工业控制

工业控制（共12篇）

工业控制 篇1

一、轻石脑油异构化装置的干燥器工艺流程简介

干燥器分为原料干燥器及氢气干燥器两种类型, 每种类型干燥器分A/B两个, 而且四个干燥器只能有一个干燥器处于干燥再生状态, 干燥再生步序为原料干燥器A, 氢气干燥器A, 原料干燥器B, 氢气干燥器B, 原料干燥器A这样的一个循环模式, 例如若是原料干燥器A处于干燥再生即REG模式, 那么原料干燥器B处于闲置及ALONE模式, 而与之对应的氢气干燥器按照干燥再生循环模式的步序, 氢气干燥器A处于前置即LEAD模式, 而氢气干燥器B处于后置即LAG模式。

二、干燥器再生的控制系统结构

2.1 中化泉州石化的这套干燥器再生设备对控制系统的要求如下:1整套干燥器的测量和控制以中央集散控制室为主就地检测

2 控制系统对整个干燥器再生的过程参数实现监视和控制, 具有显示、操作、报警、调节, 根据工艺要求自动启动再生程序及打开和关闭阀门。

3控制、报警、监视和保护的基本功能根据控制回路独立完整的原则设计, 保证在某一控制回路失效时不会导致其他控制回路失效。各保护功能具有独立性确保生产人员及设备的安全。

2.2 控制系统的选用

中化泉州石化所采用的DCS控制系统为YOKOGAWA CENTUM CS3000 系统。

本节主要针对CENTUM CS3000系统的分析阐述中化选用此设备原因。

1 可靠性系统的可靠性是系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力, 由于CENTUM CS3000 将系统控制功能分散在各台计算机上实现系统结构采用容错设计, 因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。

2 开放性CENTUM CS3000 采用开放式、标准化、模块化和系列化设计系统中各台计算机采用局域网方式通信实现信息传输当需要改变或扩充系统功能时可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下几乎不影响系统其他计算机的工作。

3 灵活性通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库中选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面从而方便地构成所需的控制统。

4 易于维护功能单一的小型或微型专用计算机具有维护简单、方便的特点, 当某一局部或某个计算机出现故障时可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换迅速排除故障。

5 协调性各工作站之间通过通信网络传送各种数据整个系统信息共享协调工作以完成控制系统的总体功能和优化处理。

6 控制功能齐全控制算法丰富集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体, 可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制并可方便地加入所需的特殊控制算法。CENTUM CS3000 的构成方式十分灵活可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成, 也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制, 并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理, 如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展, CENTUM CS3000 可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现

更高级的集中管理功能, 如计划调度、仓储管理、能源管理等。

综合以上分析, 从产品的各种性能上, 中化选择CENTUM CS3000 是符合工程需要的。

2.3 硬件配置

本项目中DCS系统主要包括控制器、I/O卡件、工程师站1台、操作站2台。其中控制器与工程师站、操作站通过网关相连。涉及模拟输入点80个, 模拟输出点16个, 数字输入点160个, 数字输出点128个。

2.3.1 工程师站

工程师站是运行相应的实时监控程序, 对整个系统进行集中控制和管理。工程师站主要有以下功能:

a控制策略组态 (包括系统硬件设备、控制、算法) , 人机界面组态 (包括系统图形、报表) 和相关系统参数的设置。

b现场控制站的下装和在线调试, 操作员站人机界面的在线修改。

c在工程师站上运行操作员实时监控程序后, 工程师站可作操作员站使用

2.3.2操作站

操作站是集散控制系统与用户进行信息交换的设备。操作站主要完成以下功能:

a各种监视信息的显示、查询和打印。主要有工艺流程图显示、趋势显示、参数列表显示、报警监视、日志查询、系统设备监视等。

b通过键盘、鼠标等人机设备, 对命令和参数进行修改, 实现系统的人工干预, 如在线参数修改控制调节等。

c操作员站可以通过授权更改为工程师站实现工程师站功能。

2.3.3控制站

控制站是集散控制系统中的智能化可独立运行的计算机系统。它实现数据采集并直接对生产过程进行各种连续控制、批量控制与顺序控制等, 所有测量值可通过通信网络送到操作站数据库。智能的Process I/O单元完成现场内的数据采集和控制输出, 电源单元为智能I/O单元提供稳定的工作电源, 现场总线为主控单元与智能I/O单元之间进行数据交换提供通讯链路。

三、干燥器再生顺控程序

中化泉州石化轻石脑油异构化干燥器再生程序是由工艺人员根据生产实际工况, 进行一键式启动, 程序启动后各工艺步序根据程序设定, 对相应KV阀门, 调节阀, 电加热器等设备自动开关, 自动启停;程序各步序之间自动衔接, 在顺序控制程序中, 最典型的控制为电加热器升温控制, 当程序自动启动电加热器后, 电加热器的PID控制回路的设定值, 按照每分钟一摄氏度的速率进行升温或降温, 使电加热器的变频输出稳定, 温度控制平稳。

四、结束语

本论文基于DCS控制系统的轻石脑油异构化装置干燥器再生顺控程序。其基本原理是将轻石脑油异构化装置干燥器再生的过程通过应用CENTUM CS3000软件进行绘图和组态, 实现干燥器再生程序的自动化, 使异构化装置原料油的水含量达到合理值, 产出高质量异构化油, 在成品油调和时提高油品辛烷值。

摘要：在轻石脑油异构化装置中, 原料干燥器A/B, 氢气干燥器A/B, 四台干燥器干燥顺控程序均采用DCS自动控制, 由中控室的DCS系统来自动控制整个干燥器再生的步序以充分发挥DCS系统的功能和优势。在此系统中可以做到KV阀及调节阀根据不同的工艺条件自动开关, 电加热器根据工艺条件自动启停, 操作工对干燥器再生过程的运行状况一目了然, 且对干燥再生过程中各过程参数的变化都心中有数。

关键词：自动控制,干燥再生

参考文献

[1]施仁, 刘文江, 郑辑光.自动化仪表与过程控制.第三版.电子工业出版社.2007。

[2]王常力, 罗安.分布式控制系统 (DCS) 设计与应用实例.电子工业出版社.2005。

[3]王树青.集散型计算机控制系统 (DCS) .浙江大学出版社.2004。

工业控制 篇2

尊敬的领导：

您好!我是一名即将于2011年毕业于湖南省XXXX职业学校的xx学生，所学专业是硅酸盐工业控制专业。学校三年来，我学习刻苦，成绩优异，曾多次获得奖学金.优秀班干部。在师友的严格教益和个人努力下，我具备了扎实的基础知识。在化学分析,水泥中控操作.有扎实的基本工。

在学习期间，我深深认识到，社会和企业，需要具有综合素质的技能型人才，因此，在学好本专业的知识同时，我还积极的培养和锻炼自己，让自己全面发展。形成了不屈不挠的性格，和诚实守信，有责任心！在课余时间，我还积极的参加校内各种活动，从中培养自己与人交流能力，互帮互助的精神。自初中开始，我就利用暑假，在我县进行磨练和增加一些社会经验。我认真，积极负责的做事态度，得到领导的好评。在学习各类知识的过程中，我十分注重掌握学习方法，为我学习新知识，接受新事物提供了很大的帮助，为此，我相信自己能胜任贵公司操作员的工作。

作为一名即将毕业的学生，虽然没有丰富的工作经验，但我虚心学习，积极工作，尽职尽责的做好本职工作，我生在农村，长在农村，所以吃苦耐劳是我最大的优点，我有信心胜任贵公司的工作，诚恳希望得到这个施展才华的机会。同时，我利用课余时间广泛地涉猎了大量书籍，不但充实了自己，也培养了自己多方面的技能。更重要的是，严谨的学风和端正的学习态度塑造了我朴实、稳重、创新的性格特点。此外，我还积极地参加各种社会活动，抓住每一个机会，锻炼自己。在校一年半，我深深地感受到，与优秀学生共事，使我在竞争中获益;向实际困难挑战，让我在挫折中成长。前辈们教我勤奋、尽责、善良、正直;柳州市一职培养了我实事求是、开拓进取的作风。

最后，再次感谢您对我的关注，并诚恳希望我能够成为贵公司的一员，为贵公司的繁荣发展贡献自己的绵薄之力，期盼您的佳音，诚祝贵公司事业蒸蒸日上。

此致

敬礼

中小企业工业控制网络建设研究 篇3

【关键词】网络时代；信息网络；网络建设

现在的网络时代下，信息网络的发展对于中小企业发展的过程中的生产和经营以及企业的管理上都有着非常重大的改变。我国的当代技术的创新服务体系具体的展现在创新服务组织自身的专业化以及加速衍生和网络集成化的三方面特征，因此就要求企业加速网络的过程中需要符合以上的发展要求。

1、我国中小企业信息控制网络建设现状

中小企业信息控制网络，现场总线控制系统可以很好地解决集散控制系统中可能存在的问题，如今我国有关自动化科学技术正在飞速的发展，最新研究的现场总线控制系统已经远远地超越了DCS中借用专用网络自身的封闭系统所造成的缺陷，真正做到使网络公开化和标准化的来进行对方案的解决，进而实现可以把来自各自不同厂商，但是却遵守一个协议规范的诸多的自动化设备，来通过现场的总线网络进行互相连接成一个系统，进而来实现网络综合自动化的各色要求。中小企业对网络自动化的使用比较关注的是企业管理网络自身的安全性问题，但是对于控制网络自身的安全问题所关注的方面并不强调。伴随着我国网络自动化ERP和MES等网络系统的应用实施，中小型企业逐渐实现信息化的生产，并且网络自动化自身具备系统的开放性，这里的开放性主要是讲相关标准的一致性和公开性，进而实现强执行标准的共识以及遵从，对于现场总线的开发者主要就是建立统一的底层网络自身的开放性系统。信息控制网络自身存在互操作性以及互用性，这里的互操作性，主要是指实现网络互连设备之间以及系统之间进行的信息传送和沟通。

