关于自动化控制的论文（共10篇）
关于自动化控制的论文 篇1
关于高速线材厂精轧机电气自动化控制系统的考察报告
2009年10月13日至17日，我们到北京西门子有限公司就公司高速线材厂精轧机主电机交流传动系统的自动化控制设备进行了考察、系统调试、操作和试验。
西门子公司工业系统热轧长材部王旭工程师为我们系统的介绍了高速线材厂精轧机主电机电气自动化各个控制单元的工作原理、结构、作用、程序、功能和性能。
公司高速线材厂精轧机主电动机是交流同步电动机，功率为5500KW，电压为2750伏，属于中压型电压等级，电机定子为双绕组，两个单独绕组相差30度电角度。电机的过载倍数为1.15。.每分钟1000转以下时为恒转矩控制，每分钟1000----1500转时为恒功率控制，1000转为基速。
主回路由公司10KV供电给整流变压器初级侧，次级侧输出2500V的交流电压。此电压经变频器内两个独立的6脉冲电流源变频器，与上一级控制系统共同作用，为同步电动机提供一个12脉冲的电源，作为精轧机主电动机的电源。
高线厂精轧机主电机的变频器规格型号为GL150型电流源变频器。此变频器的特点是；整流侧调电流，逆变侧调相位。是非常适合交流同步电动机的。
精轧机主电机有了12脉冲的电源后，要使电动机启动和运行还
必须有控制单元。西门子公司为主电机配置的控制单元为CU320型。此单元为闭环传动控制。主要分三部分进行控制；
1、对交流侧整流器的控制；包括了速度调节器、电流调节器的计算给定值。当电动机运行在基速以上时，速度调节器对给定参数进行自适应。每一个交流侧整流器都有其自己的电流调节器，这两个电流调节器与交流侧整流器共同产生了直流连接的电流，此电流与电动机实际需要的转矩成正比。
2、对负载侧逆变器进行电子换向。即；直流连接电流根据电动机转子的实际位置接通到相应的定子绕组，以获得最大的电机转矩。这种电子换向方法的特殊性在于任何时候都与其供电电源同步的旋转。
3、对电动机转子的实际位置和磁通轴角度的检测。此检测是在电动机模拟器上根据电动机定子电流和电压的实际计算值进行的。通过现场操作证明；不仅在电动机运转时，甚至在停车期间，电动机也可以根据磁场的建立所产生的定子感应电压来确定转子的精确位置。于是，电动机可以进行可控的启动和加速。
准确、稳定、可靠的逻辑控制和诊断系统也是CU320的特点。
逻辑控制单元包括；
1、传动辅助设备的开、关和控制。
2、相关传动的连锁，即；分闸或合闸的内部和外部信号。
3、所有传动的连锁，对于设定值和闭环传动调节器释放的内部和外部信号。
4、传动故障的所有内部、外部的连锁，以使得传动能立即停车。
5、所有故障的连锁，以使得传动延迟停车。以上几类功能的建立就能确保传动系统安全的操作开车或停车。
诊断系统包括；诊断系统大部分是标准化的。除此之外，根据需
要可以在应用软件内随意设计。最重要的是对整流变压器触发脉冲的连续监控，以确保系统的安全。同时，对以下几项也进行诊断和监控；
1、同步电压丢失或故障。
2、交流电压和同步电压的角度偏差故障。
3、触发脉冲丢失或故障。
4、相序控制。
5、过电流故障。
6、电压实际值硬件故障。
7、交流侧欠电压故障。
8、发生外部脉冲封锁导致的故障。
9、超速、超载和接地故障。等等。都能在第一时间显示出来。为操作、维护、维修人员提供信息，以便快速、准确的排除故障，使生产正常进行。
此次北京西门子之行，使我们了解了高速线材厂精轧机电气自动化控制系统的控制单元、软件和硬件以及操作系统都是很先进的。电机的传动系统和控制系统以及装备水平也是很高的。下一步，我们电气自动化的技术人员、管理人员、工作人员做好一切准备工作，在设备安装和调试工作中，严密组织，精心调试，精心操作，精益求精，积极的配合和协助厂家的工程技术人员，力争在最短的时间内，把设备安装好、调试好、掌握住。为国义公司高速线材厂的尽快试生产、达产和稳产而贡献我们的力量。
卢绍印陈平
2009年10月22日
关于自动化控制的论文 篇2
关键词：电气自动化,控制技术,探讨
目前, 电气自动化控制技术已经在很多领域得到了推广使用, 是工厂在进行操作以及运行时的一种关键方式以及技术手段, 对工厂的整个生产过程而言占据着非常重要的地位, 不过在具体运行时, 怎样制定并确保一整套积极有效的控制系统贯彻实施, 提高运行以及传输效率, 实现数据的实时调整以及传送, 已经是目前很多工业企业面临并需要尽早处理的问题, 所以, 为了可以更好的与电气自动化控制技术的基本发展形式相符, 就必须结合电气自动化控制技术在工业企业内的具体利用情况进行考虑, 以有效处理有关问题, 进而保障企业内电气自动化控制技术的贯彻实施, 增加工厂收益, 在此我们主要通过论述方式来进行分析和探讨。
1 电气自动化控制技术的基本概念及其特征
1.1 电气自动化控制技术的定义
何为电气自动化技术?其实是指采取自动化控制技术组织生产, 以促进效益以及效率的提升, 该技术主要的传输动力是各种电动机, 接着再使用动力传动装置实现动力传输, 在传输时系统是其基本对象, 电气控制系统是其主要部分, 该技术是确保工业生产实现现代化的有力保障, 现今, 该技术已经广泛应用于很多工业企业, 是工业生产以及发展的积极有效的技术手段。
1.2 电气自动化控制技术的主要特征
电气自动化控制技术是确保工业企业生产以及发展实现现代化的保证, 对工业企业发展来说具有举足轻重的地位。所以, 为了促使其为工业发展提供更多的服务, 最大程度发挥其应有的作用, 我们务必要深入掌握以及了解其基本特征。通过与热机设备进行比较可以发现, 电气控制系统不管是控制对象还是信息量都很少, 此外操作频率也很低, 既高效快速又不缺乏准确性。因为电气设备对保护自动装置在抗干扰性, 反应敏捷性以及可靠性方面有很高的标准, 而电气控制系统往往连锁保护繁多, 符合有效控制标准。
2 电气自动化技术的历史以及现状
2.1 发展历史
“自动化”一词于首次被提出的时间可以追溯到20世纪50年代, 电力以及电机等的出现带动了电气自动化的发展, 而接触器等的出现以及普及使机器能够遵照人的主观意愿来执行预设好的判断或者是逻辑功能, 这对电气自动化来说可以称得上是一次改革;接着现代控制理论于60年代被提出, 这时计算机也开始普及, 这促进了信息处理以及自动控制二者的联合, 此时的自动化正在朝着综合自动化方向迈进, 不管是管理方面还是生产过程控制方面都可以实施有效优化, 这对电气自动化而言算的上是一次巨大的飞跃;通讯, 微电子以及IT等技术于7 0年代得到了迅猛发展, 自动化对象开始扩展到大规模而且复杂性较高的系统, 大量的问题如果仅仅依靠现代控制理论是不能得到有效解决的, 鉴于此相应的研究应运而生, 这同时也促使自动化手段以及相关理论不断完善, 而且也促进了通信, 计算机以及人工智能等技术的进一步发展, 其主要应用领域是高级自动化系统, 这大大加快了电气自动化控制技术的发展速度;到了80年代, 电气自动化发展速度开始加快, 到现今已基本成熟, 其作为高新技术的关键组成, 不仅在工农业方面得到了大力推广, 而且在医学以及国防等方面得到了普及使用, 这加快了航天技术, 制造技术, 人工智能以及交通等很多行业的发展步伐, 推动了国民经济快速以及健康发展。
