最新供水控制系统论文范文通用(优质11篇)

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供水控制系统论文范文通用篇一

工业控制实际上是利用计算机设备控制工业过程，达到降低人力成本，提高工作效率或是用以替代人类在恶劣环境工作。传统的工业控制系统是封闭系统，即使出现安全问题影响范围也十分有限，例如一台传统的数控加工机床，即使数控模块出现了病毒，影响范围也仅局限于这台机床加工出来的产品，后续的质量检测可以很快发现问题。然而随着网络技术的飞速发展，工业控制系统已成为物联网的主要组成部分，大多和国计民生相关的关键基础设施依靠工业控制系统来实现自动化作业，包括基础设施、民生智慧城市、先进制造业和军队军工等。当前以工业控制系统为基础的工业网络安全面临着巨大威胁，直接威胁到国家安全。从早期澳大利亚昆士兰的马卢奇污水处理厂事件（3月）、美国俄亥俄州davis-besse核电站sqlslammer蠕虫病毒攻击事件（1月的）到最近的“超级电厂”病毒事件、乌克兰的年“blackenergy”病毒事件（）、乌克兰机场受攻击事件（）[3-4]都表明：工业控制系统不再安全，工业控制系统安全事件造成的社会影响也越来越大，大量证据表明工业安全事件背后有着巨大的经济利益和国家政治利益。

2智慧水务。

智慧水务是智慧城市的重要组成之一，智慧水务的建设过程中，业务流程和工业控制息息相关，例如利用传感器获取水源水质信息或管网网水压流量信息，通过自动控制管网水量调节均衡不同区域用水，利用自动控制排水开关提高排水效率，通过自动控制污水处理流程来降低污水处理能耗和废水再利用等。智慧水务建设中的工业控制网络安全主要包括物理感知和数据采集安全、设备自动控制安全和安全管理安全等。

2.1物理感知和数据采集安全。

物理感知和数据采集安全主要面向智慧水务基础设施，包括水源水质监测、管网水压监测、排水流量监测等，利用各类传感设备将所需各类监测信息采集并做基础分析后传回水务中心的过程。智慧水务中的感知监测设备大多由成本低、体积小、能耗低和计算机资源有限的传感器节点组成，监测环境大多也比较恶劣，主要安全问题包括感知节点易被破坏、通信易受干扰、传输通道不稳定不可靠、数据信息容易污染等[5]。物理感知和数据采集带来的安全问题大多是基础数据源问题，会直接影响智慧水务的大数据分析结果及管理层的水务管理决策，严重的还可对民生产生重大影响，可实现例如水源监测点传来水源污染错误信息，很可能导致水务中心水源报警，甚至关闭供水，由此造成的损失将不可估量。物理感知和数据采集的安全问题可从以下两方面入手：（1）传感感知节点采用信号防干扰技术，根据不同需要和环境可采用防水防雷防腐蚀等措施，条件允许的情况下采用冗余部署。（2）信号传输采用多种可靠传输方式，同时要采用信息加密防纂改和双因子认证，保证传输信息的来源合法和信息本身的完整性和安全性。

2.2设备自动控制安全。

智慧水务中的工业控制系统通过信号指令以弱电控制强电的方式来管控机械设备的运作，从网络空间安全的角度来看，设备自动控制的安全主要有以下几方面：（1）控制信号安全，控制信号的来源分为两种：一种直接从设备本身产生或设备上配套的感知原件产生，无需经智慧水务管控中心处理；另一种是从智慧水务管控中心传递过来的控制信号。第一种控制信号的安全性和设备直接相关，需要保障信号可靠性，防止人为物理破坏。第二类控制信号需要从传统网络安全方面保障传输过程的可靠性和安全性，同时需要在控制终端验证信号是否被纂改等。（2）弱电控制强电过程的安全性。和水务业务相关的大型机械设备的启停运作，一般都是通过弱电信号来控制设备运作动力，改变设备运行方式等。弱电控制强电过程中，存在的安全问题主要有两方面：一是控制装置本身的安全性，是否具有电磁隔离能力，是否具备防雷措施，控制装置本身的可靠性主要采用冗余来保障；二是强电能源动力的安全性，是否具有良好的接地、触电防护措施等，强电本身的安全性需符合国家相关安全标准。（3）机械设备运作的安全性。设备自动控制的最终表现在于设备是否可以正常运行，设备的正常运行主要通过设备定期或不定期维检来保障，智慧水务建设也体现在设备运行状态的自动采集和预警上，主要可通过设备的状态传感器实时传递设备状态信息及时发现设备故障。

2.3安全管理。

智慧水务建设过程中的工业控制系统网络建设相较传统网络体系而言，更多倾向于设备部署，易使人们忽视安全管理。实际上工业控制系统的网络安全问题更大程度是人为因素：一是基层工作人员相对素质较低，在水务设备的安装和巡检过程中，麻痹大意，忽视安全问题；二是工业控制系统网络缺少日志自动化管理，需要人工建立台账。智慧水务建设过程需要提高安全管理意识，建立独立的安全管理制度：一是加强日志管理和审计管理，尽可能利用信息化手段管理日志，可设立专岗专管。二是加大安全培训力度，提高基层工作人员的安全意识，发现问题及时报告。

3结语。

“智慧水务”是现代化城市建设的必然趋势，智慧水务和国家网络空间安全息息相关。在建设初期，提高安全意识，建立安全管理制度，加强每个环节的安全建设，尤其是工业自动控制系统网络安全建设，至关重要。本文主要分析了智慧水务建设过程的工业自动控制系统网络安全问题，并给出了相应的解决办法，对生产实践具有一定的参考借鉴意义。

参考文献。

[1]卜云飞,闫健卓.基于大数据的智慧水务架构研究[c]//中国自动化大会（cac），济南：2017.

[3]谷神星网络科技有限公司.工业控制网络安全系列之四典型的工业控制系统网络安全事件[j].微型机与应用，2015，34（5）：1，5.

[7]王小山,杨安.工业控制系统信息安全新趋势[j].信息网络安全，2015（1）：6-11.

[8]工业和信息化部.工业控制系统信息安全事件应急管理工作指南[s]..

供水控制系统论文范文通用篇二

传统有轨电车在二十世纪前三十年得到了快速的发展，但随着汽车工业的崛起，传统有轨电车因其噪音、灵活性和效率等诸多劣势逐步退出历史舞台。现代有轨电车采用电力驱动、低地板列车和自动控制等新技术，以较大的载运量、绿色环保、城市景观效果好及投资规模小等综合优势得以快速发展，近30年仅在法国有超过十个城市近30条现代有轨电车线路投入运营，近年来也逐步进入中国，在上海张江开发区、天津滨海新区和沈阳浑南新区建成投运，也有很多城市在规划建设中。

信号系统是现代有轨电车的运行指挥系统，有轨电车由司机驾驶，遵照信号灯及操作控制道岔设备信号的指示，按照行车运行计划和规则行驶。信号系统为了保证基本行车安全和尽可能高的行车效率，采用各种技术实现列车的定位、车地通信、信号设备的自动控制和调度的信息化。信号系统主要解决的几个问题:。