2、信息网络建设对于中小企业发展起到的作用

2.1设备层与管理层网络的互联

在中小型企业的经营过程中，从产品以及服务相关的广告宣传以及业务的交易洽谈和产品的定购等一系列的交易活动中，都是需要进行消耗企业自身很多的资金。这就导致中小企业经常性的会由于自身的资金短缺而造成失去和大企业之间进行公平竞争的很多机会。现在信息控制网络的出现以及广泛的使用，就使在整个工作的流程中为中小型企业进行节省很多的资金。使用网络咨询以及交易洽谈的功能，不单单可以使企业不出差就可以在世界大范围上来进行寻找合作的贸易伙伴，并且还可以使用电子邮件和新闻组以及讨论组和网络会议等网络连接实现对产品详细信息进行获取，或者是对业务进行洽谈，这样就可以解决时间以及空间上造成的限制，这样就可以为企业节省很多的交易费用。

2.2控制网络可以为中小企业节省大量的贸易资金

我国的企业飞速的发展以及组织的不断膨胀，这就造成企业非常容易发生形形色色的问题，比如官僚化的倾向以及创业激情的渐失和企业组织的分化和企业管理失控等诸多的问题。企业职责不明和流程不清以及绩效考核不明确以及企业激励体制严重缺乏等一系列的问题都是制约中小企业稳步发展非常严重的问题。例如企业的日程软件的使用，可以实现对相关的用户电子形式的工作日志进行检查，这样就可以来确定企业开会的大概时间，进而来安排会议的目錄，同时还可以通过电子邮件发送的形式，来通知企业中可能需要进行参加会议的相关人员。控制网络中日常办公文件在网上进行传送的系统，不仅可以实现在网上进行办公，还可以实现电子形式的存档，这样就实现了便于进行查询。对于文件进行起草有相关规定的具体模版，对于发文以及收文可以根据不同的权限来进行查看互不相同的文件。

2.3工业控制网络提高企业自身管理

对于企业的外部相关信息会严重的影响到战略层领导者进行的具体决策以及员工日常工作状况。因此企业的战略决策相关人员一定要特别的注重企外部涉及到的形形色色的信息，例如政治信息以及军事信息和经济信息等相关信息的收集。在传统的企业发展状态下，和大型企业之间进行相比，中小型企业自身存在在信息方面的严重匮乏的现象，并且主要是存在企业外部的信息严重的匮乏。这种严重缺乏的现象主要原因是很多方面的，这其中人力非常有限和资金不足以及企业管理非常的混乱以及观念滞后等诸多的现象。企业的各级员工可以从互联网上进行获得相关的信息，并且还可以进行通过建设在企业局域网上的知识管理系统来进行汇集成整个企业信息资源库中的一部分。

2.4工业控制网络为中小企业提供丰富的信息资源

为了保证可以再在市场激烈的竞争中立于不败之地，就要求中小企业进行建立合作网络的建设方式进行实现交易成本的降低，进而来实现企业个体之间的资源以及信息的互补共享，实现增加自身的适应性，并且进行降低整个环境所存在的不确定性，进而实现自身具备更强的立足生存能力。现在.信息网络的应用，不仅实现了扩大企业之间合作的范围，同时还提高了企业之间合作的质量。中小企业集群所指的仅仅是进行相互合作的企业在某一特定的地域进行聚集。使用先进的自动化信息网络不仅可以克服由于空间距离上存在的障碍，这样就可以使企业网的范围可以实现超出地区范围的限制，国界的限制。

3、我国中小企业信息网络的发展的趋势

当前工业控制网络的发展趋势是从多种现场总线共存，多种系统的集成和多种技术的集成，最终趋向统一由于以太网具有应用广泛，价格低廉，通信速率高，软硬件产品丰富，应用支持技术成熟等优点，目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层。企业加速网络是一种新型技术创新服务组织，符合当代技术创新服务的发展趋势，标志着创新服务进入高级阶段。企业加速网络基于模块化的技术创新服务，集聚创新资源并以网络化的方式为中小科技企业和技术型创业者提供强大的服务支撑，能够实现范围经济、规模经济和速度经济，是培育战略新兴产业的重要服务组织。尽管模块化与网络化是当前产业组织变革的重要趋势，但并非意味着技术创新及其服务行业可以简单采用这些模式；即便已经开展的实践活动，仍然存在大量有待进一步观察和深入探索的内容。大量文献密集地分析了模块化与网络化的功能、优势和竞争力等问题，使得市场参与者对此十分关注并大力实践。

结语

我国中小企业实现网络化和标准化以及开放化的多元化发展是我国各种工业通信以及自动化控制系统技术的主要发展的潮流，这样就会导致企业网络控制发展面临传统的局域网以及广域网上面临的安全性的问题。结合对中小企业行业的发展趋势的观察能力以及丰富的网络设计和企业的实施经验，我国中小企业园区进行网络自动化的建设就一定可以实现好的发展前景，同时也希望相关研究人员对于这些分析以及建立出来的有关模型可以为业内的人士提供一定的信息支持。

参考文献

[1]刘清华.工业控制网络的发展初探[J].商品与质量，2011（S4）.

[2]曹正明.关于工业以太网在工业控制中的应用探讨[J].黑龙江科技信息，2010（25）.

[3]胡毅，于东，刘明烈.工业控制网络的研究现状及发展趋势[J].计算机科学，2010（01）.

工业控制 篇4

DCS控制系统融合了计算机技术、控制技术和网络通信技术等,是特点丰富、在实践中逐渐形成的控制系统。它在工业自动化领域应用广泛,并取得了良好的应用效果。计算机技术的发展给工业控制技术的创新和发展带来了良好的环境和契机,当前,DCS控制系统及工业控制技术呈现出嵌入式、自动化等发展趋势。

1 DCS控制系统

1.1 概念

DCS即分布式计算机控制系统,全称为Distributed Control System。DCS技术集4C技术(Computer、Control、Communication、CRT)于一体,Computer包含信号的处理技术和控制算法,Control包括传感器等控制部件,Communication包括计算机网络数据传输以及通信,CRT则实现了人机交互。DCS控制系统利用计算机技术做到了现场装置的分散控制,从而实现了对生产过程的集中管理、控制和操作。DCS控制系统由计算机技术、测量控制技术、通信网络技术以及信号处理技术的综合发展而形成。DCS控制技术实际上是吸收了仪表控制系统以及集中式计算机控制系统二者的优点发展成为系统技术的,它具有较强的适应性和应用能力。

1.2 体系结构

DCS控制系统体系结构是分布式的,从整体的逻辑而言,它是分支树的结构,纵向包括过程控制、控制管理和生产管理3层结构形式,而整个系统由集中管理、分散监控以及网络通信3个部分构成。

集中管理部分包括工程师站、操作员站以及工厂管理站,工程师站负责系统管理组态控制以及系统的生成;操作员站实际上属于人机接口,实现了对生产工艺的操作和控制;工厂管理站则实现了对计算机的管理、生产的调度管理、生产经营管理以及分析决策等。分散监控实现了对现场模拟量、数字量以及脉冲输入输出的转换处理,从而使各种控制回路的运算以及控制结果直接输出。系统中的网络通信部分包括局域网以及控制网络和网络之间接口设备的管理,它实现了不同功能站之间数据、指令等信息的传输。

DCS控制系统中的软件是其重要组成部分,实时、多任务的操作系统,数据库的管理系统,通信软件,控制组态软件以及相关的应用软件共同组成了用户所需的使用系统。

1.3 技术特点

分布式控制系统以标准化、模块化和系列化的设计,通过过程控制、控制管理以及生产管理等级别构成了以通信网络为中心的集中显示的操作管理系统,控制较为分散,配置相对灵活,组态方便。

DCS控制系统具有良好的自主性,表现在工作站通过网络接口进行连接,不同的工作站能独立工作,并采用微型的计算机系统,易扩充系统的存储量;软件配置齐全,具有较高的独立运行能力;同时,微处理器的发展也实现了可监视的装置运行模式。

DCS控制系统还具有良好的协调性能。各个工作站点以通信网络为传输形式,实现了对DCS总体功能以及相应系统的优化处理,通过实时而安全的工业控制局域网络,建立了共享的系统沟通渠道,进而将信息系统扩展成为综合的自动化控制系统。

DCS控制系统还具有友好性特点。系统软件面向工业控制的技术人员设计,采用简捷的人机会话系统,同时构建了实时的菜单功能。同时,组态软件的应用又提高了系统的扩展性。系统软件和硬件采用了开放式、标准化和模块化的设计方式,从而使相应的控制系统具有较强的适应性、灵活性、可发展性及可扩充性。

DCS控制系统还具有较高的可靠性、效率性和可用性。系统结构采用容错设计,从而在任一单元失效的状况下保证了系统运行的完整性:系统硬件采用双重化模式;系统中的程序分段以及模块化设计、积木式结构,可进行程序的回溯或是指令的重复执行。同时,严格挑选元器件还能进一步降低故障概率。

2 工业控制技术

2.1 现场总线

现场总线为近年发展起来的数据总线,它实现了工业现场的智能化仪器、执行器和控制器等设备之间的数字通信,以及相应的现场设备与高级控制系统之间的信息传递。现场总线技术的发展对传统DCS控制系统是一个挑战,它将DCS转变成了FCS,即现场系统,同时创新了过程控制,从而采用更为公开而标准化的方式突破了DCS系统专用通信网络的局限。同时,现场总线将DCS控制系统的集散体系结构转变成为了全分布式的结构,实现了现场的全过程控制。现场总线具有开放性、分散性以及数字通信等特点。

2.2 嵌入式技术

现场总线推动了工业控制技术的创新和变革,但它不能代替人解决生产过程中发生的实际问题,为此,相关人员进行了大量的技术开发,嵌入式技术应运而生。

(1)嵌入式技术推动了相应产品的更新。嵌入式技术是指将芯片、模块以及小型的控制系统嵌入产品内部从而形成一体化产品的技术形式,它在机电设备以及办公自动化产品中得到了广泛的应用。

(2)嵌入式工业控制机包括STD总线工业控制机、ISA总线工业PC (过程控制)机及可编程逻辑控制器(PLC)等。由于现场总线引起的传统工业设备和仪器的更新换代以及FCS对DCS系统的取代是一个长期的过程,因此嵌入式技术仍具有较强的生命力。

1)STD总线工业控制机。STD总线工业控制机采用了组合式、模块化、小型化和标准化的开放式结构体系,从而很能适应传统工业技术改造和工业过程控制,因而在冶金、化工、医药、食品、交通、机械等领域得到了广泛的应用。STD总线工业控制机主要用于中小企业低成本的过程控制以及大型企业的专用设备,具有较大的市场发展空间。

