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控制系統(tǒng)論文

時(shí)間:2024-08-12 08:37:43 畢業(yè)論文范文 我要投稿

控制系統(tǒng)論文通用15篇

  在平時(shí)的學(xué)習(xí)、工作中,許多人都寫過論文吧,論文對(duì)于所有教育工作者,對(duì)于人類整體認(rèn)識(shí)的提高有著重要的意義。你知道論文怎樣才能寫的好嗎?下面是小編收集整理的控制系統(tǒng)論文,歡迎閱讀與收藏。

控制系統(tǒng)論文通用15篇

控制系統(tǒng)論文1

  摘要:機(jī)電一體化技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、船舶制造、機(jī)床生產(chǎn)、陸地及海上鉆井系統(tǒng),是我國(guó)工業(yè)科技的重要組成部分。機(jī)電一體化主要是綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、智能控制技術(shù)、軟件編程、遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù),根據(jù)實(shí)際需要,合理布置設(shè)備及資源,實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊共同運(yùn)作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升,優(yōu)化整體系統(tǒng)的功能。本文就以海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng)為例,首先對(duì)機(jī)電一體化的概念和發(fā)展進(jìn)行了闡述,分析了其在海上鉆井系統(tǒng)給的具體應(yīng)用,指出了未來機(jī)電一體化應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì),旨在突出機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值,保證海上鉆井系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

  關(guān)鍵:機(jī)電一體化;海上平臺(tái);鉆井系統(tǒng);應(yīng)用策略

  引言

  目前,隨著陸地能源的逐漸減少,現(xiàn)在海域能源開發(fā)已經(jīng)成為了我國(guó)有關(guān)部門的視野的轉(zhuǎn)向點(diǎn)。海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng)是海底油氣勘探和開發(fā)的主要設(shè)備,確保海洋平臺(tái)的正常運(yùn)行,對(duì)于我國(guó)能源開發(fā)至關(guān)重要。機(jī)電一體化技術(shù)是確保海洋平臺(tái)平穩(wěn)運(yùn)行的重要技術(shù),目前在各領(lǐng)域中的應(yīng)用較為廣泛。現(xiàn)階段海洋已經(jīng)成為全球技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域,海洋鉆井系統(tǒng)是勘探能源信息,我國(guó)之前采用的控制技術(shù)都是進(jìn)口自國(guó)外,不符合我國(guó)部分海域的實(shí)際情況,因此,要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)電一體化技術(shù)在海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng)的應(yīng)用方式,進(jìn)而確保鉆井系統(tǒng)的科學(xué)運(yùn)行。海洋鉆井系統(tǒng)包括很多部分,如升降式海上鉆井平臺(tái)、海上起重系統(tǒng)、動(dòng)力定位系統(tǒng),多臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行是一個(gè)重要問題,采用機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

  1、機(jī)電一體化的概念和發(fā)展

  機(jī)電一體化最早是由日本人提出的,包含了機(jī)械學(xué)和電子學(xué)的內(nèi)容,機(jī)電一體化是一種創(chuàng)新的學(xué)術(shù)思想和技術(shù)形式,強(qiáng)調(diào)機(jī)械與電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,含義較為廣泛。1983年,日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所提出了這一詞匯,機(jī)電一體化主要是指機(jī)械的動(dòng)力功能、信息處理、控制上運(yùn)用更先進(jìn)的信息技術(shù)和微電子技術(shù),將機(jī)械和電子軟件相結(jié)合的綜合體。機(jī)電一體化是一個(gè)復(fù)雜的概念,主要包括產(chǎn)品和技術(shù)兩方面,首先是指技術(shù)的結(jié)合,技術(shù)基礎(chǔ)較為穩(wěn)固,技術(shù)理念較為先進(jìn),機(jī)電一體化還指采用綜合技術(shù)制作出的產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)包括很多部分,包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、電子技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)等,是一種高新技術(shù)的集合體。

  2、機(jī)電一體化在海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng)中的應(yīng)用

  2.1海上平臺(tái)液壓升降裝置動(dòng)力控制系統(tǒng)

  海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng)中設(shè)置有液壓升降系統(tǒng),液壓執(zhí)行系統(tǒng)由控制系統(tǒng)操縱,可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)運(yùn)行,也可以全部聯(lián)動(dòng),進(jìn)而保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

  2.1.1機(jī)電一體化技術(shù)在液壓動(dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用通常海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng)中的升降系統(tǒng)需要有幾臺(tái)液壓泵,主泵向主油缸提供燃油,其他的液壓泵向換向閥和插銷油缸提供燃油,進(jìn)而保證液壓系統(tǒng)的動(dòng)力。在鉆井平臺(tái)升降系統(tǒng)工況比較復(fù)雜,當(dāng)主油缸空載運(yùn)行時(shí),泵的流量自動(dòng)提高,壓力逐漸降低,進(jìn)而提高升系統(tǒng)的運(yùn)行效率。主油缸處于待載時(shí),泵中流量還會(huì)自動(dòng)降低,壓力隨之升高,進(jìn)而保證液壓系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定,這樣可以大大節(jié)約能源的消耗,可以節(jié)約部分成本。利用機(jī)電一體化技術(shù)中的PLC邏輯控制信號(hào)對(duì)電液比例進(jìn)行科學(xué)控制,根據(jù)不同的通電狀態(tài),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作,反饋檢測(cè)系統(tǒng)的信息和數(shù)據(jù),進(jìn)而保證升降鉆井系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)和設(shè)備的回油過濾器可以使油清潔,過濾機(jī)器上裝有堵塞訊息傳遞裝置,一旦發(fā)生堵塞會(huì)自動(dòng)報(bào)警,要及時(shí)更換過濾器濾芯;液壓升降系統(tǒng)中設(shè)置有液位溫度計(jì),可以檢測(cè)油位和溫度,可以利用海水作為介質(zhì)進(jìn)行冷卻,進(jìn)而避免系統(tǒng)設(shè)備溫度過高,還配置有空氣過濾器,保證油箱內(nèi)空氣清潔。

  2。1。2液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)主要要實(shí)現(xiàn)對(duì)主油缸、上插銷油缸和下插銷油缸運(yùn)行的速度,控制其位置,協(xié)調(diào)各設(shè)備之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制,精度約在1mm。利用機(jī)電技術(shù)按照科學(xué)的流程對(duì)液壓站、電磁換向閥進(jìn)行操縱,并定時(shí)監(jiān)測(cè)壓力、油溫、液體位值,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)解決實(shí)。液壓系統(tǒng)中主油缸通過位移傳感器監(jiān)測(cè)油缸運(yùn)動(dòng)位移,檢測(cè)信號(hào)主要利用電纜進(jìn)行傳輸,之后對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析,控制機(jī)器會(huì)發(fā)出信號(hào),操作液壓站和液壓控制模塊,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)下樁、插樁、拔樁的動(dòng)作,橫向位置和縱向位置信息也是由位移傳感器傳輸信息,進(jìn)而保證操作位置精確。

  2.2海上鉆井系統(tǒng)起重機(jī)

  2.2.1起重系統(tǒng)特點(diǎn)及功能海上鉆井平臺(tái)的起重裝置都是固定在海面上的,主要功能是實(shí)現(xiàn)人員、貨物、設(shè)備的裝卸和轉(zhuǎn)移。海上起重機(jī)類型較多,目前主要采用的是將軍柱型平臺(tái)起重機(jī),最大載荷一般都是根據(jù)規(guī)格而定。海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng)起重工作主要分為內(nèi)操作和外操作,平臺(tái)內(nèi)的起重作業(yè)主要是貨物或設(shè)備的搬運(yùn)和轉(zhuǎn)移,作業(yè)幅度較小,載荷也較;平臺(tái)外作業(yè)主要是在周邊海域內(nèi)的起重作業(yè),主要是指船舶的起重,作業(yè)幅度大,載荷系數(shù)較大。起重機(jī)器的起重率隨作業(yè)半徑的增加而增加,在起重機(jī)實(shí)際應(yīng)用時(shí)操作人員要按照說明書的說明進(jìn)行,根據(jù)起重機(jī)的載荷圖表進(jìn)行作業(yè),不得超載荷,導(dǎo)致出現(xiàn)事故,起重作業(yè)要注意內(nèi)外部環(huán)境,操作是要注意其傾斜程度,作業(yè)時(shí)觀察海上風(fēng)速,控制上升速度,進(jìn)而保證作業(yè)的安全性。

  2.2.2機(jī)電調(diào)控系統(tǒng)海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng)中的起重機(jī)器在載重操作時(shí),需要依靠四套電驅(qū)動(dòng)裝置,每套裝置配有高頻變頻電機(jī),電控系統(tǒng)與之配套。起重機(jī)在工作時(shí),四套電機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),但是這些電機(jī)是相對(duì)獨(dú)立的,小齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)形成合力,一起作用于一個(gè)大齒輪,一般直徑在5米左右,會(huì)產(chǎn)生巨大的動(dòng)力。運(yùn)行中要注意檢查齒輪精密度,保證有效嚙合,避免部分電機(jī)出現(xiàn)超負(fù)荷罷工。

  2.2.3機(jī)電控制系統(tǒng)工作原理:

 、俟ぷ髟砀攀。機(jī)電控制系統(tǒng)主要由變頻電機(jī)、變頻器、光纖、編程控制面板、脈沖式編碼器反饋板構(gòu)成,變頻器與編碼器分別位于變頻電機(jī)兩側(cè),使用光纖連接,電機(jī)要保證功率相同,要連接相同的變頻器,將數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)娇刂破鳎每刂破鬟M(jìn)行編程,主要工作原理是:將1臺(tái)變頻器設(shè)為總指令機(jī)器,其他3臺(tái)就是命令的執(zhí)行者,當(dāng)主電機(jī)速度大于主指令速度時(shí),執(zhí)行命令的`4臺(tái)電機(jī)速度會(huì)早大齒輪處結(jié)合,執(zhí)行命令時(shí)的速度不超過主命令速度,進(jìn)而保證電機(jī)運(yùn)行速度均等。電機(jī)變頻器都是利用光線傳輸數(shù)據(jù),3臺(tái)執(zhí)行命令電機(jī)轉(zhuǎn)矩較大時(shí),控制器要對(duì)其進(jìn)行操縱,其中一臺(tái)執(zhí)令電機(jī)由于機(jī)械原因轉(zhuǎn)速極大時(shí),控制器調(diào)節(jié)后可以保證其與主命令電機(jī)轉(zhuǎn)速一致,這樣可以避免電機(jī)出現(xiàn)超負(fù)荷工作,進(jìn)而降低電機(jī)的損耗。我國(guó)目前采用的海上鉆井平臺(tái)起重機(jī)電機(jī)系統(tǒng)都是這樣的,避免傳動(dòng)中出現(xiàn)傳動(dòng)鏈斷裂,并及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。

  ②數(shù)據(jù)傳輸通道。電機(jī)控制系統(tǒng)中控制器數(shù)據(jù)傳輸利用光線傳輸至4臺(tái)電機(jī)中,通過變頻器接受指令,變頻機(jī)對(duì)電機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行讀取和分析,再將數(shù)據(jù)傳輸回主控制器。機(jī)電控制系統(tǒng)可以對(duì)傳輸方式進(jìn)行控制,保證4臺(tái)變頻器數(shù)據(jù)的精確,可以及時(shí)獲取變頻器的故障信息。

  2.3海上鉆井平臺(tái)動(dòng)力定位系統(tǒng)

  2.3.1動(dòng)力定位系統(tǒng)的實(shí)際功能動(dòng)力定位系統(tǒng)是海上鉆井平臺(tái)的重要組成部分,在這一系統(tǒng)中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)是必然的,有助于提升定位的精準(zhǔn)度,提升工作效率。動(dòng)力定位指的是依靠推進(jìn)的方式固定航線或位置,不利用傳統(tǒng)的錨泊方式。主要原理是使用計(jì)算機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)、環(huán)境參數(shù)、船舶位置信息,做好與計(jì)算機(jī)預(yù)定位置的比較,進(jìn)而保證各推進(jìn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn),控制其方向和速度,進(jìn)而保證能源開發(fā)過程中船舶的合理?亢瓦\(yùn)行。2。3。2DP系統(tǒng)DP系統(tǒng)主要包括電力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)三部分;電力系統(tǒng)又分為發(fā)電機(jī)組、配電系統(tǒng)、功率管理系統(tǒng);控制系統(tǒng)分為自動(dòng)控制系統(tǒng)、獨(dú)立操縱系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、位置參考系統(tǒng);推進(jìn)系統(tǒng)主要是發(fā)動(dòng)機(jī)、螺旋槳、推進(jìn)器。2。3。3DP電力系統(tǒng)配置以GM4000半潛式鉆井平臺(tái)為例,電力系統(tǒng)要應(yīng)用6臺(tái)發(fā)電機(jī),每臺(tái)5760kW,60Hz,6。6kV,每?jī)膳_(tái)發(fā)電機(jī)連接在一起,配電板中間有連鎖開關(guān),任意一臺(tái)電機(jī)出現(xiàn)故障,都可以使用其他配電板供電,可以并聯(lián)工作,滿足推進(jìn)器需求。

  3、海上鉆井系統(tǒng)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)

  3.1綠色技術(shù)

  隨著經(jīng)濟(jì)與科技水平的逐步提升,我國(guó)十分重視環(huán)境問題與生態(tài)問題,因此,在海上鉆井平臺(tái)開發(fā)和能源開采的過程中要重視環(huán)保,這也符合低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,機(jī)電一體化技術(shù)也要朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)綠色化主要是指設(shè)備和能源的使用要盡量節(jié)約和低碳,設(shè)備材料和原材料的選用盡量選擇環(huán)保材質(zhì),降低能源消耗,鉆井平臺(tái)建設(shè)要注重環(huán)保性。

  3.2光機(jī)電一體化技術(shù)

  機(jī)電一體化在多種領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,目前其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分明顯,目前,在此基礎(chǔ)上,光機(jī)電一體化是未來技術(shù)發(fā)展的方向,機(jī)電一體化系統(tǒng)包含計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng),主要結(jié)構(gòu)是機(jī)械結(jié)構(gòu),要逐漸與金銀光學(xué)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化的發(fā)展。

  3.3全信息化與智能化

  隨著信息化技術(shù)與智能化技術(shù)的發(fā)展,人工智能逐漸應(yīng)用于機(jī)電一體化技術(shù)中,進(jìn)而需要將人工智能合理應(yīng)用在機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展。信息化與智能化技術(shù)融入機(jī)電一體化是其發(fā)展的重要標(biāo)志,要結(jié)合人工智能、模糊定量、模擬人類智能技術(shù),促進(jìn)機(jī)電一體化的新突破。

  4、結(jié)語(yǔ)

  綜上所述,海洋資源開發(fā)已經(jīng)成為了一個(gè)新的方向,我國(guó)對(duì)于海洋資源十分重視,海上鉆井平臺(tái)的建立體現(xiàn)了我國(guó)新時(shí)期能源開發(fā)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于海上平臺(tái)鉆井系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),可以保證專業(yè)設(shè)備的完整性與精密性,進(jìn)而促進(jìn)海洋開發(fā)設(shè)備的安裝和調(diào)試工作的順利進(jìn)行,促進(jìn)鉆井系統(tǒng)的運(yùn)行,保證海洋資源開發(fā)的效率。

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控制系統(tǒng)論文2

  摘要:藝術(shù)表演離不開劇場(chǎng)的支撐,然而,在劇場(chǎng)中也不可缺少舞臺(tái)機(jī)械。它空間位置變化豐富、速度快慢不一,形式變化多端,所以,如何的控制舞臺(tái)效果,就需要從舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)入手,多電機(jī)同步控制系統(tǒng)能夠很好的滿足以上多樣的舞臺(tái)需求,所以,必須要引起重視。

  關(guān)鍵詞:智能控制系統(tǒng)論文

  在控制舞臺(tái)的時(shí)候,不但要依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,在舞臺(tái)控制中,電機(jī)同步控制技術(shù)也是其中的核心技術(shù)之一,旋轉(zhuǎn)臺(tái)、防火幕、升降臺(tái)等舞臺(tái)設(shè)施都要由多臺(tái)電機(jī)一同完成控制。一旦沒有協(xié)調(diào)控制多臺(tái)電機(jī),對(duì)演出效果必將帶來很大的影響。所以,文章通過對(duì)舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)多電機(jī)同步控制相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析。