(1)运营调度，在控制中心进行行车计划的编制和下发，对实际列车运行情况跟踪监督。(2)车地之间，车上司机对地面道岔进行遥控从而实现走行方向的选择，道岔响应司机的操作指令并且进行线路占用条件的判断，符合安全逻辑的条件下转动到位并且联动控制地面信号灯指示，反馈车上司机运行许可信号。(3)列车与控制中心之间，控制中心需要掌握所有列车运行的位置，控制中心需要将运行计划下发至列车。(4)控制中心与地面信号之间，控制中心需要地面设备的实际状态信息和故障报警信息以便快速做出反应，控制中心也可以根据运行计划和列车运行位置远程控制道岔设备的动作从而提高运行效率。现代有轨电车信号系统的运营制式并非完全一致，根据具体线路和路权的设计存在差异性。

总体分析，现代有轨电车信号控制系统分为正线道岔控制系统和运营调度两大子系统。正线道岔控制系统是信号系统中唯一涉及安全的子系统，并且作为主要的地面控制设备与道岔转辙机、信号机、计轴等信号设备直接连接，还需通过无线和有线通信接口与车载设备、控制中心进行通信数据交互。正线道岔控制系统的核心设备是在每个有轨电车车站安装轨旁的道岔控制柜。

道岔控制柜中配置核心逻辑运算单元，运算单元通过通信总线与其他控制接口设备交互，接收控制命令，采集地面信号设备状态，进行联锁逻辑运算，向控制接口板发送指令控制地面信号设备动作，同时向车载和控制中心发送信号设备实时状态信息。基于安全性的考虑，核心运算单元在硬件上应该采用二取二制式。

驱动控制设备有道岔控制单元和信号机控制单元。道岔控制单元要能够驱动转辙机动作并采集转辙机的表示状态。在传统的铁路信号控制领域，转辙机驱采控制采用的是重力式继电器组合，触点控制方式，控制设备规模较大并且设备连接需要进行焊线，轨旁控制柜根本无法容纳如此笨重的控制设备，所以道岔控制采用电子化、模块化和无触点的控制板卡设备是必然的选择。电子化道岔控制设备可以采用电力电子开关技术、二取二控制校核方法、闭环检测方法、冗余通信总线技术来保证其安全性和可靠性。一个道岔控制单元控制一台转辙机，电气特性方面目前国内有轨电车转辙机多采用ac380v和ac220v驱动两种制式。有轨电车信号机一组有三个灯位显示，分别是红色禁止灯光，绿色直行指示灯光，黄色转向指示灯光，一个信号机控制单元可设计为驱动一组或两组信号机，信号机采用led信号灯，控制单元输出ac220v驱动电源与信号点灯变压器连接。道岔控制单元和信号控制单元设计要遵循基本的“故障—安全”原则，比如信号机控制单元在通信中断的情况自动点亮红灯，道岔控制单元操动道岔启动后无论任何条件变化都要持续驱动到位。接口设备有通信接口单元和轨道状态检测单元。通信接口单元又分为车地通信接口单元，控制中心通信接口单元，接口单元负责将核心运算单元的通信数据转换为其他有线或无线方式的通信数据传输至车载和控制中心。

核心运算单元与道岔控制单元、信号机控制单元、通信接口单元、轨道状态检测单元之间采用通信总线方式连接，can总线最为常用，也可采用串行或cpci总线等。

道岔路口的行车规则、道岔控制逻辑与有轨电车具体线路的路权设计、运营规划有关系，这里设计一种兼顾安全与效率的方案。

1#、2#、3#为路口号，对应位置设计为车地通信有效进入范围。a、b、c点设计为区段占用检测点，用作检测列车占用或通过。进路处理逻辑如下:。

(1)初始状态下，即在系统上电复位后，进路区段即道岔区段处于占用状态，信号灯xi、xii、xiii处于红灯状态，道岔区段占用状态通过在车载设备或现地操作盘上进行确认复位后恢复正常即出清状态。

(2)列车行至1#路口时，司机根据信号灯xi显示行车，信号灯显示红灯、进路区段出清、未排列进路，此种情况下，司机根据行车需要通过车载设备排列直行或右行进路，道岔转动到位后信号灯开放，直行开放绿灯，右行开放黄灯，道岔锁闭，以xi为始端的进路排列成功。

(3)信号开放后列车驶入道岔区段，a点检测到区段占用后信号关闭，进路状态改变为进路占用，列车驶过道岔区段后原进路信号自动开放，道岔保持锁闭状态，后续同向列车不需要再排列进路，根据信号开放显示行车。

(4)进路开行方向与计划行车方向不一致的时候，司机需要取消已排进路后再根据需要排列新的进路。

(5)已排列了以xi信号机为始端的进路时，如果列车行至2#路口即xii信号机前方并计划由2#路口行至1#路口，或者计划实施直行折返作业行至3#路口方向，计划行进方向与已排进路方向相反，此时确认道岔区段无车后通过取消进路操作后再排列需要的进路，已排进路取消后xi信号机随即关闭转向红灯。

(6)三个路口的信号灯在同一时间最多只能有一个信号机处于开放状态。

该设计方法中，引入进路和信号灯防护的概念，相比完全由司机人工判断行车大幅提高了安全性;列车驶入，信号关闭，列车驶出，信号自动开放，后续列车无需操作连续行进，保证了较高的效率。

目前的信号系统方案中，车地通信采用了多种技术实现方式，主要有802.11无线网络wlan通信加电子标签定位方式、感应式通信环线技术、rfd射频识别技术。更为先进的发展方向是采用4g移动通信lte技术，通过采用基于lte技术的超大带宽的传输平台，建立无线通信专用网络系统，不仅可用于车地双向通信，还可为其他如旅客引导系统、视频监控系统提供网络传输平台。

道岔控制柜与控制中心通信多采用光网有线通信方式，为了提高可靠性，也可采用工业环网设计。

4.1无线网络加电子标签方式。

道岔控制柜作为wlan通信的局部中心端，车载设备配置有无线ap，列车进入wlan信号范围后通过验证自动接入，接入后就可以收到地面控制单元发送的呼叫信息从而实现与地面的通信。但是为了防止非法用户接入和前后多趟列车同时接入后对道岔的无序操作，需要确认先到达列车和对列车的操作授权，此时需要使用电子标签。无源电子标签可以存储道岔标识号、路口号和相关的位置信息，电子标签埋置于轨间，并且在岔前、岔后和弯股三个接近道岔区段的位置设置，列车接近道岔区段，可以从电子标签读入该道岔的识别信息，将该识别信息和该列车的车次号组合编码，通过wlan通信发送给道岔控制柜进行校验，说明该列车是最先接近道岔区段的，核心运算单元接收到该信息后校验道岔识别号正确并且道岔区段处于完全空闲状态，即可给该车次号列车授权进行道岔控制，可以响应该列车的道岔操动指令，该授权的有限期一直延续到列车压入道岔区段并且全列通过后道岔区段恢复空闲终止，在此期限内不再向其他进入道岔控制范围的列车进行授权和响应其操作指令。

4.2感应式通信环线方式。

感应环线数据通信方式是采用环形布置的电缆作为发射天线的一种无线数据传输方式。感应环线通信系统包括轨间环线电缆、车载天线和地面车载的数据收发设备三部分。道岔控制柜中，核心运算单元通过感应环线通信接口板主动发送呼叫信息数据，数据经过接口板调制为fsk信号，发送到轨间的环线电缆，列车驶入信号机前方接近区段的通信环线铺设范围，依据电磁感应原理，通过车载天线感应到来自地面的呼叫信号，此信号被送入车载设备的环线通信接口板，经过谐振、放大、滤波和解调，最终还原为有效的数据信息，接口板将信息转送给车载控制单元处理，车载控制单元收到呼叫信息意味着进入道岔控制区域范围，并且从呼叫信息中获知路口号、前方进路信息和道岔位置信息，此时车载单元要回传包含路口号的应答信息给地面道岔控制柜，道岔操作指令也包含在应答信息中，应答信息传输过程与呼叫信息传输过程正好相反，地面控制单元收到应答信息后校验路口号回传一致并读取该趟列车车次号，解析道岔控制命令进行运算执行。在该趟列车未完全驶过该路口的情况下不再响应其他应答信息，防止列车连续跟进造成道岔误动作。