2.2 发展现状
(1) 电气自动化系统逐渐走向信息化:信息技术已经从各个方向上 (纵向和横向) 朝着电气自动化控制技术进行渗透, 首先是纵向方面, 信息技术以管理层为起点, 其渗透的首要对象是业务数据处理, 采用信息技术能够快速高效的保存并搜集财务等管理数据信息, 这样就使生产的全过程一直处于动态监控状态下, 可以随时查看生产信息以使之尽可能齐全以及真实;关于横向方面, 信息技术进行渗透的主要对象是系统和设备等, 微电子等技术的普及使P LC以及控制系统等的概念模糊起来, 不过却强化了通讯能力, 组态环境以及软件结构等的作用, 与此同时, 也促进了网络多媒体技术的推广以及普及。
(2) 电气自动化系统在实际生产过程中的使用以及维修不断简易化:Windows NT等目前是语言以及电气自动化控制平台等参考的主要标准, Windows环境下的人机界面是当前电气自动化的基本发展方向, Windows环境下的控制系统有其自身的优点, 主要包括:不仅灵活方便而且便于集成等, 致使其得到了大力推广。选择Windows操作平台有利于使用, 维护以及检修电气自动化系统变得更加简易化。
(3) 分布式控制得以运用:电气自动化系统主要借助串行电缆与现场, 中央控制室以及PLC进行连接, 要连接的设备设施主要包括:智能仪表, 变频器, 工业使用的计算机, 马达启动器, 远程I/O站以及PLC的CPU等, 把现场的所有设备信息在中央控制器处进行汇合。分布式控制与智能设施的传输通讯总线 (双向) 以及自动化系统之间的连接是利用数字分支结构串行实现的, 并对I/O设备, PLC以及现场三者之间进行了连接, 这可以确保输入输出模块发挥现场检查或者是执行等方面的作用。
3 电气自动化控制技术的基本作用
3.1 电气自动化控制技术可以进行自动控制
该技术可以实施自动控制, 在发挥该功能的过程中, 其控制着体积巨大的大电流开关设施以及高压, 一般来说, 在具体运行时, 都选择分散式操作来管控系统, 并通过操作系统实施控制, 特别是当设备出现故障无法正常使用时, 这时的系统会主动对电路进行切断, 这就必须得依靠一整套先进的管理电气以及自动控制的设施, 并关于供电设备方面的自动控制系统, 这样的话能够高效快捷的管控供电设备, 确保了该技术积极行使其自动控制功能并整个运行过程中的安全性。
3.2 电气自动化控制技术具有保护作用
电气设备以及线路在开展自动化控制工作当中, 在各种情况下都会有出现一些故障的可能性, 比如若电路内的电流如果突破了设备电路的最大限度或者是范围, 就会阻碍系统继续运行, 系统则会自行停止, 这时就需要一些行之有效的检测以及解决故障的手段以及措施, 结合不同的情况进行综合考虑, 以决定是调整还是更换一些系统设施的电流大小以及线路, 一旦做出决定要及时执行, 这在一定程度上有利于保护设备。
3.3 电气自动化控制技术具有监督功能
电子自动化控制技术内的电流是一种无法通过肉眼观察到但是又实实在在存在的物质, 因此设备内到底有没有电如果仅从表面去看的话, 是无法观察到的, 至于肉眼就更没有可能了, 所以, 为了可以尽早使该技术处于严格监控的状态下, 就需要有相关的标示以及信号指示, 因此首先要将这方面的工作做好, 例如信号灯或者是故障声音等就是一个不错的选择, 通过这些指示以及提醒我们可以及时发现故障, 并尽早处理故障, 此外我们要严格管控和电气自动化控制相关的设备设施, 尽最大的努力减少故障发生概率, 只有这样才能深入掌握和了解电气设备的整个生产过程以及具体运行情况, 这不仅有利于缩减处理故障所需时间, 而且有利于促使电气设备维护质量以及效率的提升。
3.4 电气自动化控制具有测景功能
为了使电气设备实现高效生产或者是使用, 就需要我们在这些设备的运行过程中, 随时观察以及检验, 这主要是为了发现运行过程中存在的一些问题, 在此基础上积极改进这些不足之处并不断创新, 若想在电气设备运行过程中尽早熟悉电气设备的实际工作以及运作状况, 则离不开有关测量线路或者是仪表测试器等的一些参数设备, 选择积极有效的措施或者是手段, 以更好的进行观察以及控制, 接着, 再采取控制以及掌握有关数据信息的方式, 持续改进以及创新电气设备的整个运行过程以及具体操作方式。
4 电气自动化控制技术今后的主要发展趋势
目前Microsoft的Windows平台正在逐渐普及, OPC即全称为OIJE for Process C o n t r o l的技术也开始出现, 再加之IE C61 13 1的颁布, 如果将来能够与电气技术之间进行联合, 那么计算机的地位将会无法取代。关于该技术, 目前一个国际性标准就是IEC61131, 该标准逐渐得到了各大控制系统厂商的青睐。
以太网, 国际互联网以及PC客户机体系结构触发了电气自动化控制技术不断进行技术革命, 同时市场需求促进了自动化和IT平台二者的融合, 而电子商务的出现以及推广, 又大大推进了其前进步伐。多媒体技术以及国际互联网在自动化方面的应用前景是非常广泛的, 企业管理人员通过标准浏览器可以方便存取财务等各个方面的信息, 同时也能够对生产全过程进行动态监控, 及时掌握最真实以及最完整的生产信息。目前视频处理以及虚拟现实技术正在逐渐推广使用, 这将会直接影响到将来的很多自动化产品, 比如对设备维护系统以及人机界面进行的设计等, 而与此相适应的软件结构, 易于操作的组态环境以及通讯能力等方面的关键程度正在不断加强, 软件已经变得很重要, 该发展方向正在从单一设备开始慢慢转向集成系统。
5 结语
综上所述, 由于智能化和信息化技术的发展, 推动了电气自动化逐渐走向开放化, 科技化以及信息化, 与电气自动化相关的行业会持续增加, 与此同时技术更新速度也会日益加快, 最终促使电气自动化控制技术高速发展以及持续改进和完善。
参考文献
[1]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息, 2011 (2) .
