陷通常情况下，啤酒生产企业为了实现自动控制系统的稳定性及可操作性，主要是以生产过程为单位设计主控系统。其中，比较常见的全自动控制系统，主要包括以下两个部分。其一，糖化过程的计算机控制系统。其二，发酵过程的计算机控制系统。这两个主控系统在控制行为中，尤其是测控要求和控制策略这两个方面具有较为明显的差异。啤酒生产过程中自动控制系统的运行效率会受到一定的限制。首先，PLC在可连接的操作站数量上的限制。其次，MPI通信速率的限制。
2.2自动控制系统手动与自动切换存在的问题啤酒生产过程中的自动控制系统，对于开关的手动操作切换的灵敏度具有很高的要求。自动控制系统在正常的运行过程中，为了满足有可能出现的特殊情况，要求每个泵、阀能随时切换到手动状态。但是，泵、阀能在切换的过程中，会存在一定的安全隐患。为了保障工作人员的安全，需要协调处理手动与自动切换中安全性与灵活性。
2.3自动控制系统的温度控制不完善啤酒生产过程中的自动控制系统，在实际运行时，对糊化锅、煮沸锅、糖化锅以及发酵罐的温度控制，存在着一定的缺陷。温度控制是自动控制系统中比较薄弱的环节。啤酒的各生产工序具有多变性，如果自动控制系统对于温度控制的效果不佳，那么就需要大量的人工进行干预。这样不仅增加企业的人工成本，还会影响啤酒生产的连续性，降低企业的生产效率。
3啤酒生产过程自动控制系统优化设计
3.1自动控制系统的网络优化措施为了满足啤酒生产过程自动控制系统对于网络的通信要求，企业应该在车间级和控制级中分别添加PLC全映射服务器，这样可以在各操作站与PLC之间、不同的操作站之间，创建了高效率的通信桥梁，实现信息的快速传递。与此同时，为了保障数据的准确性，PLC的硬件设备应当采用工业服务器。在对工业服务器进行功能设计时，需要考虑两个方面的问题。其一，服务器要具备可靠的远程传输方式。其二，服务器要具备高效的数据采样方式。
3.2改进自动控制系统中手动与自动切换的措施为了满足啤酒生产过程自动控制系统在手动与自动切换时可以既安全又灵活，需要采取以下几个方面的措施。其一，在工作人员进行手动操作时，上位机软件应当立即自动检查，判断工作人员在手动操作时是否具有安全性。其二，当工作人员进行手动操作时，下机位软件应当随时检查自动控制系统飞返回状态。举例来讲，在检查泵、阀等动力线的畅通状态时，当发现存在隐患，正处于不安全的状态时，应当立即发出警告信号或采取强制手段进行处理，保证工作人员的安全。其三，啤酒生产过程自动控制系统在正常的运转过程中，当发现存在非法操作时，应当及时发出警告信号，以便于工作人员能够强制开关，避免发生安全事故。具体的非法操作主要包括以下几种情况，如有料情况下的管道排放、管道的堵塞、管道的交叉等。
3.3自动控制系统中建立温度控制虚拟仪器在啤酒的生产过程中，自动化控制系统的稳定性，与啤酒的质量、企业的生产效率呈正相关性。因此，在自动控制系统中建立智能化的温度控制虚拟仪器，有助于加强对温度的控制，提高我国啤酒生产企业的自动化水平。在实际生产过程中，建立温度控制虚拟仪器需要注意以下几点。其一，根据生产需要，选用合适的传感器，借助冷端补偿方式提升其测量精度。与此同时，结合实际的系统控制器结构，组建温度控制硬件设备。其二，利用恰当的变送器将温度信号转变为工业标准信号源，经过A/D转换后，将温度信号送入以LabVIEW为平台的虚拟仪器中。其三，采用电动调节阀，对冷媒介质的流量进行有效控制，从而实现控制温度的高低。以虚拟仪器为控制平台的温度控制系统，这样不仅具有良好的智能性和灵活性，实现对温度的最佳控制，提高啤酒的质量，还能够减少大量的工作人员进行相应的体力劳动，降低啤酒的生产成本。
4结束语
综上所述，我国的啤酒行业中，电气自动化技术在我国的啤酒行业中得到不断地发展。但是，我国的啤酒生产企业仍存在需要改进的地方，需要优化啤酒生产过程中的自动控制系统。文章首先介绍了在啤酒的生产过程中，自动化控制系统的组成及功能。具体包括：糖化过程控制、发酵过程控制、灌装生产线控制。其次，分析了啤酒生产过程自动控制系统存在的主要问题。具体包括：自动控制系统的网络缺陷、自动控制系统手动与自动切换存在的问题、自动控制系统的温度控制不完善等。最后，提出啤酒生产过程自动控制系统优化设计的具体措施。包括：自动控制系统的网络优化措施、改进自动控制系统中手动与自动切换的措施、在自动控制系统中建立温度控制虚拟仪器等。
参考文献
[1]张子军.啤酒发酵的控制系统设计[J].现代农业装备，2010.
[2]李知博.浅论啤酒生产过程全自动化控制应用[J].科技创新导报，2012.
关键词:压力传感器；自动控制系统；管道检测；称重
正文：
随着我国各省市经济技术开发区的不断建立，我国压力容器制造、检测等行业得到巨大的发展空间。压力容器的压力自动控制系统作为压力容器运行维护的重要安全措施，其控制系统的开发与制造、使用与维护对于使用者有着重要意义。利用压力传感器构造自动控制系统是压力容器系统发展的重要方向。随着自动控制技术的不断成熟，越来越多的领域都在积极应用自动控制技术以降低人工成本、提高效率。
1.压力传感器及其自动控制概述
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。其主要是通过感受到被测量的信息，并将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。压力传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，通过压力传感器测量信息后，传送至自动控制单片机或计算机，由计算机对预设信息进行对比后，做出实时的反应，以此完成自动控制的全过程。
2.关于压力传感器构造自动控制的分析
2.1利用压力传感器构造的管道压力自动控制系统分析
根据管道压力检测设定数据选择合适的压力检测传感器，通过传感器将信号转换为4-20MA信号给DCS，然后由DCS对检测到的信号与设定信号对比，输出一个4-20MA的模拟信号来控制现场的压力调节阀的阀位，从而达到通过传感器来控制阀开度的自动控制功能。利用这样的原理及控制系统可以对锅炉压力、输送管道压力等进行自动控制，从而减少人工监测的弊端。
2.2压力传感器在制药行业自动控制的应用
在制药行业中对于压力传感器构造的自动控制系统有很多，最为典型的是片剂自动数粒装瓶机。其是利用压力传感器对瓶中所装内容物进行实时监控，在装到设定重量后，由传感器将信号传到PLC控制模块，由模块将信号转到传动系统将瓶转入拧盖系统。在该系统中还常常将红外光感传感器共同使用，增加数粒准确性，保障产品质量。类此的自动控制系统在食品制造行业也有很多的应用。
2.3利用压力传感器构造饲料分装自动控制系统
在饲料行业中的分装系统是饲料制造企业质量控制的重要控制工序。利用物理压力传感器构造的自动分装系统实现了物料的快速、准确称量，实现了自动分装及配料、进料控制。其主要分为高速分装系统及自动称量装料系统构成。