感应通信环线实现车地之间的双向通信，采用微距通信和专用频率，相对开放式的wlan通信方式，具有安全性高、数据无延迟、通信对象唯一、准确和快速的优势。

传统铁路中多采用的轨道电路列车定位技术，在开放式和嵌入地面的有轨电车线路上是不适用的，现代有轨电车多采用计轴、重力感应环、感应通信环线、gps定位等方式进行列车的定位追踪。正线道岔控制子系统中，分为接近区段、道岔区段和离去区段轨道占用情况检测，需要配置符合“故障—安全”原则的定位设备，一般采用组合技术实现，比如车地通信中介绍的感应通信环线也可作为检测列车接近和离去的手段，信标加wlan通信的方式也可以作为另一种接近和离去区段占用检测手段，道岔区段一般采用安全性较高的计轴设备，或者也可以采用基于安全设计加至少两点检查安全逻辑判断的重力感应环设备，计轴和重力感应环设备布置点类似。

正线道岔控制系统作为现代有轨电车信号系统中唯一涉及安全的子系统，目前国内开通线路多采用国外技术集成设备，比如西门子的全套系统。但就一套可靠高效的信号系统的各项集成技术目前在国内都有成熟的国产化的应用实例，比如全电子化道岔及信号控制技术、计轴设备实现列车定位、二取二的安全计算平台都通过了欧标sil4级认证并在国铁和地铁应用，感应式通信环线实现车地通信也已应用于高铁线路。基于国内传统铁路复杂联锁关系的研究应用经验，联锁安全方面也是国际领先的。所以在有轨电车信号系统方面，应该坚持走完全国产化的道路，降低成本，推动现代有轨电车系统的推广应用。

供水控制系统论文范文通用篇三

：科学技术迅速发展，工、农、商各大产业都在积极引进先进的管理和控制系统来进行相关管理工作。在工业中，钢铁产业始终是重要的产业，为了提高生产效率，多种控制系统被采用，其中，电气自动化控制系统应用较为广泛，为了进一步完善并优化该控制系统的应用，文章进行了相关研究与探讨。

：轧钢厂；电气自动化控制系统；应用优化。

轧钢工艺，是指一种通过压力加工方法转变钢锭和钢坯形状的一种工艺[1]。该工艺对成形标准和产品质量要求较高。近年来，为了实现更好的轧钢效率，自动化控制系统逐渐的被应用到轧钢过程中，不仅监控了生产过程，同时起到了一定的操作功能，有效的提高了生产的安全性和可靠性，对此，文章进行了相关研究。

所谓电气自动化控制系统，是一种利用信息化系统实现数据传输的系统，该系统以计算机技术为基础，在多种行业和领域被广泛的应用。其中，在交通、服务业和生产领域中应用最为广泛。该系统科技水平较高，服务范围较广，近年来，发展速度尤为迅速。在轧钢生产过程和管理过程中应用电气自动化控制系统可以对突发事件预设相关的紧急方案，降低生产事故的发生率，最终保障整个生产过程的顺利进行，提高生产效率，安全性能得以保障[2]。

电气自动化控制系统之所以能够提高生产效率，降低安全危险性，主要是因为该系统具备以下几种特性：（1）集中化的监控管理；（2）现场化的监控管理；（3）远程监控管理；（4）智能化的监控管理。

2.1设备优化措施。

（1）优化i/o设备优化i/o设备可以实现最佳的、可靠的电气控制方案，完善电气自动化控制系统。优化该设备即是对i/o的点分配进行重点把握，优化过程中要着重注意区分应用设备类型，然后细分电气控制节点，制定i/o的点清单[3]。此外对系统控制中的输入和输出模块也应该重点掌握和完善，提高节能效率，实现i/o控制价值。（2）plc设备plc是系统的主要组成部分，所以对该设备的优化势在必行。具体的措施为选用安全性能较高的plc设备，积极建立设备优化策略，并高效落实。然后应用该设备有效的监控轧钢过程。在plc设备优化过程中，要注意成本节约，尽量减少不必要的维护成本。（3）优化编程的工具电气自动化控制系统中实现程序编写的工具就叫编程工具。有效的编写系统程序才能最大程度上保障电气自动化控制系统的效率，实现计算机控制技术基础之上的自动化控制。所谓优化编程工具，就是尽量减化编程方法，提高编程的灵活性，为系统设计出最精准的、最有效的编程服务，最终实现软件应用水平的提高，保障轧钢过程中电气自动化控制系统的运行和监控状态。

2.2硬件优化措施。

在轧钢生产和管控过程中，实行自动化控制系统，首先就要高效的优化系统的硬件设计。而在硬件优化中，文章论述了三方面优化内容。一是输入电路。二是输出电路，三是防干扰设计。（1）优化输入电路优化输入电路，目的是为了在轧钢工艺中尽量减少电能的过多消耗，提高电能的供应水平和供应能力。具体的优化措施为对输入线路进行相关优化。例如，在线路中安装净化元件，减少电路运行中的脉冲干扰，实现辅助中性点接地的方式的作用。在优化输入线路时一定要充分保障输入电源的标准容量，同时定期检查线路，尽量减少短路现象，降低输入电路的损坏性。（2）优化输出电路优化输出电路的设计，应该以电气自动化控制系统的应用标准来进行。在轧钢过程中，一旦输出电路出现问题，则会直接降低线路的负载均衡性，造成浪涌破坏现象，最终影响电能的输出效率，所以，在电气自动化控制系统的输出部分使用二极管来吸收电路的浪涌，同时采取电路防干扰措施，稳定输出电压。在轧钢过程中，输出电路会对电荷负载的影响和对电磁的干扰较大，反复的输出线路的启动与停止会严重的干扰plc的运行，造成一定的安全隐患，将二极管引入输出电路中，利于稳定输出电路，提高系统的安全性。（3）优化防干扰设计防干扰是电气自动化控制系统中硬件优化的重要环节，在对防干扰进行优化时一定要着重考虑外界对系统的干扰和影响。具体的优化措施包括以下几点：a.采用隔离方法进行设计，隔开系统中的变压器，使用中性点接地方式为变压器提供良好的运行环境，降低干扰风险的发生率。b.优化硬件布线系统，分离开可能出现干扰的线路，在相关线路的外部加装屏蔽电缆，提高可靠性和安全性，减少相邻线路之间可能会产生的干扰，确保电气线路的安全运行。c.优化电磁屏等硬件。采用防静电处理方法消除或降低电磁干扰，措施为采用外壳接地方法。