[2]石磊, 李国栋.电气自动化控制系统及设计[J].黑龙江科技信息, 2011 (20) .
[3]张宏喜.如何对电气自动化控制设备进行可靠性测试[J].价值工程, 2011 (6) .
[4]李修伟, 陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].民营科技, 2011 (1) .
关于绿色电力的电厂自动化控制 篇3
【关键字】绿色电力；自动化控制；节能环保
1、绿色电力现代化生产对自动化控制的要求
1.1绿色电力电力生产过程的要求
自动化控制系统对于电力生产企业的生产过程有着不同的要求，利用自动化控制系统发展电力生产时，应详细考察并重点分析系统的功能要求、性能指标等参数，但不需要过于深究制造者是如何实现这些功能的，原因在于制造者在制造过程中会自行分析利弊，完善设计要求。因此，不建议企业在建设自动化系统时将所有精力完全集中于提高硬件水平和数量等方面，而是应该从企业自身发展的实际出发，综合考虑系统运行、生产规模及不同区域间的经济指标等要素。过度追求高配置硬件可能反而不利于自动化系统的应用甚至产生相悖的效果，电力企业的自动化控制系统的发展方向应该是精簡的、实用的，而不是分散、复杂或负载量低的[1]。不仅如此，电力生产企业还应根据自身生产过程的实际，科学、量身的设置自动化控制单位。并且在确保生产过程及质量的前提下，为了缩短整个系统的反应时间，应该尽量减少控制站的数量。
1.2绿色电力对电厂自身体系的要求
绿色电力企业还应该，寻求适合自身规模和生产类型的控制系统，并且选择适合自身规模的可用指标，并依据它来进行相关计算方法的确定，从而实现低能耗的自动化控制。并且应该就为了解决扫描周期太短和中断次数太多现象对自动化控制系统的影响问题，在实际操作过程中，绿色电力企业应该对自身的生产情况以及传送信号的性质进行较为全面的分析和检测，随后通过分析结果来制定相应且合适SOE分辨率，完成周期扫描的要求。而且对整个系统的响应时间进行科学合理的配置，从而避免因扫描周期过短而产生系统问题[2]。同时，自动化控制系统中的配置需求也要同时进行相关的定义和完善，避免因控制系统的问题而产生资源的浪费，从而影响正常的成产运行。
2、绿色电厂前提下，电力生产自动化控制系统的优势
电力的生产企业自动化控制技术是以计算机技术、网络技术以及机电一体化技术为基础建立而成的，它由多个控制单元组成，对整个电厂的输电过程和程序都有监控作用。但是这种系统对自动化控制的设备要求更加精细，更加系统。从而实现了远程控制和诊断。绿色电厂的自动化控制系统有诸多优点。
2.1效率优势
这种自动控制系统可以提升发电效率，减少能量的损耗。对于绿色发电厂来说，各种节能设备之间的相互协作对提升发电效率的和提高发电水平有着直接的影响。在过去的电力生产中，生产中的环节各个分离，没有联系，无法共享实时信息，有些问题就无法得到解决。不过，运用自动化控制系统可以使不同设备以及各个车间之间的信息得到共享，而且可以利用计算机系统来完成不同设备和系统之间的协调合作。
2.2数据优势
绿色电力自动化控制系统可以实现各种参数的快速转化，过去的电力生产中我们需要花费大量的时间和精力来对各种数据参数进行调整，但是如果我们运用自动化控制系统，我们就可以简单的利用微机来对数据进行统计和计算，并且根据当时的情况进行适当的调整[3]。
2.3技术优势
绿色电力总线技术的应用，可以提高生产效率，电力生产所应用的自动化控制系统基本上都是利用总线技术来控制生产运行，这一技术还降低了生产过程中的成本，并且使整个自动化控制过程变更加实用和可靠，外界对系统的影响力降低，系统控制的准确性增强。
3、绿色电力下的电厂自动化控制系统
3.1集散控制系统
集散控制系统大主要作用是利用通信网络对电力生产过程进行相应的控制以及监控操作的计算机系统，这种系统蕴含了计算机技术、通信技术等多不同种技术类型，集散控制系统还有有分散控制、集中控制、灵活配置等不同的优点。对于集散控制系统来说，它主要是由现场I/O层，过程控制层，机组监控层、生产管理层和决策管理层，由这五个层面构成，这种控制系统有着较强的灵活性，在实际运用的过程中。系统可以根据不同的生产寻求，利用互联网与其他的计算机终端相连接，从而实现集中化控制管理。不过集散控制系统也存在着明显的不足。例如说，当工厂需要超大规模集中化控制时，这一系统的某些部分可能出现断层的现象，系统的信息传送容易出现中断，很大程度上降低了系统的可靠性和安全性，而且这一系统所使用的模拟信号精确度不强，容易受到外界信号的干扰。
3.2可编程控制器
可编程控制器是一种在工业环境中使用的数字化操作的电子系统，这种可编程存储器的内部储存了用户设置的工厂命令的一些特殊的逻辑语言。继电器逻辑梯形是他的最终表达方式，这种方式更利于工厂操作者掌握，可编程控制器还具有很高的抗干扰性，采用封闭的结构。并且可以根据不同的控制对象采取不同的控制方式[4]。
3.3现场总线控制系统
PLC技术在自动化控制的运用 篇4
PLC概述
可编程逻辑控制器简称“PLC”，它属于一种区别于计算机控制，由微电子技术、继电器控制技术和计算机及通讯技术学科相结合的一种具有专用运算处理芯片，处理速度快、集成度高的通用控制组件。以PLC控制器为核心的自动化控制系统，通过独有编程语言实现传统意义上的数据计算、逻辑控制及编程功能，通过控制器的I/O单元、物理总线及外围物理设备采集转换成PLC控制器中的运算处理单元识别的处理的信号，并且能够按照逻辑程序完成驱动执行部件，完成处理快速的逻辑顺序控制、复杂的过运算控制、比例积分微分控制及运动控制。将PLC技术与自动化技术相互结合，能够有效提升电气自动化设备的运行效率，同时还能够促进电气设备自动化的发展。PLC国产化器件在军工航天、医疗制药、印刷包装、自动生产线及过程控制等领域的广泛应用，势必提升整个电气自动行业的发展。国产PLC技术应用于电气自动化控制中的必要性随着国内微电子技术的发展进步，国产PLC具备以下几方面优势：具有良好的开放性，能够兼容IEC国际标准，支持现场总线标准及各类接口;具有简单操作性，能够通过学习快速掌握使用要领，搭建电气控制系统;具有可靠性，能够在复杂的气象环境、电磁环境下长期稳定工作;具有可维护性，通过建立模块部组件，能够快速解决故障问题;具有分布式组网能力，通过以太网、路由设备可以方便的集成监控、显示及执行一体化控制网络。通过后续国产PLC在各行业领域的应用，能够实现电气工程自动化领域工控成本的降低、控制效率提升及稳定化运行的应用目标。