高速定量分装系统由微机控制称重压力传感器的称重和比较，并输出控制信号，执行定值称量，控制外部给料系统的运转，实行自动称量和快速分装的任务。采用单片机和V/F电压频率变换器等电子器件，以及中央处理器，BCD拔码盘作为定值设定输入器，物料装在料斗里，其重量使称重压力传感器弹性体发生变形，输出与重量成正比的电信号，传感器输出信号经放大器放大后，输入V/F转换器进行A/D转换，转换成的频率信号直接送入微处理器中，其数字量由微机进行处理。微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路，显示出瞬时物重，另一方面则进行称重比较，开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。
自动称重和装料装置的实现是通过装料的箱子或袋子沿传送带运动，直到装有料的电子称下面，传送带停止运动，电磁线圈通电，电子称料斗翻转，使料全部倒入箱子或袋子中，当料倒完，传送带马达再次通电，将装满料的箱子或袋子移出，并保护传送带继续运行，直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源，与此同时，电子称料箱复位，控制电子压力称的电磁线圈a通电，漏斗给电子秤自动加料，重量由微机控制，当电子秤中的料与给定值相等时，电磁线圈a断电，弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时，这个过程可以持续不断地进行下去。必要时，操作人员可以随时停止传送带，通过拔码盘输入不同的给定值，然后再启动，即可改变箱或袋中的重量。 该系统选用不同的传感器，改变称重范围，则可以用到水泥、食糖、面粉加工等行业的自动包装中。
3.各类型压力传感器发展分析
随着压力传感器在各行业自动控制应用的不断加深，传统压力传感器技术已经不断满足现代科技的要求。为此，更多新型的压力传感技术正在不断的研制与开发中。力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式、压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传、感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。新材料在压力传感器的应用为传感器自动控制技术带来更加广阔的发展空间，抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性，与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 /3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0℃～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40℃～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也有越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。蓝宝石压力传感器、压电压力传感器等新材料传感器的开发与应用为压力传感器自动控制系统的发展提供了广阔的发展空间。
结论：
随着压力传感器构造的自动控制系统在各行业应用的不断加深，自动控制系统开发与应用企业也面临着更高挑战。这就要求自动控制开发企业必须加大对相关人才培养与引进，通过人才战略提高自身的市场竞争力，提高对应用压力传感器自动控制系统客户的售后服务，加强压力传感器的检测以保障自动控制系统的精准性，为压力传感技术的应用发展打下坚实的基础。
参考文献
[1]王宏伟.压力传感器原理及应用[J].检测与控制，2007，6.
[2]乔金珠.锅炉压力自动控制系统浅析[J].自动控制资讯，2008，4.
[3]刘海清.自动控制——压力传感[M].机械工业出版社，2006，12.
关键词：烟气脱硫系统； 湿法烟气脱硫 ；研发脱硫自动控制 PH
中图分类号：TP273 文献标识码：A
大气污染的治理与管理已成为国家的一项议程。近年来，随着经济发展的高速化，一些发展中所产生的遗留问题逐渐显露出来。如同我们今天要讲的脱硫工艺，正是由于在社会改革的前期工作中没作为关注重点，致使现在大气污染越来越严重。大气环境的治理工作刻不容缓。
1解析湿法烟气脱硫
1.1湿法烟气脱硫的概念
湿法烟气脱硫在浆液洗涤剂的不同上分为石灰/石灰石法脱硫和双碱法烟气脱硫。湿法脱硫系统位于烟道的末端，由于脱硫过程的反应温度低于露点，所以脱硫后的烟气必须加热才能排放出去。其中脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高的石灰法脱硫系统最适合大型燃烧型重工业已经电站的应用。
1.2湿法烟气脱硫的原理
湿法烟气脱硫可分为物理和化学两种。在脱硫过程中不发生化学反应，只是单纯的吸收气体并且溶解于液体的过程叫做物理过程，反之就是化学过程。物理吸收的程度取决于气液平衡，如果温度越高，被吸气体的收量就会越低。由于物理吸收受外界温度的影响，速率较低，所以现在很少采用物理过程来进行脱硫；化学吸收的过程，是指被吸收气体与液体中的成分发生了化学反应，在反应的过程中降低了溶液表面上被吸收气体的分压，从而增加了吸收过程的推动力，降低了被吸收气体的气相分压提高了吸收效率。因此在大型工厂中比较常见。
1.3烟气脱硫技术应用的重要性
烟气脱硫是指出去烟气中的硫及其化合物（主要是指SO、SO2等），减少人们生产、生活中生成的二氧化硫等污染地球环境的硫及其化合物。我国是煤炭消耗大国，其中煤炭燃烧所产生的有害物质，及其释放的有害气体对地球的大气环境造成了很大的危害。我国在在要求经济快速发展的同时，也在强调保护坏境的重要性。日益关注环境安全卫生的今天，对烟气脱硫技术的要求越来愈高，因此在解决火电厂和大型重工厂燃煤排放烟气的脱硫问题上，烟气脱硫技术的应用越来越受到各个阶层人士的关注。
2湿法烟气脱硫自动控制系统设计
2.1湿法烟气脱硫自动控制系统的设计思想
控制系统一般采用工业先进的自动控制和过程控制两个关键的工艺环节过程控制。在脱硫自动控制系统中又可分为分段控制、集成控制和全局监控，在自动控制系统中，完成数据的采集处理、监控以及对设备的现场控制、数据存储、生产警报等，从而来实现对整个工厂的现代化、自动化控制与监督。
2.2湿法烟气脱硫自动控制系统设计的流程结构
在自动控制系统中分为监控管理层、数据服务器层、过程控制层以及现场设备层四个管理层次。其中监控管理层主要控制管理和监督，监督脱硫系统的运行、运行中所产生的数据以及整个脱硫系统的正常工作的流程；数据库服务只要是连接上下两层的，与过程控制层进行数据交换，存放过程控制层中所发出的数据信息，同时还与监控管理进行连接，进行数据交换，从而实现整个控制系统中的数据采集和整理，实现脱硫系统的自动运行。