  1多電機(jī)同步控制的相關(guān)闡述

  這種控制指的是在確保系統(tǒng)快速性與高精度的基礎(chǔ)上,令多個(gè)電機(jī)一同工作。電控制與機(jī)械控制是兩種主要的控制方式。初期的控制系統(tǒng),經(jīng)常對(duì)機(jī)械同步控制方式進(jìn)行應(yīng)用,對(duì)機(jī)械的傳動(dòng)裝置進(jìn)行應(yīng)用,將各個(gè)運(yùn)動(dòng)部分連接到一塊,進(jìn)而完成多軸同步的目的,能夠非常簡(jiǎn)單的完成這種同步操作,難度在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中較少,所以,在設(shè)備相對(duì)固定且對(duì)控制精度要求低的場(chǎng)合得到了有效的應(yīng)用。機(jī)械同步控制方法在上個(gè)設(shè)計(jì)所搭建的舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用。然而,在科技不斷發(fā)展的推動(dòng)下,極大的提升了人們的生活質(zhì)量,也將越來越高的精度要求拋向了同步控制,此外,隨著電機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展,從而能夠同步完成多臺(tái)電機(jī)的驅(qū)動(dòng),從而將同步控制精度和質(zhì)量提升,這就是我們所講的電控方式。應(yīng)用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電控方式的各個(gè)軸,利用主控制器,確保每個(gè)軸的電機(jī)能夠協(xié)調(diào)工作,進(jìn)而同步運(yùn)行。同機(jī)械控制方式進(jìn)行比較,電控方式控制精度會(huì)更高,較大的同搭建靈活性,能夠非常容易的改動(dòng)設(shè)備,能夠低成本的完成設(shè)備的維護(hù)。

  2具體的控制對(duì)策分析

  2.1主從式控制

  在跟隨原理的串聯(lián)運(yùn)行方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來了主從控制,簡(jiǎn)單而言,就是將下一臺(tái)電機(jī)的速度輸入用上一臺(tái)電機(jī)的速度輸出,就是主動(dòng)電機(jī)的速度變化由從動(dòng)單機(jī)進(jìn)行跟蹤,進(jìn)而完成同步的目的。在此種控制方案中,從電機(jī)的轉(zhuǎn)速參考值是由主電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速所提供出來的。通過分析能夠發(fā)現(xiàn),從動(dòng)電機(jī)越是靠后,所用的調(diào)節(jié)時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng),才可以穩(wěn)定下來。當(dāng)存在較多的電機(jī)數(shù)目時(shí),從動(dòng)電機(jī)越是靠后,響應(yīng)也就慢。在從動(dòng)電機(jī)上會(huì)完全的反應(yīng)出主電機(jī)上的負(fù)載擾動(dòng)或者速度變化情況,然而,不會(huì)向主電機(jī)中反饋從動(dòng)電機(jī)上的擾動(dòng),造成在突加干擾與啟動(dòng)的時(shí)候,會(huì)有很大的同步誤差出現(xiàn)在其中。因?yàn)榉浅:?jiǎn)單的就可以實(shí)現(xiàn)這種同步控制結(jié)構(gòu),所以,同步電機(jī)數(shù)目較少的工程或者電機(jī)之間主從關(guān)系明確的工程中應(yīng)用的較多。

  2.2并行控制

  在相同給定電壓并聯(lián)運(yùn)行方式基礎(chǔ)上完成這種控制,這種同步方法相對(duì)而言最簡(jiǎn)單。將同一給定電壓應(yīng)用到調(diào)速系統(tǒng)中,在控制目標(biāo)大致相同的情況下比較適合應(yīng)用此種方法,速度穩(wěn)定性在驅(qū)動(dòng)器非常合理,進(jìn)而能夠更好完成系統(tǒng)控制。同步控制系統(tǒng)中應(yīng)用并聯(lián)運(yùn)行方式,有著搭建簡(jiǎn)易的優(yōu)越性,并且,停止階段和啟動(dòng)階段系統(tǒng)的同步性能都非常的優(yōu)越。然而,因?yàn)橄喈?dāng)于開環(huán)控制整個(gè)系統(tǒng),協(xié)調(diào)反饋情況根本不會(huì)發(fā)生于電機(jī)之間。在運(yùn)行的時(shí)候,當(dāng)擾動(dòng)某一臺(tái)電機(jī)時(shí),這樣將會(huì)有偏差出現(xiàn)在電機(jī)之間的同步中,最后造成電機(jī)難以同步,總的來講,就是有著較差的同步性能,主要是在電機(jī)運(yùn)行或者簡(jiǎn)單擾動(dòng)的場(chǎng)合中比較適合應(yīng)用這種方法。

  2.3耦合交叉控制

  由Koren于1980年研究出的這種控制策略,能夠?qū)奢S控制系統(tǒng)的精度有效的提升上來,這種控制對(duì)策的基本特征為:合理的對(duì)比分析位置反饋信號(hào)、電機(jī)的速度,附加的反饋信號(hào)即為所得到的轉(zhuǎn)速差,而且,跟蹤信號(hào)就是由合這個(gè)附加的反饋信號(hào)進(jìn)行表示的,分別補(bǔ)償兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速。這樣確保任何一臺(tái)電機(jī)的負(fù)荷變化情況都能夠通過系統(tǒng)反映出來,進(jìn)而將更高的控制精度展現(xiàn)出來。然而,將兩軸電機(jī)的控制精度提升上來是此策略的最初目的,雖然能夠同步控制兩臺(tái)電機(jī),然而卻很難確定是否,而已對(duì)三臺(tái)以上的電機(jī)進(jìn)行同步控制。為了簡(jiǎn)化控制公式,同步控制更多的電機(jī),相鄰耦合控制、環(huán)形耦合控制、偏差耦合控制等控制不斷的被研究出來。不但多電機(jī)控制能夠利用耦合控制給予完成,同時(shí),將系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性和控制精度也能夠非常有效的提升上來。

  2.4偏差耦合策略

  將其他電機(jī)的轉(zhuǎn)速與某一臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速相應(yīng)的做差,相加所得到的轉(zhuǎn)速以后,將相應(yīng)的.補(bǔ)償信號(hào)為該電機(jī)的速度提供出來,這樣每個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的差異就可以用它進(jìn)行補(bǔ)償,對(duì)于種種測(cè)試控制的不足都能有效的予以克服,將更高的同步控制性能彰顯出來,然而,計(jì)算量過于龐大是這種控制策略的不足所在。進(jìn)而就將更高的要求拋向了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)性與計(jì)算速度。

  2.5相鄰耦合策略

  在最小相關(guān)軸數(shù)目的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的相鄰耦合控制策略,其中同步誤差控制與跟蹤誤差控制是其中兩個(gè)重要方面,所以,有兩個(gè)同步誤差控制器及跟蹤誤差控制器存在于各臺(tái)電機(jī)控制器當(dāng)中。各個(gè)軸的控制轉(zhuǎn)矩,都可以令此軸同鄰近兩軸及此軸的跟蹤誤差穩(wěn)定的完成工作。對(duì)于相鄰兩個(gè)周的情況,各個(gè)軸的控制是一定要進(jìn)行認(rèn)真考慮的。對(duì)外部擾動(dòng)能夠非常迅速的進(jìn)行收斂跟蹤是相鄰耦合控制的優(yōu)點(diǎn)所在,動(dòng)態(tài)性能在其中非常優(yōu)越。然而,因?yàn)楦鱾(gè)軸都應(yīng)該監(jiān)督控制相鄰兩個(gè)軸的具體運(yùn)行情況,因此,在系統(tǒng)進(jìn)行搭建的過程中,系統(tǒng)會(huì)更加的復(fù)雜,設(shè)備成本會(huì)更大。

  2.6環(huán)形耦合策略

  通過相鄰耦合控制策略發(fā)展而來的環(huán)形耦合控制策略,在同一給定控制和耦合補(bǔ)償原理基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,在對(duì)給定轉(zhuǎn)速和各臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間誤差進(jìn)行充分考慮的基礎(chǔ)上,同時(shí),對(duì)于相鄰一臺(tái)電機(jī)和該電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的差異也需要認(rèn)真的進(jìn)行分析與考慮,只要干擾到了系統(tǒng)中任何一臺(tái)電機(jī),并且有變化出現(xiàn)當(dāng)中,都會(huì)有反饋形成與相鄰電機(jī)之間,最后就會(huì)影響到每一個(gè)電機(jī),這樣就會(huì)有相互耦合的問題出現(xiàn)在各個(gè)電機(jī)之間,進(jìn)而出現(xiàn)耦合環(huán)。對(duì)這種方法進(jìn)行應(yīng)用,參數(shù)信號(hào)會(huì)被全部電機(jī)所跟隨,確保了在啟動(dòng)或者停止系統(tǒng)時(shí),同步性能都非常的優(yōu)越。在耦合環(huán)的影響下,電機(jī)負(fù)載所帶來的擾動(dòng)能夠快速收斂且同步誤差不大,將系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性與抗干擾性能夠明顯的提升。

  3結(jié)束語(yǔ)

  綜上所述,隨著技術(shù)的不斷成熟,一些先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備不斷的被應(yīng)用到舞臺(tái)當(dāng)中,這樣極大的提升了舞臺(tái)的表演效果。但是,我們國(guó)家的舞臺(tái)技術(shù)同西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)比還有很多地方需要學(xué)習(xí)與強(qiáng)化,其中舞臺(tái)機(jī)械控制環(huán)境是確保打造高質(zhì)量舞臺(tái)效果的關(guān)鍵所在,是我們進(jìn)行舞臺(tái)效果強(qiáng)化的重點(diǎn)。所以,文章通過相關(guān)方面的進(jìn)行了內(nèi)容闡述,從而為有關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際工作中提供一定的借鑒作用。

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控制系統(tǒng)論文3

  0 引言

  傳統(tǒng)有軌電車在二十世紀(jì)前三十年得到了快速的發(fā)展,但隨著汽車工業(yè)的崛起,傳統(tǒng)有軌電車因其噪音、靈活性和效率等諸多劣勢(shì)逐步退出歷史舞臺(tái),F(xiàn)代有軌電車采用電力驅(qū)動(dòng)、低地板列車和自動(dòng)控制等新技術(shù),以較大的載運(yùn)量、綠色環(huán)保、城市景觀效果好及投資規(guī)模小等綜合優(yōu)勢(shì)得以快速發(fā)展,近30 年僅在法國(guó)有超過十個(gè)城市近30 條現(xiàn)代有軌電車線路投入運(yùn)營(yíng),近年來也逐步進(jìn)入中國(guó),在上海張江開發(fā)區(qū)、天津?yàn)I海新區(qū)和沈陽(yáng)渾南新區(qū)建成投運(yùn),也有很多城市在規(guī)劃建設(shè)中。

  1 現(xiàn)代有軌電車信號(hào)系統(tǒng)

  信號(hào)系統(tǒng)是現(xiàn)代有軌電車的運(yùn)行指揮系統(tǒng),有軌電車由司機(jī)駕駛,遵照信號(hào)燈及操作控制道岔設(shè)備信號(hào)的指示,按照行車運(yùn)行計(jì)劃和規(guī)則行駛。信號(hào)系統(tǒng)為了保證基本行車安全和盡可能高的行車效率,采用各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車的定位、車地通信、信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)控制和調(diào)度的信息化。信號(hào)系統(tǒng)主要解決的幾個(gè)問題:

  ( 1) 運(yùn)營(yíng)調(diào)度,在控制中心進(jìn)行行車計(jì)劃的編制和下發(fā),對(duì)實(shí)際列車運(yùn)行情況跟蹤監(jiān)督。( 2) 車地之間,車上司機(jī)對(duì)地面道岔進(jìn)行遙控從而實(shí)現(xiàn)走行方向的選擇,道岔響應(yīng)司機(jī)的操作指令并且進(jìn)行線路占用條件的判斷,符合安全邏輯的條件下轉(zhuǎn)動(dòng)到位并且聯(lián)動(dòng)控制地面信號(hào)燈指示,反饋車上司機(jī)運(yùn)行許可信號(hào)。( 3) 列車與控制中心之間,控制中心需要掌握所有列車運(yùn)行的位置,控制中心需要將運(yùn)行計(jì)劃下發(fā)至列車。( 4) 控制中心與地面信號(hào)之間,控制中心需要地面設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)信息和故障報(bào)警信息以便快速做出反應(yīng),控制中心也可以根據(jù)運(yùn)行計(jì)劃和列車運(yùn)行位置遠(yuǎn)程控制道岔設(shè)備的動(dòng)作從而提高運(yùn)行效率,F(xiàn)代有軌電車信號(hào)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)制式并非完全一致,根據(jù)具體線路和路權(quán)的設(shè)計(jì)存在差異性。

  2 正線道岔控制系統(tǒng)

  總體分析,現(xiàn)代有軌電車信號(hào)控制系統(tǒng)分為正線道岔控制系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)調(diào)度兩大子系統(tǒng)。正線道岔控制系統(tǒng)是信號(hào)系統(tǒng)中唯一涉及安全的子系統(tǒng),并且作為主要的地面控制設(shè)備與道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)、計(jì)軸等信號(hào)設(shè)備直接連接,還需通過無(wú)線和有線通信接口與車載設(shè)備、控制中心進(jìn)行通信數(shù)據(jù)交互。正線道岔控制系統(tǒng)的核心設(shè)備是在每個(gè)有軌電車車站安裝軌旁的.道岔控制柜。

  道岔控制柜中配置核心邏輯運(yùn)算單元,運(yùn)算單元通過通信總線與其他控制接口設(shè)備交互,接收控制命令,采集地面信號(hào)設(shè)備狀態(tài),進(jìn)行聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算,向控制接口板發(fā)送指令控制地面信號(hào)設(shè)備動(dòng)作,同時(shí)向車載和控制中心發(fā)送信號(hào)設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)信息;诎踩缘目紤],核心運(yùn)算單元在硬件上應(yīng)該采用二取二制式。

  驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備有道岔控制單元和信號(hào)機(jī)控制單元。道岔控制單元要能夠驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作并采集轉(zhuǎn)轍機(jī)的表示狀態(tài)。在傳統(tǒng)的鐵路信號(hào)控制領(lǐng)域,轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)采控制采用的是重力式繼電器組合,觸點(diǎn)控制方式,控制設(shè)備規(guī)模較大并且設(shè)備連接需要進(jìn)行焊線,軌旁控制柜根本無(wú)法容納如此笨重的控制設(shè)備,所以道岔控制采用電子化、模塊化和無(wú)觸點(diǎn)的控制板卡設(shè)備是必然的選擇。電子化道岔控制設(shè)備可以采用電力電子開關(guān)技術(shù)、二取二控制校核方法、閉環(huán)檢測(cè)方法、冗余通信總線技術(shù)來保證其安全性和可靠性。一個(gè)道岔控制單元控制一臺(tái)轉(zhuǎn)轍機(jī),電氣特性方面目前國(guó)內(nèi)有軌電車轉(zhuǎn)轍機(jī)多采用AC380V 和AC220V 驅(qū)動(dòng)兩種制式。有軌電車信號(hào)機(jī)一組有三個(gè)燈位顯示,分別是紅色禁止燈光,綠色直行指示燈光,黃色轉(zhuǎn)向指示燈光,一個(gè)信號(hào)機(jī)控制單元可設(shè)計(jì)為驅(qū)動(dòng)一組或兩組信號(hào)機(jī),信號(hào)機(jī)采用LED 信號(hào)燈,控制單元輸出AC220V 驅(qū)動(dòng)電源與信號(hào)點(diǎn)燈變壓器連接。道岔控制單元和信號(hào)控制單元設(shè)計(jì)要遵循基本的“故障—安全”原則,比如信號(hào)機(jī)控制單元在通信中斷的情況自動(dòng)點(diǎn)亮紅燈,道岔控制單元操動(dòng)道岔啟動(dòng)后無(wú)論任何條件變化都要持續(xù)驅(qū)動(dòng)到位。接口設(shè)備有通信接口單元和軌道狀態(tài)檢測(cè)單元。通信接口單元又分為車地通信接口單元,控制中心通信接口單元,接口單元負(fù)責(zé)將核心運(yùn)算單元的通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為其他有線或無(wú)線方式的通信數(shù)據(jù)傳輸至車載和控制中心。

  核心運(yùn)算單元與道岔控制單元、信號(hào)機(jī)控制單元、通信接口單元、軌道狀態(tài)檢測(cè)單元之間采用通信總線方式連接,CAN 總線最為常用,也可采用串行或CPCI 總線等。

  3 道岔控制邏輯

  道岔路口的行車規(guī)則、道岔控制邏輯與有軌電車具體線路的路權(quán)設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)規(guī)劃有關(guān)系,這里設(shè)計(jì)一種兼顧安全與效率的方案。

  1#、2#、3#為路口號(hào),對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)為車地通信有效進(jìn)入范圍。A、B、C 點(diǎn)設(shè)計(jì)為區(qū)段占用檢測(cè)點(diǎn),用作檢測(cè)列車占用或通過。進(jìn)路處理邏輯如下:

  ( 1) 初始狀態(tài)下,即在系統(tǒng)上電復(fù)位后,進(jìn)路區(qū)段即道岔區(qū)段處于占用狀態(tài),信號(hào)燈XI、XII、XIII 處于紅燈狀態(tài),道岔區(qū)段占用狀態(tài)通過在車載設(shè)備或現(xiàn)地操作盤上進(jìn)行確認(rèn)復(fù)位后恢復(fù)正常即出清狀態(tài)。