2.3软件优化措施。

（1）优化软件的相关程序软件程序，是电气自动化控制系统中的重要程序。要想提高系统应用价值，就必须对其程序进行优化。首先，重点优化i/o地址的分配值程序，因为该程序关乎软件程序的最终运行能力，所以，必须合理、科学的编制i/o地址，在前期的程序设计过程就要进行优化，在设计中结合plc的应用合理分配i/o软件控制程序。此外，还应该同时对所有相关软件的控制部分进行优化设计。（2）优化软件的相关结构优化软件结构要结合系统运行标准来进行，还要确保满足轧钢工艺的需求。例如，调整软件结构，必须结合轧钢工艺中的切削加工和热加工来进行结构优化，采用应用模块化设计方法，最终的优化目标是实现最佳的系统运行效率，增长经济效益。在结构优化过程中要注意以下几点内容：a.将软件结构划分成多个运行单元，然后建立不同的规范化标准，系统的优化和完善模块的子任务。b.确立生产控制目标，调试不同的控制部分，对软件模块的控制程序进行优化，保障软件结构的完整性。c.加强结构调整的针对性和目的性，确保同轧钢操作的同步性。

综上所述，优化电气自动化控制系统的应用可以有效的保障轧钢生产的顺利运营，减少不必要的安全事故，是钢铁产业发展的必然所需。近些年，随着科学技术的不断完善，电气自动控制系统得以不断的改造和优化，其应用水平逐年提升，已然成为了钢铁产业高效监控和长期运营的坚实基础，今后，应该进一步进行系统的相关优化和管理。

[1]于晓江.轧钢厂双蓄热式加热炉自动控制系统的优化[j].科技创新与应用，20xx（28）：107.

[2]孙晓东.电气自动化工程控制系统存在的问题及优化对策[j].中国电子商务，20xx（14）：73.

[3]王帆.浅谈电气工程自动化现况和发展前景[j].科技创新与应用，20xx（20）：116.

供水控制系统论文范文通用篇四

分散控制系统，即以多个微处理器为核心的过程控制采集站。分散控制系统之所以能够广泛应用在我国的火电厂自动化控制中，主要得益于分散控制系统较为成熟的应用经验和运行业绩。人们对分散控制系统的特性有了越来越多的认识，并且逐渐接受和认可。火电厂对分散控制系统的应用，有利于火电厂的单元机组热工自动化水平的提高，能够适应如今电力需求连年增大的发展需要。

1）分散控制系统的起源。dsc应用试点最早出现在美国，1985年的时候，那时选用的是网厅电厂300mw机组，这就是分散系统控制的开端。经过20多年的不断发展，分散控制系统在不断地改进实践中积累了许多成熟经验，更是推陈出新，打破了dsc的应用只局限在锅炉和汽轮机的热工监视的局面，相关供应商掌握了愈加成熟和系统的经验和技术。经过充分的实践经验证明，分散控制系统是可行并且科学的。我国通过对dcs的不断改进，最终也达到了国际的dcs水平，在火电厂得到广泛应用。2）分散控制系统的应用。分散控制系统的实际运用价值比较高，功能相对分散、数据可共享、可靠性较高等优点让其在与其他控制技术相比之下有明显优势，被电厂和变电厂所广泛接受。我国火电厂使用过的dcs数以百计，至今，使用过的dcs可大概分成3类：多功能控制器型、可编程序控制器基础型、pc机总线基础型。我们也不排除今后可能产生其他分散控制系统，比如以现场总线为基础的控制系统，或者以电厂信息监控管理为基础的控制系统，这也将进一步扩大dcs应用的功能。3）分散控制系统的发展。分散控制系统目前有两个功能性的扩展，现场总线技术的出现，就是其在纵向扩展上面的体现。开放性、数字化、多借点是现场总线的几个显著特点。为避免只靠电缆单一传输的弊端，现场总线技术还可以帮助现场的设备实现在运行中的数字量信息交换，达到双方的共享和控制。现有的现场仪表模拟技术弊端日益凸显，主要是速度慢、精准度低、成本高，不仅不能准确监控，而且浪费大量的物资，得不偿失，在此时，现场总线技术的出现就自然而然了。并且现场仪表的模拟技术与计算机控制的数字技术不符，还可能会出现使用问题，而现场总线技术则能有效改善这方面的问题，但现场总线技术发展还不够稳定成熟，还需进一步的改进和推广。

1）高可靠性。分散控制系统是建立在分散结构的理念上的，这能够对系统的可靠性形成一个保障。分散结构不仅包含系统功能的分散，还包含地理位置的分散。采用分散结构的分散控制系统可以分散系统的危险性。如果一个设备的某一个部分发生了故障，并不会对该设备的其他部分的正常运行造成影响。并且运用分散控制系统还可以对关键设备进行冗余配置，这也在一定程度上保障了系统的运行的可靠性。在dcs系统中，也不乏一些旧有的模块化、标准化的软件，也帮助系统的可靠性形成一道屏障。2）监视性能好。分散控制系统能够运用高智能操作站来监视和操作过程现场，并且分散控制系统的人际交互界面比较友好，操作员完全可以进行直观观测，监控性能较好。3）扩展性能好。分散控制系统在一般情况下都是采用递阶数据通信网络，可以实现通信的分层化。分散控制系统的系统构成灵活，硬件高度集成化，设备接口模块化、标准化，这都给分散控制系统提供了较好的扩展性能。4）编程容易。分散控制系统采用控制图形界面和功能码控制组态来编程的，这样可以自动生成执行文件。这种编程方法对用户的编程能力要求不高，用户只需要掌握填表、作图等进行组态的方法就能编程，并且这种编程应用程序的质量还是比较可靠地。5）系统维护方便。分散控制系统的微处理器具有自诊断功能，应用程序在执行的时候还可以同时运行自侦段程序，扫描硬件的运行状态。发现异常现象时可以及时发出警报，对出现异常的部位和异常性质作出提示，并且系统维护的时间比较短，模件是可带电插拔、接插结构，磨剑种类少，维护较简便。

1）火电厂电气自动化的功能及特点。火电厂电气自动化是一种能够保持主控室机、炉、电的协调一致，并且便于集中的管理控制和信息数据共享的多方位系统，火电厂电气自动化能够有效提高火电厂的工作效率，当前面临的问题是，电气自动化的运行管理水平跟不上火电厂电气自动化技术的发展速度和电力市场的不断推进的速度。如何运用分散控制系统提高电气自动化的运行管理水平，是各方专家讨论研究的重点。监控和控制设备是火电厂电气自动化系统的主要功能，并且这个系统还能反馈信号在数据交换中的变化和提供部分特殊数据。这种系统的设备数量较多，布置也较为复杂。2）火电厂电气自动化的现状及趋势。火电厂电气自动化的发展也在跟随着科学技术的步伐不断向前。在数据的采集方面有了新的突破，火电厂的电气监控自动化开始纳入信息化管理。因为计算机技术和网络技术的发展，esc系统开始取代传统操作系统，间隔层的保护和测量以及控制装置，电气自动化都能够实现独立化操作，整个系统的控制单元正在朝着一体化的方向发展。在未来，我们可以预见的是：电气自动化将不再只满足于这些基本功能，相互操作性和强大的扩展性、高度的可靠性是其新的发展方向和目标。这种突破，极有可能在商业和工业领域都得到极大规模的应用。3）分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用。火电厂的电气运营管理必须要走电气自动化的必由之路，电气自动化系统不仅提高了火电厂的自动化水平，促进火电厂的发展，并且在相关领域也有运用空间。而分散控制系统可以提供综合化自动技术，是自动化系统的一个典型代表。火电厂实现电气自动化扩展了分散系统的纵向延伸空间，将电厂所有过程和环节纳入管控之下。电力企业只有不断地补充dcs的内容才能帮助实现科学化管理，推动整个行业的生产管理与发展。