过程控制层的主要任务是采集信息与过程控制。为了方便管理，降低企业成本，一些公司在过程控制这一环节采用了PLC分段式控制站作为现场控制站。控制站与现场的设备进行连接，实时对现场的数据和设备状态进行数据采集、预行处理以及存储和上传数据库服务器。在过程控制功能则通过控制站发出的各种要求和命令，实时接受和控制现场设备的启动和停止、控制变频器的运行频率和各个阀门的开度，从而实现整个湿法烟气脱硫自动控制系统的正常运行。
现场设备层则是由各个执行单位组成，执行单位采集和测量整个生产过程中产生的主要参数，并且将这些参数传送到数据服务层中去，现场执行设备接收监控管理层发出的控制命令，根据控制命令对现场各个设备进行开启和停止操控，从而保证整个控制系统的顺利运行。
2.3湿法烟气脱硫自动控制系统运行中需要注意的问题
在烟气脱硫系统中脱硫率与脱硫效果主要在于PH值的控制，若要在较短的时间内充分吸收硫化合物，降低烟气中硫的含量，对PH值的要求恰当，在脱硫的过程中还需考虑腐蚀对系统设备的影响。空中落差的存在是影响PH值在调节过程中出现速度矛盾与精度问题的关键，当系统检测到PH值到达系统设定的数值时关断了阀门，管道中存留的一些液体进入调节池，致使控制系统的准确性和快速性大大降低。如何选择准确的切换点，以及在自动控制系统中选择怎样的策略，是提高自动控制系统速度和精度的关键。
3发展湿法烟气脱硫自动控制系统的前景
我国工业发展迅猛，工业中产生的废气污染必须重视。我国工业废气中二氧化硫是主要的大气污染源。我国以煤炭为主要燃料能源，煤炭燃烧中产生大量的二氧化硫排放物，致使我过大部分地区深受酸雨的危害，导致建筑物被毁、农作物减产，直接危害着人们的切身利益。湿法烟气脱硫自动控制系统的研发在一定程度上能够减小二氧化硫及其他硫化合物的排放，利用科学的手段降低废气对大气的污染，间接地保护人民的利益。
近年来，大气污染物排放的标准被一次次提上国家重点关注社会的议程。国家利用强硬的手段来控制和指导工厂的安全生产，为脱硫自动控制系统的产业发展起了推波助澜的效果，我国脱硫技术迎来了蓬勃的春天。
结语
控制大气二氧化硫的污染，减小二氧化硫的排放量，已经成为保护大气环境的关键之所在。在控制硫及其硫化合物方面湿法烟气脱硫技术占据着越来越重要的位置，经过不懈的研究和实践，我国的烟气脱硫水平不断提高，相信在不久的明天，我们的生存家园会越加明艳动人。
参考文献
关键词：泡沫沥青发生机 自动控制系统 设计
中图分类号：U415.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-192-02
随着沥青路面就地冷再生技术得以很大推广，泡沫沥青作为添加剂因为其很强的适用性使得它在冷再生路面中得以广泛应用。对于泡沫沥青一般用泡沫沥青发生机来生产制得。国外的冷再生机的发泡设备有wirtgen、Bomag公司，但是价格昂贵。目前国产泡沫沥青发生设备刚刚起步，价位较低，但是操作性能有明显缺陷，如何提高发泡性能和减轻操作强度就显得越来越重要，本文就如何自动控制泡沫沥青发生机制取泡沫沥青做以下阐述。
1 控制系统设计目标
泡沫沥青发生机自动控制系统研究的主要任务就是给泡沫沥青发生器设计一套自动控制系统，将原来的手工操作系统改为以PLC为控制器控制的自动控制。在提高控制参数精度的同时，减轻操作人员的劳动强度。具体来说就是准确的控制沥青加热温度、参入的水的含量、沥青流量、气压、水压以及对设备的清洗。从性能上来说就这套控制系统就不同标号的沥青在准确控制的同时达到好发泡效果，控制精度有效，人机交互方便。
2 控制系统功能分解
沥青发泡试验机控制系统由故障诊断、人机交互、工作装置和电源开关等部分组成。基本电路系统包括基本的电源以及一些安全急停按钮。故障监测主要是在机器运行的过程中遇到故障时起保护发泡机和控制器的作用。人机交互是指利用步科MT4404T触摸屏用来进行操作的界面。工作装置系统就是发泡机的主要核心部分，包括沥青加热控制、沥青循环控制、沥青发泡控制、沥青中加水量控制、电源开关控制以及管道清洗装置等。
3 控制系统方案的设计
主控制器的性能对提高施工自动化程度，施工作业质量起着至关重要的作用，国内外主要采用DSP，单片机和PLC作为主要控制器，他们各有其特点。其中DSP数据功能强大，运算速度快图形显示能力强；单片机使用普遍门，技术成熟，运用普遍；PLC以逻辑控制为主，可靠性强、配置方便，并且有和触摸屏的互补优势，便于维护和管理。
针对所要完成的任务，本方案提出以西门子公司的S7-200系列可编程逻辑控制器。该系列产品可以满足各种自动化的需要，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决不同工业自动化问题时候，有很强的适应性。通过考察沥青发泡机的I/O点数以及型号信号类型，最后确定主控制器为S7-200系列CPU224XP型，以及作为模拟量输入的扩展模块EM235。
4 泡沫沥青发生机的控制关键技术
4.1 沥青加热温度的控制
沥青的粘度和温度成反比例关系。理论上较低的粘度，在发泡过程中当改变状态时就形成较大的泡沫，因此要获得满意的发泡效果，一般的沥青温度要在140℃以上。发泡机在工作过程中，用温度传感器进行测量，在开始工作时持续加热到与设定好的温度后，加热系统自动保温，当温度低于预设好温度的最低点后，加热系统继续加热沥青，实现恒温控制。
4.2 发泡用水量的控制
增加注入沥青的发泡用水量可以有效的增加产生泡沫的体积。因此增加发泡用水量可以增加泡沫的大小，使得膨胀率增大然而耽搁泡沫体积的的增加，减小了周围沥青薄膜的厚度，使得泡沫不稳定导致半衰期的减小。因此，膨胀率和半衰期与发泡率的用水量成反比关系。加水量的控制通过电子比例阀进行调节。在机器开始工作前预设好加入水的比例，机器根据沥青的流量进行自动控制加水量。
4.3 沥青流量的控制
沥青流量主要是根据机器的工作能力与实际的工作量进行确定的。通过多次实验将沥青泵的转速与沥青流量的关系计算出来。在后续的工作中，只需要将流量标定好输入到控制系统中，控制器会根据输入的流量值通过变频器改变沥青泵变频电机的转速，进而改变流量。
4.4 沥青的循环控制
在前面的各种工作都做完后，沥青进入循环着状态，只要不发泡，沥青就一直在管道中进行循环。根据设定好的间隔时间，沥青喷嘴处的电磁阀打开，沥青进行发泡，完毕后沥青继续循环，到了下一个间隔时间点，电磁阀继续打开，一直进行循环。
4.5 沥青发泡控制
沥青在发泡过程中是热沥青，加压后的水和空气共同作用的结果。在发泡时候，控制热沥青，水，空气三路的电磁阀同时打开，将热沥青，水和空气一起喷射到发泡腔内，进行发泡。发泡完毕后，所有电磁阀均关闭。
5 对于软件控制系统的实现
PLC的引脚分布图如图1，控制系统的主程序实现如图2。
6 结语
泡沫沥青机自动控制系统基于西门子PLC设计的连续控制系统，主要的功能是将试验机的功能进行强化后可以运用到实际的施工中。功耗小，控制精度高，稳定的要求也是该自动控制系统的一大优势。
参考文献：
[1] 何佳.泡沫沥青发泡工艺参数研究[D].长安大学，2010.