2)ISA总线工业PC机。ISA总线工业PC机采用与工业现场结构相适应的结构体系,内部采用了嵌入式的模板结构,可随意插拔,因而使用便利,容易维护和升级,在工业控制领域得到了广泛的应用。ISA总线工业PC机适用于小型的集中式过程控制,也可作为控制系统的监控机、开放式结构的DCS的现场站、MIS的管理机以及实验室的桌面机等。在DCS系统的升级发展中,ISA总线工业PC机能从中受益,成为FCS系统的组成部分。

3)可编程逻辑控制器。PLC是嵌入式的工业控制机,它通过将相应的模块嵌入到公共母版上构成了整机,而整机能在专用设备和系统中应用,且具有十分灵活的使用形式。PLC主要用于开关和顺序控制,它可靠性较高、体积小、价格低、功能完善、易于维护、编程方便,这些特点使其发展并不受到FCS升级的影响,其仍将在工业控制领域广泛应用。

2.3 企业综合自动化

当前,过程控制、MIS (Management Information System,管理信息系统)和Internet在相应领域迅速发展,而三者之间的结合将带来更大的影响力,从而促进整个行业的综合自动化进程。

(1)过程控制和MIS相结合实现了测控管一体化。

首先,MIS应与过程控制相结合。传统的管理信息系统虽具有良好的人事、财务、质量、设备和经营管理软件支撑,但数据要依靠人工报表和人工输入,耗费了大量的时间,还可能导致数据不准确,难以发挥其应有的作用。因此,MIS技术应与过程控制技术相结合而发展。

其次,过程控制的优化和调度需要MIS。工业过程控制,无论是FCS、DCS还是DDC,虽能按照给定的目标参数值进行准确控制,但难以实现优化。因此,应依靠MIS系统给出相关的参数,从而进行调整和控制。具体的实践表明,MIS与过程控制本身都有实现二者结合发展的必要性。

最后,MIS和过程控制的结合实现了企业的测控管一体化。MIS和过程控制的结合能将底层的测控以及上层的信息管理联系在一起,同时,控制系统的开放式体系以及规范化的互联网络为企业的测控管一体化系统奠定了良好的基础。

(2)三项技术结合实现了企业综合自动化发展。

当前,过程控制、MIS、Internet技术相结合的条件已经形成。三项技术中,MIS为核心和纽带,相应技术的结合为企业的发展和管理提供了创新和变革,推动了企业以及相关行业的全面综合自动化体系形成,从而得以促进企业的持续发展。

3 结语

随着计算机技术、控制技术和网络通信技术的发展,DCS控制系统及与其有关的工业控制技术也在飞速进步,它们在工业生产、过程控制等领域发挥了极其重要的作用,因此对其进行深入研究是十分有必要的。

摘要：详细介绍了DCS控制系统,并从现场总线、嵌入式技术、企业综合自动化3个方面探讨了工业控制技术。

关键词：DCS控制系统,工业控制技术,研究

参考文献

[1]何银芳.对DCS控制系统及其工业控制技术进展的探讨[J].大科技:科技天地,2011(12)

[2]孟小海.DCS系统在轻烃回收装置上的应用[J].内蒙古石油化工, 2008(24)

[3]张志檩.分布式控制系统的技术进展[J].数字石油和化工,2008 (8)

[4]王冰,陈卫林.DCS技术在石油化工生产中的应用[J].广州化工, 2011(16)

[5].秦猛.关于DCS技术现状和未来发展趋势的探讨[J].石油化工自动化,2007(3)

[6]王燕芳,宋辉.DCS的发展对未来工业控制技术的影响[J].微计算机信息,2006(25)

工业用地控制指标 篇5

国土资源部日前对外公布了新修订的《工业项目建设用地控制指标》。该《控制指标》相应提高了工业用地准入门槛。新修订的《控制指标》由投资强度、容积率、建筑系数、行政办公及生活服务设施用地所占比重、绿地率五项指标构成。其中规定，工业项目的建筑系数应不低于30%。工业项目所需行政办公及生活服务设施用地面积不得超过工业项目总用地面积的7%。严禁在工业项目用地范围内建造成套住宅、专家楼、宾馆、招待所和培训中心等非生产性配套设施。工业企业内部原则上不得安排绿地。但因生产工艺等有特殊要求需要安排一定比例绿地的，绿地率不得超过20%。国土资源部土地利用司有关负责人表示，新修订的《控制指标》工业项目建设用地投资强度标准普遍提高了15%，容积率控制指标总体上调。工业用地准入门槛的相应提高。目的是要提高投资强度和土地利用强度，走节地高效的工业化道路，促进产业结构调整和产业升级。

工业项目建设用地控制指标

一、为认真贯彻落实节约资源的基本国策，促进建设用地的集约利用和优化配置，提高工业项目建设用地的管理水平，制定本工业项目建设用地控制指标（以下简称“控制指标”）。

二、本控制指标是对一个工业项目（或单项工程）及其配套工程在土地利用上进行控制的标准。本控制指标适用于新建工业项目，改建、扩建工业项目可参照执行。

三、本控制指标是核定工业项目用地规模的重要标准，是编制工业项目用地有关法律文书、工业项目初步设计文件和可行性研究报告等的重要依据，是对工业项目建设情况进行检查验收和违约责任追究的重要尺度。工业项目所属行业已有国家颁布的有关工程项目建设用地指标的，应同时满足本控制指标和有关工程项目建设用地指标的要求。

四、本控制指标由投资强度、容积率、建筑系数、行政办公及生活服务设施用地所占比重、绿地率五项指标构成。

工业项目建设用地必须同时符合以下五项指标：

（一）工业项目投资强度控制指标应符合表1的规定；

（二）容积率控制指标应符合表2的规定；

（三）工业项目的建筑系数应不低于30%；

（四）工业项目所需行政办公及生活服务设施用地面积不得超过工业项目总用地面积的7%。严禁在工业项目用地范围内建造成套住宅、专家楼、宾馆、招待所和培训中心等非生产性配套设施；

（五）工业企业内部一般不得安排绿地。但因生产工艺等特殊要求需要安排一定比例绿地的，绿地率不得超过20%。

五、工业项目建设应采用先进的生产工艺、生产设备，缩短工艺流程，节约使用土地。对适合多层标准厂房生产的工业项目，应建设或进入多层标准厂房。

六、建设项目竣工验收时，没有达到本控制指标要求的，应依照合同约定及有关规定追究违约责任。

七、本控制指标由正文、控制指标应用说明（附件1）、土地等别划分（附件2）、《国民经

济行业分类》（附件3）共四部分组成。土地等别划分、《国民经济行业分类》发生调整的，按调整后的执行。

附件：1控制指标应用说明2城市等别划分3《国民经济行业分类》

附件1： 控制指标应用说明

一、指标应用

投资强度按地区、行业确定，在具体应用本控制指标时，首先根据附件2确定项目所在城市的土地等别，再根据表1确定各行业分类和工业用地的投资强度控制指标。

土地等别按照《财政部国土资源部关于调整新增建设用地土地有偿使用费政策等问题的通知》（财综［2006］48号）有关新增建设用地土地有偿使用费征收等别划分的规定执行（详见附件2）；工业行业分类按《国民经济行业分类》（GB/T 4754--2002）执行（详见附件3）。

二、指标解释

1、投资强度：项目用地范围内单位面积固定资产投资额。计算公式：投资强度=项目固定资产总投资÷项目总用地面积

其中：项目固定资产总投资包括厂房、设备和地价款。

2、容积率：项目用地范围内总建筑面积与项目总用地面积的比值。计算公式：容积率=总建筑面积÷总用地面积建筑物层高超过8米的，在计算容积率时该层建筑面积加倍计算。

3、行政办公及生活服务设施用地所占比重：项目用地范围内行政办公、生活服务设施占用土地面积（或分摊土地面积）占总用地面积的比例。计算公式：行政办公及生活服务设施用地所占比重=行政办公、生活服务设施占用土地面积÷项目总用地面积×100%当无法单独计算行政办公和生活服务设施占用土地面积时，可以采用行政办公和生活服务设施建筑面积占总建筑面积的比重计算得出的分摊土地面积代替。

4、建筑系数：项目用地范围内各种建筑物、用于生产和直接为生产服务的构筑物占地面积总和占总用地面积的比例。计算公式：建筑系数=（建筑物占地面积＋构筑物占地面积＋堆场用地面积）÷项目总用地面积×100%

5、绿地率：绿地率是指规划建设用地范围内的绿地面积与规划建设用地面积之比。计算公式：绿地率=规划建设用地范围内的绿地面积÷项目总用地面积×100%绿地率所指绿地面积包括厂区内公共绿地、建（构）筑物周边绿地等。

附件2：土地等别划分(略)附件3：《国民经济行业分类》

本控制指标仅列出了《国民经济行业分类》（GB/T 4754--2002）中制造业部分的分类目录，详细内容参见《国民经济行业分类》（GB/T 4754--2002）。本门类包括13-43大类。指经物理变化或化学变化后成为了新的产品，不论是动力机械制造，还是手工制做；也不论产品是批发销售，还是零售，均视为制造。建筑物中的各种制成品零部件的生产应视为制造。但在建筑预制品工地，把主要部件组装成桥梁、仓库设备、铁路与高架公路、升降机与电梯、管道设备、喷水设备、暖气设备、通风设备与空调设备，照明与安装电线等组装活动，以及建筑物的装置，均列为建筑活动。在主要从事产品制造的企业（单位）中，为产品销售而进行的机械与设备的组装与安装活动，应按其主要活动归类。13农副食品加工业 14食品制造业 15饮料制造业 16烟草制品业

17纺织业

18纺织服装、鞋、帽制造业

19皮革、毛皮、羽毛（绒）及其制品业 20木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业 21家具制造业 22造纸及纸制品业