计算机在冶金自动化控制的应用 篇5
但一直到了70年代微型计算机技术的出现和推广后，冶金行业全线控制以及管理系统才有质的飞跃。
计算机技术在冶金自动化控制中的运用，能够有效地提升冶金行业实际控制和管理中系统间配合效率，增进系统内信息交流[1]。
当前，冶金行业在国民经济中占据了极其关键的作用。
因此，冶金产业生产质量与水平的高低直接影响着我国整体工业的发展速度，是我国工业竞争能力高低的重要体现。
本文就计算机在冶金自动化控制中的应用进行了分析，以求更好的促进我国冶金行业的发展。
一、计算机在冶金自动化控制中的应用形势及前景
计算机技术运用到冶金自动化控制后，其有效地推动了冶金自动化的快速发展。
计算机技术通过多年发展，其应用和内容已有翻天覆地变化，在冶金自动化控制中应用也有更多的内涵。
现在计算机技术在冶金自动化控制中应用非常广泛，几乎囊括了所有控制管理系统的设计和运行。
而我国的冶金工业经过和计算机技术的融合，已经研究出来了一些核心的控制软件，打破了国外对此技术的封锁，自主开发和研制出了一些本国特色的处于世界领先地位的核心控制软件。
就目前而言，我国冶金自动化控制系统对于计算机有着很大的依赖性，所以计算机在我国的冶金自动化控制中有着很好应用形势。
由于计算机属于一种新型的技术，按照其当下的发展速度，在以后一定会有更加广阔的应用范畴，所以在未来计算机也会跟冶金自动化控制有更多的应用融合点。
二、计算机在冶金自动化控制中的应用
1、冶金过程控制系统
现在计算机技术已遍布冶金过程控制系统的每一控制流程，并且其也越来越得到普及和推广。
近年，冶金自动化系统通过长久发展，出现工业以太网等控制系统，提升了冶金企业对区域控制系统的应用。
计算机过程控制系统可以做到有机的整合所有有关冶金生产的参数，组成一个科学的数据库，然后根据已经建立的区域控制系统，对于系统中的每一个部分都进行动态的检测和对其反馈信息进行科学的分析和处理，最后把处理结果及时的发送到每一个部分中。
而且计算机过程控制采用工业以太网技术把系统中的控制器、传感器和检测器以及其他的类似的部件以最理想的方式连接在一起，一方面大大提高了系统中各个部分的实时反馈能力和系统中心的信息传递能力，另一方面也增大了系统本身的安全可靠性和高效性。
例如，在扎线上安装与当时的冶金活动有关的各种工作环境参数控制设备，由这些设备对实际工作中不断变化的工作运行数据和控制设备所展现出来的信息经过合理的整理，通过相应的控制器把这些信息传递到过程控制计算机中心，再由计算机对这些数据进行科学的分析，并把处理方法通过工业以太网构成的控制与管理路线发送到每一个控制设备中，以实现整个系统在工作过程中的动态控制功能。
计算机过程控制系统在不同的生产流程中有不同的应用细节，但其系统流程设计思路和基本的系统框架与本例有着不同的相近程度[2]。
2、企业管理信息系统
企业运营要想成功，就需要有着数量庞大的数据作铺垫，冶金也如此。
现在不少冶金企业除了要在繁琐工艺及工序间配合，还需进行各种类型的管理，由此确保企业运营的有条不紊。
但其中冶金生产会出现大量信息和数据，只是依靠人力根本无法完成对信息的精准记录及调度，这就需要计算机技术的支持。
计算机技术在此处的应用在于建立一个足够大、条理足够清晰的虚拟信息储存平台，把冶金企业所有的信息都输入到该平台中去，并对于该平台进行优化和管理，保证信息的完整性和可调度性[3]。
例如：对单种钢铁的信息统计，应该先统计该钢铁的固有参数，并且把它作为一种原料从其他公司采购时的详细信息记录下来;其次对它制造过程每一步的详细内容和其控制设备的反馈进行详细的总结;最后对于该钢铁的销售情况信息进行整合，输入到管理信息系统中去。
从单种钢铁在管理信息系统中的内容可以知道，这些信息都是该钢铁的制作经验，基于此点出发我们就能够找到更加合适的资源组合，对该钢铁的制作流程进行详细的科学的规划，以达到该钢铁的高效生产。
总体来说，管理信息系统增大了公司对于每一种钢铁的制作效率，还为公司在各种问题上的决策提供详细的资料。
3、冶金自动化控制软件
除了专业硬件支撑，冶金自动化控制还需要一定的软件支持。
硬件依照冶金不同过程有相应变化，且随科技发展，硬件会改进或更新，由此就需要我们软件做相应调整。
不少软件开发商通过手里的硬件信息制造出适合各硬件组合的相应软件。
而这些软件在个人计算机上都有着良好的通用性，且相对的性价比也较高，这也与计算机技术的成熟和软件自身的机构有关。
研制出来的软件与计算机在冶金自动化控制方面息息相关，成为了一个不可分割的整体，特别是能够和管理信息系统相结合，提高了自动化的效率。
由于计算机在冶金自动化控制方面的飞速发展，软件开发商大多都利用个人计算机为运行平台，为冶金工业制作出了更加丰富的软件系统，这也为计算机在冶金行业的普及做出了贡献。
尤其是近年来国外的软件制造商对其软件产品明显提升了开放性，是我国的软件制作有了更多更新颖的元素，为优质软件的研制做出了极大的贡献。
4、人工智能
计算机技术快速发展，冶金企业也对自动化控制系统进行改善，将系统从原先基础自动化转成信息网络化，大部分企业已完成生产中计算机普及。
冶金自动化控制中人工智能就是利用网络信息化优势，总结冶金企业各方面专业知识和核心处理方案，通过计算机对所有设备进行智能控制。
简单来说，就是把实际生产所需要的工艺计算和实际控制输入到计算机系统中去，而计算机利用模糊的逻辑方式对于发生的情况进行高度的分析，做出有较高精准性的操作。
人工智能系统不是冶金行业经验的累积，而是利用其强大的计算能力，像一个资深的技术人员一样对于冶金的实际生产过程进行模拟和推演，优化整个生产路线和对实际的生产提供良性的建议[4]。
5、局域网
冶金自动化控制因硬件精度及数量要求不断提升，就给计算机对设备控制带来一定挑战。
关于自动化控制的论文 篇6
材料成型及控制工程有四个方向：焊接、铸造、热处理、锻压。随着科学技术的发展材料成型也变得越来越机械化和自动化。当今制造技术的主要发展趋势是：制造技术向着自动化、集成化和智能化的方向发展。