关键词：PLC 自动控制 可靠性
一、前言
PLC自动控制系统正越来越多地运用到工业现场控制当中。PLC，即可编程控制器，它是以微处理器为核心的通用工业自动控制设备，它面向控制生产过程、面向用户，对工业环境适应能力强，具有控制功能强、系统可靠性高、操作灵活方便、易于扩展、通用性强等一系列优点，在工业自动化、机电一体化、传统产业技术改造等诸多领域得到了相当广泛的应用[1]。但是在恶劣的工作环境下、保护程序使用不当、意外危急情况下，都有可能影响PLC的正常运行，甚至损坏设备，导致生产和安全遭到影响，造成非必要的经济损失和人身安全事故的发生。因此，分析PLC自动控制系统的可靠性，进而提高其可靠性，对工业生产及技术创新都有非常重要的意义。
二、PLC自动控制系统可靠性降低的主要因素
一个典型的PLC自动控制系统如下图所示。中央控制单元与下位机PLC之间用双绞线或光纤通讯方式，其取决于二者之间的距离。中央控制单元配有组态软件，用大屏幕实时监视界面，实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警等[2]。
虽然工业控制机和PLC自动控制系统本身都具有很高的可靠性，但如果输入给PLC的开关信号出现错误，模拟信号出现较大误差，PLC输出口控制的执行机构没有按要求动作，这些都可能导致控制过程出错，造成重大的经济损失，甚至人身安全也受到威胁。影响PLC自动控制系统可靠性的主要原因有以下几点：
1、输入给PLC的信号出错
由于机械振动、线路自身老化等因素造成传输信号线短路或断路，传输线缆出现故障，现场信号无法传送给PLC，造成控制出现错误；机械触点抖动，现场机械触点虽然只闭合一次，PLC却认为闭合了多次，虽然有其他防护措施，但由于PLC扫描周期太短，仍可能在计数、累加、移位等指令中出错，导致控制出错；机械开关自身出现故障，如触电接触不良，造成控制系统不能正常运行。
2、执行机构出错
PLC发出正确的动作指令，但控制负载的接触器不能完成可靠的动作，致使执行机构并没有按要求动作；控制变频器中变频器自身出现故障时，变频器所带点击电机并没有按照要求执行动作；执行机构中各种电动阀、电磁阀开关功能出现故障，该开的没能打开，该关的没能关，导致执行机构没能按照PLC的控制指令来动作，使系统无法正常工作，降低自动控制系统的可靠性[3]。
3、PLC未能良好接地
由于PLC接地效果差，未能采用专用接地或共通接地，或接地点离PLC距离较远，都有可能导致PLC控制过程受到影响，导致PLC自动控制系统可靠性的降低。
要提高整个PLC自动控制系统的可靠性，必须从多方面出发，诸如设计完善的故障警报系统，系统良好的接地，提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性等，使PLC系统本身能排除故障或者提示工作人员排除故障，让系统安全、可靠、准确地工作。
三、提高PLC自动控制系统可靠性的措施
1、设计并安装完善的故障报警系统
为了提高PLC自动控制系统的可靠性，我们在系统的设计中采用了3级故障显示与报警系统。1级故障显示系统设置在控制现场的各控制柜面板内，用指示灯指示设备正常运行和显示故障情况，当设备正常运行时应指示灯亮，当设备运行有故障时，指示灯以1Hz的频率闪烁。为保证指示灯泡意外损坏而不能正确反映设备工作情况，专门设置了故障复位/灯测试按钮，在系统运行任何时间持续按该按钮3s，所有指示灯应全部点亮，如果有不亮的，即说明该指示灯已损坏，应立即更换，该按钮复位后指示灯回复到原工作状态。2级故障显示系统设置在中心控制室大屏幕监测显示器上，当设备出现运行故障时，可以文字方式显示故障类型，工艺流程图上对应的设备闪烁，该故障亦被记录在历史事件表中。3级故障显示系统设置在中心控制室信号箱内，当设备出现故障时，信号箱将以声、光报警方式提示工作人员，及时排除故障[4]。在处理系统故障时，需将故障进行分类，有些故障比较严重，需停止系统运行；但有些故障对系统工作影响不大，系统可带故障运行，可在系统运行中进行故障排除，这样可大大减少整个PLC自动控制系统停止运行的时间，提高系统可靠性的同时，还可减少不必要的生产损失。
2、确保输入信号的正确性
要提高现场输入给PLC信号的正确性，可采取以下措施：
（1）选用可靠性较高的电气元器件，减少由于传输信号线缆、各种开关和变送器等自身出现故障，造成传送信号线短路、断路或触电接触不良，变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等的概率。
（2）鉴于PLC自动控制系统自身的特点，利用信号之间的关系来判断信号的可信度。例如，进行位移控制，两点之间的距离以及被控物体的运动速度均是已知的，如果这时限位开关送给PLC的信号和估算位移相差较大，则判断可能是限位开关出现故障，通过故障报警系统提示工作人员检查该限位开关。又如各储液槽有上下液位限位保护，当限位开关动作时传输信号给PLC，判断这个信号是否真实可靠，可以在梯形图中将此信号与槽液位计信号进行对比，如果液位计读数也在限位位置，说明该信号是真实可靠的；相反，若该液位计读数不在限位位置，判断可能是液位限位开关出现故障或传输信号线出现故障，同样通过报警系统提示工作人员进行维修，排除故障[5]。
采用了上述措施之后，可大大提高现场输入给PLC的信号的可靠性，从而达到提高整个PLC自动控制系统的可靠性的目的。
3、提高执行机构的可靠性
当现场的信号准确地输入给PLC之后，PLC执行程序，将结果通过执行机构对现场装置进行控制。如果执行机构出现故障时，负载将不能按要求动作，造成损失。最常见的执行机构是接触器和电动阀。
当负载由接触器控制时，启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制，启动时接触器应可靠吸合，停止时接触器应可靠释放，以保障接触器控制的执行机构准确运行。
当开启或关闭电动阀时，根据阀门开启、关闭的时间不同，设置延时时间，经过延时检测开到位或关到位信号。如果这些信号不能按时准确返回给PLC，说明电动阀可能有故障，由故障报警系统来显示，提示工作人员对其进行维修处理。
四、结论
PLC自动控制系统的可靠性设计是一个复杂的问题，在设计和应用中应从多方面出发，具体问题具体分析，将系统的各个部分紧密联系起来，综合设计，采取科学合理的措施以提高系统的可靠性。
参考文献：
[1]周志敏，纪爱华.可编程控制器实用技术问答[M].北京：电子工业出版社，2006.
[2]程周，电气控制与PLC原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2008.
[3]李海宁，李智敏.PLC控制系统的抗干扰分析[J].煤矿机械，2005，11.