23印刷业和记录媒介的复制 24文教体育用品制造业

25石油加工、炼焦及核燃料加工业 26化学原料及化学制品制造业 27医药制造业 28化学纤维制造业 29橡胶制品业 30塑料制品业3

31非全属矿物制品业

32黑色金属冶炼及压延加工业 33有色金属冶炼及压延加工业 34金属制品业

35通用设备制造业 36专用设备制造业 37交通运输设备制造业 39电气机械及器材制造业

40通信设备、计算机及其他电子设备制造业 41仪器仪表及文化、办公用机械制造业 42工艺品及其他制造业

43废弃资源和废旧材料回收加工业431 4310金属废料和碎屑的加工处理432 4320非金属废料和碎屑的加工处理（具体二级分类略）

表1 投资强度控制指标 单位：万元/公顷

行业代码地区分类

一类二类三类四类五类六类七类市县等别

第一、二、三、四等 第五、六等 第七、八等 第九、十等 第十一、十二等 第十三、十四等 第十五等

13≥1935≥1555≥1125≥780≥660≥590≥440

14≥1935≥1555≥1125≥780≥660≥590≥440 15 16 17 18

≥1935≥1935≥1935≥1935

≥1555≥1555≥1555≥155

5≥1125≥1125≥1125≥1125

≥780≥780≥780≥780

≥660 ≥660 ≥660 ≥660

≥590≥590≥590≥590

≥440≥440≥440≥440

19≥1935≥1555≥1125≥780≥660≥590≥440 20≥1555≥1245≥900≥625≥520≥470≥440 21≥1815≥1450≥1055≥725≥605≥555≥440 22≥1935≥1555≥1125≥780≥660≥590≥440 23≥2590≥2070≥1505≥1035≥865≥780≥440 24≥1935≥1555≥1125≥780≥660≥590≥440 25≥2590≥2070≥1505≥1035≥865≥780≥440 26≥2590≥2070≥1505≥1035≥865≥780≥440 27≥3885≥3105≥2260≥1555≥1295≥1175≥440 28≥3885≥3105≥2260≥1555≥1295≥1175≥440 29≥2590≥2070≥1505≥1035≥865≥780≥440 30≥2070≥1660≥1210≥830≥690≥625≥440 31≥1555≥1245≥900≥625≥520≥470≥440 32≥3105≥2485≥1815≥1245≥1035≥935≥440 33≥3105≥2485≥1815≥1245≥1035≥935≥440 34≥2590≥2070≥1505≥1035≥865≥780≥440 35 36 37 39

≥3105≥3105≥3885≥3105

≥2485≥2485≥3105≥2485

≥1815 ≥1815 ≥2260 ≥1815

≥1245≥1035≥1245≥1035≥1555≥1295≥1245≥1035

≥935≥440 ≥935≥440 ≥1175≥440 ≥935≥440

40≥4400≥3520≥2575≥1760≥1470≥1330≥440 41≥3105≥2485≥1815≥1245≥1035≥935≥440 42≥1555≥1245≥900≥625≥520≥470≥440 43≥1555≥1245≥900≥625≥520≥470≥440

注：城市等别划分见附件2。

表2 容积率控制指标

代 码行 业 分 类容 积 率

13农副食品加工业≥1.0 14食品制造业≥1.0 15饮料制造业≥1.0 16烟草加工业≥1.0 17纺织业≥0.8

18纺织服装鞋帽制造业≥1.0

19皮革、毛皮、羽绒及其制品业≥1.0 20木材加工及竹、藤、棕、草制品业≥0.8

21家具制造业≥0.8 22 23 24 2

5造纸及纸制品业≥0.8

印刷业、记录媒介的复制≥0.8 文教体育用品制造业≥1.0

石油加工、炼焦及核燃料加工业≥0.5

26化学原料及化学制品制造业≥0.6 27医药制造业≥0.7 28化学纤维制造业≥0.8 29橡胶制品业≥0.8 30塑料制品业≥1.0 31非金属矿物制品业≥0.7 32黑色金属冶炼及压延加工业≥0.6 33有色金属冶炼及压延加工业≥0.6 34金属制品业≥0.7 35通用设备制造业≥0.7 36专用设备制造业≥0.7

37交通运输设备制造业≥0.7 39电气机械及器材制造业≥0.7

工业控制 篇6

关键词：课程建设　建设思路　建设成果

工业控制电路分析与制作课程是笔者学院2007年以来的10门示范性TC课程建设项目之一，是高职机电一体化技术专业核心课程。在课程建设过程中，学院本着“以能力目标为导向，努力再现企业真实工作过程”的课程开发思路，创新教学手段，采用“实物作业”的形式，对“教、学、做一体化”课程教学模式进行了有益的探索和实践，取得了较好的效果。

一、课程改革背景

课程建设小组对企业进行调研后分析得知，高职机电一体化技术专业毕业生更多从事的是机电设备的调试、维护和维修岗位的工作（见下表）。

在对职业能力进行深入分析后，本着由低级到高级、由简单到复杂、由单项到综合的原则，整理出机电一体化技术专业毕业生的综合能力链路图（见下图），可以看出，企业对毕业生电气控制方面的专业能力的要求较高。

纵观目前国内电子技术的教学，大多仍停留在理论教学及实验验证和计算机仿真层面，还未有与工业控制现场及实际工作过程结合紧密的课程教学模式。特别是机电一体化技术专业的学生所学的电子技术类课程可以说是电子信息类、电子工程类课程的缩减版，与其毕业后从事的电子电气控制类工作相距甚远。因此，有必要打破原有学科体系结构，重新构建教学内容，创新教学模式，以充分体现“以就业为导向、以能力为本位、以学生为中心”的职教理念。

二、课程设计与建设思路

笔者学院机电一体化技术专业的高职学生学习本门课程的主要目的，既是为后续传感器与检测技术、电机控制技术、可编程控制器应用等课程准备必要的基础知识，也要为毕业后完成电气控制类相关工作任务做好必要的知识和技能准备。因此，本门课程应对理论层面的内容做必要的删减和整合，而着重于知识的运用和能力的培养，具体地说，就是侧重于机电设备控制电路的分析能力与制作、调试能力的培养与训练。在培养学生专业能力的同时，还要注重对学生方法能力（如计划与实施能力、自我学习能力）、社会能力（如情感、沟通、合作能力）的培养与锻炼。

笔者学院遵循以下三个原则，构建了全新的工业控制电路分析与制作课程。原则一：明确“用什么”“学什么”“教什么”；原则二：为岗位服务，突出应用性、专业性；原则三：任务驱动，项目引导，突出“过程性”，强调“学做一体”。具体建设思路包括以下几个方面。

1.从职业分析出发，确定课程的教学目标

积极探索和实践高等职业教育以“能力目标导向”的课程开发模式，通过深入企业调研和详细的职业分析，确定突出职业能力培养的课程教学目标，即：良好的机电设备控制电路分析能力和熟练的机电设备控制电路维修能力。具体课程能力目标如下：

（1）能正确识别、检测和选用常用电子元器件；能熟练阅读元器件使用资料。

（2）能进行简单电路的计算。

（3）能够正确阅读、分析简单的工业控制电路原理图。

（4）能够按照电路原理图焊接实用电路。

（5）能正确、熟练地使用万用表、信号发生器、示波器等电子测量仪器进行电路基本参数的测试。

（6）能够对制作完成的电路进行调试并排除故障，以达到技术要求。

2.以工作任务为依据，整合教学内容，研制学习任务

根据实际工作岗位的能力需求，按照以专业能力为主线、知识传授服务于能力训练的原则，大胆突破学科体系限制，重新构建教学内容，突出教学内容的针对性、实用性。并依托企业的实际工作任务，按照教学规律对课程内容进行精心设计、整合和序化，面向真实的职业岗位，研制了3项与企业真实的工作任务相对应的学习任务。

本着“学做合一”的原则，突出实践性教学，使课程内容的构建与实际工作过程相联系，以真实的工作任务为载体，以动手能力和应用能力培养为主旨，引导学生独立思考，激发学生的学习主动性，融“教、学、做”为一体，努力将基本理论与应用实践有机地融合在一起，使学生既能提高将所学知识应用于实际的能力，又能在这一过程中加深对理论的理解，锻炼分析问题、解决问题的能力。在学生做的过程当中，教师应加强对学生学习能力、创新能力和工程实践能力的培养。

突出过程性知识的比例，课程内容以工作过程为顺序依次展开，以体现工作过程的完整性，并力求在真实的生产过程中全面培养学生的职业能力。强调“如何做”和“如何做更好”，并辅以必要的、适度够用的概念和原理性的内容。在必要的理论知识基础上，重点侧重于电子电路在机电设备控制中的应用分析等内容，通过典型工作任务的训练完成对一个完整控制系统的认识、分析、组装和调试，将知识的传递融于任务完成的过程之中，使学生“听得懂、学得会、用得上”，以达到强化学生职业能力、培养综合素质的目的。

3.以工作过程为导向，依托综合训练箱，设计学习活动

根据学习任务，自主研制教学设备。专门设计了实物作业箱作为学习活动的平台，全部学习活动均采用项目教学方式，并依托实物作业箱展开。每个学生人手一箱，学生在作业箱上可完成工具和仪器仪表的使用训练、元器件的识别与检测、各个工作任务的试验与制作等等，可实现对企业真实工作过程的“再现”。在整个过程中，始终强调“如何做”以及“如何做得更好”等工程意识，学生不仅能获得知识、训练技能，还能得到质量意识、成本意识的教育和企业现场工作规范的训练。

本着“系统、层次、递进、实用”的原则，设计出覆盖典型工作任务的教学项目，完善学习情境，以项目的设计和功能完善为动力，逐步深入、全面地展开课程内容。从必要的工具使用和仪表使用入手，从电子元器件的识别、选择出发，按照组装直流稳压电源、温度控制、线圈匝数控制等电路的制作顺序展开教学，并且用自制的直流稳压电源为后续电路供电，项目内容根据需要随时扩充。学生从始至终都参与到电路的分析、制作、调整以及改进的操作实践当中。全课程以项目为核心，同时每次课也从实际工作入手，用任务（设计的或改进的）的提出与解决方法引入本次课的理论内容。这样一来，无论是对整个课程还是对每堂课，学生的学习目标都十分明确、具体。学生通过自身的体验、发现，获取经验，完成规定任务，在提高解决实际问题能力的同时，更有效地把握了完整的、系统的工作过程，并加深了对相关理论知识的理解。

4.以学生为中心，学做一体，改革教学模式

在教学方法上，强调以学生为中心，积极贯彻“在做中学”的职教理念，采用“学做一体”的教学模式，用一个个相对独立又前后衔接的项目，将知识的传授、技能的训练和职业态度的培养有机结合，鼓励学生主动探索和尝试，较好地实现了学生职业能力的培养。

在整个学习过程中，以学生自我体验和分组讨论为主，教师扮演指导的角色。采用学生自我评价、相互评价和教师评价相结合的方式进行考核，以每个学生的“实物作业”作为项目成果评价的主要依据，将相关技术数据的分析及技术文档的准确性、规范性和完整性纳入考核范围。