  ( 2) 列車行至1#路口時(shí),司機(jī)根據(jù)信號(hào)燈XI 顯示行車,信號(hào)燈顯示紅燈、進(jìn)路區(qū)段出清、未排列進(jìn)路,此種情況下,司機(jī)根據(jù)行車需要通過車載設(shè)備排列直行或右行進(jìn)路,道岔轉(zhuǎn)動(dòng)到位后信號(hào)燈開放,直行開放綠燈,右行開放黃燈,道岔鎖閉,以XI 為始端的進(jìn)路排列成功。

  ( 3) 信號(hào)開放后列車駛?cè)氲啦韰^(qū)段,A 點(diǎn)檢測(cè)到區(qū)段占用后信號(hào)關(guān)閉,進(jìn)路狀態(tài)改變?yōu)檫M(jìn)路占用,列車駛過道岔區(qū)段后原進(jìn)路信號(hào)自動(dòng)開放,道岔保持鎖閉狀態(tài),后續(xù)同向列車不需要再排列進(jìn)路,根據(jù)信號(hào)開放顯示行車。

  ( 4) 進(jìn)路開行方向與計(jì)劃行車方向不一致的時(shí)候,司機(jī)需要取消已排進(jìn)路后再根據(jù)需要排列新的進(jìn)路。

  ( 5) 已排列了以XI 信號(hào)機(jī)為始端的進(jìn)路時(shí),如果列車行至2#路口即XII 信號(hào)機(jī)前方并計(jì)劃由2#路口行至1#路口,或者計(jì)劃實(shí)施直行折返作業(yè)行至3#路口方向,計(jì)劃行進(jìn)方向與已排進(jìn)路方向相反,此時(shí)確認(rèn)道岔區(qū)段無(wú)車后通過取消進(jìn)路操作后再排列需要的進(jìn)路,已排進(jìn)路取消后XI 信號(hào)機(jī)隨即關(guān)閉轉(zhuǎn)向紅燈。

  ( 6) 三個(gè)路口的信號(hào)燈在同一時(shí)間最多只能有一個(gè)信號(hào)機(jī)處于開放狀態(tài)。

  該設(shè)計(jì)方法中,引入進(jìn)路和信號(hào)燈防護(hù)的概念,相比完全由司機(jī)人工判斷行車大幅提高了安全性; 列車駛?cè),信?hào)關(guān)閉,列車駛出,信號(hào)自動(dòng)開放,后續(xù)列車無(wú)需操作連續(xù)行進(jìn),保證了較高的效率。

  4 車地通信技術(shù)

  目前的信號(hào)系統(tǒng)方案中,車地通信采用了多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式,主要有802. 11 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WLAN 通信加電子標(biāo)簽定位方式、感應(yīng)式通信環(huán)線技術(shù)、RFD 射頻識(shí)別技術(shù)。更為先進(jìn)的發(fā)展方向是采用4 G 移動(dòng)通信LTE 技術(shù),通過采用基于LTE 技術(shù)的超大帶寬的傳輸平臺(tái),建立無(wú)線通信專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),不僅可用于車地雙向通信,還可為其他如旅客引導(dǎo)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)。

  道岔控制柜與控制中心通信多采用光網(wǎng)有線通信方式,為了提高可靠性,也可采用工業(yè)環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)。

  4. 1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)加電子標(biāo)簽方式

  道岔控制柜作為WLAN 通信的局部中心端,車載設(shè)備配置有無(wú)線AP,列車進(jìn)入WLAN 信號(hào)范圍后通過驗(yàn)證自動(dòng)接入,接入后就可以收到地面控制單元發(fā)送的呼叫信息從而實(shí)現(xiàn)與地面的通信。但是為了防止非法用戶接入和前后多趟列車同時(shí)接入后對(duì)道岔的無(wú)序操作,需要確認(rèn)先到達(dá)列車和對(duì)列車的操作授權(quán),此時(shí)需要使用電子標(biāo)簽。無(wú)源電子標(biāo)簽可以存儲(chǔ)道岔標(biāo)識(shí)號(hào)、路口號(hào)和相關(guān)的位置信息,電子標(biāo)簽埋置于軌間,并且在岔前、岔后和彎股三個(gè)接近道岔區(qū)段的位置設(shè)置,列車接近道岔區(qū)段,可以從電子標(biāo)簽讀入該道岔的識(shí)別信息,將該識(shí)別信息和該列車的車次號(hào)組合編碼,通過WLAN 通信發(fā)送給道岔控制柜進(jìn)行校驗(yàn),說明該列車是最先接近道岔區(qū)段的,核心運(yùn)算單元接收到該信息后校驗(yàn)道岔識(shí)別號(hào)正確并且道岔區(qū)段處于完全空閑狀態(tài),即可給該車次號(hào)列車授權(quán)進(jìn)行道岔控制,可以響應(yīng)該列車的道岔操動(dòng)指令,該授權(quán)的有限期一直延續(xù)到列車壓入道岔區(qū)段并且全列通過后道岔區(qū)段恢復(fù)空閑終止,在此期限內(nèi)不再向其他進(jìn)入道岔控制范圍的列車進(jìn)行授權(quán)和響應(yīng)其操作指令。

  4. 2 感應(yīng)式通信環(huán)線方式

  感應(yīng)環(huán)線數(shù)據(jù)通信方式是采用環(huán)形布置的電纜作為發(fā)射天線的一種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式。感應(yīng)環(huán)線通信系統(tǒng)包括軌間環(huán)線電纜、車載天線和地面車載的數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備三部分。道岔控制柜中,核心運(yùn)算單元通過感應(yīng)環(huán)線通信接口板主動(dòng)發(fā)送呼叫信息數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)經(jīng)過接口板調(diào)制為FSK 信號(hào),發(fā)送到軌間的環(huán)線電纜,列車駛?cè)胄盘?hào)機(jī)前方接近區(qū)段的通信環(huán)線鋪設(shè)范圍,依據(jù)電磁感應(yīng)原理,通過車載天線感應(yīng)到來自地面的呼叫信號(hào),此信號(hào)被送入車載設(shè)備的環(huán)線通信接口板,經(jīng)過諧振、放大、濾波和解調(diào),最終還原為有效的數(shù)據(jù)信息,接口板將信息轉(zhuǎn)送給車載控制單元處理,車載控制單元收到呼叫信息意味著進(jìn)入道岔控制區(qū)域范圍,并且從呼叫信息中獲知路口號(hào)、前方進(jìn)路信息和道岔位置信息,此時(shí)車載單元要回傳包含路口號(hào)的應(yīng)答信息給地面道岔控制柜,道岔操作指令也包含在應(yīng)答信息中,應(yīng)答信息傳輸過程與呼叫信息傳輸過程正好相反,地面控制單元收到應(yīng)答信息后校驗(yàn)路口號(hào)回傳一致并讀取該趟列車車次號(hào),解析道岔控制命令進(jìn)行運(yùn)算執(zhí)行。在該趟列車未完全駛過該路口的情況下不再響應(yīng)其他應(yīng)答信息,防止列車連續(xù)跟進(jìn)造成道岔誤動(dòng)作。

  感應(yīng)通信環(huán)線實(shí)現(xiàn)車地之間的雙向通信,采用微距通信和專用頻率,相對(duì)開放式的WLAN 通信方式,具有安全性高、數(shù)據(jù)無(wú)延遲、通信對(duì)象唯一、準(zhǔn)確和快速的優(yōu)勢(shì)。

  5 列車定位技術(shù)

  傳統(tǒng)鐵路中多采用的軌道電路列車定位技術(shù),在開放式和嵌入地面的有軌電車線路上是不適用的,現(xiàn)代有軌電車多采用計(jì)軸、重力感應(yīng)環(huán)、感應(yīng)通信環(huán)線、GPS 定位等方式進(jìn)行列車的定位追蹤。正線道岔控制子系統(tǒng)中,分為接近區(qū)段、道岔區(qū)段和離去區(qū)段軌道占用情況檢測(cè),需要配置符合“故障—安全”原則的定位設(shè)備,一般采用組合技術(shù)實(shí)現(xiàn),比如車地通信中介紹的感應(yīng)通信環(huán)線也可作為檢測(cè)列車接近和離去的手段,信標(biāo)加WLAN 通信的方式也可以作為另一種接近和離去區(qū)段占用檢測(cè)手段,道岔區(qū)段一般采用安全性較高的計(jì)軸設(shè)備,或者也可以采用基于安全設(shè)計(jì)加至少兩點(diǎn)檢查安全邏輯判斷的重力感應(yīng)環(huán)設(shè)備,計(jì)軸和重力感應(yīng)環(huán)設(shè)備布置點(diǎn)類似。

  6 結(jié)束語(yǔ)

  正線道岔控制系統(tǒng)作為現(xiàn)代有軌電車信號(hào)系統(tǒng)中唯一涉及安全的子系統(tǒng),目前國(guó)內(nèi)開通線路多采用國(guó)外技術(shù)集成設(shè)備,比如西門子的全套系統(tǒng)。但就一套可靠高效的信號(hào)系統(tǒng)的各項(xiàng)集成技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)都有成熟的國(guó)產(chǎn)化的應(yīng)用實(shí)例,比如全電子化道岔及信號(hào)控制技術(shù)、計(jì)軸設(shè)備實(shí)現(xiàn)列車定位、二取二的安全計(jì)算平臺(tái)都通過了歐標(biāo)SIL4 級(jí)認(rèn)證并在國(guó)鐵和地鐵應(yīng)用,感應(yīng)式通信環(huán)線實(shí)現(xiàn)車地通信也已應(yīng)用于高鐵線路;趪(guó)內(nèi)傳統(tǒng)鐵路復(fù)雜聯(lián)鎖關(guān)系的研究應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),聯(lián)鎖安全方面也是國(guó)際領(lǐng)先的。所以在有軌電車信號(hào)系統(tǒng)方面,應(yīng)該堅(jiān)持走完全國(guó)產(chǎn)化的道路,降低成本,推動(dòng)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。

控制系統(tǒng)論文4

  1引言

  城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,機(jī)動(dòng)車輛的急速增加,交通超負(fù)荷等一系列問題讓道路一再出現(xiàn)擁堵狀況,而我國(guó)大部分城市仍然采用平均定時(shí)分配方式控制交通燈,雖然緩解了交通矛盾,但道路并沒有被高效利用。

  本系統(tǒng)通過對(duì)道路上車流量實(shí)時(shí)檢測(cè),合理安排各個(gè)方向通行時(shí)間,有效改善了車輛擁堵狀況,提高了通行效率,解決了交通堵塞問題,另外對(duì)減少能源消耗,降低環(huán)境污染程度也有一定的積極作用。

  2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

  本系統(tǒng)是基于對(duì)現(xiàn)有交通控制系統(tǒng)深入分析和了解的基礎(chǔ)上,運(yùn)用超聲波傳感器檢測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)整通行時(shí)間,進(jìn)行智能化控制,其中將傳感器監(jiān)測(cè)、調(diào)整實(shí)時(shí)車輛通行算法與單片機(jī)控制相結(jié)合,提出了基于單片機(jī)的交通控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

  直行方向和轉(zhuǎn)彎方向運(yùn)用超聲波檢測(cè)模塊檢測(cè)車流量,傳遞相應(yīng)信號(hào)給接收單片機(jī)。AT89C51單片機(jī)作為該系統(tǒng)的檢測(cè)與控制顯示的核心。4組紅黃綠三色的發(fā)光二極管構(gòu)成其信號(hào)指示燈,并且每組都有一個(gè)2位八段的數(shù)碼管構(gòu)成了東西南北四個(gè)方向倒計(jì)時(shí)顯示模塊。

  根據(jù)檢測(cè)到的車流量,51單片機(jī)會(huì)做出檢測(cè)結(jié)果的輸送,并且對(duì)數(shù)碼管顯示模塊和紅綠燈顯示模塊做出控制,以實(shí)現(xiàn)充分合理地設(shè)置通行時(shí)間。

  3關(guān)鍵技術(shù)

  3.1超聲波傳感器檢測(cè)

  車輛超聲波傳感器檢測(cè)車輛是借助于超聲脈沖回波渡越時(shí)間法來實(shí)現(xiàn)的。我們?cè)O(shè)超聲波脈沖由傳感器發(fā)出到接收所經(jīng)歷的時(shí)間為t,超聲波在空氣中的傳播速度為c,則從傳感器到目標(biāo)物體的距離D可用下式求出:

  D=ct/2.

  在利用超聲波傳感器檢測(cè)車輛時(shí),實(shí)際是根據(jù)檢測(cè)距離的時(shí)間差不同來判斷有無(wú)車輛的,接收反射的'超聲波信號(hào),并且計(jì)算接收頻率和時(shí)間的變化參數(shù)以得出車輛的速度及長(zhǎng)度,提供車數(shù)量、道路占有率、速度和車型等實(shí)時(shí)信息。

  為了檢測(cè)出車道上車的數(shù)量,超聲波束的發(fā)射方向上以2M為一個(gè)層面分展探測(cè)物體,超聲波束在15度范圍內(nèi)投影形成一個(gè)分為32個(gè)十層面的橢圓形波束,(橢圓的寬度取決于儀器選擇的工作方式),通過這種方式可檢測(cè)出車量數(shù)具有兩種基本的使用模式,分別是路邊側(cè)向模式和前方正向模式。

  路邊側(cè)向模式可以使用一臺(tái)同時(shí)檢測(cè)多至8條車道,并提供每條車道的交通信息。前方正向模式,用一臺(tái)實(shí)時(shí)檢測(cè)一條單一車道的交通情況。超聲波傳感器的檢測(cè)精度高,且是一個(gè)全天候的車輛檢測(cè)器。

  3.2紅綠燈顯示和倒計(jì)時(shí)顯示

  3.2.1紅綠燈顯示

  顏色燈的顯示是交通燈的最基本顯示功能,每個(gè)路口都需要紅、黃、綠色燈各一盞,東、西方向的兩組同色燈是蟬聯(lián)在一起,南、北方向的兩組同色也是彼此互聯(lián)。

  這6盞燈分別與單片機(jī)的P2.0-P2.2和P2.4-P2.6連接。D1、D2、D3代表東西方向的紅、綠、黃燈;N1、N2、N3則代表南北方向的紅、綠、黃燈。

  當(dāng)東西方向顯示為綠燈時(shí),P2.1口輸出為低電平,綠燈D2亮;同樣,P2.5口也輸出的是低電平,南北方向綠燈N2點(diǎn)亮。

  當(dāng)東西方向顯示為紅燈時(shí),P2.0口就會(huì)輸出低電平,則紅燈D1點(diǎn)亮;相對(duì)應(yīng),P2.5口也會(huì)輸出低電平,南北方向的綠燈N2就點(diǎn)亮。

  而當(dāng)東西方向?yàn)榧t燈最后5秒時(shí),南北方向黃燈點(diǎn)亮,也是5秒倒計(jì)時(shí),南北方向紅燈最后5秒也類似,以此來提醒駕駛員注意紅綠燈的轉(zhuǎn)換。

  3.2.2倒計(jì)時(shí)顯示

  電路LED(LightEmittingDiode)顯示屏作為大型顯示設(shè)備的一種,具有亮度高、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,分為七段和八段兩種形式,也有共陽(yáng)和共陰之分。

  以八段共陰管為例,它有8個(gè)發(fā)光二極管(比七段多一個(gè)發(fā)光二極管,用來顯示sP,即點(diǎn)),每個(gè)發(fā)光二極管的陰極連在一起。

  這樣,一個(gè)LED數(shù)碼管就有I根位選線和8根段選線,要想顯示一個(gè)數(shù)值,就要分別對(duì)它們的高低電平加以控制。

  在本系統(tǒng)中,倒計(jì)時(shí)顯示的主要功能就是讓紅、黃、綠燈的延時(shí)進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示,給駕駛員進(jìn)行提示。

  使用數(shù)碼管作為顯示設(shè)備,在各個(gè)路口都能明顯看到,方便通行。

  3.3核心程序

  車流量檢測(cè)程序是檢測(cè)部分的核心,也是實(shí)現(xiàn)智能交通的關(guān)鍵手段。

  該程序通過超聲波傳感器對(duì)距離的檢測(cè),判斷出數(shù)量的情況,與預(yù)定的情形進(jìn)行簡(jiǎn)單算法得出交通狀況,送給第三塊單片機(jī)去完成顯示,使得各方向的車輛可以計(jì)時(shí)通過十字路口。

  我們?cè)O(shè)定的是車輛很多為35s,車輛一般為25s,車輛較少為15s.