通过本文的研究探析，我们深入了解了分散控制系统，分散控制系统是一项发展日趋成熟的技术，将其与电厂的电气自动化的功能与特点有机结合，以实现二者的整合运用，能够推动电气自动化系统进一步改进升级，优化电厂的系统管理和经济发展。

作者：段雅璠白寅凯单位：呼和浩特市供电局风力发电有限责任公司。

供水控制系统论文范文通用篇五

：:煤矿企业在实际生产、监控、操作的过程中主要采用电气自动化控制。一套优良的电气自动化控制系统对于保证企业稳定、高效的生产运行起着至关重要的作用，同时电气化控制生产的过程，可以给煤矿生产提供足够的安全保证。文章从电气自动化控制系统的控制方式入手来介绍电气自动化控制在软件硬件方面优化的具体方法，引出对于设备的选型原则。

：:煤矿;电气自动化;优化分析。

电气自动化控制的技术在煤矿安全生产过程中操控着生产过程的每一个环节，所以要对电气系统进行升级首先就应当对电气化自动控制方法进行升级，同时对于采煤过程中的各个环节进行进一步的效率化控制以及规范处理。为保证采煤系统在工作过程中系统运行的效率和可靠性就要对于井上下供配电系统、通风系统、瓦斯检测系统、综采系统、机运系统以及排水系统等关键点进行重点把握，确保全矿井的安全生产。

电气自动化控制系统应用在煤矿生产的过程中首先需要注意的点就是对于监测系统整体的控制和监测，确保不会在运行过程中出现供电风险，进而导致效率的降低，具体则应当是对于供电系统的经济运行方面加以精确的监控检测，按照煤矿的具体施工情况来对不同模块的电能分配进行细致处理，确保不大量出现电力浪费等。电气自动化过程控制系统可以有效监测煤矿机械运行问题，在杜绝安全事故的同时结合电气控制效果来改善煤矿作业过程中机械运行的情况。优化过程包括软件优化，硬件优化和设备选型的优化过程，见图1。煤矿生产过程中电气自动化控制进行优化的两个主要措施是软件优化和硬件优化，其中软件通常是基于操作系统的一些技术方式来进行调整(如采用dcs控系统，实现全矿全网集中控制)，在煤矿电气自动化控制系统当中引用plc技术来提高软件优化过程，这也对软件优化过程提出了更大的要求。软件优化过程又主要是包括了结构优化和程序优化两个方面。

1．1软件结构优化。

软件结构是煤矿电气自动化控制系统框架的主要构成模块，同时软件结构设计的过程首先需要满足煤矿生产过程的要求，因而应当根据工作时环境等实际情况来设计软件结构。软件结构的优化关键在于模块设计，通过模块设计来拓宽软件结构的功能，同时在施工过程中还可以根据煤矿开采的情况随时对软件进行优化，以满足生产要求。软件结构优化的过程可以分为几种类型，首先可以根据煤矿开采的实时情况来将煤矿电气自动化控制系统的软件结构划分为几个功能性的模块，然后对于不同的模块结合实际提出目标，保证模块改进时保持标准结构的同时，采取拓扑方式设置多种情况下的子任务结构模块来促成软件的多样性和普遍适用性。其次，煤矿电气自动化控制系统中的控制程序主动调整运行结构，在确保软件结构的完整性的前提下优化软件，这样可以保证软件结构不会出现漏洞。最后，在已给出任务的条件下，结合任务进行软件结构的调整，以确保软件和煤矿作业的同步性。

1．2软件程序优化。

这里软件程序是自动化控制过程中系统所含有的程序。在软件程序优化的过程中要结合设备的更新换代将新增设备及工艺指标引入系统，最重要的就是对于i/o的重新分派，在优化软件程序的过程中，重新编制i/o来满足生产工艺要求，i/o的优化程度可以直接决定软件程序运行的效率，该种方法可以避免程序中出现重复序列，确保了电气自动化控制系统的安全。除此之外软件程序优化的过程中也要考虑到plc的结合。

在煤矿电气自动化控制系统应用优化、分析优化过程中，硬件优化直接影响电气控制过程的稳定性。煤矿电气自动化控制系统应用优化分析的过程能够在一定程度上消除电气控制在煤矿施工过程中运行的误差，体现安全控制的原则。

2．1防干扰设计。

硬件防干扰设计是基于外界环境影响进行的抗干扰设置，电气自动化控制系统中硬件设施的抗干扰通常包括硬件布线以及抗干扰线路的设置，通常是在线路外部增设屏蔽电缆，消除电气硬件线路之间的干扰，以提高电气硬件线路运行的效率。除此之外就是进行隔离设置，利用变压器隔离设计来减少干扰，利用中性点接地来确保变压器运行的环境。最后则是设计电磁屏蔽来解决电磁干扰。

2．2输入电路。

考虑煤矿井下电气自动化控制系统工作的特殊性，优化设计时应控制电气电路输入的方式，降低能耗。煤矿作业能耗较大，应提高电路供应水平。很多企业在线路上添加净化原件来降低脉冲干扰提高供电质量。煤矿输入电源在通常情况下都能够达到容量负载的标准值，在这一过程中应当注意防止电路因为短路而遭到破坏。

2．3输出电路。

输出电路设计优化应根据实际情况的指标来进行。若煤矿作业过程中没有有效地控制输出电路，则很容易产生负载不均衡的情况，影响到电能输出效率，甚至给设备带来一系列破坏，所以电气输出电路的设计过程中通常会接入二极管。输出电路虽然高效率运行，但容易发生电荷负载或者电磁干扰，应当在输出电路中安装一定数量的二极管来保证安全生产。

电气自动化是设备的选型就直接影响控制控制系统的优化效率。

3．1优化plc设备。

plc在电气自动化控制系统占主要地位，因而对于plc设备进行优化可以起到事半功倍的效果。现在市场上的plc设备多种多样，企业要对于plc设备进行全面优化就应当选择高性能且全面契合施工要求的plc设备。通常企业在电气自动化控制系统当中选择的是规格等都居于中等的plc设备来确保电气系统自动化控制，这样的选择可以在有效监督系统电气运行过程的同时来降低设备优化所需要的成本，节省资源。体积规格处于中等层次的plc设备一般都能够满足煤矿施工过程中自动化控制的要求标准，与此同时采用中等plc设备可降低采购成本，进而体现出plc设备优化过程的意义所在。

3．2优化i/o设备。

i/o设备进行优化可显著提高电气自动化控制系统的功能，提供一套科学有效的标准电气控制的模式。i/o点在设备优化过程中占据最为关键的地位，因而首先要对i/o点进行统计，然后据此优化设备，进而提供进一步优化的基础。

电气自动化控制系统在煤矿运营的过程中占据了核心地位，促进了现代煤矿工业的发展。煤矿运营的过程中电气自动化控制系统优化占据重要地位，保障电气自动化控制系统发展的成熟和多样化确保电气自动化控制的过程，增加电气自动化控制系统在煤矿生产过程中的应用，将使煤矿运营过程效益提高。

供水控制系统论文范文通用篇六

随着时代的进步，人们对于工业生产中的生产设备的要求也越来越高，因此plc自动化控制系统在工业发展的各个领域中越来越受到欢迎。plc自动化控制系统具有编程简单，组合灵活，安全性高等有利特点。所以，在工业生产中，对于工业生产设备中安装plc自动化控制系统也变得越来越普遍。在此基础上，这篇文章主要对plc自动化控制系统进行了合理论述并针对自动化控制系统的优化设计进行了有效探究。