焊接：近20年来，随着数字化，自动化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，应用范围正在迅速扩大。在现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化是焊接机构制造工业现代化发展的必然趋势。焊接采用加热和加压或其他方法使热塑性塑料制品的两个或多个表面熔合成为一个整体的方法。自动化采用具有自动控制，能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一。现代自动化技术主要依靠计算机控制技术来实现。焊接生产自动化是焊接结构生产技术发展的方向。现代焊接自动化技术将在高性能的微机波控焊接电源基础上发展智能化焊接设备，在现有的焊接机器人基础上发展柔性焊接工作站和焊接生产线，最终实现焊接计算机集成制造系统CIMS。
在焊接设备中发展应用微机自动化控制技术，如数控焊接电源、智能焊机、全自动专用焊机和柔性焊接机器人工作站。微机控制系统在各种自动焊接与切割设备中的作用不仅是控制各项焊接参数，而且必须能够自动协调成套焊接设备各组成部分的动作，实现无人操作，即实现焊接生产数控化、自动化与智能化。微机控制焊接电源已成为自动化专用焊机的主体和智能焊接设备的基础。如微机控制的晶闸管弧焊电源、晶体管弧焊电源、逆变弧焊电源、多功能弧焊电源、脉冲弧焊电源等。微机控制的IGBT式逆变焊接电源，是实现智能化控制的理想设备。数控式的专用焊机大多为自动TIG焊机，如全自动管/管TIG焊机、全自动管/板TIG焊机、自动TIG焊接机床等。在焊接生产中经常需要根据焊件特点设计与制造自动化的焊接工艺装备，如焊接机床、焊接中心、焊接生产线等自制的成套焊接设备，大多可采用通用的焊接电源、自动焊机头、送丝机构、焊车等设备组合，并由一个可编程的微机控制系统将其统一协调成一个整体。
铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状、尺寸、成分、组织和性能铸件的成形方法。铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属（例：铜、铁、铝、锡、铅等），而铸模的材料可以是沙、金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所不同。随着科技技术的发展国内的铸造技术也飞速发展近年开发推广了一些先进熔炼设备，提高了金属液温度和综合质量，开始引进AOD、VOD等精炼设备和技术，提高了高级合金铸钢的内在质量。直读光谱仪和热分析仪，炉前有效控制了金属液成分，采用超声波等检测方法控制铸件质量。一些大中型铸造企业开始在熔炼方面用计算机技术，控制金属液成分、温度及生产率等。成都科技大学研制成砂处理在线控制系统，清华大学等开发了计算机辅助砂型控制系统软件，华中科技大学成功开发商品化铸造CAE软件。铸造业互联网发展快速，部分铸造企业网上电子商务活动活跃，如一些铸造模具厂实现了异地设计和远程制造。
铸造专家系统研究虽然起步晚，但进步快。先后推出了型砂质量管理专家系统、铸造缺陷分析专家系统、自硬砂质量分析专家系统、压铸工艺参数设计及缺陷诊断专家系统等。机械手、机器人在落砂、铸件清理、压铸及熔模铸造生产中开始应用。精确成形技术和近精确成形技术，大力发展可视化铸造技术，推动铸造过程数值模拟技术CAE向集成、虚拟、智能、实用化发展；基于特征化造型的铸造CAD系统将是铸造企业实现现代化生产工艺设计的基础和前提，新一代铸造CAD系统应是一个集模拟分析、专家系统、人工智能于一体的集成化系统。采用模块化体系和统一数据结构，且与CAM／CAPP?ERP／RPM等无缝集成；促使铸造工装的现代化水平进一步提高，全面展开CAD／CAM／CAE／RPM、反求工程、并行工程、远程设计与制造、计算机检测与控制系统的集成化、智能化与在线运行，催发传统铸造业的革命性进步。
锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。“锻压”作为金属加工的主要方法和手段之一，在国民经济中占有举足轻重的地位，是装备制造业，特别是机械、汽车行业，以及军工、航空航天工业中的不可或缺的主要加工工艺。随着经济结构调整的不断深化，作为支柱产业的汽车制造业的大发展，为我国的锻压行业发展营造了一个非常好的机会。近几年在设备制造技术和加工技术上都取得很大的进展，行业的竞争力得到提升，某些技术水平已进入世界先进行列。
但随着中国汽车工业的快速发展，国产锻造设备存在的不足日益凸显。其中，拥有中国自己产权的通用锻压设备多处于较低的水平，目前锻压设备发展趋势是集机械、电子、液压、气动及检测等方面的最新技术于一体，自动化程度高、换模快速、工作可靠、噪声低、防护完善、精度高。近年来又发展了数控系统，能和电子计算机、工业机器人、自动换模系统及自动仓库等相结合，构成多种系列的柔性制造单元（FMC）和柔性制造系统（FMS），并向电子计算机集成制造系统（CIMS）的方向逼近。
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。在热处理过程中对温度的检测和记录非常的重要，温度控制的不好对产品的影响十分的大，所以温度的检测十分的重要，在整个过程的温度的变化趋势也显得十分的重要，导致在热处理的过程中必须对温度的变化进行记录，可以方便以后进行数据分析，也可以查看到底是哪段时间温度没有达到要求。这样对以后的热处理进行改进起到非常大的作用实现一定程度上的自动化。