  下面是檢測(cè)程序的核心部分:

  voidConut(unsignedcharj){time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;S=(long)(time*0.17);//算出來是CMif((S>=400)||flag==1)//超出測(cè)量范圍顯示“ERR0”

  {flag=0;disbuff[j]=1;}

  else{if(S<5)disbuff[j]=0;elsedisbuff[j]=1;}

  }

  經(jīng)過以上算法之后,得到道路上車輛的具體情況,可以此來分配綠燈點(diǎn)亮的時(shí)間,且不會(huì)太長(zhǎng),避免了讓紅燈車道上的車輛等待太長(zhǎng)時(shí)間,行人檢測(cè)只要送一個(gè)中斷處理即可。

  4結(jié)語(yǔ)

  通過實(shí)驗(yàn),本系統(tǒng)能夠根據(jù)道路上車流量的多少和行人的有無(wú),合理安排各個(gè)方向通行時(shí)間,能夠有效地改善道路車輛擁堵狀況,解決交通堵塞等一系列問題。提高了道路通行效率,也減少了能源的消耗,降低了對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)本系統(tǒng)具有易操作、高效化、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn),市場(chǎng)應(yīng)用前景廣大。

控制系統(tǒng)論文5

  摘 要:當(dāng)今時(shí)代,中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展更,各行各業(yè)因核心技術(shù)的不斷創(chuàng)新,導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)力逐漸增加,同樣對(duì)于我國(guó)的大型重點(diǎn)行業(yè)鐵路工程也面臨著技術(shù)創(chuàng)新問題。而對(duì)于鐵路養(yǎng)路機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的改造是本行業(yè)一直缺乏創(chuàng)新的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其中控制系統(tǒng)的接地形式是核心問題。

  關(guān)鍵詞:大型養(yǎng)路機(jī)械論文

  當(dāng)今時(shí)代,中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展更,各行各業(yè)因核心技術(shù)的不斷創(chuàng)新,導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)力逐漸增加,同樣對(duì)于我國(guó)的大型重點(diǎn)行業(yè)——鐵路工程也面臨著技術(shù)創(chuàng)新問題。而對(duì)于鐵路養(yǎng)路機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的改造是本行業(yè)一直缺乏創(chuàng)新的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其中控制系統(tǒng)的接地形式是核心問題。若控制系統(tǒng)接地形式不合理,會(huì)造成鐵路養(yǎng)路機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)致命問題,鐵路行業(yè)應(yīng)自主創(chuàng)新,改進(jìn)控制系統(tǒng)的接地方式,為推進(jìn)大型養(yǎng)路機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的健康發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

  1.鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械介紹

  中國(guó)鐵路發(fā)展的歷程已歷經(jīng)上百年,在此過程中,養(yǎng)護(hù)及維修是保證鐵路正常運(yùn)行不可缺少的手段;仡欒F路發(fā)展歷程,養(yǎng)路機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)也不斷在進(jìn)行,由最初的人工保養(yǎng)到中期的機(jī)械手段,再到今天的大型養(yǎng)路機(jī)械,每一步都是技術(shù)的創(chuàng)新,凝結(jié)著勞動(dòng)人民的心血。改革開放以后,中國(guó)鐵路快速發(fā)展,線路數(shù)量開始突飛猛進(jìn),造成傳統(tǒng)的小型養(yǎng)路機(jī)械不能滿足鐵路維修的需要。并且,鐵路的結(jié)構(gòu)改變及高復(fù)雜程度對(duì)養(yǎng)路機(jī)械提出了更高的要求。科研工作者,根據(jù)鐵路的特點(diǎn),研究出了大型養(yǎng)路機(jī)械電氣控制系統(tǒng),該系統(tǒng)包含了施工機(jī)械、電腦控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等多種系統(tǒng),并且該系統(tǒng)體型龐大,能適應(yīng)鐵路養(yǎng)護(hù)的功能需要,已成為主流形式。

  2.電氣控制系統(tǒng)接地研究

  電氣控制系統(tǒng)接地時(shí)為了減小電磁波對(duì)設(shè)備的影響以及提高控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的操控準(zhǔn)確度,綜合來說,養(yǎng)路機(jī)械設(shè)備及養(yǎng)路設(shè)備的控制系統(tǒng)和接地處理方式三者當(dāng)中,接地方式是最易影響控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素。若控制系統(tǒng)接地方式不合理,將會(huì)造成機(jī)械出現(xiàn)故障,功能不能完全發(fā)揮,各部件之間出現(xiàn)連帶損壞現(xiàn)象,比如對(duì)配砟整形車、搗固車、清篩機(jī)械等等造成致命影響,雖然以上三種機(jī)械電路控制原理大同小異,但系統(tǒng)接地方式卻截然不同。

  據(jù)調(diào)查,在過去的一年中,由于接地方式不合理導(dǎo)致的接卸出現(xiàn)罷工的情況時(shí)常出現(xiàn),比如柴油機(jī)接地方式不對(duì),電路接觸不良會(huì)導(dǎo)致 供電電流異常變大,同時(shí)柴油機(jī)出現(xiàn)不同頻率的噪音。該故障是由于接地方式不同引起了多種小故障,例如供電線路虛接,電路因電流過大導(dǎo)致線路擊斷等等。工作人員可利用檢測(cè)設(shè)備對(duì)線路問題進(jìn)行檢查,柴油機(jī)聲音頻率異常是由于內(nèi)部齒輪之間咬合精確度出現(xiàn)問題,不同齒輪之間轉(zhuǎn)速不同導(dǎo)致相互摩擦,若不及時(shí)進(jìn)行處理,將造成機(jī)械出現(xiàn)不可恢復(fù)的損傷。當(dāng)接地方式不良時(shí),啟動(dòng)器中的繼電器電流回流不穩(wěn)定,電流已出現(xiàn)散流或弱流等問題,由此而造成繼電器不能正常工作,使得電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)軸不能按原位進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)此以往,柴油機(jī)的繼電器被迫變成暫時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作,導(dǎo)致其他與繼電器有關(guān)的設(shè)備不能正常運(yùn)作,造成養(yǎng)路機(jī)械電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

  目前,我國(guó)鐵路的電氣控制系統(tǒng)的接地方式一般采用搗固車接地的形式,具體來講,是蓄電池與車身進(jìn)行短接,利用車身作為接觸端,從車體前端進(jìn)入控制箱中,并由此進(jìn)入排流,最終導(dǎo)入電路板。換句話說,對(duì)于電氣控制系統(tǒng)來說,只要是前端箱體和末尾箱體直接進(jìn)行相連的話,都應(yīng)利用車體作為關(guān)鍵引導(dǎo),并以此傳遞信號(hào)與電流。而對(duì)于常規(guī)電氣控制系統(tǒng)來說,大于或者小于 的電壓的.電源,其負(fù)極與 相連,并且在控制系統(tǒng)中,與車體采用短接的方式,該方式又分為兩種,即直接短接電路和非直接短接電路。直接短接形式在正常情況下對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性無(wú)太大影響,但對(duì)于控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確度有一定影響,并且影響程度若過大,會(huì)造成控制系統(tǒng)的儀表度數(shù)出現(xiàn)異常,對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的調(diào)控與校準(zhǔn)造成極大困難。非直接短接時(shí),電阻值機(jī)會(huì)減小,當(dāng)阻值降低到一定范圍時(shí),同樣會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)的精確度造成較大影響,不管過大還是過低,對(duì)控制系統(tǒng)的精確不同樣造成不良影響。

  3.接地形式的改造

  根據(jù)前文的分析,直接短接與非直接短接均會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)的精確度造成影響,這兩種方式最終來講是阻值的變化問題,只要能控制阻值的變化范圍,使其在可控的范圍之內(nèi),便可使控制系統(tǒng)的精確度保持在合力范圍內(nèi)。對(duì)于非直接短接來說,阻值相對(duì)較小,但線路易出現(xiàn)接觸不良等問題,因此為了降低阻值,應(yīng)在整個(gè)線路的阻值之和上進(jìn)行入手?刹捎脤h(huán)路分割成子部分,將每一個(gè)子部分包含一個(gè)控制點(diǎn)的辦法處理,這樣可以增強(qiáng)控制系統(tǒng)的阻抗能力,降低環(huán)路電流對(duì)控制系統(tǒng)的影響,保證控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。相比而言,利用模擬實(shí)驗(yàn)處理電氣以及新的材料對(duì)電路改進(jìn)比較困難,造價(jià)也大,因此,在控制系統(tǒng)中,對(duì)線路進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆蛛x和分解,降低每一個(gè)環(huán)節(jié)的阻值,可有效提高控制系統(tǒng)的整體阻值。但提高控制系統(tǒng)精確度的其他因素也較多,比如各部分傳遞信息的滯后時(shí)間、信號(hào)處理的解析方式、電線及集成電路的材料等等,都是不可忽略的因素。

  4.結(jié)束語(yǔ)

  鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是鐵路養(yǎng)護(hù)的重要保障,并且伴隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)傳輸、PLC技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線科技等等,都促成了控制系統(tǒng)的不斷優(yōu)良改進(jìn)。這些技術(shù)可以為柴油機(jī)的精確操控、穩(wěn)定快速運(yùn)行等提供優(yōu)勢(shì),但是接地方式仍是該系統(tǒng)的瓶頸問題。因此,為了提高大型養(yǎng)路機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,應(yīng)通過技術(shù)創(chuàng)新、材料創(chuàng)新、軟件創(chuàng)新等方面入手,在試驗(yàn)中不斷改進(jìn),在應(yīng)用中不斷發(fā)現(xiàn),才能更好地促進(jìn)控制系統(tǒng)接地的健康進(jìn)行。

  參考文獻(xiàn)

  [1]全洪躍,劉文軍,朱宇.長(zhǎng)大型養(yǎng)路機(jī)械車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].軌道交通裝備與技術(shù),20xx(01):125-126.

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控制系統(tǒng)論文6

  摘要:隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸應(yīng)用至社會(huì)中的各個(gè)領(lǐng)域,且為機(jī)械控制領(lǐng)域的發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。作為計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域,機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用不僅關(guān)系著計(jì)算機(jī)技術(shù)蔬菜本身的發(fā)展與進(jìn)步,而且對(duì)于我國(guó)信息加工的效率提升以及傳輸效率的提高也具有重要影響。基于此,本文將基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)作為主要研究?jī)?nèi)容,通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述,進(jìn)而分別從該系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀、運(yùn)行流程以及該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的研究與探討。本文旨在為計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)的研究提出幾點(diǎn)參考性建議,并為計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)提供積極的推動(dòng)作用。

  關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù);機(jī)械控制系統(tǒng);研究

  0引言

  近年來,我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械控制系統(tǒng)的應(yīng)用越發(fā)重要,不僅為機(jī)械控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率提升提供了積極的促進(jìn)作用,并且推動(dòng)著機(jī)械控制系統(tǒng)的控制效率提升。故而本文對(duì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。

  1計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)概述

  計(jì)算機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)即是指在機(jī)械控制系統(tǒng)運(yùn)行中需要計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行支持的系統(tǒng)。該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中主要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)中信息加工與傳輸技術(shù)來提升機(jī)械控制的效率。隨著我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展與優(yōu)化,計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍逐漸廣泛,并且逐漸形成了相對(duì)綜合控制體系。該種控制體系不僅可以將計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮,而且還能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)運(yùn)行中的控制技術(shù)應(yīng)用便捷程度進(jìn)行提升。在計(jì)算機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過程中,主要從以下兩方面對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的效率進(jìn)行提升。第一方面,該系統(tǒng)在生產(chǎn)線中利用自動(dòng)控制技術(shù),對(duì)其操作系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,并逐漸形成流水線的運(yùn)行操作方式[1]。第二方面,在系統(tǒng)運(yùn)行中,提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,進(jìn)而對(duì)某些人工操作無(wú)法完成的工作進(jìn)行完成,提升生產(chǎn)效率,在達(dá)成自動(dòng)化的同時(shí),對(duì)質(zhì)量也進(jìn)行保障。

  2計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀

  2.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

  隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,在我國(guó)機(jī)械控制系統(tǒng)的發(fā)展中也逐漸引進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并在該領(lǐng)域中得到了良好的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面。第一方面即是機(jī)械控制系統(tǒng)通訊的網(wǎng)絡(luò)化。在這一方面主要對(duì)傳統(tǒng)的加工操作模式進(jìn)行改變,在機(jī)械生產(chǎn)中加入通訊的功能,通過通信功能對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)情況進(jìn)行及時(shí)的掌控,進(jìn)而能夠針對(duì)現(xiàn)階段的運(yùn)行情況,制定相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃,進(jìn)而將計(jì)算機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值進(jìn)行最大程度的提升[2]。第二方面即是機(jī)械控制系統(tǒng)控制的網(wǎng)絡(luò)化?刂葡到y(tǒng)的`網(wǎng)絡(luò)化主要是對(duì)計(jì)算機(jī)程序控制程序中管理規(guī)模以及管理控制范圍進(jìn)行提升,進(jìn)而優(yōu)化普通機(jī)械控制程序的管控效率以及管控情況。在控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化過程中,主要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)控制系統(tǒng)的指令進(jìn)行下達(dá),并對(duì)下達(dá)的指令效果以及運(yùn)行情況進(jìn)行控制[3]。

  2.2扁平化發(fā)展趨勢(shì)

  在計(jì)算機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中,扁平化已經(jīng)呈現(xiàn)出要為重要的作用以及飛速發(fā)展的趨勢(shì)。該種趨勢(shì)的發(fā)展主要是由于在計(jì)算機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)的生產(chǎn)中,不同廠家的系統(tǒng)生產(chǎn)其情況不同,主要在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的封裝以及接口協(xié)議兩方面存在不同,該種不同在系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中極易導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的狀況,對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行效率提升產(chǎn)生阻礙[4]。故而在對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)時(shí),推動(dòng)著其向扁平化的發(fā)展方向發(fā)展。扁平化的發(fā)展趨勢(shì)主要是指在控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中,可以將各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行組合,進(jìn)而形成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的流水線運(yùn)作方式,進(jìn)而提升機(jī)械系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。同時(shí),該種扁平化的發(fā)展趨勢(shì)在運(yùn)行與管理方面具有便于檢驗(yàn)的優(yōu)勢(shì),能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)期,及時(shí)采取有效的措施解決問題,為系統(tǒng)的運(yùn)行提供質(zhì)量保障。

  3計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)流程

  在對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)流程進(jìn)行研究與分析的過程中,主要將其分為以下七個(gè)步驟。第一步驟,數(shù)據(jù)采集。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。第二步驟,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,以便于機(jī)械控制能夠?qū)ζ溥M(jìn)行識(shí)別。第三步驟,重新編碼分組。轉(zhuǎn)化后的機(jī)械數(shù)據(jù)將會(huì)被系統(tǒng)依照其運(yùn)行的分類或者模式進(jìn)行再次分組。第四步驟,數(shù)據(jù)傳輸。該步驟中主要是將分組之后的數(shù)據(jù)運(yùn)輸至不同的模塊或者子系統(tǒng)。第五步驟,計(jì)算分析。利用系統(tǒng)中的子模塊對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行再次計(jì)算,得出期望數(shù)據(jù)。第六步驟,結(jié)果輸出。對(duì)上一步計(jì)算出的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行輸出。第七步驟,信息儲(chǔ)存。在網(wǎng)絡(luò)空間或者其他儲(chǔ)存空間對(duì)輸出的價(jià)值信息進(jìn)行儲(chǔ)存,進(jìn)而保障查詢信息時(shí)的便捷化發(fā)展[5]。

  4基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

  4.1利用數(shù)字化控制技術(shù)

  數(shù)字化控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于機(jī)械控制系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)價(jià)值的提升以及現(xiàn)實(shí)作用的優(yōu)化具有重要作用。該種技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)工業(yè)數(shù)據(jù)的采集過程中,利用數(shù)字化控制技術(shù)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的采集將在極大程度上促進(jìn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升,并且能夠有效提升控制系統(tǒng)的工作價(jià)值。在數(shù)字化控制技術(shù)的應(yīng)用期間,要求系統(tǒng)的使用人員將控制系統(tǒng)融合在實(shí)際的生產(chǎn)線之中,并依照流水線的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行控制級(jí)別的劃分,針對(duì)不同的需求,設(shè)置總控制、一級(jí)控制、二級(jí)控制等多個(gè)級(jí)別,進(jìn)而有效的對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行控制,進(jìn)而提升機(jī)械控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

  4.2制定運(yùn)行安全控制體系

  運(yùn)行安全控制體系的制定在計(jì)算機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中具有重要作用。在系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中由于其安全控制管理不規(guī)范,其安全管理實(shí)際運(yùn)行的力度薄弱。故而應(yīng)在系統(tǒng)的運(yùn)行中積極制定安全控制體系。利用控制體系避免各類安全事故的發(fā)生。在該種安全體系的制定中,主要是對(duì)以下幾方面的制定內(nèi)容進(jìn)行重視。第一方面,對(duì)工作人員的安全意識(shí)樹立進(jìn)行重視。第二方面,對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況檢查進(jìn)行重視。第三方面,對(duì)設(shè)備質(zhì)量的相關(guān)規(guī)定制定進(jìn)行重視。在對(duì)安全控制體系進(jìn)行管理的過程中,還應(yīng)重點(diǎn)對(duì)易出現(xiàn)的安全事故解決對(duì)策進(jìn)行制定。