三、课程建设成果

1.自主开发了“工业控制电路综合训练箱”

学生人手一箱，全部学习活动依托训练箱展开，在训练箱上可完成各个教学项目的学习和相关技能训练，训练成果在训练箱上能够得到保留和承接，整个学习过程是企业真实工作过程的“再现”。该训练箱搭建了一个能满足课程要求的电子电气平台，营造了一个“理论实践一体化”的真实的教学氛围。

2.设计了以真实工业产品为依托的学习型工作任务

经过充分调研，根据课题组的工程实践经验，设计了以“自动控制绕线机”为最终产品的学习型工作任务及相关教学项目。在完成全部教学项目之后，即完成了 “自动控制绕线机”实际控制电路的制作。依托真实的工业产品，学生不再割裂地学习理论知识，而是受到系统化的工程训练，为核心职业能力的形成提供了保证。

3.构建了全新的适应工程要求的课程内容和课程教学资源

根据岗位需求，打破常规，构建了以控制电路在机电设备中的应用为主的课程内容，编制了以能力为导向的课程标准，与行业专家一起编写了理论实践一体化的讲义和课件，弱化了纯理论分析，强调工程中“怎么做”和“怎样做更好”，使学生“听得懂、学得会、用得上”。

4.采用了“教、学、做一体化”的教学模式

积极探索“教、学、做一体化”的教学模式，建设了理论实践一体化的教学环境，将知识的传递融于真实工作任务的完成过程之中，实现了知识传授、技能训练和职业态度培养相结合。

5.设计了企业化的课程考核方式

课程考核参照企业产品验收方式，强调过程评价与成果评价相结合，学习成果以“实物作业”形式按功能、质量、成本、工艺等项目进行评价。

浅谈现代工业控制技术 篇7

随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高, PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的, 20世纪70年代的PLC只有开关量逻辑控制, 首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作, 来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求, 并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行, 以完成工艺流程要求的操作。国际电工委员会 (IEC) 在1987年2月通过了对它的定义:“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统, 专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器, 用于其内部存储程序, 执行逻辑运算, 顺序控制, 定时, 计数与算术操作等面向用户的指令, 并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备, 都按易于与工业控制系统联成一个整体, 易于扩充其功能的原则设计。

PLC所具有的特点如下。

(1) 可靠性高。所有的I/O接口电路均采用光电隔离;所有的输入端均采用R-C滤波器;所有的模块均采用屏蔽措施;所有的开关电源采用性能优良;所有的器件进行严格的筛选。

(2) 大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各元件, 包括CPU, 电源, I/O等都采用模块化设计, 由机架及电缆将各模块连接起来。

(3) 针对不同的工业现场信号, PLC有着丰富的I/O接口模块。

(4) PLC安装简单, 使用时直接将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接, 即可投入运行, 维护方便。

(5) PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式, 编程简单易学。

DCS控制系统的意义在于“分散控制, 集中管理”。过程控制分散好处就在于把危险分散, 由于过程控制器完成的功能不同, 承担的任务不同, 所以当一个控制器出现问题, 不会影响其他控制器稳定运行, 同时集中管理是把分散的部分集中管理, 协调分散的控制器能够共同完成一项控制任务。以往的控制系统确实也体现了这种意义。各DCS生产厂家在生产实践中不断的总结经验, 对控制系统不断的改进, 使DCS系统日趋完善。现有DCS系统虽然成熟, 但各生产厂家生产DCS系统时都使用自己的专利技术, 并严格保密自己的技术, 如果需要与不同的系统通信只有借助网关等设备完成。

DCS所具有的特点如下。

(1) 集散控制系统是集4C (Communicatio n, Computer, Control, CRT) 技术于一身的控制系统。

(2) PID调节主控站中, 主控站是连接操作站与现场仪器仪表。

(3) 现场的所有仪表都一对一的连接到I/O端子上, 经控制站接到整个局域网上。

(4) DCS是控制站、操作员站、现场仪表于一身的3级网络拓扑结构。

现场总线是生产过程区域现场设备/仪表和控制室系统之间的一种串行、数字式的双向通信的数据总线, 是一门新兴的技术, 同时也是控制系统今后主要的发展方向。这种新兴的技术在不久后就会全面应用于工业生产中。这种技术不只是新颖, 而且设计思想对生产自动化程度以及生产效率的提高都有益处。

现场总线技术所具有的特点如下。

(1) 现场总线的交互性。互操作性在互联的设备之间, 系统之间的信息的传递与沟通, 相互之间设备虽然来自不同厂家但是由于协议相同, 可互相完成相同的工作。互用性不同厂家的设备如果有着相似的功能就可以相互替代, 这样在设备损坏的情况下, 可以使用不同厂家的设备, 提高现场缺陷的消除。

(2) 现场总线的开放性。现场总线极大程度的开放了控制系统, 通信协议一致开放, 使用户在选择控制系统时不必过多考虑技术垄断和设备垄断的问题存在, 各个厂家只要遵从标准, 就完全可以实现不同厂家的设备之间实现信息互换。

(3) 控制系统的自治性。现场总线将信号之间的转换、传感器的测量、测量值的补偿等控制部分功能体现在现场设备中。现场设备具有高度的智能化。

现场总线的优点提高了系统的可靠性和安全性, 由于采用了现场智能设备, 所以现场设备的免维护量提高, 保证能够长周期稳定的运行。减少维修工作量, 提高工作效率。现场总线应解决现场噪音问题和系统网络的冗余问题。

最后, 在现代工业过程控制系统中, PLC、DCS还是现场总线都在自动化技术发展的过程中扮演着重要和不可替代的角色, 它们之间各有所长, 各有特色, 相互融合、相互渗透, 更分散、更开发。

摘要：本文介绍PLC、DCS和现场总线, 阐明了各控制系统的特点。

工业控制 篇8

1 嵌入式系统的特点与结构

嵌入式技术广泛应用于消费电子、通信、汽车、国防、航空航天、工业控制、仪表和办公自动化等领域。在个人领域中, 嵌入式产品将主要是个人使用, 作为个人移动的数据处理和通信软件。对于企业专用解决方案, 如物流管理、条码扫描、移动信息采集等, 小型手持嵌入式系统将发挥巨大作用。嵌入式系统不仅可以用于ATM机, 自动售货机, 工业控制等专用设备, 而且和移动通信设备、GPS、娱乐相结合[1]。还有一些其他微处理器, 如ARM SA-1100系列是便携式通讯产品和消费类电子产品的理想选择, 已成功应用于多家公司的掌上电脑系列产品中。PXA270则应用于高端移动设备中, 通过复杂指令集, 提高了其媒体的信息处理能力。总体上看, 嵌入式控制系统有以下特点:系统内核小, 专用性强, 系统精简, 多任务高实时性操作和专用开发工具和环境。

嵌入式系统具有“嵌入性”、“专用性”、“计算机”的基本要素和特征[2]。其一般由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序四个部分组成, 用于实现对其他设备的控制、监视或者管理等功能。它们的结构图可以概括如图1所示。

2 嵌入式控制系统的设计过程

由嵌入式控制系统的组成, 可知嵌入式控制系统的设计主要考虑硬件设计和操作系统设计。

2.1 处理器选型

工业中嵌入式控制器的应用较为广泛, 由于处理器是控制器的核心, 因此不同类型的处理器有着不同的应用基础。嵌入式处理器主要分为四类, 嵌入式微处理器, 嵌入式微控制器, 嵌入式DSP, 嵌入式片上系统SOC[3]。但是随着工业控制中对嵌入式控制系统要求越来越高, 控制算法越来越复杂, 目前形成了以ARM微处理器应用最广泛的现状。该系列的处理器中, ARM7主要应用于工业控制、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用中;ARM9主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字照相机和数字摄像机等;ARM10E系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工艺控制、图形和信息系统等领。本文以Philips公司的LPC2880芯片为处理器, 它是ARM7系列中的一员, 它具有以下特点:8k B高速缓存, 64k B SRAM, 工作频率可达60MHz;外部存储器控制器支持flash, SRAM, ROM, 和SDRAM;2个带可选预分频器的32位定时器;Boot ROM允许执行flash代码、外部代码;允许通过USB进行flash编程等。

2.2 电源电路设计

LPC2880处理器芯片内核芯片需要工作电压为1.8V, I/0接口的工作电压为3.3V, 以高电压为判断依据, 因此系统应设计成3.3V应用系统。其实现方法如下:用一个220V到9V的变压器将办公用电转换成直流9V电源, 然后将9V直流电源由从另一电源接口输入, 并使用二极管用来防止电源反接, 经过二次滤波后, 通过由美国国家半导体公司生产的LM2575开关电源芯片将电源稳压到5V。最后将5V电源经过低压差电源芯片稳压输出为3.3V和1.8V电压。其中低压差电源芯片可以采用Sipex公司生产的SPX1117系列芯片SPX1117M3-3.3和SPX1117M3-1.8, 其特点为输出电流大, 输出电压精度高, 稳定性高。精度在正负±1%, 还具有电流限制和热保护功能。

2.3 系统时钟电路, 复位电路的设计

时钟电路在嵌入式控制系统中往往因为市场而决定, 在工业控制中, 由于机械造价昂贵, 嵌入式系统中设计时钟电路就可以控制机械的运行时间, 迫使买家按时付款[4]。对于LPC2880处理器而言, 通过内部PLL电路可调整系统时钟, 使系统运行速度更, 达到最高运行频率即60MHz, 它可使用外部晶振或外部时钟源。若不使用片内PLL功能, 则外部晶振频率为1~30MHz, 外部时钟频率为1~50MHz, 若使用片内PLL功能, 则外部晶振频率为10~25MHz, 外部时钟频率为10~25MHz。对于复位电路, 其设计一定要使系统能够充分复, 保证系统可靠工作, 因为LPC2880芯片具有高速、低功耗、低工作电压导致其噪声容限低的特点, 使得其对电源的纹波、瞬态响应性能、时钟源的稳定性、电源监控可靠性等有更高的要求。复位电路的设计一定要使系统能够充分复位, 保证在各种复杂情况下稳定可靠的工作。本文中复位电路采用由CATALYST公司生产的专用电源监控芯片CAT1025JI-30 (复位门槛电压为3.0~3.15V) 。