日前，中钢邢机通过对热处理炉群的自动化控制系统进行创新改进，在所属异型公司成功完成单台炉体单机控制向整个炉群单机管控的“集中化”转变，实现企业炉群自动化控制的新突破。“集中化”管控就是由单台主机整体集中完成整个炉群的自动化控制工作，通过建立热处理炉群自动化控制的独立整体管控网络，改变每台热处理炉都有一台主机主控的传统模式。企业探索实施“热处理炉群控制集中化管理”，最初是基于对企业扩能上量后热处理炉数量增多、生产用电不易调配问题的解决。经过在异型公司试点进行实际改造实施后，使热处理炉群能够结合排产计划，对照峰谷用电时间段，实现对每台热处理炉作业的自动程序化科学调控，从而大大降低了作业用电成本。同时使企业设备管理更趋便捷科学，运行效率明显提升，目前每班只需2人即可完成17台热处理炉的日常作业管理。为了使工件在生产线上自如地完成整个所要求的热处理工艺过程，被特定设计的连续炉相互连接沟通。炉膛内可多方位贯通，并可使工件料筐90℃角转入下道加热区或过渡保温箱，经传送抵达下一工序或进入冷却室冷却。这种炉体结构和传送装置都具有相当高的水平。以可控气氛箱式炉为例，为满足渗碳、碳氮共渗、氮碳共渗、淬火或光亮淬火、等温淬火等热处理工艺的实施，料盘和料架上的工件以冷链驱动的方式自动送入、通过和送出炉膛，在各自的炉子中完成所要求的工艺。箱式炉与相应的计算机辅助测量、控制与调节系统连用，形成各个独立的模块单元，易于相互连接，构成完善、灵活、组合式自动热处理系统。
电子计算机在热处理中的应用，包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助生产(CAM)、计算机辅助选材(CAMS)、热处理事务办公自动化(OA)、热处理数据库和专家系统等，它为热处理工艺的优化设计、工艺过程的自动控制、质量检测与统计分析等，提供了先进的工具和手段。计算机在热处理中的应用，最初主要用于热处理工艺程序和工艺参数(温度、时间、气氛、压力、流量等)的控制，现在也用于热处理设备、生产线和热处理车间的自动控制和生产管理，还有的用计算机进行热处理工艺、热处理设备、热处理车间设计中的各种计算和优化设计。在热处理中引入计算机，可实现热处理生产的自动化，保证热处理工艺的稳定性和产品质量的再现性，并使热处理设备向高效、低成本、柔性化和智能化的方向发展。计算机在热处理中的应用国外已十分普遍，例如，日本一家摩托车厂的热处理车间，有连续式渗碳炉、周期式渗碳炉、连续软氮化炉等共37台设备，从开始送料，到最终产品检验，全部由计算机控制，每班只需要三个人操作，一人在计算机室内负责全部生产、技术和质量管理，一人在现场巡回检查，一人负责产品质量检验，生产效率极高。我国在热处理行业中应用计算机还是近十多年的事情，目前国内研制生产的热处设备已越来越多地引入了微机控制，极大地提高了设备的自动化水平和生产效率。在热处理工艺过程的实时控制、计算机辅助设计、计算机模拟和数学模型的开发应用等方面，也取得了一定的成绩。
关于自动化控制的论文 篇7
1 绿色电力的现代化生产有关自动化控制的要求
(1) 对生产过程的要求
在电力企业的生产过程中对于自动化控制系统有着不同的要求, 电力企业若想通过自动化控制系统来促进电力生产的发展时, 则要对其进行详细的考察, 同时对系统的性能指标和功能要求等参数进行重点的分析, 但无需对这些功能过于深究。过度追求硬件的高配置反而不利于应用, 甚至还会产生相悖的效果。此外, 电力生产的企业还要根据自己的生产过程的具体情况, 为自己量身设置科学的自动化控制单位, 还要在确保企业的生产过程以及生产质量的前提下, 为达到使整个系统所用的反应时间缩短的目的, 企业还要尽可能减少相关控制站的数量。
(2) 对电厂自身体系的相关要求
电力企业还要寻求与自身的生产类型和规模相适合的控制系统以及可用指标, 同时要依据这些来确定相关的计算方法, 从而使低能耗的自动化控制得以实现。为解决中断次数太多以及扫描周期过短等现象对于自动化控制系统所产生的影响, 发电企业在实际的操作过程中, 要对自身的生产情况和所传送的信号的性质来进行全面的分析与检测, 之后要通过分析所得到的结果制定与自身相应并且比较合适的SOE分辨率, 进而完成周期扫描的各种要求。
2 绿色电厂中自动化控制系统存在的优势
电力企业的生产自动化控制技术大都是由机电一体化技术、网络技术以及计算机技术等作为基础而建立起来的, 它是由许多控制单元组合形成的, 它对整个电厂所有的输电过程与所用程序都可以起到监控作用, 自动化控制系统有很多的优势。
(1) 效率优势
这类自动控制系统能够在提升发电效率的同时减少损耗的能量。对于绿色电厂来说, 平时所用的各种节能设备间的协作会对电厂生产过程中发电水平的提高以及发电效率的提升有着十分直接的影响。在以前的电力生产过程中, 电力生产的各个环节无法实现信息的实时共享, 致使有些问题无法及时解决。在这种系统被使用后, 不仅可以实现信息的实时共享, 还可以实现不同系统与设备间的合作。
(2) 数据优势
在以前的电力生产过程中, 人们需要用大量的精力与时间来调整各种参数与数据。绿色电力的自动化控制系统能够实现各类参数之间的快速党的转化。运用了这套系统, 工作人员就可以利用电脑进行简单的操作来实现对数据的统计和计算, 还可以根据实际情况来进行适当的调整。
(3) 技术优势
绿色电力技术的应用, 可以使企业的生产效率得到提高。这一技术不仅可以降低生产过程中所使用的成本, 增强自动化控制的实用性, 还可以降低外界因素对系统的影响力, 使系统控制的准确性得到增强。
3 绿色电力概念中的自动化控制系统
(1) 集散控制系统
集散控制系统的主要作用基本是利用通信网络技术对电力生产的相关过程来进行控制并监控负责操作的计算机系统。集散控制系统包括计算机技术与通信技术等各种类型的技术, 这种系统还具有集中控制、配置灵活以及分散控制等优点。
(2) 可编程控制器
它是作用于工业环境中的一种数字化操作的系统。这种存储器的内部储存有由用户自身设置的工厂命令等某些比较特殊的逻辑语言, 可编程控制器更利于被工厂的操作者所掌握, 它还具有非常高的抗干扰性, 可以根据具体的控制对象使用不同的控制方法。
4 结束语
绿色电力的使用符合了现今能用发展的相关需求, 电厂也要根据自身的特点和生产需要来选择适合自己的系统配置与控制技术。在选择控制模式时要以符合电厂自身的实际情况为主, 只有选择到最适合电厂需要的控制系统, 才能使电厂的自动化控制体系的作用能够得到充分的发挥。
参考文献
[1]常亮.绿色电力的电厂自动化控制探析[J].科技传播, 2013, (14) .
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[3]何鑫.自动化控制在绿色电力电厂的有效运用[J].自动化应用, 2012, (3) .