  5結(jié)論

  本文通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述,分別從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用、扁平化發(fā)展趨勢(shì)兩方面對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)的研究與分析,并對(duì)其運(yùn)行流程進(jìn)行細(xì)致的闡述,進(jìn)而分別從利用數(shù)字化控制技術(shù)、制定運(yùn)行安全控制體系對(duì)該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的研究與探討。經(jīng)過本文對(duì)課題內(nèi)容的詳細(xì)研究與分析得出結(jié)果表明,在計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)研究領(lǐng)域依舊存在著較多問題。因此,在未來的研究生活中還應(yīng)進(jìn)一步對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)的研究與分析,希望本文能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)的研究提出幾點(diǎn)可行性建議,并為計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械控制系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)提供積極的促進(jìn)作用。

  參考文獻(xiàn):

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控制系統(tǒng)論文7

  摘 要:電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用能大幅提高其信息傳輸水平和檢測(cè)水平,同時(shí)大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。通過分析電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀,探索了電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

  關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化工程;控制系統(tǒng);技術(shù)創(chuàng)新;信息技術(shù)

  中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.20xx.23.033

  隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域都大量引進(jìn)了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),而企業(yè)自動(dòng)化和智能化的實(shí)現(xiàn)都以電氣化的有效配合為基礎(chǔ)。改革開放以來,我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了快速發(fā)展,但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)水平仍然較低。在經(jīng)濟(jì)全球化不斷推進(jìn)的過程中,國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化企業(yè)不得不面對(duì)更多來自外國(guó)大型企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力,這就要求企業(yè)通過科技創(chuàng)新不斷提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)健康、穩(wěn)定發(fā)展。

  1 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

  1.1 信息集成化

  信息技術(shù)在電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面:①管理層面上縱深方向的延伸。在企業(yè)中,管理部門對(duì)財(cái)務(wù)核算、人力資源等數(shù)據(jù)信息的存取需通過特定的瀏覽器實(shí)現(xiàn),且對(duì)生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)形式畫面的監(jiān)控也有賴于此。②電氣自動(dòng)化設(shè)置、系統(tǒng)、機(jī)器中信息技術(shù)的橫向拓展。近年來,微電子處理器技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用越來越多,這逐漸模糊了原來明確規(guī)定的界面。

  1.2 Windows NT和IE的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言規(guī)范

  人機(jī)界面是電氣自動(dòng)化工程領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。由于PC系統(tǒng)具有控制靈活和易于集成的優(yōu)勢(shì),因此被越來越多的用戶所認(rèn)可。在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)語(yǔ)言的情況下,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的維護(hù)、處理更加簡(jiǎn)便。

  1.3 電氣自動(dòng)化工程分布式控制系統(tǒng)

  近幾年,DCS系統(tǒng)的缺點(diǎn)逐漸在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中暴露出來。該系統(tǒng)具有模擬數(shù)字混合系統(tǒng)的特點(diǎn),且仍然沿用傳統(tǒng)型儀表,因此其可靠性無(wú)法滿足要求,進(jìn)一步增加了維修的難度。同時(shí),生產(chǎn)商家之間還沒有全面建立起統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),維修、使用的互換性難以實(shí)現(xiàn)。另外,由于當(dāng)前電子自動(dòng)化工程系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新,控制系統(tǒng)更新周期逐漸縮短,相應(yīng)投入大幅增加。

  1.4 利用集中監(jiān)控方法的控制系統(tǒng)

  通過一個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)所有功能是集中控制方式系統(tǒng)控制的特點(diǎn),這在很大程度上降低了運(yùn)行速度。在監(jiān)控中放入所有的電子自動(dòng)化設(shè)備不僅減少了主機(jī)空間,使電纜數(shù)量大幅增加,還提高了相應(yīng)的成本,降低了整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性。在集中監(jiān)控的聯(lián)鎖與隔離刀閘的閉鎖使用硬線的情況下,設(shè)備將無(wú)法繼續(xù)操作。此外,在這種情況下反復(fù)接線會(huì)大幅增加維護(hù)工作的難度,并極易引起誤操作,從而影響整個(gè)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的操作。

  2 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

  2.1 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)

  當(dāng)前,我國(guó)已經(jīng)將電氣自動(dòng)化工程納入了長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中,通過不斷提升電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新能力,促進(jìn)我國(guó)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的跨越式發(fā)展。對(duì)此,相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大產(chǎn)品的'創(chuàng)新力度,著力于構(gòu)建自身的電氣自動(dòng)化產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán),進(jìn)而形成電氣自動(dòng)化工程自主創(chuàng)新的有利局面。同時(shí),相關(guān)部門還應(yīng)當(dāng)明確電氣自動(dòng)化企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主導(dǎo)地位,利用優(yōu)厚的政策和科學(xué)、完善的機(jī)制推動(dòng)國(guó)家重大科技研究項(xiàng)目的實(shí)行。

  2.2 構(gòu)建統(tǒng)一的電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)

  電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的維護(hù)運(yùn)行、開機(jī)調(diào)試、測(cè)試實(shí)行和周期性設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)需以統(tǒng)一、完善的電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)為基礎(chǔ),同時(shí),從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到完工之間的資金和時(shí)間也能在此條件下實(shí)現(xiàn)最大限度的壓縮。實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理,不僅能滿足客戶的要求,還能將開發(fā)系統(tǒng)從運(yùn)行系統(tǒng)中真正獨(dú)立出來。這就要求電氣自動(dòng)化工程的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成能夠?qū)崿F(xiàn)控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施、計(jì)算機(jī)監(jiān)管體系、企業(yè)工程管理體系中的一般通訊數(shù)據(jù)傳輸。在具體的網(wǎng)絡(luò)體系計(jì)劃實(shí)施中,在使用通訊系統(tǒng)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線時(shí),需要對(duì)控制元件級(jí)到辦公室環(huán)境之間整體的自動(dòng)化通訊進(jìn)行有效控制。

  2.3 工程控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化接口

  通過微軟公司標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的實(shí)施,工程的時(shí)間和成本被大幅壓縮,辦公室系統(tǒng)和電氣自動(dòng)化系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)的共享交換也得以實(shí)現(xiàn)。由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)策劃方案非常重要,因此企業(yè)需要在window 8系統(tǒng)環(huán)境下連接相關(guān)系統(tǒng),這就需要通過PC系統(tǒng)建立自動(dòng)化控制與管理系統(tǒng)兩者之間的重建接口。廠家之間的軟硬件數(shù)據(jù)交換問題可通過程序標(biāo)準(zhǔn)化接口得到有效解決,為通訊的順暢性提供了保證。

  2.4 市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化中的工程控制系統(tǒng)

  在經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程不斷推進(jìn)的過程中,企業(yè)應(yīng)充分重視結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,通過實(shí)施體制改革,有效利用科學(xué)技術(shù)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,并充分關(guān)注市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化形成帶來的問題,不斷提升企業(yè)的適應(yīng)能力。在企業(yè)過度關(guān)注集成系統(tǒng)和技術(shù)開發(fā)時(shí),可將零部件的配套生產(chǎn)通過外包或社會(huì)分工的方式轉(zhuǎn)移出去,從而將有限資源用于研究大型裝備技術(shù),實(shí)現(xiàn)提升自主裝備制造比例的目的。

  2.5 電氣自動(dòng)化工程和產(chǎn)品生產(chǎn)的安全性

  安全防范技術(shù)的集成系統(tǒng)是當(dāng)前電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)發(fā)展的主要方向,而安全和非安全系統(tǒng)控制的一體化集成則是實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。在非安全系統(tǒng)控制的情況下,用戶安全方案的制訂通常使用成本最低的方式,這一點(diǎn)需要慎重考慮。電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的系統(tǒng)安全是未來電氣自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的亮點(diǎn),并從安全級(jí)別需求最高的領(lǐng)域向其他危險(xiǎn)級(jí)別相對(duì)較低的領(lǐng)域逐步延伸。電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的安全與防范設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循“由工廠設(shè)施層到網(wǎng)絡(luò)層、從硬件設(shè)備到軟件設(shè)備”的順序。

  2.6 系統(tǒng)發(fā)展的專業(yè)技術(shù)人才需求

  對(duì)設(shè)備控制人員的職業(yè)培訓(xùn)是電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)安裝和設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容,但很多廠商和系統(tǒng)工程單位對(duì)設(shè)備操作人員和維修人員的崗位培訓(xùn)是在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)開始運(yùn)行后進(jìn)行的。對(duì)此,系統(tǒng)工程單位應(yīng)提前組織電氣自動(dòng)化設(shè)備的操作人員參與到系統(tǒng)安全工作中,使他們?nèi)媪私庾詣?dòng)化系統(tǒng);同時(shí),將相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)穿插于系統(tǒng)安裝過程中,讓相關(guān)操作人員熟悉相關(guān)設(shè)備的安裝原理和運(yùn)行原理。另外,設(shè)備操控人員還應(yīng)掌握相關(guān)設(shè)備產(chǎn)生故障的原因、維修措施和保養(yǎng)措施等。

  3 結(jié)束語(yǔ)

  電氣自動(dòng)化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中的重要技術(shù),電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。相關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)提高科技研發(fā)和生產(chǎn)創(chuàng)新能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的跨越式發(fā)展。本文分析了當(dāng)前電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,并據(jù)此探索了電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢(shì)。

  參考文獻(xiàn)

  [1]崔鐵星.探析電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)管理信息化,20xx(2):129-130.

  [2]張禮崇,郜祥,王焱,等.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].技術(shù)與市場(chǎng),20xx(1):127-128.

控制系統(tǒng)論文8

  摘要:現(xiàn)階段自動(dòng)化技術(shù)開始被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械各個(gè)領(lǐng)域中,它對(duì)提高現(xiàn)代工程機(jī)械集成系統(tǒng)的整體功能性有著重要作用,這也為自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),確保系統(tǒng)通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用為廣大用戶營(yíng)造一個(gè)舒適、安全的駕駛環(huán)境。本文就汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中有關(guān)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)闡述。

  關(guān)鍵詞:自動(dòng)化技術(shù);汽車機(jī)械;控制系統(tǒng);應(yīng)用

  自動(dòng)化技術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中一門全新的學(xué)科,其與人們的生產(chǎn)、生活有著十分緊密的聯(lián)系,這是因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以提高傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的智能化水平,所以對(duì)于汽車機(jī)械控制系統(tǒng)來說,自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用具有重要意義。在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以有效提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性,對(duì)于汽車企業(yè)用戶來說,自動(dòng)化技術(shù)可以幫助其進(jìn)一步提高整個(gè)汽車系統(tǒng)的能源利用效率,幫助企業(yè)在新時(shí)期有效實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化及可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

  一、基于自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)功能模塊

  1.傳感器系統(tǒng)

  汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中有關(guān)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且基于這一技術(shù)理論使整個(gè)汽車機(jī)械控制系統(tǒng)出現(xiàn)了兩種傳輸通道形式,一種是根據(jù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸?shù)耐ǖ佬问剑硪环N為頻分制的傳輸通道形式。第二種傳輸通道形式在具體應(yīng)用中所傳輸?shù)男盘?hào)具有特定的頻率,所以在具體應(yīng)用中并不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)混淆的情況,并且該技術(shù)在具體應(yīng)用中具有電路構(gòu)成簡(jiǎn)單、故障率低等特點(diǎn),F(xiàn)階段基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車傳感器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)油溫、車速、干濕度以及距離等數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集,并將其與預(yù)設(shè)的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比來判斷整個(gè)汽車的實(shí)時(shí)工況,以便于整個(gè)系統(tǒng)可以做出最優(yōu)化的調(diào)整。

  2.中央控制系統(tǒng)

  汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的中央控制系統(tǒng)是基于微型計(jì)算機(jī)技術(shù)而形成的一種集成系統(tǒng),由于微型計(jì)算機(jī)的接口數(shù)量、功能以及穩(wěn)定性可以滿足多個(gè)不同任務(wù)控制要求,所以汽車中央控制系統(tǒng)在具體應(yīng)用中具有功能多、控制精度高以及速度快等特點(diǎn),所以對(duì)于整個(gè)汽車機(jī)械系統(tǒng)來說該技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步提高其運(yùn)行效率。汽車中央控制系統(tǒng)在運(yùn)行中的主要作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器采集信息數(shù)據(jù)的處理,并且整個(gè)系統(tǒng)還具備自動(dòng)報(bào)警等功能,監(jiān)控設(shè)備在運(yùn)行中一旦判斷整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)異常則會(huì)自動(dòng)報(bào)警,這對(duì)進(jìn)一步提高整個(gè)汽車系統(tǒng)的`整體運(yùn)行效率及安全性有著重要作用。

  3.PLC通信模塊

  現(xiàn)階段PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)開始被廣泛應(yīng)用于汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中,這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中采用了STEP7軟件進(jìn)行編制,具備梯形邏輯圖、功能塊圖以及語(yǔ)句編輯等多項(xiàng)功能,并且PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于不同工作環(huán)境來說具有不同的I/O模塊,所以該系統(tǒng)中通過安裝人機(jī)對(duì)話接口可以進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)的操作性能,以便于用戶可以利用最簡(jiǎn)單的操作方式來完成對(duì)汽車的控制。

  二、自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

  1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)

  基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車機(jī)械控制系統(tǒng)為了滿足操作人員對(duì)于工作狀況信息了解的需求,其開發(fā)了數(shù)據(jù)報(bào)表的功能來達(dá)成這一目的,在數(shù)據(jù)傳輸過程中系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求來將數(shù)據(jù)打印成特定報(bào)表,并且提供了多種報(bào)表方式來滿足不同用戶對(duì)該功能的需求,所以其對(duì)進(jìn)一步提高整個(gè)汽車控制系統(tǒng)的便捷性有著重要作用。

  2.故障診斷與排除功能的實(shí)現(xiàn)

  現(xiàn)階段汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中所使用的自動(dòng)化技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而成的,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人類生產(chǎn)方式全過程的模擬。因此,自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于汽車機(jī)械控制系統(tǒng)來說是一項(xiàng)高度集成的綜合性技術(shù),在工程機(jī)械領(lǐng)域中的具體應(yīng)用不僅可以有效提高其整體生產(chǎn)效率與質(zhì)量,同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一些突發(fā)狀況的自動(dòng)檢測(cè)與排除,如果汽車機(jī)械控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障,它可以自動(dòng)判斷,并按照相關(guān)預(yù)設(shè)的處理措施進(jìn)行自動(dòng)化處理,避免故障發(fā)生后整個(gè)汽車機(jī)械控制系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行而產(chǎn)生過大的損失,所以對(duì)于企業(yè)來說基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車機(jī)械控制系統(tǒng)具有更高的經(jīng)濟(jì)性。

  3.安全機(jī)制的設(shè)置

  基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車機(jī)械控制系統(tǒng)會(huì)預(yù)設(shè)不同等級(jí)的安全機(jī)制,而不同等級(jí)的操作人員也具備不同的權(quán)限,因此,對(duì)于汽車機(jī)械控制系統(tǒng)來說自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的安全性。汽車機(jī)械控制系統(tǒng)為了滿足不同操作人員的工作需求分別設(shè)置了多種不同的密碼等級(jí),只有操作人員的密碼等級(jí)達(dá)到相關(guān)權(quán)限時(shí),他才能查詢所對(duì)應(yīng)的區(qū)域數(shù)據(jù)信息,對(duì)于沒有達(dá)到權(quán)限的操作人員系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)拒絕其訪問請(qǐng)求。

  三、結(jié)語(yǔ)

  對(duì)于汽車機(jī)械控制系統(tǒng)來說,自動(dòng)化技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景與綜合效益,這是因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)對(duì)于提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性有著重要作用,并且可以幫助汽車制造企業(yè)通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用來獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益。

  參考文獻(xiàn):

  [1]周洋.淺談我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào),20xx(11).

  [2]張桂香,周之光.基于帶切換增益模糊調(diào)節(jié)的滑?刂扑惴ǖ能囕v電液制動(dòng)系統(tǒng)[J].汽車工程,20xx(03).