2.4 操作系统设计

一个实时操作系统在应用之前, 首先要做的工作是将该实时操作系统移植到该微处理器上, 所谓移植, 就是使一个实时内核能在某个微处理器或微控制器上运行。本系统采用u C/OS-II, 对它的移植就是对对u C/OS-II中与处理器有关的代码进行重写或修改。尽管μC/OS-II的大部分源代码都是用C语言写成的, 但是嵌入式控制系统和硬件密切相关, 因此处理器必须满足如下要求:C编译器能产生可重入代码, 在程序中可以打开或关闭中断, 处理器支持中断, 并且能产生定时中断, 处理器支持能够容纳一定量数据的硬件堆栈, 处理器有将堆栈指针和其他CPU寄存器存储和读出到堆栈 (或者内存) 的指令。对于LPC2880处理器, 移植u C/OS-II内核的主要内容是:用#define声明若干个个宏和若干个 (根据具体需要而设计) 与编译器相关的数据类型, 并用#define设置一个常量的值, 编写若干个与操作系统相关的函数, 用汇编语言编写若干个个与处理器相关的函数[5]。具体过程如下:1) 移植OS_CPU.H。包括定义数据类型, μC/OS-II不使用C语言中的short、int和long等基本数据类型的定义, 代之以移植性强的整数数据类型;临界代码的使用, μC/OS-II在进入系统临界代码区之前要关闭中断, 等到退出临界区后再打开, 它是通过OS_ENTER_CIRTICAL () 和OS_EX-IT_CRITICAL () 这两个宏来实现的。实现关闭中断的方法有多种, 如在OS_ENTER_CIRTICAL () 中调用处理器指令关中断, 在OS_EXIT_CRITICAL () 中调用相应处理器指令开中断;执行OS_ENTER_CIRTICAL () 时, 先将中断状态保存到堆栈中, 然后关中断, 而当执行OS_EXIT_CRITICAL () 时, 再从堆栈中恢复原来的中断开/关状态等;2) 移植OS_CPU_C.C。主要有6个函数在文件:OS-Task Stk Init () , OSTask Create Hook () , OSTask Sw Hook () , OSTask Del Hook () , OSTask Stat Hook () , OSTime Tick Hoo () ;3) OS_CPU_A.ASM文件。需要改写的汇编语言函数有四个:OSStart High Rdy () , OSCtx Sw () , OSInt Ctx Sw () , OSTick ISR () 。

2.5 人机交互模块设计

在工业控制中, 有大量的生产控制信息需要实施被操作人员所掌握, 这些信息主要在控制系统的LED面板上现实。其基本信息包括参数值 (如速度, 进给量、工件统计) , X轴、Y轴坐标值 (含X轴、Y轴运行方向指示) , 控制方式指示 (自动、半自动、调校) 等。通过这些信息, 操作人员可以完成对现场设备的组态配置, 数据集中处理, 工作状态监控等功能。现在很多公司提供功能丰富的组态软件, 如Vincc、力控PCAuto、组态王等。主要工作是创建液晶显示接口函数, 创建过程如下:定义void LCD_Cls () , 在LCD的显示屏中显示液晶初始化后, 液晶的主界面;定义void LCD_Init (void) , 用于初始化设置, 主要是对显示区域的设置和显示方式的设置;定义void LCD_Refresh () , 用于更新LCD的显示, 把需要显示的内容更新到LCD的显示屏上;定义void LCD_Bk Light () , 用于打开或者关闭LCD的背光;定void LCD_Display Open () , 用于打开或者关闭LCD显示。

当前, 工程控制中的人机界面越来越人性化, 具有可操作性和可理解性。因此将人机界面信息由传统的单文字形式转化为图形界面是嵌入式控制系统的必要工作。有些处理器, 如S3C44BOX处理器本身也带有液晶控制系统, 其外围设备只需要配备液晶显示器, 用控制信号线将显示器和控制器连接即可。

2.6 键盘按键的程序设计

工业控制系统中, 人和机器需要实现信息的交互, 即人通过操作界面对机械发出指令。嵌入式系统已经实现了较为人性化的设计, 即通过键盘, 结合液晶显示, 将指令传达给控制器, 实现真正意义上的人机交互功能。按键的主要功能可以分为:暂停键, 复位键, 开始键, 分别实现按下此键来暂停运动或程序执行, 当程序执行过程或着运动中出现异常情况, 按下此键可以终止一切, 暂停后按下此键来恢复运动或程序继续执行等指示。这三个状态可以在液晶显示屏上显示。另外, 嵌入式控制系统还需要提供上下翻页, 树状上翻下翻等功能, 这主要是因为嵌入式系统的液晶现实面, 不可能不能一次完全把所有程序运行状态或者参数全部显示出来, 所以利用上翻和下翻键进行查看。在处理器中键盘控制由一个函数 (Get Key (INT16S*key) ) 控制, 它用于检测键盘是否有键被按下, 如果有, 就得到按键值并返回。通常需要频繁的调用该函数, 对键盘进行轮询, 以检测是否有按键被按下。如果有按键被按下, 则返回TRUE;否则返回FALSE。

3 总结

工业生产规模的扩大与生产过程的复杂化, 对控制系统的实时性、可靠性提出了更高的要求。嵌入式控制系统实现了计算机的微小化控制, 对于提高工业控制的准确, 实现快速反应和规模化机械生产具有重要意义。本嵌入式工程机械控制系统以S3C44BOX芯片为控制器, 以u C/OS-II为操作系统, 以LCD显示器进行显示, 配有时钟, 输入键盘, 数据存储器以及多种数据通讯接口。在实践中, 以该处理器为基础的控制器具有成本低, 系统移植简单, 强操作性和升级性等特点, 可以满足不同机型的工程机械使用。

参考文献

[1]王田苗.嵌入式系统设计与开发实例[M].北京:清华大学出版社, 2003.

[2]蔡明征, 汪海生, 徐小龙, 等.嵌入式微处理器在工程机械控制系统中的应用[J].筑路机械与施工机械化, 2006 (9) .

[3]马忠梅.ARM嵌入式处理器结构与应用基础[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2002.

[4]马维华.嵌入式系统原理及应用[M].北京:北京邮电大学出版社, 2006

[5]王孙安, 张进华.基于ARM开放式数控技术研究[J].北京:现代制造工程, 2007 (9) .

浅谈工业电气控制之联合控制 篇9

一、电气控制系统简介

电气控制可分为传统的继电器控制、模拟电路控制、数字电路控制和计算机控制等几种。目前, 以计算机控制为主的电气控制系统已成为控制系统的主流。

继电器控制是由继电器构成逻辑控制网络的控制系统, 由于元件的局限性, 它一般只能用于简单的控制系统。

模拟电子线路控制和数字电子线路控制, 是用电子线路进行工作过程控制的电子系统。在计算机和大规模集成电路技术出现以前, 它是复杂控制系统的主要方式。目前, 它是执行速度最快的控制方式。

计算机控制系统是用计算机作为控制核心组成的控制系统, 其外围硬件常为电子线路。计算机控制与电子线路控制的主要区别是它具有柔性, 即完全相同的系统硬件, 在不同的软件控制下会执行完全不同的控制功能。近年来, 由于计算机技术的发展, 各种新的控制技术层出不穷, 如可编程控制器 (PLC) 、单片机控制技术 (PC) 、集散控制技术 (DCS) 等。

电气控制系统按其系统内部有无继电器, 可将其分为有触点控制系统和无触点控制系统。各种大功率电子器件的出现, 使无触点系统正逐步取代有触点控制系统。

为了适应企业生产现场需要, 提高系统的可靠性, 就必须利用各种控制技术的特点, 结合具体情况, 将各种控制技术巧妙地结合起来, 组成简单实用的联合控制系统。

二、电气控制技术的发展概况

随着科技的不断发展及生产工艺的不断改进, 电气控制技术也得到迅速的发展。从最早的手动控制发展到自动控制, 从简单的控制设备发展到复杂的控制系统, 从有触头的硬接线继电器系统发展到以计算机为中心的软件控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量等许多先进的科技成果。

从20世纪30年代开始, 机械加工企业为了提高生产效率, 采用机械化流水作业的生产方式, 对不同类型的零件分别组成自动生产线。随着产品的更新换代, 生产线承担的加工对象也随之改变, 这就需要改变控制程序, 使生产线的机械设备按新的工艺过程运行。而最初出现的继电接触式控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成, 这种控制具有使用的单一性, 即一台控制装置是针对某一固定程序的设备而设计, 当生产要求有所变化进而要求程序有所更改时, 就需重新配线。并且这种输入方式也只有通和断两种状态, 控制只能是断续的, 不能反应连续信号的变化, 故又称为断续控制系统。由于采用固定接线方式, 继电接触器控制系统存在灵活性差、触头易损坏、可靠性差、难以适应频繁操作的缺点。但这种系统具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点, 至今仍是机床和其他许多机械设备广泛采用的基本电气控制形式。

20世纪60年代初, 为了解决上述问题, 研制出了一种能够根据生产需要, 方便地改变控制程序的顺序控制器来代替继电接触器控制系统, 它是通过组合逻辑元件的插接式编程来实现继电接触器控制线路的控制装置, 能满足程序经常改变的控制要求, 这使控制系统具有较大的灵活性和通用性。但由于仍采用硬件手段实现, 使得装置体积大, 功能也受到一定限制, 未能获得广泛应用。

1968年美国最大的汽车制造商——通用汽车 (GM) 公司, 为适应汽车型号不断更新, 提出了把计算机的完备功能以及灵活性、通用性好等优点和继电接触器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优势结合起来, 做成一种能适应工业环境的通用控制装置的设想, 并把编程方法和程序输入方式加以简化, 使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。根据这一设想, 美国数字设备公司 (DEC) 于1969年率先研制出第一台用软件手段来实现各种控制功能、以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器 (PLC) , 在通用汽车公司的自动装配线上试用获得成功。从此以后, 许多国家的著名厂商竟相研制, 各自形成系列, 而且品种更新很快, 功能不断增强, 从最初的逻辑控制为主发展到能进行模拟量控制, 同时具有数字运算、数据处理和联网通信等功能。目前, 可编程序控制器已成为一种标准化通用设备, 广泛应用于电气自动控制中。