关于自动化控制的论文 篇8
【关键词】电气自动化；控制；稳定性
引言
在一定的环境下或者在允许的时间内，设备可以完成设定的特定任务即代表自动化控制具有稳定性。我们都知道自动化控制下的设备可以在无人的状态下独立运行，操作方便、管理便利，所以电气设备的稳定性控制成为设备生产者与设备使用者之间能否形成交易的关键问题之一。全球经济突飞猛进，各国之间的经济竞争越来越激烈，提高电气设备自动化控制的稳定特性是提升我国市场竞争力、推动我国经济发展的重要途径。
我们常认为只要设备可以完成任务就是具有了稳定性，但是任务完成的质量也是判断稳定性的一个指标。就目前来看，无论是小单元甚至是微小的设备或者是大的电气系统都要用稳定性来衡量自动化控制设备。
1、稳定性的不良环境影响因素
我们大家都知道，自动化控制设备的工作环境并不是不变的，不同行业、不同用途设备都需要面对各种各样的工作环境，有一些甚至是低压严寒等极其恶劣的环境，为了避免环境因素给自动化设备带来的不利影响，我们需要在设计过程中对自动化设备的稳定性进行不同环境下的模拟分析，以便其在实际环境中达到更高的稳定性，不影响其正常工作。电磁干扰、气候、机械作用力是主要的不良周边环境影响因素。
1.1不良因素—电磁干扰
虽然电磁干扰是一种手触摸不到、眼睛也看不到的影响因素，但是它的影响不可小视。分析可知电磁是通过以下方式对自动化设备的稳定性进行干扰的：在设备运行过程中，多种电磁波充斥在设备中，相互影响，这些各种各样的电磁波从不同角度来讲很大程度上增大了自动化设备的输出噪音，这样导致影响电气设备的稳定性，严重时还可能发生安全事故。
1.2不良因素—气候
不利的环境因素主要指大气污染、气压、温度、湿度等，它们给自动化设备运行过程中的性能带了很大程度上的干扰，破坏设备温升环节、损坏设备灵活性，严重时会导致设备彻底损坏进而不能正常工作。
1.3不良因素—机械作用力
在对这一影响因素分析以后我们可知这一影响主要表现在：运载工具不同时，自动化设备受到的机械作用力种类也就不同。常见的机械作用力种类如离心加速力、冲击力、震荡等，作用力作用于设备会造成设备元器件的损坏，使设备参数发生变化。有的情况下设备的金属件在机械力的不断作用下由于疲劳会受到严重的损坏，甚至还会出现元器变形、断裂的情况。
2、稳定性控制的意义
自动化设备的稳定性是衡量设备质量的一个指标，产品质量是实现产品价值的硬指标，也是保证一个企业长远运行的保障，是一个企业寻求发展的最高目标。产品质量的体现除了稳定性还有实用性、安全性等，但是稳定性是最主要最关键的指标。自动化电气设备的稳定性越高，也就意味着在电气设备运行过程中故障发生频次低，这样就会大大降低维修设备费用以及设备维修给公司带来的影响，从另一方面讲这样也提高了设备的安全性能。
随着国家经济的快速发展，人们生活水平的提高，人们在采购产品时，对产品质量的要求也越来越高，性能较优的产品是产品采购过程中的首选，但是产品的稳定性能也越来越受到重视，电气类产品表现的更为明显。在这样激烈的市场竞争中，优胜劣汰法则一样适用，要想获得市场经济发展的主动权就必须提高质量的稳定性，这样才可以得到认可受到消费者的亲睐。所以，随着自动化设备复杂度、自动化程度的日渐提高，企业要不断提升稳定性技术从而提高自身在市场的竞争力。
3、稳定性控制的方法
3.1设计方案合理制定
设计方案的确定除了要把握和认识产品自身的特征，还要根据实际的应用条件环境等影响因素综合考虑。在制定设计方案的过程中，需要引起注意的是出自不同厂家的的不同产品各有不同，形态上、性能上存在着很大的差异，如果在一个项目中使用不同厂家的产品会引起更换零部件等很多不便，如果产品厂家统一，这样就可以在很大程度上保证多个不同功能设备之间和谐运行。
3.2零部件合理选择
零部件在满足方案设计合理的前提下也必须合理选择，电气设备电路的实际性能需要考虑进去，为了保证产品质量以及方便自动化设备后期维护我们一般选择专业相关常用的零部件，这样可以有效的保证自动化设备的稳定性。
3.3设备散热防护
自动化设备运行过程中，设备温度的变化会在很大程度上降低设备的稳定性以及精度。所以温度作为一个极度危险因素存在设备运行过程中，温度变化过大还会引发严重的设备事故。造成这些隐患的主要原因是设备在运行过程中各个元器件都会产生大量的热量，这部分热量需要散发出去，如果热量积累在小空间而不是不是及时排除会导致周边的环境温度升高，后果很严重。所以，在自动化设备设计过程中要强化设备的散热防护。
小结
自动化设备稳定性的分析与探讨，不仅需要扎实的理论基础，还需要足够多的实践经验基础，只有这样我们才能够全面的透彻的研究电气设备的稳定性，把握电气设备稳定性的方法。在研究过程中，我们要采用正确的研究方法，杜绝对自动化电气设备盲目操作的现象发生，做到使用国内国外电气设备设计以及运行中实际情况相结合的科学研究方法，对新技术不断学习，参考最新的有关自动化电气设备稳定性试验方法以及结果来制定合理的控制电气设备稳定性的措施。
参考文献
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[2]李乐超.电气自动化控制设备的可靠性分析[J].中国高新技术企业，2013，32：59-60.
关于自动化控制的论文 篇9
3.1优化产品设计
传统生产工作模式下，电子工程自动化控制系统功能有限，对于电子产品的设计很多时候需依赖员工经验。而电子产品开发设计本身具有一定的难度，整个操作过程相对复杂，加之工作人员相关理论知识欠缺，在实践中面临着重重困难，无法保证设计电子产品的合理性与适应性。同时，为了实现预想设计，工作人员在经验不足的状态下，只能进行不断的.尝试性操作，所耗费的时间和精力相当大。而智能技术在的发展与应用，为解决上述问题提供了良好的范式，其本身集聚了人类智慧，大大降低了人工操作难度，同时还弥补了工作人员理论知识不足，提高了电子产品设计效率。另外，基于计算机、互联网支持的智能技术应用，还与电子产品设计有机结合起来，增强了其科学性、合理性，并在虚拟空间进行运行检测，使之适应性大幅提升。由此看来，智能技术在电子工程自动化控制中的有效运用，为电子产品优化提供了强力保障，是未来相关企业发展必须要重视和关注的点位。
3.2有效排除故障
在电子工程自动化控制系统的运行过程中，受多重因素的影响，包括人为因素和非人为因素，导致故障发生，为了避免损失，提高生产效率及质量，需要加强对故障的诊断及处理。但事实上，传统技术支持下的电子工程自动化控制系统故障处理效果并不佳，很多时候无法做到精准判断，需要人为操作的介入，所消耗的时间、成本大大增加。而智能技术在电子工程自动化控制中的运用，则为运行系统故障解决提供了更加良好的服务。在传统电子工程自动化控制系统运行下，故障之间存有一定的共同点。基于此，智能技术通过模仿人类神经网络，借助模糊逻辑、专家系统的双重作用，实现了对运行系统故障的精准检测和诊断，并可发出报警，以便于工作人员及时了解和处置，保证了快速恢复生产。另外，智能技术在电子工程自动化控制领域的应用，还实现了多元化运行。通过人类行为模仿，智能技术具备了同时操作各类复杂任务的能力，对工作人员的知识素养、能力素养要求降低，大大减少了人为操作失误，保证了正产、高效生产。
3.3增加研发投入
智能技术本身作为尖端科技发展的代表，其在电子工程自动化控制领域中的运用探索与实践虽有一段时间，但它的功能还未得到最大限度开发，在我国的发展与发达国家尚存有一定差距。单就客观事实而言，智能技术在电子工程自动化控制中的有效运用，产生了积极影响，并逐渐成为一种主流，其自身发展显得至关重要。在国家科教兴国的宏观战略导向下，政府应逐步加大对智能技术发展的支持，出台系列政策制度，充分发挥改革开放优势，吸收国外优秀经验，进一步助力智能技术发展，使之在人类建设工程中发挥更大作用。同时，对于企业而言，智能技术在电子工程自动化控制中的有效运用，创造了十分可观的经济价值，唯有不断武装自己的科技力量，才能在激烈的市场竞争环境中取胜，最终实现可持续发展战略目标。对此，企业亦需加大对智能技术的研发投入，紧密关注科技领域动态，结合自身电气生产实践，不断积累经验，采取更多有效运用方案。同时，企业还需加强与高等院校之间的合作，积极配置科技人才力量，为智能发展奠定基础。
4结语
总而言之，智能技术在电子工程自动化控制中的有效运用十分重要和必要，是未来该领域发展的主潮流，其作为一项系统化工程，需从多个方面着手，未来关于此方面的探究任重而道远。笔者希望学术界大家持续关注此课题研究，结合实际情况，有针对性地提出更多智能技术在电子工程自动化控制中有效运用的策略，最大限度地发挥其功能优势。
参考文献
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[2]王浩淼.智能技术在电子工程自动化控制中的应用[J].电子制作,2018(Z2):101-102.