关键词：糖厂 烟气脱硫 自动控制系统
1、 引言
随着国家集约型经济理念的日渐深入和环保要求的提升，不少耗煤企业开始重视生产过程中三废治理装置的配备与使用。为实现制糖企业循环经济的发展和综合效益的提升，一些规模大的糖厂已经在立项技改项目，投资技改环保工程建设及配套工程，其中最重要的就是烟气脱硫工程。我国的煤资源储量非常丰富，我国的一次能源来源中，煤炭占据主要地位，达四分之三以上。由于能源结构的不合理，对煤资源使用过于偏重，导致我国环境污染问题日益严重。煤炭通过燃烧转换为能量，其间排出二氧化硫等气体，严重影响了环境空气质量，所以糖厂的燃煤锅炉烟气脱硫除尘改造工程就显得至关重要。当前，我国有不少企业均引入了脱硫系统，但其缺陷在于自动化水平不够高，难以达到预期的调节品质。所以如何设计一套自动化程度高的烟气脱硫控制系统，是一个亟待解决的问题。本文针对烟气脱硫工艺进行研究，在此基础上从入口压力控制、吸收塔SO2脱除率、石膏脱水、石灰石浆液密度、吸收塔液位等方面阐述了自动控制系统的功能与原理。本文对于蔗糠煤粉锅炉烟气脱硫装置技改工程项目具有很好的借鉴意义。
2 、烟气脱硫自动控制系统设计
2.1 自动控制系统框架设计
下图所示即为本研究所设计构建的基于工控机和PLC的烟气脱硫自动控制系统。
图：基于工控机和PLC的烟气脱硫自动控制系统
图中，系统上位机选择的是西门子工控机，选用工控机的目的是增强抗干扰能力；数据处理功能需要通过上位机和下位机的密切配合来实现，因而本研究选取的下位机是西门子PLC。上下位机之间的通讯则通过适配器实现。为了增强系统自身的安全可靠性，配置美国艾默生的不间断电源。此外，系统配置的设备包括戴尔公司的彩色显示器、惠普打印机。脱硫系统通过传感器采集信号数据，由PLC初步处理后传输至工控机进行显示和分析，相关的操作则通过控制电路与执行机构传输至脱硫系统，实现自动控制。
2.2 脱硫系统模块的功能设计
2.2.1 烟气脱硫系统的入口压力控制设计
为了弥补烟气脱硫系统的压力流失，配置了增压风机模块。增压风机模块可以结合具体的压力值进行自动或者人工调节，从而把烟气脱硫系统入口压力值控制在限定范围之内。结合设备旁路档板前后压差的变化来为控制回路的压力值进行反馈，从而使压差尽可能趋近于0。出于增强烟气脱硫系统压力调节性能的目的，本设计也把来自糖厂锅炉的负荷实时数据作为调节的前馈参数。一旦检测到糖厂锅炉的实时负荷变化值达到了临界点，则通过回馈数据启动增压风机的负荷调节程序，从而能够降低从引风机装置到烟气脱硫系统入口处的压力变化值，实现优化烟气压力控制回路调节能力的目的，还能降低烟气压力回路对糖厂锅炉的负面效应。考虑到增压风机模块能够对锅炉主机组产生一定的扰动，所以以上的设置也对主机风起到保护作用。
2.2.2 烟气脱硫系统脱除二氧化硫的设计
烟气脱硫系统对于二氧化硫的脱除率大小取决于在系统吸收塔里添加的石灰液总量。在实际操作中，通过对锅炉所拟定的二氧化硫预期脱出效果来确定加入吸收塔的石灰液。考虑到调节碳酸钙流量的时候会对系统吸收塔浆液的酸碱度产生影响，所以要把浆液的酸碱度控制于合理的区间之中。当浆液的酸碱度过于偏酸，则结合事先拟定的算法与系数对碳酸钙流量进行提升。这就表明必须实时对吸收塔的实际酸碱度进行测量与反馈。此处在石膏排出泵排出管道中布设2套传感器装置，实时测量吸收塔的实际酸碱度，并把酸碱度值和与现拟定的数值进行对比，结合对比结果，由事先的比例积分算法生成具体的酸碱度调节系数，来通过调整调节阀的开度实现此时所需的碳酸钙流量。
2.2.3 烟气脱硫系统石膏脱水控制方案的设计
系统实时测量石膏体的高度，并依此为依据用变频器来对带式过滤器的过滤快慢进行控制。当碳酸钙液的密度已经趋近所拟定的排放值的时候，激活石膏排出泵，将其从系统吸收塔里排走，碳酸钙液被排出后，流过石膏漩流模块进行浓缩处理，并将处理完毕的石膏液送至传输机，继续来调整石膏体的高度。
2.2.4 烟气脱硫系统碳酸钙液密度控制方案的设计
碳酸钙液密度控制的启动信号来源于两个参量，分别是（1）浆液的进水量数值；（2）碳酸钙传输模块的传输速度。在具体控制时，同时监控和对比碳酸钙出口处的浓度值以及进口水流量值，来调节水阀，从而实现对工艺水流量的控制，并进而调节出口密度。
2.2.5 烟气脱硫系统吸收塔液位控制方案的设计
吸收塔以水冷却的方式对热烟气温度进行控制，而气化后流失的水则以除雾器来补充至合理的量。除雾器通过配置在电动阀门之上的间隔开关控制除雾器的冲洗操作，系统预先设定锅炉吸收塔液位的计算方法，得出除雾器启动的间隔时间，进而控制除雾器的冲洗周期，实现烟气脱硫系统吸收塔液位控制。
3、结束语
实践证明，在糖厂引入烟气脱硫在点控制系统之后，能够达到预期的控制效果，控制系统运行可靠性高，系统管理人员可以准确对工况进行调整，使之适合生产过程的实际需求，在很大程度上减少了烟气脱硫的工作量。
参考文献：
[1]王顺祥.火电厂烟气湿法脱硫自动控制系统探讨与改进[D].重庆：重庆大学，2006.
关键词：电气；自动控制系统；功能；监控；接口中图分类号：F407.6文献标识码：A
一、电气自动化控制系统的综合功能概述
以下为电气自动化控制系统简析图，从下图可以清晰的看出电气自动化控制系统中各部分的关联和影响。
图 电气自动化控制系统简析图
结合目前常用单元机组的运作模式和电气自动化的控制特点，可以将发电机上某一变压器组同电源等电气控制全部纳入ESC监控模式下。它的综合功效是：
形成发变组断路器220kV/500kV的出口，从而隔断开关控制和操作；
控制发电组、厂高变以及励磁变压器的保护程序；
形成包括启励和灭磁操作以及切换增减磁控制方式的操作组成的发电机的重要励磁系统；
同时变组断路器出口将自动形成开关自动化并允许手动操作的同期并网；
高压6kV厂用电源的监视及操作、厂用电压快切装置状态的操作、监视及低压自投控制装置；
380V的低压厂用电源的系列自投装置控制；
允许两台机共用的变压器操作控制程序；
保安电源及柴油机组的操作控制程序；
监视直流系统及LPS系统。
同时，因为电力自动控制系统在发变组的主保护及安全自动装置部分要求必须全部实现在DCS中，目前尚未得到发展，不过值得肯定到是，已经与DCS要扣实现连接，可以通过这一系统进行追忆事故的实现，这也属于通讯信息自动化装置。
二、电气自动控制技术的应用
电气自动控制系统对企业的设备运行会产生很大的影响，为保证电气设备操作的稳定运行，企业要积极引进先进的自动控制技术。从现有的自动控制系统结构看，需要引进的自动控制技术有自动化技术、一体化技术、智能化技术等等，电气设备操作人员要根据实际情况合理运用。
（一）自动化技术
实现生产自动化是企业引进的第一技术，与早期传统的人工作业模式相比，自动化技术的运用满足了机械生产的需要。对于高难度的生产作业模式，若坚持人工生产则会造成电气设备故障，电气自动化生产技术的运用提高了设备的使用性能。
（二）一体化技术
一体化生产技术包括两方面：一是“人机一体化”，生产人员与机械设备之间的运行实现一体化操作，促进了生产效率的提升；二是“生产一体化”，现代化生产流程不再局限于某一个操作环境，而是将操作、告警、故障、调控等多个环节融为一体。
（三）智能化技术
当前，计算机技术在电气设备控制中得到了广泛的运用，以计算机为控制中心的先进生产模式正积极推广。智能化生产操作模式成为了企业的新方向，其能够完全摆脱人工操作设备的开采方式，只需通过计算机操作即可达到预期的控制效果，智能化技术的安全性、稳定性、可靠性良好。
（四）监控功能的应用
监控方式集中化
综合电气自动控制系统的设计，实现集中监控是较简单的设计方法，对控制站防护的要求一般不高却可以实现极方便的维护。其特点是把全部的系统功能集中在单一处理器上再进行综合处理。自然，其缺点十分明显，全部的设备投入监控操作，必然出现因目标对象的增加而增加主机压力，使电缆、投资大幅度增加，而超出最佳距离的电缆也会在一定程度上干扰系统可靠性。并且，通过刀闸隔离实现闭锁和断路器连锁而采用的硬接线时常因节点连接不到位尤其是辅助接点部分，从而使结果并不理想甚至设备无法正常操作。要达到效果理想的目的必须通过二次接线实现，而查线复杂、维护量大，也可能带来一些不必要的错误操作，这样的方法实际上并不是理想的。
2、远程及现场监控的同时实现