虽然可编程序控制器的功能极为强大, 既可实现开关量 (数字量) 的控制, 也能实现连续量 (模拟量) 的控制, 但它最初是为了在数字量控制中取代继电接触器控制系统而产生的, 设计思想源自继电器和接触器, 两者有许多相同和相似之处。

另一方面, 许多控制要求不太复杂的场合仍在使用继电接触器。如电动机拖动中, 主电路的通断仍由接触器来完成。另外, 机床、电力设备和工业配电设备仍以继电接触器等为主。继电接触控制与PLC控制各有特点, 并不因为PLC的高性能而完全取代继电接触器等传统器件。可以预见, 在今后相当长时间内, PLC与继电接触器等传统器件仍将会是电气自动控制装置的主要元器件。

自20世纪70年代以来, 随着计算机、通讯、控制等技术的不断发展和完善, 电气控制相继出现了直接数字控制 (D D C) 系统、柔性制造系统 (FMC) 、计算机集成制造系统 (CIMS) 、综合运用计算机辅助设计 (CAD) 、计算机辅助制造 (CAM) 、智能机器人、集散控制系统 (DCS) 、现场总线控制系统等多项新技术, 形成了从产品设计、制造到生产管理的智能化生产的完整体系, 将自动控制技术推进到了更高的水平。

三、工业电气控制之联合控制

联合控制是指在同一生产设备中同时采用常规继电接触器控制、PLC控制和DCS控制经合理组合后得到的各项指标最优的控制方案。

生产企业的电气设备控制系统中有单独采用常规继电接触器控制、PLC控制和DCS控制系统, 也有三者相结合的控制系统。如在同一设备控制系统中, 继电接触器往往作为主电源通断、PLC和DCS反馈信号输入以及信号指示器件的开关等;PLC作为整个生产线自动循环的控制中心;DCS系统可统一协调完成对各生产设备远控测量、远控修改控制参数、各设备互约控制。由此可见, 常规的继电接触器是PLC控制器的现场元件, PLC是DCS系统的一线管理系统。

目前, 联合控制已成为工业生产的主要控制方式, 虽然现场总线控制系统较前三者控制更为先进, 但它是依赖于前三者而存在的, 因生产方式和生产现场实际在短时间内难以全面推广应用。联合控制系统在今后的一段时期内因其控制稳定、经济等因素而占主导地位。

四、联合控制的现场应用

控制系统方案的选择应根据设备的运行方式、重要性以及生产工艺的要求等因素确定。现以某城区供热站为例, 简要说明。根据该供热站的生产需要和工艺要求, 其水泵、风机和输煤控制系统需实现现场和远程控制。从经济、可靠、安全考虑, 水泵、风机控制根据其电机功率大小、起动时是否对电网产生冲击、影响电网质量等因素选择继电接触器组合起动控制或软启动控制, 如需调速则可考虑选用变频器控制。

输煤系统由斗式提升机、破碎机、皮运机、振动筛、给料机、卸料器等主设备, 电子称、除铁器、除尘器等附属设备组成。为保证系统可靠, 防止设备空转和避免因操作失误引起停机、跑料和人身安全事故, 主设备起停要求按以下顺序操作, 要求启停过程中前一设备联锁控制后一台设备。

启动顺序:

电子称→3#皮运机→2#皮运机→破碎机→振动筛→1#皮运机→电动给料机

停机顺序:

电动给料机→1#皮运机→振动筛→破碎机→2#皮运机→3#皮运机→电子称

根据以上要求, 如全部选用继电接触器控制, 成本较低, 但可靠性难以保证。

因控制设备多, 设备间存在联锁关系, 继电接点多, 故障率相应增加;继电接触器占用空间, 同时增加了箱柜台数和建筑空间。此时选用一台PLC控制器来完成以上控制任务比较合理。

为统一管理, 集中监视各生产设备现状, 实现远程操作, 更改程序, 修改参数等, 在供热站中心区域便于生产调度的位置设置一套DCS集散控制系统, 集中管理控制生产。

五、总结

现代工业控制程序标准化 篇10

现在的P L C技术已非常成熟, 不仅功能增强, 功耗和体积减小, 成本下降, 可靠性提高, 编程和故障检测更为灵活方便, 而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图像显示的发展, 使PLC产品和相应的组态软件大量的应用于连续生产的过程控制。

1.1 PLC发展趋势

1.1.1 产品规模向两极发展。

一方面向速度更快、性价比更高的小型和超小型PLC方向发展, 以适应简单的自动控制系统。另一方面, 向高速、大容量、技术完善的大型P L C方向发展。复杂的控制系统要求越来越高, 对处理器的处理能力、存储容量、应对复杂环境的性能等指标也越来越高。

1.1.2 多接口的网络模式。

现代工业控制通讯网络接口很多, 兼容性也很强。PLC与PLC之间的联网通讯、P L C与上位计算机的联网通信以及P L C、计算机与设备之间的通讯已经广泛应用到生产的各个环节。

1.1.3 模块化、智能化。

为了满足工业生产的多样性及复杂性。生产厂家先后开发了不少新的元器件和模块。像智能I/O模块、温度、压力等控制模块以及针对专用设备的智能模块。这些模块的应用不仅增强了功能, 扩展了应用的范围, 还提高了系统的可靠性。

1.1.4 PLC及组态程序的标准化。

虽然现在多种编程语言并存、互补与发展, 但其编程模式都趋向于标准化, 应用更加简单便捷。

1.2 组态软件发展趋势

监控组态软件正在由单一的人机界面朝数据处理机方向发展。管理的数据量越来越大, 数据库功能应用在各个大型的生产控制系统。好多组态功能已经成为了生产控制的必要组件, 也可以说是一种标准。像实时报警、历史报警、实时趋势、历史趋势、打印报表、数据查询等, 已经成为规模企业的必须。

而标准化将成为企业发展的一个必然趋势, 无论PLC, 还是组态软件的产品及编程必将趋于标准化控制与管理。

2 程序的标准化

2.1 功能块的标准化

现在PLC程序的编制已经由原来单纯的批量指令, 转变为功能块的形式。如图 (一) 为罗克韦尔Conctrollogix5000系列的功能块, 图为阀门的功能块。图 (二) 为西门子STEP 7系列的模拟量功能块形式。由此可以看出, 功能块形式已经成为了各个PLC产品的标准模式, 并且被广泛的应用在实际的工业控制中。缩短了程序的编制时间, 程序的结构也变得更加清晰, 提高了效率, 降低了维护的成本。

2.2 数据结构的标准化

如图1所示, 随着功能块等标准化编程模式的发展, 数据结构也越来越标准化。像图 (一) 的阀门控制, 大多工业控制中都将阀门输出、阀门反馈、阀门运行状态、阀门报警、手自动控制、急停等作为生产控制的标准组件。而实际上这些所谓的“标准组件”, 确实是生产过程控制的重要元素。图2所表示的是西门子P L C中模拟量控制的“标准组件”, 像模拟量的过程值、低报警、低低报警、高报警、高高报警及其相应的报警限设置值等。大量的结构化数据模式定义广泛的应用在程序的编制过程中, 程序的可读性更强, 数据结构更清楚, 不同P L C之间的通讯也变得简洁。

2.3 程序设计的标准化

从图3罗克韦尔Controllogix5000系列的PLC程序结构中, 能够清楚的了解到程序的设计有其标准的模式。

2.3.1 BASIC_CONTROL主要是I/O的重新组织及各种阀门、电机的控制。

2.3.2 PHASES_FUNCTIONS逻辑控制部分。其中包含了, 生产中的各种工艺控制要求, 设备之间的相互连锁等。每个部分单独又成为一个相对独立的单元, 由程序的连续控制部分组织实现具体的功能。

2.3.3POS通讯部分。PLC之间的通讯, PLC和上位机组态之间的通讯, 报警的通讯, 及设备的通讯功能均在此部分实现。

2.3.4SEQUENCE顺序控制部分。此环节为程序的整体组织、调控。每个逻辑单元、具体的设备单元、连锁要求等, 均在这里组织、调度、统一成为一个整体。

2.4 控制方式的标准化

现代企业的中控中心, 都配置至少一个工程师站、一个或一个以上的操作员站。通过以太网建立总体的控制结构, 而PLC层阶则对应Controlnet、Devicenet、Profibus、Modibus等通讯模式。如果是大型或中型的控制系统, 由于控制点数的大量增加, 远程I/O就成为了主要的控制方式。

2.5 监控系统的标准化

如图4所示, 标准化的监控系统主要包含主画面和分画面。其中主画面监控系统的总体流程, 而分画面则详细的体现每一部分的具体控制。在上位机系统中, 历史报警、实时报警、历史趋势、实时趋势、报表打印等功能, 已经标准化在每个控制系统中, 成为了工业控制的不要组成部分。

3 结束语

标准化的程序控制已经体现并广泛应用到生产领域中, 为企业带来了实际的经济效益, 便于工程师对程序的理解、维护, 提高了生产的效率。甚至在大型的、跨国的企业中要求所有的分厂均需用相同的控制模式进行控制及管理, 做到从上到下的管控标准化。实现了全球产品的统一, 质量保障的统一, 管理的统一。

参考文献

[1]Controllogix用户手册[z].1999.9:74-4-77

工业控制 篇11

【关键词】智能控制；工业；控制；自动化

目前我国的工业已经获得的巨大的发展，并逐渐实现了工业自动化。在此过程中，越来越多的先进技术被应用进来，如计算机技术、网络技术、数字技术、通讯技术、信息技术、自动化技术等等。这些技术的综合应用为实现工业自动化的智能控制提供了重要技术保障。这也为未来工业自动化得以进一步发展打下了良好基础。因为只有在有效的智能控制下，才能使工业的生产保持正常秩序，从而进一步提升生产水平。那么，在具体的工业生产过程中，智能控制的应用主要体现在哪些方面呢？以下笔者就结合自己的体会来谈谈这一问题。

1、工业过程的智能控制要求

1.1保证操作的安全性。在工业的自动化生产过程中，由于人的参与程度较低，多是由设备自行生产，因此若其中出现失误或不符合生产要求的情况时，必须要及时发现，并尽早解决，以保证生产操作的安全。这就要求智能控制系统要能够通过监控中心及时发现这些问题，一旦操作出现失误，或设备出现故障，就要立即报警，并且要将所有的操作都记录下来，以便于检修人员掌握具体故障情况，从而保证操作的安全性。