时代的进步促进了工业生产的发展，以此同时，对于工业发展过程中的生产设备也进行了技术化设计，人们可以通过对生产设备进行有效控制来进行工业产品的生产。然而，实现工业生产中生产设备的自动化控制是工业发展水平提高的重要表现之一。工业发展过程中，很多生产车间中的生产设备都安装有用数字编程进行控制的自动化系统，举例来说，在有关大型企业的生产发展中，由于生产的产品的要求技术水平比较高，往往需要大型的生产设备，这时在大型生产设备中安装plc的自动化控制系统就变得尤为重要。

plc自动化控制系统是一种可以实现生产设备自动化控制的系统，它能有效的促进工业生产的发展，从而也为企业的生产中节省了大量的人力资源。它的编辑系统采用的是一种内部存储器，它可以在存储器的内部进行编辑与计算，对工业发展的产品进行计量等等，它也可以进行自动化控制，这是一种高水平的计算编制系统。所以通过以上对plc自动化控制系统的描述，我们可以了解到plc的自动化控制系统的安装对于工业发展是非常有利的。

plc针对的是工业生产中对生产设备的外部系统进行有效控制，它可以通过对生产设备的自动化控制来进行工业产品的生产，从而它生产的产品也实现了精准化的要求，生产的产品也变得越来越受到欢迎。然而生产设备的种类也是不尽相同的，所以我们要根据生产设备的实际情况以及我们对于生产设备所要求的数量进行合理选择，我们也可以依据生产设备厂家平时积累起来的信誉以及他们的售后质量来进行综合考量，最后，我们要选择物美价廉的plc自动化控制系统。根据我们平时的情况可以了解到，关于plc自动化控制系统，国际上比较有名的品牌包括德国的西门子、日本的松下等等品牌。而我们国内比较有名的自主创造的品牌包括研华、合力时等等。关于plc自动化控制系统的选择，我们可以根据以下几个方面进行综合考虑：

2.1根据工业生产的实际情况，进行自动化控制系统的优化设计。

在考虑安装plc自动化控制系统之前，我们可以依据工业发展生产中的需要控制的生产设备的生产工艺步骤以及生产设备需要控制的合理程度来进行优化设计。一般来说，plc自动化控制系统按照规模来划分的话，包括规模大的plc自动化控制系统、小的规模的plc自动化控制系统以及中等型号的plc自动化控制系统。早期的plc自动化控制系统只能在规模小的工业生产中使用，并且要通过使用开关来进行控制。工业发展生产中生产过程过于复杂多样以及需要进行闭环控制的plc自动化控制系统要选择中等规模的自动化控制系统。而大规模的自动化控制系统则主要应用于工业发展生产中规模比较大，并且需要使用相关网络技术进行自动化控制的生产设备之中。例如：在电气等相关产业设备的生产过程中，由于电气工程所应用的生产设备规模比较大，所以要使用plc自动化控制系统规模比较大的来进行自动化控制，来适应生产设备的要求。

2.2根据相关设备的设计要求，来规定点数的不同类型。

需要进行自动化控制的生产设备的复杂程度以及所应用的生产工艺都直接决定着plc自动化控制系统的点数。所以我们在进行plc自动化控制系统的安装时，我们可以根据工业发展生产中所需要的达到的程度来进行合理化的选择，因为生产设备所要求的控制不同，所以我们可以进行不同材料的设计选择。

由于plc自动化控制系统所达到的要求以及控制程度的不同，所以对于plc自动化控制系统的系统编程也是各不相同的，越加复杂的系统编程所达到的控制系统要求就越高。

plc自动化控制系统的安装需要进行硬件设计以及软件设计。关于硬件设计，plc自动化控制系统主要关系到电流的输出以及输入。在输入电流的设计中，对于plc输入的电压要求也是一定的，一般控制在二百四十以内，它的使用范围也是非常广泛的，但是它并不能阻挡外界的干扰，所以需要安装电源的净化装备。与此同时，对于受到外界干扰这个问题。可以根据自动化控制系统设计时进行隔离变压器的设计。plc自动化控制系统的安装过程中可能会出现电流或电压过高的问题，对于所需要的电流与电压的使用也应进行有效控制，而且对于plc自动化控制系统的安装也应进行仔细认真的检查，这样可以有效的发挥自动化控制系统的作用。模块化的程序设计采用的是总分总的设计结构，通过一个总得开关来进行总得控制，其他的则形成分支结构来进行模块化的设计，最后进行汇编总结。在关于plc自动化控制系统的优化设计时，大部分生产设备采用的都是模块化的设计，它可以通过不同的模块来进行不同的设计，并且不同的模块之间又是相互联系的，在进行设计以及修改时都是非常方便的。plc自动化控制系统需要进行调试时，我们可以根据控制系统的要求对控制系统的电源以及电路的输出以及出去来进行合理的调试，这样可以做到自动化控制系统对生产设备的有效控制。对于plc自动化控制系统内部的不同程序，也应进行有效的调节与控制。一般情况下来说，关于plc自动化控制系统，应做好相关的防护措施。并且在安装plc自动化控制系统时，应该进行仔细认真的安装，同时也应该给相关人员足够的时间来对设备进行合理的检查与调试。关于plc自动化控制系统的调试要求，就是相关人员首先要做到的就是将plc自动化控制系统的所有相关设备来进行全面的检查，在检查好没有任何不适情况时，才可进行外部电源的有效安装。

在plc自动化控制系统的安装方面，我们根据以上我们所说到的有关plc自动化控制系统的有关设计要求，对plc自动化控制系统进行更优质的设计。根据以上所说的硬件设计所发挥的作用，我们可以知道对硬件设计进行合理有效的设计也是非常重要的。同时相关人员必须要做到对控制系统的优化设计以及多次实践来进行检验，只有做到这些，相关人员才可以对生产设备控制在可以操控的范围之内，并且在实际的工业发展生产中也能发挥很大的作用。

[1]杨保香.基于plc技术的电气控制系统优化设计探讨[j].自动化与仪器仪表,20xx(09):3-6.

[3]张志权.探析plc自动化控制系统的设计改良[j].现代经济信息,20xx(15):374.

[5]张明德.电气自动化控制中的智能技术探究[j].电子制作,20xx(19):38.

供水控制系统论文范文通用篇七

水利工程是当前一项十分重要的社会工程，对社会上各个方面发展均有着十分重要的作用。为能够使水利工程作用得到发挥及保证其正常运行，水利工程管理是十分重要的一项工作，在当前水利工程管理中，自动化控制系统的应用使管理工作质量及水平得到很大程度的提高，促进水利工程管理进一步发展。

水利工程管理；自动化控制系统；应用。

水利工程管理是当前保证水利工程正常运行的基础条件，并且也是关键内容，随着现代信息技术及自动化技术的不断发展，在水利工程管理中自动化控制技术也得到越来越广泛的应用，并且对水利工程管理有很大帮助。因此，在水利工程管理过程中，为能够使工作质量得到提高，应当对自动化控制系统应用进行科学分析，并且充分掌握，从而使水利工程管理得以更好发展。

调水工程中需要使用大量水泵及其辅助设备来组成泵站系统，由于泵站机组容量的不断增大、泵站工程的安全可靠性和节约能源的要求不断提高。为了实现水资源的合理调配与使用，需要发挥泵站的最大效益。为了提高泵站运行的安全性和可靠性，需要有现代化的手段来对泵站的运营进行管理。因此，泵站实施自动化和信息化建设，是泵站日常运行管理工作科学化、规范化、现代化的重要举措，是为了上述目标的重要手段。同时对提高泵站运行管理工作效率，保证泵站长期高效、可靠的运行有重要意义。该系统的运用能够使泵站运行管理人员大大减轻其工作强度，另外还能够使泵站机电设备的综合使用效率以及寿命均得到有效提高，还能够使工作人员对泵站综合运行情况进行直接查询及了解，便于远程管理调度，对水利工程自动化管理水平提高有着十分重要的促进作用。