远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高，但这样的方式对电缆和安装费用的消耗很少，且可靠性、灵活性并存的特殊性，只适用在较小的部分。而与之相反的全场电器自动化控制系统的构建，则使用现场总线的监控方式，而且随着以太网和现场总线这样的网络科技的发展普及，电气自动控制系统的智能化也有了一定的基础并逐渐实现和发展。
现场监控的通讯总线是由串行连接的智能设备及自动化系统实现数据的双向传输，这根串行电缆可以有效的链接起中央控制室的PC、监控软件、PLC以及CPU，并且连接上远程的变频器、仪表及马达启动器和低压断路器等设备。如此，大量的信息被中央控制器采集上来，达到良好的效果。这相对于远程监控，现场总线的形式更有针对性目标，不同区域具备不同功能，并且具备远程监控的全部优点还补充了那部分不足。不仅降低耗费还使各功能装置相对独立、实现网络连接和其灵活组态，并同时提高了系统的可靠性使系统不会因单一装置出现故障或连接问题而影响整体系统的运作甚至瘫痪，
电气自动控制中监控系统存在问题及运行建议
（一）存在的问题
1、ECS接口问题
目前我国DCS硬件普遍采用的都是进口设备，然而进口的DCS通信开放性在很大程度上受到限制，导致ECS与DCS的接口存在一些问题，并体现在以下两个方面：一方面是一般情况下DCS系统较为侧重于机炉控制，对于电气自动化的控制开发受到一定限制，因此无法接受来自ECS的更多数据；另一方面是DCS系统的扫描周期较快为大约200MS，然而通讯周期、数据长度、信息量的多少对通信的实时性都存在一定的影响，因此ECS通信速率具有不稳定性。
2、系统接入问题
当前，我国大多发电厂电气系统与DCS相连接，采取“硬链接”方法，但是这种方法的经济性不佳，需要投资量较大，而DCS采取按“点”收费形式，每一个“点”的增加，都涉及到电缆与DCS连接的增多，增加了投资。
3、电气联锁问题
在发电厂运行过程中，涉及到各种联锁回路问题。虽然支撑联锁反应的原理较为简单，但是由于电气自身操作较为复杂，再加上通信不稳定状态，可能造成通信中断问题，引发联锁失效。因此，在选择联锁通信时，大多为“硬接线”形式。
（二）运行建议
1、接口问题
结合实际情况来看，一些功能不适合通过DCS而实现，这就需要充分考虑DCS与装置之间的接口问题。另外，有关电除尘程控系统、网控计算机监控系统等如何与DCS相连接，也是需要关注的问题。如果出现接口处理不当问题，将对DCS监控功能的顺利实现造成影响；有关接口的连接问题，可包括通信VI网络连接、硬接线连接等两种形式。当前，我国国内已经加快研究并应用硬接线方式。在网络速度与电气设计需求相符的情况下，也可考虑采用VI网络连接。
现场总线
对于现场总线的设计，可以结合具体的工程情况、控制对象、控制范围等，设置不同的段。例如，既可以在较为分散的开关柜中布置，也可以在相对集中的办公楼、专用房间等进行电气分场布置。
有关机组公用电气系统问题
在两台机组的公用电气系统中，如备用电源、高压起动等，通过DCS公用控制网实现控制作用。在DCS公用系统中，形成相对独立的公用控制网络，并与另外两台机组相连接，可以将数据纳入到DCS系统中。任何一台机组的操作人员，都可以在权限范围内进行公用系统操作处理，但是应该注意到，在DCS系统之间需要通过软件支持闭锁功能，确保在同一时间，仅有一项操作为有效状态，确保各项工作有序开展。
四、电气自动化控制系统的发展趋势
OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现，IEC61131的颁布，以及Microsoft的Windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机／服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。
正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。Internet／Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。
结语
综上，从长远角度考虑，企业在控制电气设备过程中要采用先进的控制系统，自动化控制系统的运行可提高设备操控的效率，降低操作人员从事生产的难度。为了让自动控制系统能够高效运行，企业必须制定针对性的技术方案保证设备的正常运行。
参考文献
[1]崔志强，杨忠彪．DCS系统在火电厂电气控制方面的应用[J]．沈阳工程学院学报（自然科学版），2007.1.
关键词：冷床；棒材加工；自动控制；PLC
中图分类号：TP278 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）01-0009-01
1 前言
棒材轧钢厂通常包含加热炉加热轧机轧制裙板辊道过跨冷却冷剪收集包装等流程，在成层区域和裙板辊道之间的冷床为过跨冷却使用的基本模块，起到空冷棒材的用途和把棒材输送至冷剪区成层设备上，冷床在完整的工艺流程中是非常重要环节，以及其自动化的程度对生产有着非常重要的作用。
2 主要技术手段与总体设计思路
冷床卸钢是通过两个拖动拉杆同时进行操作，采用液压制动器制动。卸钢时的全段辊道以一个特定速度进行，经人工手动方式来确定辊道速度，这个过程是通过调整变频器面板的可调电位器来实现的。由于钢材在辊道上做的是加速运动，所以会慢慢拉长和下一支钢的距离长度。棒材生产线冷床上卸钢机构的裙板动作对冷床设备的稳定运行具有至关重要的意义。如果裙板动作出错，下游工艺线可能受其影响而产生较严重的错误，因此必须在上卸钢机构设置强约束条件，一方面裙板的动作周期需要谨慎的设定并且需要多次实验和修正来确定，另一方面必须使裙板的抛钢信号和冷床的步进动作信号产生互锁关系，以避免抛钢过程中动齿条动作造成“跑钢”的情况。
当今社会由于大规模集成电路的广泛应用，可编程序控制器得到了空前的发展和应用，目前企业的目标都是工业自动化，在工业自动化工艺的条件下，可编程序控制器PLC被大量的应用在步进式冷床中，其在软硬件方面的对推动轧钢过跨冷却技术的保障使企业受益匪浅。为了减少热停工，增强轧制流水线的安全运行，并进一步增强系统控制功能，在系统中加入一套升级后的PLC控制装置，通过PLC对冷床和轧机分别进行网络控制。
3 冷床自动控制系统的设计与实现
自动控制系统的设计需要从硬件和软件两个方面来考虑。对于硬件的器件选型首先要能够满足系统的控制要求，其次必须考虑节约成本和便于扩展、改造、维护。另外，为了保证系统安全稳定运行，避免意外事故造成设备或者人身损害，即使在硬件O计方面有一些冗余也是可以接受的，也就是说，必须充分考虑系统运行过程中可能存在的隐患，然后对其加强检测和控制。冷床自动控制系统上钢装置在某一特定时间点将倍尺飞剪切后的轧件送到冷床上，倍尺剪剪切的长度，水冷辊道的速度，精轧机末架速度都会对冷床上的轧件造成影响。对于软件的设计，开发人员在对一个可编程控制器设计自动化项目时大都采用以下基本步骤，如图1所示。其中生成一个组态图是一个关键步骤：生成符合设计要求的文档之后，紧接着要确定项目要求的控制设备种类，以及可编程控制器的结构通过由工艺流程的模板进行确定。一般生成的组态图需要指定以下要求：CPU类型；I/O模板的类型和数量；物理输入和输出的组态。
分析冷床自动控制系统的逻辑流程，根据其工作流程设计了冷床自动控制系统的硬件，使用SIMATIC STEP 7软件对硬件进行组态，对SM321模块和SM322模块的信号进行定义，并进一步完善冷床控制系统PLC程序的设计。工业以太网则被应用于PLC各系统以及与人机界面HMI中；在HMI上，根据操作规程，工人选择上钢装置的组数、中位停留时间还有上钢延时时间。最终，PLC通过各种设定值和信号来控制上钢装置液压阀的动作。
4 结语
本文在对冷床自动控制技术研究的基础上，进一步完善了自动控制系统的设计，并从硬件和软件两个方面来考虑工业自动化对冷床工艺的要求。硬件主要从安全以及冷床自动控制系统上钢装置两方面作为出发点，运用软件工程的设计方法与原则实现了主要功能模块，完成了自动化解决方案，并对设计程序结构进行了研究。
参考文献
[1]王卫兵，高俊山.可编程控制器的原理及应[M].北京：机械工业出版社，2002.1.