1.2目前在工业过程中的所采用的智能控制技术不但不能对生产造成额外的负担，而且还能够帮助工业过程的实施更加流畅通顺。例如，智能控制技术可以使工业过程实现零库存，这样可以极大的降低库存的堆积，使所有的生产材料都能得到充分利用，控制生产成本。再例如智能控制技术还可以采取准时方式，这样就可以使所有的生产过程实现无缝衔接，无需因为等待而浪费时间，降低效率。另外，智能控制技术还可以采取看板方式来加快工业过程中的信息传递，减少信息等待造成的环节停滞，并使所有员工都有较强的参与意识，从而促进生产更加顺利的实施完成。

1.3实现较好的可扩展性。在智能控制技术下，工业过程控制会更加灵活，具有很好的可扩展性。以部分运行时会产生振动现象而影响生产技术参数的工业设备为例，其在运行中可能会受振动影响而无法满足工艺参数，则就需要对其不断的进行调节。若采取人工调节方式无疑会增大劳动量，而智能控制技术则可以通过设置一定的允许范围，来有效调节和控制设备的正常运行。

2、智能控制在工业过程控制自动化中的应用

由上述分析我们可以了解到，智能控制技术已经成为工业生产中不可或缺的重要技术手段，并且将会随着工业自动化水平的不断提升而发挥更大的作用。那么就目前来讲，智能控制技术在工业过程控制自动化中的应用主要体现在哪些方面呢？笔者认为可以从以下三方面来探讨。

2.1信息获取

在很长一段时间内，我国的工业控制发展都十分缓慢，之所以会这样，是因为我国在工业控制的信息化方面一直处于较为落后的状态，信息不通畅，使得工业控制效率迟迟难以提升，严重影响了我国工业的现代化发展。尤其是在近些年，工业自动化的发展趋势越来越明显，工业所需要的工人劳动力越来越少，对工业过程的智能控制需要也越来越紧迫。目前以计算机技术、通信技术和网络技术为依托的智能控制技术已经在很大程度上提高了我国工业控制水平，但是在管理方面还有待加强。

2.2进行系统建模

1）用于数据采集、数据采集可以用计数器累计记录采集到的脉冲数，并定时地转存到数据寄存器中。数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到数据寄存器中。PLC还可配置小型打印机，定期把DM区的数据打印出来。PLC也可与计算机通信，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。这时，PLC即成为计算机的数据终端。监控功能是指PLC能监视系统各部分的运行状态和进程，对系统中出现的异常情况进行报警和记录，甚至自动终止运行，也可在线调整、修改控制程序中的定时器、计数器等定值或强制I/O状态。

2.3动态控制

当前人们己经充分认识到，智能控制是工业过程控制技术发展的重要环节。许多新的智能控制技术在实际运用中由于缺乏良好的技术管理措施，其带来的效益不能得到充分发挥或者根本无法大面积推广。目前工业控制除加工采用自动控制外，大多数工业过程控制系统还是凭操工作人员的经验操作。而智能控制是最近10多来年才发展起来的，工业过程控制的科学规律和操作人员的实践经验往往得不到有效结合。工业企业采用机械设备与中控室PLC建立数据通讯，从而习各加工过程的控制系统联系起来，在工业过程加工时在中控室不仅可以监视PLC系统所控制的设备的状态，而且可以直接发出操作命令实现远程操作。

3、工业过程智能控制的发展趋势

机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程叫自动化控制，而所谓自动控制就是在没有人直接参与的情况下，通过PLC控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。用来完成这种控制的设备称为控制器，被控制的机器或设备称为被控对象；被控对象和控制器一起，称为自动控制系统。各种自动控制装置的具体任务虽然不同，但其实质不外乎是付受控对象的某些物理参量进行控制，自动保持其应有的规律。要用自动控制代替人工控制，则自动控制系统中必须有3种代替操作人员在人工控制的机构。这3种机构是：测量机构，用来测量被控量。比较机构，用来比较被控量与给定值，得出误差。按照误差的性质做出控制动作。另外，关于给定值的问题，在人工控制中，只要操作人员有数就行了，但在自动控制中，还必须给出被控量给定值的机构，称为指令机构。因此基于PLC控制的智能工业过程控制自动化中得到了广泛的应用，并成为未来的主要发展趋势。

4、结束语

总之，在当前的工业发展进程中，自动化已经成为不可阻挡的必然发展趋势，这也是提高工业生产水平的重要手段。作为保证工业过程顺利实施的主要技术手段，智能控制技术发挥了不可替代的作用。虽然目前工业过程智能控制技术水平还不高，但是相信在先进科技的推动下，其会更好的为工业自动化服务。

参考文献

[1]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报，2012（02）

PLC在工业控制的应用及前景 篇12

1 PLC在工业控制中的具体应用

1.1 开关量控制

随着PLC的发展, 目前已经成为继电器控制的良好替代品, 在自动开关量控制方面具有更高的可靠性, 它通过中间继电器控制系统动作, 借助顺序控制器的公式开展相关设计工作, 画出顺序控制器控制部分梯形图, 并根据模拟仿真进行检查, 确保了设计过程的规范化。

1.2 位置控制

众所周知, 工业控制中位置控制的重要性是不容小觑的, 具有十分重要的地位, 在工业生产的具体实践中, 主轴精确的分度控制、机床刀具串刀的补偿控制、搬运的定位控制等都是位置控制的重要内容。为了顺利实现对位置进行控制的目的, PLC通过向给步进电机的绕组发出相应脉冲, 可以准确计算机出步进电机的位移变化情况。

1.3 模拟量控制

一般说来, PLC的模拟量控制与传统仪表控制系统相比, 具有很多方面的优势, 它不仅促进了过程系统控制的精度水平, 还可以实现对在热处理过程中降温、升温、保温等过程的高效控制, 这在很大程度上促进了过程控制、设计与维护工作的良好开展。按照控制对象的不同特征, PLC可以通过不同功能模块之间的组合形成功能完善的控制系统, 最终实现系统控制的灵活性、科学性和有效性。目前, PLC主要有主机模块、高速计数模块、模拟量控制模块、位置控制模块、I/O模块、通讯模块等。

1.4 电动机的变频调速与控制

PLC的指令系统可以连同变频器共同使用, 进而实现对电机调速与运转的有效控制。因此我们可以将电压平滑电路设置在PLC与PWM输出变频器之间, 通过PWM指令的t值来实现对电动机变频器转速的控制。

1.5 系统的集中控制

在工业控制领域, PLC技术不仅可以进行工业控制的自动化, 还可以对系统自身进行控制, 实现系统故障的检测、显示等控制功能, 其原理是在逻辑错误检测和时限故障检测的基础上, 对系统进行有效的监控。例如, 对于机床设备而言, 每个工步的完成都需要一个时间段, 因此在检测工步动作的同时可以一起启动定时器, 并将定时器的输出信号转化为自动停机或启动报警等信号。

2 PLC的发展趋势与前景

在工业控制日趋精确化、自动化、复杂化的社会背景下, 随着现场总线技术、工业计算机技术等相关技术的迅速发展, PLC的增长速度不再像以前那样迅猛, 在很多区域市场的发展都出现了趋缓的趋势, 可以说PLC市场份额的部分流失具有一定的必然性。但是随着信息技术的不断发展以及在PLC中应用的越来越广泛, 现代PLC已经取得了很多软硬件上的最新科技成果, 使得PLC的功能实现了不断的扩充、完善和发展, 使现代PLC已经突破了传统PLC“逻辑控制”概念和功能特征。因此, 现代PLC的市场发展潜力仍旧是不可估量的, 其市场发展前景是十分广阔的。

2.1 品种日趋多样化

目前, 市场上的PLC仍旧以中小型的传统产品居多, 但随着市场需求的进一步变化, PLC的市场品种将会日趋多样化, 尤其是超大型PLC、超小型PLC产品将会迎来更广阔的市场空间。

2.2 大容量、高速度

随着PLC技术的进一步发展, 其运算能力将会得到持续不断的提高, 因此会对PLC的数据交换能力提出更高的要求, 而随着微型高速存储设备的发展, 存储设备的容量、数据传输速度和可靠性等方面的能力已经得到了明显的提升, 这在一定程度上促进了PLC控制朝着大容量、高速度的方向发展。

2.3 智能模块更加丰富

随着PLC市场上特殊功能需求的不断增多, 带有各种功能的智能模块也将层出不穷。智能模块的不断丰富, 可以有效降低对主处理器时间的占用, 提高PLC的扫描速度和运行效率, 增强PLC的控制功能。

2.4 编程语言日渐多样化、高级化

随着PLC研究机构和研究时间的不断增多, PLC的编程语言也将日渐多样化、高级化, 新的编程语言将会不断的出现。目前, 中小型PLC编程语言比较流向的是梯形图语言, 现在已有部分PLC采用高级语言 (如BASIC, C语言等) , 而面向过程的编程语言将是一个重要的发展方向。

2.5 网络通信能力会更加强大

随着PLC技术的持续进步和不断发展, 增强PLC的联网与通信能力是必然的发展趋势。PLC的联网与通信主要包括PLC与PLC之间的通信、PLC与计算机之间的通信两种形式。随着近年来现场总线技术的发展, 各个独立的PLC系统之间可以传递信息, 通讯能力得到了明显的增强。实时以太网技术也逐渐走进了PLC厂商的视野, 因此PLC的网络通信能力会更加强大。

3 结论

综上所述, 在工业自动化控制领域当中, 随着现代信息技术、自动控制理论和PLC技术的进一步发展, PLC所具有的高可靠性、高性价比、系统简洁性以及适用上的广泛性等优势将会体现的更加明显, 在工业控制领域中的应用将会更加广泛, 相关人员必须紧密结合工业生产和系统控制的需要, 准确把握PLC的发展趋势和前景, 制定科学的PLC设计步骤和方法, 这样才能实现更加理想的应用效果, 实现更高的经济效益和社会效益。

摘要：PLC技术自问世以来在工业控制领域中发挥了十分重要的作用, 本文阐述PLC的发展历程与当前的技术现状及其在工业控制中的应用, 并对PLC的发展趋势进行阐述

关键词：PLC,工业控制,应用前景

参考文献

[1]王起.论PLC、单片机、工控机在工业现场中的应用及选用方法[J].广西轻工业, 2011, (01) .[1]王起.论PLC、单片机、工控机在工业现场中的应用及选用方法[J].广西轻工业, 2011, (01) .