水泵机组在泵站中属于十分重要的一种能源转换设备，其组成主要包括两大系统，即同步电动机与水泵。在水泵机组使用过程中，当开机时自动化控制系统首先应当将防洪闸门打开，同时将清污机启动，使其运行，并且应当对同步电动机组内的励磁系统进行动态检测，对其实际运行状态进行观察，注意是否良好。自动化控制系统内部存在自动判断程序，其能够对各类启动条件进行判断，在确定均与预设参数要求满足情况下，才能够继续进行开机控制。在水泵机组实际运行过程中，自动控制系统便开始进行实施监测，利用有关传感器元件对机组内部各个相关机构元件情况进行动态监测，利用内部运算程序能够对相关数据进行动态分析判断，可随时进行记录，并且实时进行调节，从而使机组运行能够保证处于最佳状态。在自动监测过程中，若有系统故障发生，自动控制系统可对相应执行机构进行实施操作，从而将报警或者事故跳闸等相关动作完成。

在机组启动以及实际运动过程中，对于励磁装置中晶闸管元件相关运行参数，利用自动化控制系统中上位机可实时显示，并且能够进行记录。在上位机上，相关工作人员依据调度参数可对任何闭环进行调节，从而能够实时调节切换机组恒电流运行、恒功率因素运行以及恒无功率运行状态。对于自动化控制系统而言，其所设置的为综合调节方式，即中控及现地相互备用。当自动化控制系统中上位机有故障出现时，运行人员可选择现地励磁综合控制单位执行，在现地单位中利用可视化人机互通触摸屏系统借助触摸软电子按钮或者键盘直接调节励磁系统，从而使机组运行可靠性得到有效提高。在系统实际运行过程中，当同步电动机有故障出现时，对于自动化控制系统而言，其不但能够利用上位监控系统通过声光等有关方式对中控运行人员进行报警提醒，使其及时排查相关故障单元，另外在现地触摸屏系统中还能够显示报警，避免工作人员出现误操作情况。

对于自动化控制系统而言，其上位机中的可视化人机互通界面中，设置整个泵站层次重叠菜单的画面，其包括主变监视、电气主接线、开机及停机判断闭锁流程图、水泵机组单元监视以及油气水等，另外还包括闸门控制系统。在泵站运行管理过程中，相关工作人员只要利用鼠标对上位机各个功能菜单选项直接进行选择，便能够全方面了解整个泵站系统运行状态以及相关数据信息，从而能够将合理高效运行调度计划制定出来。为能够使管理工作更加方便，在自动化控制系统中，对于每个管理人员而言，其均设置密码，在管理界面上只有将正确个人信息输入，然后才能够利用自动控制系统管理整个泵站。另外，在自动化控制系统中，还有多层防护闭锁程序的设置，可有效避免出现人为误操作事故，使整个系统都能够保证高效稳定运行。

在水利工程管理过程中，为能够使管理工作水平及效率得到有效提高，应当对自动化控制系统进行合理应用，该系统的应用能够实现对水利工程中各个方面的自动化管理控制，对水利工程自动化管理水平的提高十分有利。相关水利工程管理人员应当对自动化控制系统应用熟练掌握，并且合理应用。

[1]徐建芳.自动化控制系统在水利工程管理中的运用[j].中国资源综合利用,20xx(7).

[2]王伟.水利工程自动化控制应用趋势[j].科技创新导报,20xx(6).

[3]王乐.水利工程自动化控制应用趋势[j].科技创新导报,20xx(10).

供水控制系统论文范文通用篇八

在工厂生产层使用以太网之前，必须了解它的七个要素，这里，我们以profinet标准为例，为大家一一进行介绍。

1.网络布局办公室的网络拓扑布局并不适用于工厂生产层，那里采用的是工厂/机器的以太网拓扑布局。办公室以太网的基础架构通常是由商业级的产品构建，它们在恒温的环境和星型拓扑构建的交换网络中可以很好地发挥作用；而与此不同，工业以太网架构常常要面对多变的意外情况，因此需要具有一些额外的功能，例如高速冗余等。工业以太网会采用多种不同的拓扑网络布局方式（星型、环型、树型、线型），并使用屏蔽电缆、金属接头，具有更高的耐热耐震性能。此外，工业以太网的交换机一般由相应的自控系统集成商负责配置和维护。

4.网络配置网络的设置简单是一方面，但更重要的是，实现通信的编程工作绝对不能太复杂。profinet能够通过配置而不是编程，来实现设备间的通信。通过一种对象呼应的配置设备之间内部通信的方法，而不是传统的编程调试的方法，系统集成商和最终用户能够节约至少25%的建设以及调试试车的时间。

5.先期计划仅考虑眼前的应用是不够的，当前的以太网必须能满足将来所有可能的应用需要。profinet使用户能按照自己的步调，只采用单一的以太网网络，就能实现一个高度集成的、适用于不同控制功能（如点对点通信、分布式i/o、机器安全性、动作控制以及数据采集）的自控系统。它同样也为今后可能的扩展进行了准备。

6.旧系统改造工业以太网的要素并不仅仅局限于以太网本身，如何与现有网络和不同供应商提供的机器集成并正常工作，是必须要考虑的问题之一。既然profinet使用的是标准以太网交换机，并采用tcp/ip的协议组件，那么基于profinet的系统应该能适用整个自控网络，而不需要另外增加高端交换机或者特殊的功能，例如igmpsnooping和vlan。profinet同时也提供了将不同供应商的产品接入同一网络的解决办法。通过xml，它将每个机器作为一个部件来处理，相对独立于内部核心的控制系统，这就是以部件为控制单位的自动化概念。

7.费用对工业以太网络来说，最重要的费用支出并不是构建网络的组件，而是设计、安装和维护的部分。profinet和其他类似的工业以太网构架采用it技术的成果，例如opc和snmp，来监视和显示网络的状态。此外，它的诊断功能能够将网络的状态直接在包括plc和scada系统在内的自控系统上反映出来。这样组态设置和故障查找都可以在中央控制室内完成，大大简化了操作。

供水控制系统论文范文通用篇九

:随着时代的进步,社会开始普及机器人产品,产品性能直接影响社会发展水平,需要及时改造和创新机器人技术。航空航天、工业生产等行业中已经广泛应用工业机器人,因此，未来发展研究六自由度工业机器人运动控制系统尤为重要。

:六自由度；工业机器人；运动控制系统。

自动化工业系统中工业机器人是一种不可或缺的设备,为人类社会进步和历史发展奠定基础。随着社会生产力的全面提升,越来越多的劳动力被需要,这就使得逐渐凸显出重复劳动力的问题,为了有效解决上述问题,机器人是一种良好措施。虽然工业机器人研究方面具备一定成绩,但是相比国外发达国家来说,还是具备一定差距,为此需要进一步研究六自由度工业机器人,集中阐述运动控制系统。

基于六自由度工业机器人基本系统的基础上来构建控制系统,六自由度工业机器人运动控制系统主要包括两个部分：软件和硬件。软件主要就是用来完成机器人轨迹规划、译码和解析程序、插补运算,机器人运动学正逆解,驱动机器人末端以及所有关节的动作,属于系统的核心部位。硬件主要就是为构建运动控制系统提供物质保障[1]。