关键词：PLC控制；可靠性；对策
中图分类号：TN830文献标识码： A
引言
随着经济的不断发展，工业化、信息化、现代化的进程不断加快，企业为了不断促进生产、提高自身的竞争力，在生产过程中采用PLC控制系统已经成为了其必然的选择，但PLC控制系统的可靠性仍存在问题，影响PLC控制系统可靠性的因素较多，在设计PLC控制系统时要遵循一系列的原则，才能实现PLC控制系统的可靠性设计。本文将对影响PLC控制系统可靠性的因素进行介绍，并阐述PLC控制系统可靠性设计的原则，同时将提出提高PLC控制系统可靠性的对策
一、常见控制系统可靠性降低的原因
1、影响现场信号错误的原因
1.1 常见的影响
现场信号中较为常见的影响是由传输信号或短路现象引起的，这主要是由于受到机械拉力或是本身线路老化的影响，而且在外界因素影响下也极易导致现场信号出现中断的情况，一旦这些因素存在，则会导致现场信号传输出现故障，使信号无法正常的进行传输，P L C 控制系统由于接收不到准确的信号，从而导致其在运行过程中出现错误变动。
1.2 点抖动
在现场接触的过程中，虽然仅仅是一闭一合的过程，但是其在P L C 管理之中确认为已经闭合了多次，因此虽然在线路中添加了滤波电路器，但是其软件的微分指令仍然会发出，进而造成了严重的错误控制现象。
1.3 现场变送器
在机械开关产生故障的过程中，由于开关自身存在着质量隐患和接触不良，使得变送器在运行的过程中其中从在的非电量偏差较大，进而引起在工作中控制系统无法正常的进行工作。
2、影响执行机构出错的主要原因
控制负载的接触不能可靠动作，虽然PLC 发出了动作指令，但执行机构并没按要求动作。
由于执行机构没有按P L C 的控制要求动作，各种电动阀、电磁阀该开的没能打开，该关的没能关到位，导致系统无法正常工作，系统可靠性被降低了。要使得整个控制系统的可靠性得到提高，必须做到提高执行机构动作的准确性和输入信号的可靠性。只有这样，当P L C 发现问题时，才能够做到及时并准确的用声光等报警方式向工作人员报警，再由相关工作人员去排除故障，使得系统恢复正常工作。
二、加强 PLC 自动控制系统可靠性的措施探讨
1、加强输入信号的可靠性
加强输入信号的可靠性是保障 PLC 自动控制系统可靠性的重要手段。 ①在进行变送器和开关的选择时，要尽量选择可靠性较高的产品， 从而有效的避免在使用的过程中出现信号线短路及接触不良的现象；②进行程序设计的过程中，要增加数字滤波程序，以更好的增加输入信号的可靠性。 同时，要保障输入接口电路的抗干扰能力， 以避免因为触点抖动或者干扰脉冲而引起的信号输入错误。 对于输入接口电路抗干扰能力提高的方法主要有以下几点：a. 加强对光耦接合器的应用，以提高抗干扰能力；b.利用电阻电容滤波等滤波电路，提高抗干扰能力；c.利用信号之间的关系判断信号的可信程度，以提高读入 PLC 现场信号的可靠性；d.在输入触点之后加定时器，保证触点在稳定闭合之后才有进行响应。
2、加强执行机构的可靠性
加强执行机构的可靠性也是保障 PLC 自动控制系统可靠性的重要措施。 其关键是要保证执行系统能够按控制的要求来工作，当执行系统出现故障时，要及时的予以纠正。 要对由负载控制的控制器进行检查， 保障在启动时接触器可以可靠闭合，而在停止时，能够很好的释放。 在阀门开启或关闭的过程中，根据时间的不同，来设定延时时间，通过延时对开到位或者关到位的信号进行检测，如果是信号不能够准确的反馈，则说明存在故障，要对故障进行报警处理。 前提是要设计好完善的故障报警系统， 后面会对故障报警系统的完善进行详细的分析。 确定故障以后，进行故障修复，在故障排除以后保证接触器的闭合性能， 最终达到保证执行系统能够顺利的按控制的要求进行工作的目的。 从而有效的保证执行机构的工作可靠性。
3、完善故障报警系统
完善故障报警系统是促进 PLC 自动控制系统可靠性的重要措施。 一般在自动控制系统的设计当中，故障报警系统可以分为三级。 一级故障报警系统设置主要控制现场的控制面板，指示灯的指示来表明是否有故障存在， 设备是否能够正常运行。 当指示灯亮时，说明设备在正常运行当中，当指示灯闪烁时则提示设备运行故障。 通常状况下，还设置了指示灯监测按钮，一般按下按钮 3s 以上，指示灯全部都会变亮，如果是指示灯不亮，则说明指示灯已经损坏，应该立即进行更换，以免影响故障报警系统的正常工作。 二级故障报警系统显示一般设置在中心控制室，安装在人机接口监视器上面，如果设备出现故障，则会有相应的文字显示出现故障的类型，同时，在工艺流程图上面会有对应的设备闪烁，在历史时间表上面，也会有对故障的记录。 三级故障报警系统的显示一般设置在中心控制室的信号箱之内，如果设备出现故障，则信号箱会利用声、光等报警方式进行报警，以提示工作人员故障发生，及时进行故障的处理。 在对故障进行处理的过程中，也要注意根据故障的类型进行分类的处理， 有些故障可以在系统运行的过程中进行处理，以提高系统的运行水平。
4、强化安装管理及维护
强化安装管理及维护是加强 PLC 自动控制系统可靠性的重要措施。 ①在进行安装的过程中，要严把质量关，以减少故障的发生几率；②在系统安装完成以后，在使用的过程中要加强对设备的维护及检修，同时要保证检修的质量，对技术线路的改动和系统改造要做好相关的记录，也便于后期的维护；③加强维护管理能够有效的保障 PLC 控制系统的可靠性， 主要的设备维护部位主要有以下几个：信号模板及寿命元件输入、输出中间继电器、中央处理单元、电源、安装状态等等；④要加强对安装和维护过程中人员的管理， 保证施工及维护人员的能力能够达到相关的技术要求，能够熟悉相关的流程，而且要具备一定的计算机水平。 因此，要选择合适的人员，并且加强对相关人员的培训，确保其能够达到相关的技术水平及能力。
结束语
P L C控制系统的高效、可靠运行，则需要在其运行过程中采取切实有效的措施来对影响系统可靠性的因素进行防范，针对于不同因素所产生的原因，从而在设计和编程中采取科学合理的技术措施，并在实践工作中进行不断完善和改进，有效的提高PLC自动控制系统的可靠性，使其性能更好的发挥出来，加快社会和经济的发展和进步。
参考文献
[1]陈友莉.PLC自动控制系统可靠性浅谈[J].电气工程应用,2014,01:30-32.