控制系統(tǒng)論文9

  摘要:隨著科技的逐漸發(fā)展,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械自動(dòng)化有了很大的提升,在各個(gè)行業(yè)中機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的范圍也之間的廣泛起來,顯示出機(jī)械自動(dòng)化的強(qiáng)大優(yōu)點(diǎn)和效益,不斷滿足著人們的生活和生產(chǎn)需求。本文通過對(duì)機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用以及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析,為機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化的發(fā)展提供正確的方向。

  【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造設(shè)計(jì)論文

  機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在產(chǎn)品的生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)的生產(chǎn),從而節(jié)省勞動(dòng)力達(dá)到提高效率的效果。機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中起著十分重要的地位和作用,是整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)所在。

  1、機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)以及要求

  機(jī)械自動(dòng)化通常情況下是在設(shè)備在無(wú)人操作的前提下按照自動(dòng)設(shè)定的程序進(jìn)行工作。機(jī)械自動(dòng)化主要是憑借著機(jī)械的方式實(shí)現(xiàn)制造過程的自動(dòng)化生產(chǎn)和管理。因此機(jī)械的自動(dòng)化突破了傳統(tǒng)的機(jī)械制造方式以及生產(chǎn)過程,并且在生產(chǎn)中能夠顯著提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,為提高產(chǎn)品的質(zhì)量提供可靠的技術(shù)支撐,給企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)技術(shù)不僅需要綜合性的技術(shù),還需要運(yùn)用多門知識(shí)體系,涉及的范圍較廣,且具有較強(qiáng)的復(fù)雜性。機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)一般分為五個(gè)部分,首先是傳感單元。傳感單元是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),主要的功能是在機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中能夠?qū)C(jī)械工作的過程進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè),查看機(jī)械在工作過程中的運(yùn)行狀態(tài)和性能情況。其次是作用單元。該部分是系統(tǒng)前期重要的組成部分,主要的功能是對(duì)系統(tǒng)的能量進(jìn)行施加,完成系統(tǒng)的既定目標(biāo)。再次是程序單元。該部分作為系統(tǒng)最關(guān)鍵的一個(gè)部分和組成內(nèi)容,對(duì)系統(tǒng)所做的工作等具有決定性的作用。再次是控制單元,該部分為系統(tǒng)的的自動(dòng)化運(yùn)行提供保障,能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行中的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,能夠?qū)鞲袉卧男畔⑦M(jìn)行分析和調(diào)節(jié),因此控制單元能夠保障系統(tǒng)的順利展開。最后是制定單元,該部分作為系統(tǒng)的核心部分,通過分析傳感單元傳遞過來的信號(hào)和信息,并進(jìn)行對(duì)比和分析,根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)定發(fā)出指令。

  2、機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的特征和應(yīng)用

  2.1機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特征

  機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性和可靠性主要依靠的是自身的自動(dòng)化設(shè)備,存在著自動(dòng)的報(bào)警和停止的功能,這就使得在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中一旦發(fā)生任何的安全事故,系統(tǒng)的安全性能大大提升,從而生產(chǎn)提供安全保障。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中采用電子設(shè)備和電子器件,為系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供保障。機(jī)械自動(dòng)化在實(shí)際的運(yùn)用中能夠避免人工操作的失誤,提高生產(chǎn)的精確度。通過機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)工作的狀況,提高生產(chǎn)的效率。

  2.2機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

  2.2.1機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建主要是建立在數(shù)字模型的基礎(chǔ)上的對(duì)其理論進(jìn)行分析和研究,因此通過數(shù)字表達(dá)式對(duì)機(jī)械自動(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)。機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過微積分的方程式進(jìn)行構(gòu)建。圖1為質(zhì)塊以及阻尼器和物種彈簧所構(gòu)成的鉛垂方向機(jī)械平移系統(tǒng)示意圖。該圖中對(duì)質(zhì)塊原來不動(dòng)的位置作為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)原點(diǎn),外力作用質(zhì)塊在X軸上移動(dòng),其中質(zhì)塊運(yùn)動(dòng)的位移坐標(biāo)為x(t)。然后通過達(dá)朗貝爾原理做出平衡的示意圖,得到微積分的方程式為:Mx(t)+Bx(t)+kx(t)=f(t)通過這一案例能夠看出質(zhì)塊靜平衡位置作為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)時(shí),阻尼器的阻尼大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)是相反的。2.2.2機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的具體應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在汽車制造業(yè)運(yùn)用的最為廣泛。汽車制造過程中的焊裝以及沖壓和總裝工藝中廣泛應(yīng)用。機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在沖壓車間利用能夠提高工作的效率,壓機(jī)間采用機(jī)械自動(dòng)化裝置進(jìn)行連接,傳遞加工工件,這樣在首臺(tái)壓機(jī)下完成沖壓成形,在通過機(jī)械手傳遞給下一臺(tái)。在這一過程中有緊急停止的裝置,能夠?qū)鬟f過程中的危險(xiǎn)事故進(jìn)行緊急停止。在安全門的防護(hù)裝置上能夠?qū)θ藛T在壓機(jī)內(nèi)的危險(xiǎn)情況進(jìn)行有效的防護(hù)。壓機(jī)部分主要采用的是安全電磁開關(guān)鎖,能夠延時(shí)鎖定和解鎖的釋放,具有較高的安全性能。在鋼鐵制造行業(yè)中利用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在冷軋生產(chǎn)線和整卷鋼板開卷中應(yīng)用能夠?qū)θ藛T的安全進(jìn)行有效的保護(hù)。

  3、結(jié)語(yǔ)

  機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用有效地推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化程度,為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供了有效的動(dòng)力和長(zhǎng)久的保障,在機(jī)械自動(dòng)化的未來發(fā)展中將會(huì)更加注重高度的集約化和自動(dòng)化的發(fā)展方向。

  參考文獻(xiàn)

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控制系統(tǒng)論文10

  摘要:電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)可以說是當(dāng)前中國(guó)社會(huì)發(fā)展中比較重要的一個(gè)方面,這種電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的運(yùn)用也確實(shí)在較大程度上促進(jìn)了社會(huì)很多層面的發(fā)展,尤其是在節(jié)約生產(chǎn)成本以及提升生產(chǎn)效率方面,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果值得引起高度重視。本文重點(diǎn)針對(duì)這種電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)簡(jiǎn)要介紹了該系統(tǒng)的基本特點(diǎn)和功能,又分析了該自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本現(xiàn)狀,并論述了未來電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),希望能夠?qū)τ谔嵘渥饔脙r(jià)值有所幫助。

  關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;控制系統(tǒng);功能;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

  一、引言

  隨著當(dāng)前社會(huì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)手段表現(xiàn)出來的作用價(jià)值越來越突出,比如電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用就在很多行業(yè)中得到了較為理想的應(yīng)用,尤其是在制造行業(yè)、交通系統(tǒng)以及航天行業(yè)中,這種電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的作用更是無(wú)可替代,極大程度上促進(jìn)了這些行業(yè)的有序發(fā)展。

  二、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)概述

  第一,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)特點(diǎn)分析。基于當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中對(duì)于電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用來說,其表現(xiàn)出來的特點(diǎn)是較為明顯的,比如該系統(tǒng)方式的應(yīng)用能夠較好顯示相應(yīng)的控制內(nèi)容,通過控制屏不僅僅能夠較為全面展示相應(yīng)內(nèi)容,還能夠具備較為理想的控制效果;具體的電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)中涉及的指示燈應(yīng)用壽命相對(duì)較長(zhǎng),能夠發(fā)揮出較為理想的可靠性效果。第二,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)功能分析。針對(duì)現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)中的有效應(yīng)用來看,其表現(xiàn)出來的功能價(jià)值是比較突出的,這也是這種電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)能夠得到迅速推廣應(yīng)用的重要原因所在,詳細(xì)分析這種功能可以發(fā)現(xiàn),其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先,相應(yīng)的電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)應(yīng)用能夠較好提升其生產(chǎn)效率,相對(duì)于傳統(tǒng)的控制模式來說,該控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠更為及時(shí)高效進(jìn)行具體控制目標(biāo)和任務(wù)的處理,如此也就能夠有效提升其整體運(yùn)行效率水平,保障生產(chǎn)流程的高效性;其次,這種電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用還能夠有效節(jié)約對(duì)于人力資源的應(yīng)用,通過該控制系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠自主針對(duì)相應(yīng)系統(tǒng)中需要控制的內(nèi)容和任務(wù)進(jìn)行處理,如此也就不需要投入大量的人力資源進(jìn)行管控,最終也就必然會(huì)提升相應(yīng)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益;最后,對(duì)于電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用而言,其在一定程度上還能夠表現(xiàn)出較為理想的安全性效果,降低系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)事故的概率,其同樣也是該系統(tǒng)得到較高認(rèn)可的重要原因所在。

  三、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

  第一,信息集成化。對(duì)于現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用來說,其最為主要的一個(gè)表現(xiàn)就是相應(yīng)的信息集成化較為明顯,這種信息集成化也是該系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)重要價(jià)值所在。這種信息的集成化表現(xiàn)在具體的管理層面表現(xiàn)的最為明顯,通過電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)行,能夠?qū)⒄麄(gè)系統(tǒng)中涉及的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總,并且相關(guān)管理人員也能夠通過恰當(dāng)?shù)耐緩絹慝@取自身所需要的數(shù)據(jù)信息資源,如此也就能夠?qū)崿F(xiàn)更為理想的控制管理效果,這一點(diǎn)在現(xiàn)代企業(yè)管理中得到了較為明顯的價(jià)值呈現(xiàn),尤其是在一些財(cái)務(wù)信息的分析和應(yīng)用上,電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的作用不容忽視,這也是信息技術(shù)手段融合運(yùn)用的一個(gè)突出表現(xiàn)所在。第二,分布式控制系統(tǒng)。在當(dāng)前電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的'應(yīng)用中,分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用也是比較重要的一個(gè)方面,這種分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠較好通過通信技術(shù)手段、控制技術(shù)手段以及計(jì)算機(jī)技術(shù)手段的融合來提升其最終的應(yīng)用價(jià)值效果,尤其是在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,其能夠表現(xiàn)出來的積極作用價(jià)值還是極為突出的。第三,微機(jī)系統(tǒng)控制。在當(dāng)前電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的運(yùn)行中,微機(jī)系統(tǒng)控制已經(jīng)成了極為重要的一種方式,其具備著較為理想的人機(jī)操作界面,進(jìn)而也就能夠更好提升其控制效果,保障整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。在微機(jī)系統(tǒng)控制中,相應(yīng)的運(yùn)行平臺(tái)主要是借助于WindowsNT來實(shí)現(xiàn),而該系統(tǒng)的應(yīng)用則能夠明顯表現(xiàn)出較為理想的便捷化和靈活性特點(diǎn),尤其是在一些較為復(fù)雜的系統(tǒng)程序中,這種系統(tǒng)應(yīng)用方式的運(yùn)行效果是比較理想的。

  四、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)分析

  第一,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于未來電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展,必須要首先從統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)入手進(jìn)行探索,這種標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一對(duì)于相應(yīng)的系統(tǒng)運(yùn)行以及后續(xù)的維護(hù)工作來說意義重大,尤其是相對(duì)于當(dāng)前較為繁雜的市場(chǎng)環(huán)境以及具體系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)來看,這種標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一工作更是必不可少。相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一必須要圍繞著整個(gè)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)以及相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行全方位處理,促使其能夠在具體的運(yùn)行中具備較為理想的統(tǒng)一化表現(xiàn),尤其是對(duì)于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及計(jì)算機(jī)監(jiān)管體系,更是需要參考較為合理的體系進(jìn)行規(guī)范化控制,促使其整個(gè)系統(tǒng)更為高效可靠,相應(yīng)的后續(xù)檢修也能夠更為便捷高效。第二,安全化提升。對(duì)于未來電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)展來說,相應(yīng)的安全化水平提升也是比較重要的一個(gè)方面,這種安全化水平的提升主要就是針對(duì)現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)運(yùn)行中常見的各類隱患問題進(jìn)行分析和防范,如此也就能夠有效提升其運(yùn)行的保障價(jià)值,避免出現(xiàn)任何有損于系統(tǒng)運(yùn)行效果的行為。五、結(jié)束語(yǔ)綜上所述,對(duì)于電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用而言,其在很多行業(yè)中都表現(xiàn)出了較為明顯的價(jià)值,相對(duì)應(yīng)的發(fā)展必要性也極為突出,為了更好提升電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的作用效果,必須要統(tǒng)一整個(gè)行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn),并且加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

  參考文獻(xiàn):

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控制系統(tǒng)論文11

  摘 要:

  數(shù)控機(jī)床的核心就是CNC系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱數(shù)控系統(tǒng)),從自動(dòng)控制的角度看,數(shù)控系統(tǒng)就是一種軌跡控制系統(tǒng),即其本質(zhì)上是以多執(zhí)行部件(各運(yùn)動(dòng)軸)的位移量為控制對(duì)象并使其協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制系統(tǒng),是一種配有專用操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。

  關(guān)鍵詞:

  數(shù)字控制系統(tǒng) 發(fā)展 CNC

  1、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展史

  自從20世紀(jì)50代世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世至今已經(jīng)歷50余年。數(shù)控機(jī)床經(jīng)過了2個(gè)階段和6代的發(fā)展歷程。

  第2階段是軟件數(shù)控(CNC):第4代1970年的小型計(jì)算機(jī),中小規(guī)模集成電路;第5代1974年的微處理器,大規(guī)模集成電路。

  常見的電子管是真空式電子管:不管是二極,三極還是更多電極的真空式電子管,它們都具有一個(gè)共同結(jié)構(gòu)就是由抽成接近真空的玻璃(或金屬,陶瓷)外殼及封裝在殼里的燈絲,陰極和陽(yáng)極組成。直熱式電子管的燈絲就是陰極,三極以上的多極管還有各種柵極。以電子管收音機(jī)為例,這種收音機(jī)普遍使用五六個(gè)電子管,輸出功率只有1瓦左右,而耗電卻要四五十瓦,功能也很有限。打開電源開關(guān),要等1分多鐘才會(huì)慢慢地響起來。如果用于數(shù)控機(jī)床可想而知其耗電量、控制速度。

  晶體管是用來控制電路中的電流的重要元件。1956年,晶體管是由貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的,榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),創(chuàng)造了企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)有史以來因技術(shù)發(fā)明而獲諾貝爾獎(jiǎng)的先例,晶體管的發(fā)明對(duì)今后的技術(shù)革命和創(chuàng)新具有重要的啟示意義。晶體管的發(fā)明,終于使由玻璃封裝的、易碎的真空管有了替代物。同真空管相同的是,晶體管能放大微弱的電子信號(hào);不同的是,它廉價(jià)、耐久、耗能小,并且?guī)缀跄軌虮恢瞥蔁o(wú)限小。

  晶體管是現(xiàn)代科技史上最重要的發(fā)明之一,究其原因有三個(gè)方面。第一,它取代了電子管,成為電子技術(shù)的最基本元件,原因是性能好、體積小、可靠性大和壽命長(zhǎng)。第二,它是微電子技術(shù)革命的發(fā)動(dòng)者,而信息時(shí)代至今的發(fā)展就是由微電子技術(shù)、光子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三次技術(shù)革命組成的,所以它的出現(xiàn)成為報(bào)曉信息時(shí)代的使者。第三,晶體管是集成電路和芯片的組成單元, 也是光電器件和集成光路的基本組成單元,更是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ),只不過光電子晶體管是微電子晶體管的演變或發(fā)展罷了。由于這三方面的原因,晶體管的發(fā)明在信息科技的.迅速發(fā)展中起了決定性的重要作用,它的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一種元器件的發(fā)明范圍,而成為揭開現(xiàn)代技術(shù)新領(lǐng)域和變革幾乎各種技術(shù)基礎(chǔ)的關(guān)鍵。所以晶體管發(fā)明過程中的突出特點(diǎn),對(duì)于其他科技的產(chǎn)生和發(fā)展有重要的參考和啟示意義。

  小規(guī)模集成電路:晶體管誕生后,首先在電話設(shè)備和助聽器中使用。逐漸地,它在任何有插座或電池的東西中都能發(fā)揮作用了。將微型晶體管蝕刻在硅片上制成的集成電路,在20世紀(jì)50年代發(fā)展起來后,以芯片為主的電腦很快就進(jìn)入了人們的辦公室和家庭。

  2、計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)階段(1970年~現(xiàn)在)

  到1970年,通用小型計(jì)算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件,從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)階段(把計(jì)算機(jī)前面應(yīng)有的"通用"兩個(gè)字省略了)。

  到1971年,美國(guó)INTEL公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件——運(yùn)算器和控制器,采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上,稱之為微處理器(MICROPROCESSOR),又可稱為中央處理單元(簡(jiǎn)稱CPU)。

  到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng),控制一臺(tái)機(jī)床能力有富裕(故當(dāng)時(shí)曾用于控制多臺(tái)機(jī)床,稱之為群控),不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。而且當(dāng)時(shí)的小型機(jī)可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高,但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件,故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。

  到了1990年,PC機(jī)(個(gè)人計(jì)算機(jī),國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī))的性能已發(fā)展到很高的階段,可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段。最常用的形式:CNC嵌入PC型,在PC內(nèi)部插入專用的CNC控制卡。

  CNC與NC相比有許多優(yōu)點(diǎn),最重要的是:CNC的許多功能是由軟件實(shí)現(xiàn)的,可以通過軟件的變化來滿足被控機(jī)械設(shè)備的不同要求,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能的更改或擴(kuò)展,為機(jī)床制造廠和數(shù)控用戶帶來了極大的方便。