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[4]秦晓磊.智能技术在电子工程自动化控制中的应用[J].数字技术与应用,(2):22.
变电站自动化控制的蓝牙解决方案 篇10
摘要：将蓝牙技术应用工业控制的现场，是一种比较大胆的设想。本文就蓝牙在变电站自动化控制方面的应用作一探讨，并简要介绍CSR公司单片蓝牙产品BlueCore01。关键词：蓝牙 无线通信 数据 变电站 自动化
引言
蓝牙技术是用微波无线通信技术取代数据电缆来完成点对点或点对多点短距离通信的一种新型无线通信技术。利用蓝牙，可以将需要数据和语音通信的各个设备之间连成一个PICONET网（即微微网），或将几个PICONET网进一步互连，组成一个更大的SCATTERNET网（即分布式网络）。
在工业现场中，短程的无线连接有着广泛的应用需求，但一直没有一个很好的解决方案。红外无线连接，由于距离太短，且必须在同一直线上，中间不能有任何障碍物等不足，而限制了它的应用。将蓝牙技术应用于工业控制现场，用微波取代红外，既克服了红外缺点，又降低了施工的难度和建设成本，是一种有创造性的设想。下面我们就变电站自动化控制方面的现状，探讨引入蓝牙的可行性。(本网网收集整理)
在变电站现场中，最下层是进行测量、转换和控制的仪表。它们采集各个变压器的数据，返回上位机进行处理，或接收上位机发送来的控制命令和控制参数。目前这些数据通信是由串口（RS232或RS245接口）通信实现的。但其麻烦的走线以及抵抗恶劣环境、电磁和无线电干扰所需要的物理保护和电磁屏蔽带来的诸多不便，使得工业环境中要求长时间、连续、可靠、完整地传送数据不能得到保证。对于这种多点对单点的数据通信网，完全可以用蓝牙PICONET网来替换。其优点表现在：
①取代了大量短程连接所用的电缆，尤其是电缆无法到达的地方，蓝牙具有更大的优势；
②以前的应用程序可以不做任何或很小的修改，升级成本小；
③降低变电站建造成本，这也是蓝牙技术的一个显著特点；
④由于蓝牙设备本身的功耗十分小（最大不过100mW），因此蓝牙设备的射频不会对其它设备造成影响。
1 BC01芯片和开发工具BLUELAB介绍
BC01(BlueCore01)是CSR（Cambridge Silicon Radio）公司设计的一款单片蓝牙产品。它集无线设备、微处理器及其带电路于一体，采用标准的0.35μm的CMOS工艺。通过外围的存有蓝牙协议的Flash ROM，可提供完全兼容的数据和语音通信。经过优化设计，所需的外部RF元件很少，允许主板的快速设计，因此能以最低的成本，实现最短的产品面市时间。
其主要特点如下：
①符合BluetoothV1.1规范；
②带有USB和UART主接口；
③可编程的PCM接口，支持13-Bit 8kss -1双向串行的同步语音传输；
④内含的数字转换器，可进行线性PCM（脉冲编码调制）、A律PCM、μ律PCM和CBSD（连续变化斜率增量调制）间的相互转换，编解符合高至HCI层的蓝牙控制协议；
⑤采用3.15V单电源供电，支持PART、SNIFF、HOLD多种节电模式；
⑥支持所有的包类型以及多达7个从设备的微微网（Piconet）；
⑦芯片内含链路控制、链路管理、HCI以及可选的`L2CAP、RFCOMM、SDP等多层软件协议栈，可以直接使用；
⑧提供VM（Virtual Machine）机制。内嵌16位的RISC微处理器，运行协议栈的同时还可以运行下载到Flash ROM中的用户程序，实现真正意义上的单芯片。其结构框图如图1所示。
Bluelab是专门针对BlueCore的仿真开发系统，它在PC上模拟BlueCore01的环境，从而方便开发基于BlueCore01上运行的应用程序。它包括了Compiler、Emulator/Debugger、Documentation以及一些源代码例子。Bluelab还提供了蓝牙协议栈BlueStack，支持SDP、L2CAP和RFCOMM等高层协议。用户可以通过UART/USB接口来调用BlueStack，也可以通过虚拟机（VM）来访问BlueStack。
2 系统方案设计
整个系统分为前端数据采集和PC端数据管理两大部分。
前端数据采集框图如图2所示。
由于BC01内部资源及引脚有限，因此前端的数据采集和控制由单片机80C196来完成，其串口与BC01的串口连接，BC01作为一个数据传送通道。这样做的优点是：不需要改动原来的程序，便于对基于RS232、RS245结构的老系统进行改造。变压器上的高电压大电流首先要转变成可供采集的安全电压（0～5V），经A/D变换后由16位的单片机80C196读入，进行相应的计算处理后，送入BC01。BC01将数据打包后，通过与MASTER建立的空中连接发送PC。同时，BC01也会接收PC发来的控制命令，送至单片机，由单片机分析后控制相应的闸刀做出动作。
整体的系统结构如图3所示。
连接PC的BC01作为主机，它会自动搜索其查询范围内的蓝牙设备，将所查询到的蓝牙设备作为从机加入PICONET网。因为每块从机都有唯一的BD_ADDR（Bluetooth Device address），因此，主机可以区分识别每一个从机并对其进行控制。
3 软件结构
软件设计是基于L2CAP层进行开发的，从机功能是接受主机的查询、连接请求，或者询到已存在的PICONET后，将自己加入PICONET。从机的功能简单，全部程序代码可以放在BC01的Flash ROM中运行。主机由于要负责管理整个PICONET，并对各个从机进行控制和管理，这使BC01提供的资源已不能满足。因此将L2CAP协议层以上的软件放在PC上运行，并通过HCI接口与PC通信。软件结构如图4所示。
结语