[2]孙海林.PLC自动控制系统可靠性及其提高方式的研究[J].电子技术与软件工程,2014,04:252.
【关键词】污水处理；纤维滤池；自动控制
近年来，纤维滤池在污水深度处理领域中得到了广泛的应用。但由于滤池设备较多，工艺繁杂，如果采用人工手动操作，操作强度非常大，且效率低下，很难达到理想的效果，而采用自动化控制技术，不但可以实现可靠、完善的控制，而且可以大幅减少劳动强度，有效降低能源消耗，从而达到降低处理成本的目的。
1、纤维滤池工艺简介
纤维滤池由池体、滤料、滤板、布水系统、布气系统、滤料密度调节装置、管道阀门、反洗水泵、反洗风机、电气控制系统等组成。
纤维滤池工艺主要由过滤和反冲洗两部分构成。当滤池过滤时间达到规定的时间，便需要对滤池进行反冲洗操作，以防滤板堵塞。
在一个中、大型的污水处理中，一般有多个滤池单元同时运行，这些处理单元既相互独立，又相互关联，为了确保良好的处理效果，各个处理单元之间必须协调运行。现举例说明如下。
某污水处理厂纤维过滤环节，包括1个反冲洗泵房和18个纤维滤池。反冲洗泵房反冲洗风机3台，反冲洗水泵2台。每个滤池设原水进水阀、过滤出水调节阀、反洗进气阀、反洗进水阀、反洗排水阀和超声波液位计1台。
每个滤池的过滤是独立进行的，而反洗风机与反洗水泵是18个滤池共用，只能反冲洗完一格滤池再反冲洗另外一格，不能同时反冲洗两格滤池，这就需要协调各个滤池的反冲洗顺序，以确保每个滤池在需要反冲洗时能尽可能快的进行反冲洗。
2、纤维滤池自动控制系统设计原则
纤维滤池阀门众多，容易因操作不当或阀门故障引起滤池满溢，从便于维护角度来考虑，需要在现场能对每格滤池进行直观的操作，可遵循“分散控制”的原则。
从滤池之间的反冲洗排序协调来考虑，需要能对各格滤池反洗工况进行排序协调和管理，可遵循“集中管理”的原则。
3、纤维滤池自动控制系统的组成
纤维滤池自动控制系统一般由上位监控显示系统、现场控制系统组成，后者又分为就地控制系统和集中管理控制系统。
上位监控显示系统
上位监控显示系统常设置于污水处理中央控制室，设工程师站计算机、操作员站计算机和数据服务器。
工程师站计算机采用Windows XP操作系统，组态监控软件采用iFIX 5.0开发版，用于开发、运行、维护上位监控显示系统。
操作员站计算机采用Windows XP操作系统，组态监控软件采用iFIX 5.0运行版，用于运行上位监控显示系统。
数据服务器采用Windows 2000 Server操作系统与数据库Microsoft SQL 2000，组态监控软件采用iFIX 5.0开发版，用于保存历史数据，以及现场过程数据的采集。
上位监控显示系统接入厂区光纤工业以太环网。
上位监控显示系统可以直观的对每格滤池及反冲洗泵房的所有设备状态进行实时监控，跟踪各格滤池过滤及反冲洗工况，并为各格滤池快捷设置过滤及反冲洗工艺参数。
现场控制系统
反冲洗泵房设集中管理控制系统，采用稳定抗干扰能力强的可编程控制器PLC与人机界面HMI，上接厂区光纤工业以太环网。系统除对泵房反冲洗水泵、反冲洗风机状态与操作进行监控外，还对就地单个滤池控制系统的反洗工况进行排序协调以及自动反冲洗过程控制。
每格滤池设就地控制系统一套，采用稳定可靠的可编程控制器PLC与人机界面HMI，另采用支持环网的电换机，通过各就地控制系统网线互联，构成网线子环网，上接厂区光纤工业以太环网。系统对所在滤池的阀门状态与操作、液位高度进行监控并上传滤池反洗工况。
4、纤维滤池自动控制过程
恒水位过滤
纤维滤池的过滤过程可分为“手动”与“自动”两种控制方式。
“手动”控制方式，通过在就地控制柜人机界面或上位监控显示系统开启滤池进水阀，根据采集的滤池液位，调节过滤出水调节阀的开度，来保证滤池的水位保持在一定高度。
“自动”控制方式，通过在就地控制柜人机界面或上位监控显示系统直接选定“自动”模式，由程序自动控制滤池进水阀的打开，通过实时采集的滤池液位与固化在程序中的滤池设定水位的比较，采用PID控制自动调节过滤出水调节阀开度，以保证滤池液位在设定水位高度上下小幅波动。考虑到超声波液位计的检测速度，一般PID调节周期取大于1分钟。
反冲洗优先级及排序
一般情况下，纤维滤池的反冲洗请求类型分两类：过滤时间到反冲洗请求，强制反冲洗请求。后者的优先级要高于前者。
当滤池过滤时间超过工艺设定的最大过滤周期时，将由滤池就地控制系统向集中管理控制系统发送过滤时间到反冲洗请求。当多格滤池过滤时间均超过过滤周期且发送反冲洗请求，这就需要集中管理控制系统对发送了反冲洗请求的滤池进行排序，明确滤池的反冲洗顺序。
而由操作人员人工选定的请求进行强制反冲洗的滤池优先级要高于时间到反冲洗的滤池，这就需要将强制反冲洗的滤池插队排到时间到反洗请求的滤池之前，且多个强制反冲洗请求的滤池之间同样需要明确反冲洗顺序。
反冲洗排序只是满足反冲洗条件而未开始反冲洗的滤池参与，已开始反冲洗的滤池不参与排序，其反冲洗过程不受排序影响。
自动反冲洗
滤池的反冲洗一般采用气冲洗、气水联合冲洗、水冲洗的工艺步骤。
在气冲洗环节，滤池就地控制系统自动关闭进水阀与过滤出水阀，开启反洗进气阀与反洗排污阀，向集中管理控制系统发送开始气冲洗的请求，后者接受请求，开启反冲洗风机，按工艺设定的时间运行后，发送气冲洗完成信号到前者。
就地控制系统接受集中管理控制系统命令，自动开启反洗进水阀，向后者发送开始气水联合冲洗的请求，后者接受请求，开启反冲洗水泵，按工艺设定的时间运行后，关闭反冲洗风机，同时发送气水联合冲洗完成信号到前者。
就地控制系统接受集中管理控制系统命令，自动关闭反洗进气阀，向后者发送开始水冲洗的请求，后者接受请求，开始计时，按工艺设定的时间运行后，关闭反冲洗水泵，同时发送水冲洗完成信号到前者，前者接受命令，关闭反洗进水阀。
反冲洗结束后，滤池开始新的过滤周期，就地控制系统自动开始恒水位过滤控制。