  3、結(jié)語(yǔ)

  總之,計(jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即1970年的第四代——小型計(jì)算機(jī);1974年的第五代——微處理器和1990年的第六代——基于PC(國(guó)外稱為 PC—BASED);赑C的運(yùn)動(dòng)控制器,目前最流行的是PMAC。(PMAC(Program Multiple Axises Controller)是美國(guó)delta tau 公司生產(chǎn)制造的多軸運(yùn)動(dòng)控制卡)。

控制系統(tǒng)論文12

  1.電子機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)介紹

  電子機(jī)械設(shè)備指的是晶體管、集成電路和其他電子管構(gòu)成的,包括電子應(yīng)用自動(dòng)操作、自動(dòng)發(fā)揮的智能型機(jī)械,其內(nèi)涵還可以逐漸延伸為工業(yè)電子機(jī)械一體機(jī)、家用電器和機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備等。

  電子機(jī)械設(shè)備以計(jì)算機(jī)內(nèi)編寫的數(shù)據(jù)碼為其運(yùn)作和應(yīng)用程序,在電子儲(chǔ)存介質(zhì)內(nèi)輸入該程序,并在各類配件組裝的機(jī)械裝備中進(jìn)行裝入,開啟鍵啟動(dòng)后,則能夠?qū)崿F(xiàn)輸入數(shù)據(jù)的動(dòng)作,達(dá)成運(yùn)作作業(yè)目標(biāo)。

  在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作業(yè)的穩(wěn)定性和控制系統(tǒng)的完善性相對(duì)較差,隨著直接型數(shù)字控制系統(tǒng)的引入,計(jì)算機(jī)演算效率實(shí)現(xiàn)了明顯的提高,運(yùn)作穩(wěn)定性也相對(duì)更好。隨著大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用,以及微型計(jì)算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用,電子機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了飛躍式發(fā)展,其演算效率更高,規(guī)模相對(duì)更小,為繁瑣、復(fù)雜演算目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。這象征著小體積電子機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)易、便捷應(yīng)用程序時(shí)代的到來,使得小體積應(yīng)用程序操作巨大電子機(jī)械設(shè)備成為了可能。

  隨著集成電路的逐漸發(fā)展完善,計(jì)算機(jī)控制能力技術(shù)以及運(yùn)算法都逐漸被人們所研究和探索,并在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

  2.電子機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)的常見問題

  第一,硬、軟件的`抗外擾性能。由上文進(jìn)行的論述可知,外界的干擾能夠通過磁場(chǎng)的作用,在無(wú)任何媒介的情況下直接介入。這一作用通常針對(duì)電子機(jī)械設(shè)備的軟件和硬件而言的,其主要原因在于電子機(jī)械設(shè)備軟件和硬件自身配件制作能夠直接吸收外界的頻率。所以,在抗拒電源擾亂的基礎(chǔ)上,還會(huì)出現(xiàn)空間內(nèi)的磁場(chǎng)電波,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)檎駝?dòng)模式,并影響設(shè)備硬軟件的正常運(yùn)行,也就是我們常說的信號(hào)和信息干擾。例如,在我們使用計(jì)算機(jī)的過程中,如果手機(jī)來電,則電腦會(huì)出現(xiàn)障礙頻波反應(yīng),進(jìn)而誘發(fā)接收障礙聲響。

  第二,抗外擾性能。在電子機(jī)械設(shè)備的探索與開發(fā)過程中,數(shù)據(jù)的計(jì)算通常是十分準(zhǔn)確的,甚至可以視為完美編寫的數(shù)據(jù)控制程序,在實(shí)際的應(yīng)用過程中確實(shí)意外頻發(fā),甚至?xí)霈F(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)置基本完善的情況下,無(wú)法順利開啟該設(shè)備,分析其主要原因在于,在實(shí)驗(yàn)過程中常常存在較為明顯的外界因素的干擾,而這也是肉眼無(wú)法預(yù)測(cè)的[6]。通常情況下,外部干擾能夠經(jīng)接電的線路進(jìn)入電子機(jī)械設(shè)備內(nèi)部,接地線與控制系統(tǒng)之間是反向的電壓,這就造成了電路源對(duì)其控制系統(tǒng)核心職能產(chǎn)生阻礙的現(xiàn)象。不管是電子機(jī)械設(shè)備的供出方面還是其輸入方面,以及電子機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)自身,都無(wú)法完全避免外界因素的干擾。

  3.電子機(jī)械設(shè)備的未來發(fā)展

  3.1 電子機(jī)械設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

  隨著我國(guó)數(shù)字信息技術(shù)的快速發(fā)展和完善,小型電子科技技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件和電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)都得到了最大限度的發(fā)揮,并實(shí)現(xiàn)了電子機(jī)械設(shè)備外部操作技能與內(nèi)部控制系統(tǒng)之間的良好結(jié)合,保證了其性能的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。由電子機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)的性質(zhì)分析結(jié)果可知,傳統(tǒng)的點(diǎn)子控制屬于部分控制,也就是在工程作業(yè)過程中,不同的階段存在相應(yīng)的控制系統(tǒng),而現(xiàn)階段的電子機(jī)械設(shè)備則具有更加強(qiáng)大的功能,不同的作業(yè)階段,可以通過相同的中心加以控制。原來應(yīng)用的是分段的內(nèi)部控制,而現(xiàn)階段則是整體性的內(nèi)部控制。

  3.2 未來發(fā)展的潛在問題

  隨著近年來我國(guó)電子機(jī)械控制市場(chǎng)的逐步發(fā)展完善,電子機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)的重要性也得到了人們的關(guān)注,但因其發(fā)展相對(duì)滯后,因而存在較大的研究空間。

  隨著我國(guó)電子科技研究人員對(duì)我國(guó)國(guó)情以及國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)研究的逐步深入,以及各種外界干擾因素的排出,我國(guó)的電子機(jī)械設(shè)備也具有廣闊的發(fā)展前景,但其中所表現(xiàn)出的問題,也是更加令人堪憂。

  隨著電子機(jī)械設(shè)備在人類生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的逐步深入,盡管產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展仍然無(wú)法完全脫離人為因素的影響,但是,現(xiàn)階段的很多活動(dòng)均可以由電子機(jī)械設(shè)備加以取代,則傳統(tǒng)的人類文明也將會(huì)逐步被摒棄,這就是電子機(jī)械設(shè)備發(fā)展表現(xiàn)出的主要問題,筆者希望,在電子機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)的未來發(fā)展過程中,需要更加具有人性化特征,能夠做到以人為本。

  4.總結(jié)

  綜上所述,當(dāng)今電子機(jī)械設(shè)備在人類生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域均發(fā)揮出了巨大的作用,而我國(guó)的電子機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)領(lǐng)域仍然存在較大空白,有待于進(jìn)一步的發(fā)展和研究,這就需要我國(guó)電子科技研究人員,立足我國(guó)國(guó)情,充分借鑒和分析國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,促進(jìn)我國(guó)電子機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)的逐步發(fā)展完善。

  在計(jì)算機(jī)內(nèi)編寫、運(yùn)作和應(yīng)用數(shù)據(jù)編碼,將程序輸入電子儲(chǔ)存介質(zhì)內(nèi),并完成各類配件的完整組織,啟動(dòng)開啟鍵后即能夠進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)動(dòng)作,這在一定程度上能夠替代人類完成那些難度較高的工作,因而具有較大的科學(xué)意義和研究?jī)r(jià)值。

控制系統(tǒng)論文13

  【摘 要】文章首先探討了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng),就電力系統(tǒng)等多領(lǐng)域發(fā)揮的重要作用進(jìn)行的闡述,具體說明了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。

  【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;電網(wǎng)調(diào)度;應(yīng)用分析

  引言

  隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高科技產(chǎn)業(yè)如雨后春筍,蓬勃發(fā)展。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)力量,已經(jīng)逐漸成為各個(gè)尖端產(chǎn)業(yè)、領(lǐng)域不可缺少的技術(shù)支持。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)被成功應(yīng)用于國(guó)防、遠(yuǎn)程監(jiān)控、機(jī)械行業(yè)加工、電網(wǎng)系統(tǒng)中,大力提升了這些領(lǐng)域的生產(chǎn)效率,同時(shí)也帶來了非常大的經(jīng)濟(jì)收益。目前,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)正在向著開放、信息化的方向發(fā)展,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著越來越重要的作用。所以,科學(xué)、合理的利用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是一項(xiàng)非常重要的任務(wù),具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

  1.電氣自動(dòng)化及電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

  電氣自動(dòng)化(Electrical automation),專業(yè)名稱是電氣工程及其自動(dòng)化,其應(yīng)用非常廣泛,設(shè)計(jì)到諸多領(lǐng)域,從航空航天到一個(gè)非常不起眼的兒童玩具,隨處可見他的身影。

  隨著大規(guī)模集成電路、數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展,電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化程度也顯著提高。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要是指變電站的自動(dòng)化。變電站作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),其自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)直接影響著整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化程度,將電網(wǎng)調(diào)度與電網(wǎng)自動(dòng)化完美的結(jié)合,以保證通過電氣設(shè)備終端將電能成功的輸出。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行情況的監(jiān)控具有重要的意義,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化運(yùn)行可以幫助調(diào)度人員及時(shí)、準(zhǔn)確的了解電力系統(tǒng)運(yùn)行情況,有效提升了電網(wǎng)運(yùn)行過程中的安全性和可靠性,保證電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

  現(xiàn)在,許多高校開設(shè)該專業(yè),意在培養(yǎng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電控技術(shù)、管理技術(shù)為以一體的高科技人才。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括自動(dòng)控制、信息處理、電子技術(shù)、試驗(yàn)技術(shù)、以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)等諸多技術(shù)。一直以來,電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的高水平人才需求量非常大。雖然,我國(guó)一直非常重視該領(lǐng)域人才的培養(yǎng),但隨著國(guó)際性大企業(yè)入駐我國(guó),該領(lǐng)域的人才仍然緊缺。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的攻堅(jiān)力量,是引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期繁榮發(fā)展的決定性因素,并與人們的生活息息相關(guān),現(xiàn)在其發(fā)展已相對(duì)成熟。目前,電氣自動(dòng)化已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)核心力量,在國(guó)防、農(nóng)業(yè)、工業(yè)中被廣泛使用,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

  2.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用

  現(xiàn)在,我們對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,分析一下電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)在該領(lǐng)域的重要作用。

  2.1電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)中的應(yīng)用

  隨著信息化產(chǎn)業(yè)步伐加快,計(jì)算技術(shù)已經(jīng)被成功應(yīng)用與諸多領(lǐng)域,數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,這其中離不開電氣自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)揮的重要作用。計(jì)算機(jī)由五部分組成,輸入設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、運(yùn)算器、控制器和輸出設(shè)備,是數(shù)據(jù)處理的硬件基礎(chǔ)。比如,在電廠中的數(shù)據(jù)處理中,以電氣自動(dòng)化為技術(shù)支持的處理機(jī)可以處理所有的參數(shù)、報(bào)表打印、記錄、輸入顯示、性能計(jì)算等數(shù)據(jù),也就是所,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)承當(dāng)了電廠中所有數(shù)據(jù)處理工作,大大減輕了人員的負(fù)擔(dān),并提高了數(shù)據(jù)處理的速度和精確度。

  變壓器是電廠重要的設(shè)備,變壓器一旦發(fā)生故障,對(duì)其故障檢修是非常困難的。這時(shí),如能夠有效利用以電氣自動(dòng)化為依托的色譜分析方法,通過對(duì)故障時(shí)所產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分析,并通過計(jì)算氣體的含量比值,從而判斷出故障的位置。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí),其內(nèi)部材料中會(huì)產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w,在這種情況下。我們同樣可以利用光譜分析方式進(jìn)行檢測(cè),局部一氧化碳含量高的地方就很可能是故障產(chǎn)生的地方。所以說,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)為多種數(shù)據(jù)處理方式提供了有力的硬件系統(tǒng)保障,不僅僅是電力供電系統(tǒng)中,F(xiàn)在之所以被稱為是信息時(shí)代,就是說我們生活在一個(gè)充滿數(shù)據(jù)的時(shí)代,而數(shù)據(jù)的處理都必須依靠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),可見,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要性不可代替。

  2.2電器自動(dòng)化系統(tǒng)在汽機(jī)旁路系統(tǒng)中的應(yīng)用

  汽機(jī)旁路系統(tǒng)的主要功能主要是是保證散熱過多,解決鍋爐最低負(fù)荷,協(xié)調(diào)汽輪機(jī)空載流量,這也是汽機(jī)旁路系統(tǒng)最初的設(shè)計(jì)目的。該系統(tǒng)由高壓和低壓兩部分組成,在各個(gè)旁路上安裝有截止閥,這些截止閥的控制系統(tǒng)就是電氣自動(dòng)化系統(tǒng),電氣自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)分析旁路系統(tǒng)中速度的大小和運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的力矩,來確定閥門的開度。

  2.3電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在液壓調(diào)節(jié)中的應(yīng)用

  隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)已經(jīng)漸漸被液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)所控制,成為當(dāng)前工業(yè)諸多領(lǐng)域中使用的重要技術(shù)。隨著電器自動(dòng)化系統(tǒng)的成功應(yīng)用于液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,電解液的轉(zhuǎn)換速率有了明顯提高,元器件的可靠性進(jìn)一步得到了保證,穩(wěn)定性也在逐步增強(qiáng)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng),成功的調(diào)節(jié)了汽機(jī)配套設(shè)備之間的協(xié)同關(guān)系。在電廠發(fā)電系統(tǒng)中,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)有效調(diào)節(jié)了設(shè)備內(nèi)的液壓系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)系統(tǒng)一次調(diào)頻,改變了電網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)荷量,對(duì)整個(gè)設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)起著決定性作用?梢姡姎庾詣(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用,不僅保證了機(jī)組安全運(yùn)行,并對(duì)延長(zhǎng)機(jī)組壽命和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

  2.4參數(shù)控制

  目前,汽輪機(jī)的發(fā)電容量在不斷提高,儀表的量程在不斷增大,精確度也在日益提升,在這種情況下,保證系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)是一件非常困難的事情。這就需要在機(jī)組中設(shè)立專門的參數(shù)控制中心,以確保機(jī)組在正常運(yùn)行過程中,各參數(shù)保持在合理值范圍內(nèi),利用電氣自動(dòng)化設(shè)備合理有效的監(jiān)控和處理異常情況。目前,隨著監(jiān)控系統(tǒng)功能的強(qiáng)大,所要控制的參數(shù)也在日益增多,系統(tǒng)對(duì)參數(shù)的準(zhǔn)確度的要求也越來越高。機(jī)組所有的功能都是由參數(shù)所控制的,而參數(shù)又是由電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)所調(diào)節(jié)的,所以說電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是整個(gè)機(jī)組正常運(yùn)行的關(guān)鍵,相關(guān)人員,必須加強(qiáng)對(duì)該系統(tǒng)的檢修和維護(hù),切不可掉以輕心,而釀成不可收?qǐng)龅膰?yán)重后果。

  2.5協(xié)調(diào)系統(tǒng)的.電氣自動(dòng)化

  在整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)之中,鍋爐和汽輪機(jī)作為整個(gè)機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備,其兩者間的協(xié)調(diào)工作是非常重要的,這直接關(guān)系到機(jī)組能量的有效利用,對(duì)儲(chǔ)能和蓄能具有總要的意義。一般來講,電廠都會(huì)應(yīng)用電氣自動(dòng)化的調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)二者的有序工作進(jìn)行科學(xué)有效的控制和協(xié)調(diào),合理存儲(chǔ)輸入能量,對(duì)能量輸出嚴(yán)格控制,保證機(jī)組的有效工作。

  3.結(jié)束語(yǔ)

  做好電器自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用工作,符合信息化、智能化是未來工業(yè)的發(fā)展方向,是是企業(yè)能夠在未來的競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中贏得發(fā)展先機(jī)的重要法寶。普及電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,將被列為政府相關(guān)職能部門工作的重點(diǎn),這也是加快地區(qū)工業(yè)快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)飛躍的重要途徑。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)雖然已經(jīng)得到非常充分的發(fā)展,但是其發(fā)展?jié)摿颓熬笆欠浅V闊的。其發(fā)展過程中必然存在一些問題,相信隨著科技的進(jìn)步和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)不斷得到完善,并為各領(lǐng)域的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐和保障。

  參考文獻(xiàn):

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控制系統(tǒng)論文14

  摘要:電氣工程是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ),同時(shí)也是確保人們正常生活的基礎(chǔ)條件之一。本文介紹了PLC和變頻器,分析了PLC和變頻器在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值,總結(jié)PLC和變頻器在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

  關(guān)鍵詞:變頻器論文

  引言

  PLC是一種可編程邏輯控制器,它和變頻器都是在信息化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展下生成的產(chǎn)物。PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)順序控制、開關(guān)質(zhì)量控制、閉環(huán)控制等,其應(yīng)用作用是提升電氣自動(dòng)化控制工作效率,促使電氣工程逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在信息化時(shí)代的發(fā)展下,工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)在不斷地更新與改革。在此背景下,電氣工程也在深化改革過程中,改革的主要方向是信息自動(dòng)化,而PLC和變頻器是能推動(dòng)這種改革進(jìn)程的技術(shù),所以有必要對(duì)它們開展研究。

  1PLC與變頻器概述

  1.1PLC與變頻器概念

  PLC即可編程邏輯控制器,能依照用戶的制定需求開展工作,其中涵蓋了邏輯運(yùn)算、順序控制、數(shù)學(xué)運(yùn)算等。PLC所應(yīng)用的是可編程的存儲(chǔ)器,在存儲(chǔ)器內(nèi)部運(yùn)行邏輯運(yùn)算等一系列指令,再由數(shù)字信號(hào)以及模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)變進(jìn)行輸入與輸出,以此控制整個(gè)生產(chǎn)過程[1]。變頻器是指使用變頻技術(shù)以及微電子技術(shù),通過調(diào)整電機(jī)工作電源的頻率達(dá)到控制交流電動(dòng)機(jī)目的的一種電力控制設(shè)備。變頻器主要經(jīng)由整流、濾波、逆變等構(gòu)成,依照電機(jī)的切實(shí)需求提供適合的電源電壓,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能、調(diào)速的效果,同時(shí)變頻器也具備著多種保護(hù)功能,如過流、過壓保護(hù)等。

  1.2PLC特點(diǎn)

  第一,由于PLC所應(yīng)用的是已被定義好的各種輔助繼電氣的節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)變位操作,因此整個(gè)工作中的運(yùn)行狀態(tài)具有一定的簡(jiǎn)單性特點(diǎn)[2]。第二,PLC的一個(gè)顯著特點(diǎn)是程序運(yùn)行簡(jiǎn)單,操作比較便捷,在工作過程中能減少工作人員的工作量,提升整體工作效率,減少人力資源浪費(fèi)。第三,PLC的功能性較為完善,同時(shí)也具有較高的實(shí)用性,適合應(yīng)用在各種環(huán)境中,充分顯示出PLC硬件的完整性。第四,PLC在運(yùn)行期間具有抵抗外界環(huán)境與其他相關(guān)因素干擾的功能,在任何復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程中都能夠發(fā)揮良好的作用,這就展示出PLC的可靠性。

  2PLC和變頻器在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值

  2.1有助于加大電氣設(shè)備產(chǎn)品存儲(chǔ)量

  PLC系統(tǒng)屬于一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),其特點(diǎn)在于具有一個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中所存放的內(nèi)容便是系統(tǒng)軟件。用戶程序中存儲(chǔ)器所應(yīng)該存放的內(nèi)容同樣是應(yīng)用軟件,而此種結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器能夠提供較大的存儲(chǔ)空間[3]。另外,此系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中能夠依據(jù)實(shí)際需求完整保存相關(guān)設(shè)備中的歷史數(shù)據(jù),保存下來的資料能為后期檢查故障等工作提供可靠依據(jù)。

  2.2有助于強(qiáng)化電氣設(shè)備產(chǎn)品的智能化

  電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用PLC技術(shù)與變頻器的主要作用是提升電氣設(shè)備的反應(yīng)速度以及整體運(yùn)行效率,同時(shí)也有助于提升電氣設(shè)備的智能化水平。具體體現(xiàn)在PLC技術(shù)由系統(tǒng)軟件完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制,以確保整個(gè)工作流程能嚴(yán)格遵循一定的程序進(jìn)行。PLC技術(shù)中CPU對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況做出評(píng)估,實(shí)時(shí)、可靠地傳輸數(shù)據(jù)。變頻器起到的作用是在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中,提供實(shí)際需求的電源電壓,調(diào)節(jié)與控制各環(huán)節(jié)的電壓,以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

  3PLC在控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

  3.1在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

  PLC技術(shù)被作為一種順序控制器應(yīng)用,這是當(dāng)前社會(huì)大多數(shù)企業(yè)在應(yīng)用PLC時(shí)的一個(gè)統(tǒng)一觀點(diǎn)。PLC技術(shù)在此種模式下的電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用,呈現(xiàn)出三個(gè)方面的具體應(yīng)用。第一,遠(yuǎn)程控制和監(jiān)督電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng),以此來確保電氣工程工作人員的`安全,同時(shí)也減少了人力資源的應(yīng)用;第二,在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)傳感,以確保電氣工程自動(dòng)化的控制水平;第三,對(duì)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的主站層給予局部控制。

  3.2在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

  PLC應(yīng)用初級(jí)階段,僅能合理地應(yīng)用在開關(guān)量的邏輯控制中,后期在相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步完善下,PLC技術(shù)得到了更為廣泛的應(yīng)用,在開關(guān)量控制的水平以及應(yīng)用價(jià)值上也有顯著提升。PLC應(yīng)用實(shí)際上是將定義的虛擬機(jī)電器轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械繼電氣器,即忽略了虛擬繼電氣的反應(yīng)時(shí)間,體現(xiàn)了PLC在開關(guān)量方面的應(yīng)用價(jià)值。例如,PLC在斷路器控制中的應(yīng)用,傳統(tǒng)電路器利用繼電器實(shí)現(xiàn)控制,其問題是反應(yīng)速度較慢,而PLC技術(shù)的應(yīng)用有效提升了反應(yīng)速度與靈敏度。

  3.3在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

  應(yīng)用在閉環(huán)控制中的主要作用是測(cè)量轉(zhuǎn)速,同時(shí)合理控制調(diào)節(jié)器,具體是應(yīng)用轉(zhuǎn)速測(cè)量、電子調(diào)節(jié)、電液執(zhí)行實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。具體的控制方法是在打開動(dòng)力泵后,PLC細(xì)致地分析動(dòng)力泵運(yùn)行時(shí)間,同時(shí)選擇一個(gè)最為適宜的主用泵與備用泵,在后期實(shí)際操作過程中僅需要將開關(guān)擋轉(zhuǎn)變?yōu)槭謩?dòng)擋即可,便能有效提高運(yùn)行效率,同時(shí)也進(jìn)一步體現(xiàn)了系統(tǒng)的可持續(xù)性。PLC與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相互融合方式能互補(bǔ)兩者的不足之處,從而極大地提升了電力系統(tǒng)控制效率以及質(zhì)量。

  3.4在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

  數(shù)控系統(tǒng)較為復(fù)雜,不只存在直線型,同時(shí)還包括連續(xù)型與點(diǎn)位型。在生產(chǎn)過程中,點(diǎn)位型數(shù)控系統(tǒng)多應(yīng)用在孔洞機(jī)床中,原因是全方位與靈活性。系統(tǒng)控制功能主要有單板機(jī)模式與全功能型兩種數(shù)控裝置,在系統(tǒng)控制功能中使用PLC能夠確保系統(tǒng)功能的完善性。在數(shù)控系統(tǒng)中全功能型數(shù)控裝置的功能性更為完善,但需要承擔(dān)的成本也相對(duì)較高,與單板機(jī)模式相比,全功能型裝置的應(yīng)用存在一定的局限性。

  4結(jié)語(yǔ)

  全文分析了PLC和變頻器在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用,其應(yīng)用推動(dòng)了系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程。PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括數(shù)控系統(tǒng)、閉環(huán)控制、開關(guān)量等方面,而變頻器設(shè)備主要應(yīng)用在電源電壓的調(diào)控方面,以確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

  參考文獻(xiàn)

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控制系統(tǒng)論文15

  1當(dāng)前信息安全挑戰(zhàn)

  工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)由于開放、靈活、高效、透明、標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn),越來越多的在工控控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。隨著“兩化融合”和物聯(lián)網(wǎng)的普及,越來越多的信息技術(shù)應(yīng)用到了工業(yè)領(lǐng)域。目前,超過80%涉及國(guó)計(jì)民生的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施依靠工業(yè)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制作業(yè),如:電力、水力、石化、交通運(yùn)輸、航空航天等工業(yè)控制系統(tǒng)的安全也直接關(guān)系到國(guó)家的戰(zhàn)略安全。20xx年10月發(fā)生在伊朗核電站的“震網(wǎng)”(Stuxnet)病毒,為工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全敲響了警鐘。最近幾年,針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全攻擊事件成百倍的增長(zhǎng),引發(fā)了國(guó)家相關(guān)管理部門和企業(yè)用戶的高度重視。今年國(guó)家發(fā)改委公布的《20xx年國(guó)家信息安全專項(xiàng)有關(guān)事項(xiàng)的通知》中,強(qiáng)調(diào)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全是國(guó)家重點(diǎn)支持的四大領(lǐng)域之一。20xx年工信部451號(hào)文件《關(guān)于加強(qiáng)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理的通知》中更明確指出,有關(guān)國(guó)家大型企業(yè)要慎重選擇工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)備,確保產(chǎn)品安全可控,F(xiàn)在,國(guó)內(nèi)大型企業(yè)都把工業(yè)控制系統(tǒng)安全防護(hù)建設(shè)提上了日程。如何應(yīng)對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全,是我們?cè)谛滦蝿?shì)下面臨的迫在眉睫需要解決的現(xiàn)實(shí)問題。

  2企業(yè)信息安全現(xiàn)狀

  目前,雖然國(guó)家和行業(yè)主管部門、國(guó)內(nèi)企業(yè)集團(tuán)等都開始重視工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全問題,并開始研究相應(yīng)的對(duì)策,但還面臨很多現(xiàn)實(shí)問題:

 。1)信息安全專責(zé)的缺失:國(guó)內(nèi)信息安全專門型人才比較缺失,很多企業(yè)甚至沒有專門負(fù)責(zé)信息安全的專員;

 。2)制度形式化:規(guī)范的管理制度作為工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全的第一道“防火墻”,可以有效的防范最基礎(chǔ)的安全隱患,可是很多企業(yè)的管理制度并沒有真正落到實(shí)處,導(dǎo)致威脅工控系統(tǒng)信息安全的隱患長(zhǎng)驅(qū)直入、如入無(wú)人之境進(jìn)入企業(yè)系統(tǒng)內(nèi);

  (3)安全生產(chǎn)的矛盾現(xiàn)狀:保證工業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)和正常運(yùn)營(yíng)是企業(yè)的首要目標(biāo),而信息安全的解決方案部署又會(huì)影響到企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)。因此,部分企業(yè)消極應(yīng)對(duì)信息安全的部署。

  3常見的信息安全解決方案

  面對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全現(xiàn)狀,很多信息安全解決方案提供商提出了各自的安全策略,強(qiáng)調(diào)的是“自上而下”、注重“監(jiān)管”和“隔離”的安全策略。由于企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品、設(shè)備或資產(chǎn)繁多,產(chǎn)品供應(yīng)商較多,“監(jiān)管”系統(tǒng)無(wú)法“監(jiān)視和管理”企業(yè)內(nèi)部龐大的設(shè)備或資產(chǎn),導(dǎo)致部分系統(tǒng)依然存在信息安全隱患。同時(shí),這些解決方案部署時(shí)又面臨投資比較大,定制化程度比較高等缺點(diǎn)。有的企業(yè)通過在企業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部部署“橫向分層、縱向分域、區(qū)域分等級(jí)”的安全策略,構(gòu)建“三層架構(gòu),二層防護(hù)”的安全體系。這些解決方案又面臨著“安全區(qū)域”較大,無(wú)法避免系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備自身“帶病上崗”的現(xiàn)象發(fā)生。如何在企業(yè)內(nèi)部高效部署信息安全解決方案,同時(shí)又不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,不增加企業(yè)的負(fù)擔(dān),同時(shí)又不增加將來企業(yè)維護(hù)人員的工作量,降低對(duì)維護(hù)人員的能力等的過渡依賴,是企業(yè)部署信息安全解決方案時(shí)面臨的現(xiàn)實(shí)問題。

  4符合國(guó)情的信息安全解決方案

  針對(duì)這種現(xiàn)狀,施耐德電氣將原來“從上到下”的防御策略逐步完善為符合中國(guó)客戶實(shí)際應(yīng)用的、倡導(dǎo)以設(shè)備級(jí)防護(hù)優(yōu)先,兼顧系統(tǒng)級(jí)和管理級(jí)防護(hù)的“自下而上”的三級(jí)縱深防御策略。其中,設(shè)備級(jí)防護(hù)是整個(gè)安全防護(hù)策略的核心和基礎(chǔ)。

  4.1設(shè)備級(jí)防護(hù)

  企業(yè)內(nèi)部的系統(tǒng)從管理層、制造執(zhí)行層到工業(yè)控制層都是由不同的資產(chǎn)或者設(shè)備組成的,如果每個(gè)單體資產(chǎn)或者設(shè)備符合信息安全要求,做到防范基本的信息安全隱患。這些資產(chǎn)或者設(shè)備集成到企業(yè)系統(tǒng)中就可以避免“帶病上崗”的現(xiàn)象,作為信息安全防護(hù)體系的最后一道“防火墻”可以有效的防范針對(duì)這些設(shè)備或資產(chǎn)的各種安全威脅。施耐德電氣作為一家具有高度社會(huì)責(zé)任感的企業(yè),積極推進(jìn)構(gòu)建安全、可靠的工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全,率先在工業(yè)控制設(shè)備集成信息安全防護(hù)體系:

  (1)集成信息安全防護(hù)體系的昆騰PLC產(chǎn)品率先通過了國(guó)家權(quán)威信息安全測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)的雙重產(chǎn)品安全性檢測(cè),成為首家也是目前唯一通過并獲得此類檢測(cè)認(rèn)可的PLC產(chǎn)品。在企業(yè)內(nèi)已經(jīng)運(yùn)行的昆騰PLC可以通過升級(jí)固件的方式達(dá)到信息安全要求,大大的減少了企業(yè)在部署信息安全過程中的資金投入,還可以減少對(duì)技術(shù)人員技能的要求;

  (2)SCADAPack控制器內(nèi)嵌的增強(qiáng)型安全性套件:IEEE1711加密和IEC62351認(rèn)證以及時(shí)標(biāo)等安全功能,最大化系統(tǒng)的安全性,確保遠(yuǎn)程通信鏈路不被惡意或其他通信網(wǎng)絡(luò)干擾破壞,有效的'提升了信息安全功能;

  (3)針對(duì)所有的控制系統(tǒng)還可以采用軟件安全屬性的輔助設(shè)置功能,如增加訪問控制功能、增加審計(jì)和日志信息、增加用戶認(rèn)證和操作、采用增強(qiáng)型密碼等措施,增強(qiáng)和加固工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全功能。

  4.2系統(tǒng)級(jí)防護(hù)

  主要是通過優(yōu)化和重建系統(tǒng)架構(gòu),提升控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性,保證企業(yè)系統(tǒng)的“橫向”、“縱向”、“區(qū)域”間數(shù)據(jù)交互的安全性。

 。1)施耐德電氣的ConneXium系列工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)的MAC的地址綁定、VLAN區(qū)域劃分、數(shù)據(jù)包過濾、減少網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等影響保證了工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性;

  (2)ConneXium系列工業(yè)級(jí)防火墻產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)針對(duì)通用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、OPC通訊服務(wù)的安全防護(hù)之外,還可實(shí)現(xiàn)所有工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的協(xié)議包解析,有效的防范了威脅工業(yè)控制系統(tǒng)的安全隱患。同時(shí),軟件內(nèi)置的針對(duì)施耐德電氣所有PLC系列的安全策略組件以及模板模式大大增強(qiáng)了產(chǎn)品的可用性。

  4.3管理級(jí)防護(hù)

  主要是通過規(guī)范規(guī)章制度、完善用戶授權(quán)、角色、職責(zé)和行為的界定,避免潛在威脅的影響,減緩系統(tǒng)影響產(chǎn)生的后果。完善入侵檢測(cè)和防護(hù)系統(tǒng),完善審計(jì)和日志信息,并加強(qiáng)管理。有效的提升控制系統(tǒng)的整體信息安全水平。今年,施耐德電氣作為第一家與中國(guó)電力集團(tuán)就工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全合作的企業(yè),成功的將三級(jí)縱深防御體系應(yīng)用于其下屬企業(yè)的信息安全整改具體實(shí)踐中,取得良好效果并獲得用戶認(rèn)可。作為工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全解決方案提供商領(lǐng)先者,施耐德電氣一直致力于為客戶提供安全、可靠的信息安全解決方案,并在國(guó)家相關(guān)管理部門的指導(dǎo)下,積極倡導(dǎo)并提升自身產(chǎn)品的安全功能,并協(xié)助中國(guó)客戶進(jìn)一步提升工業(yè)控制領(lǐng)域的信息安全防護(hù)水平,確保國(guó)家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重點(diǎn)工業(yè)領(lǐng)域的信息安全。”

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