在六自由度工业机器人的前提下,利用arm工控机来设计系统方案。下位机模块是dmc-2163控制卡。通过以太网工控机能够为dmc-2163提供相应的命令,依据命令dmc-2163执行程序,并且能够发出控制信号。利用伺服放大器对系统进行放大以后,驱动设备的所有电机进行运转,保障所有环节都能够进行动作。工业机器人通过dmc-2163输送电机编码器的位置信号,然后利用以太网来进行反馈,确保能够实时监控和显示机器人的实际情况。第一,dmc-2163控制卡,设计系统硬件的时候,使用galil生产的dmc控制器,保障能够切实满足设计的性能和精度需求,选择dmc-2163控制器来设计六自由度工业机器人,依据系统api来二次开发工控机。第二,嵌入式arm工控机。实际操作中为了满足系统高性能、可靠、稳定的需求,使用嵌入式freescaleimx6工控机,存在1.2ghz主频率。cortex-a9作为cpu，拥有丰富的硬件资源,能够全面满足设计六自由度机器人的需求[2]。

3.1实现nurbs插补依据系统给定的控制顶点、节点矢量、权因子来对nurbs曲线进行确定,插补nurbs曲线的关键实际上就是利用插补周期范围内存在的步长折线段来对nurbs曲线进行逼近,因此,想要实现nurbs插补就需要切实解决密化参数和轨迹计算两方面内容。第一,密化参数。实际上就是依据空间轨迹中给定的补偿来对参数空间进行映射,利用给定步长来计算新点坐标和参数增量。第二,轨迹计算。实际上就是在具体体现空间回轨迹的时候合理应用参数空间坐标进行反向映射,以便于能够得到对应的映射点,也就是插补轨迹新点坐标。为了有效提升插补实时性以及速度,需要进行预处理,确保可以降低计算量。通过阿当姆斯算法,有机结合前、后向差分来进行计算,保障能够防止计算隐式、复杂的方程。为了确保可以有效地进行插补计算,设计过程中通过matlab平台进行仿真处理[3]。3.2实现arm工控机基于arm工控机来展现六自由度工业机器人运动控制系统的软件,实际操作中开发软件环境是首要问题,把linux系统安装在freescaleimx6中,构成ubuntu版本的控制系统,并且系统中移入嵌入式qt,并且在ubuntu中移入dmc控制器中的linux库[4]。利用图形用户界面来设计软件,构件主体框架的时候合理应用qmainwindows,为了能够全面实现系统所有模块的基本功能,需要合理应用qdialog、qwidget类,通过qt信号、配置文件、事件管理、全局变量等来展现模块的信息交流功能。控制软件系统包括以下几方面内容：第一,文档管理模块。文档管理模块能够保存文件、重新构建文件,是一种可以被dmc-2163解析的文档二字符指令集,以便于能够简单控制代码测试机器人的轴[5]。第二,与下位机通讯模块,这部分实际上就是通过dmccomandom()函数来对编码器数值进行关节转角数据的获取,计算运动轨迹的时候应用正逆运动学,同时利用dmcdownloadfile()函数,在控制器中下载运动指令。第三,人机界面模块。这种模块主要就是用来更新和显示机器人运动状态的,此外也能够设置用户输入的数据,保障能够实时监控和控制机器人的基本情况。第四,运动学分析模块,在已经获取末端连杆姿态和位置的基础上,来对机器人转角进行计算的方式就是逆解。在已经计算出关节转动角度的基础上,来对空间中机器人姿态和位置进行求解的方式就是运动学正解。机器人想要正确运行的前提就是运动学分析模块,并且对机器人目标点是否符合实际情况进行分析,保障能够及时更改错误。第五,轨迹规划模块。这种模块可以为完成基本运动作业提供依据,不仅可以完成圆弧运动和直线运动,也能够进行nurbs插补,保障能够自由地进行曲线运动。第六,机器人在完成十分复杂的再现和示教操作的时候,利用再现模式界面来对示教动作进行自动操作。第七,设置系统。设计的过程中应该对系统进行合理设置,如限制运动权限、进入系统的密码、机器人系统参数等。在设置系统参数的时候,能够在六自由度工业机器人中来实现控制系统软件的基本作用,以此来保障控制软件系统设计的通用性。第八,状态显示模块。这种模块可以具体显示完成作业的进度、机器人安装的姿态和位置、控制器i/o。第九,设置机器人参数,一般来说主要包括伺服驱动倍频比/分频比、运动学dh参数,六自由度工业机器人设计结构取决于dh参数;机器人dmc控制卡输送单个脉冲过程中的关节转动角度取决于倍频比/分频比[6]。3.3运行系统软件软件控制系统设计中成功测试各模块以后,在程序主框架中进行合理应用,以便于设计实现机器人系统。成功测试系统软件以后具备运动控制系统的基本功能。

综上,在基于目前已经存在的六自由度机器人系统上来设计运动控制系统,嵌入式arm工控机和dmc-2163控制卡是硬件系统设计的关键。在ubuntu的基础上构建qt平台,此时合理科学地设计软件系统。此外把nubrs插补计算方式融入到控制系统中,保障在轨迹空间中机器人末端能够形成自由曲线轨迹。运动控制系统为机器人提供图形界面,能够为系统运行提供比较好的扩展性、高通用性,并且操作也十分方便,因此这种运动控制系统应用具备广阔的前景。

[3]倪受东,丁德健,张敏，等.视觉功能六自由度工业机器人的研制[j].制造业自动化,20xx,34(24):1-4,9.

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供水控制系统论文范文通用篇十

随着全球经济的快速发展，高科技产业如雨后春笋，蓬勃发展。电气自动化系统作为高新技术产业的主导力量，已经逐渐成为各个尖端产业、领域不可缺少的技术支持。电气自动化系统已经被成功应用于国防、远程监控、机械行业加工、电网系统中，大力提升了这些领域的生产效率，同时也带来了非常大的经济收益。目前，电气自动化系统正在向着开放、信息化的方向发展，在经济发展中起着越来越重要的作用。所以，科学、合理的利用电气自动化系统是一项非常重要的任务，具有重大现实意义。

1.电气自动化及电网调度自动化。

电气自动化(electricalautomation)，专业名称是电气工程及其自动化，其应用非常广泛，设计到诸多领域，从航空航天到一个非常不起眼的儿童玩具，随处可见他的身影。

随着大规模集成电路、数字化技术和网格技术的发展，电网调度系统的自动化程度也显著提高。电网调度自动化主要是指变电站的自动化。变电站作为电力系统中的关键结构，其自动化的实现直接影响着整个电网调度的自动化程度，将电网调度与电网自动化完美的结合，以保证通过电气设备终端将电能成功的输出。电网调度自动化对于整个电网运行情况的监控具有重要的意义，实现电网调度的自动化运行可以帮助调度人员及时、准确的了解电力系统运行情况，有效提升了电网运行过程中的安全性和可靠性，保证电网系统经济运行。

现在，许多高校开设该专业，意在培养集计算机技术、电控技术、管理技术为以一体的高科技人才。电气自动化系统主要包括自动控制、信息处理、电子技术、试验技术、以及电子与计算机技术等诸多技术。一直以来，电网调度自动化的高水平人才需求量非常大。虽然，我国一直非常重视该领域人才的培养，但随着国际性大企业入驻我国，该领域的人才仍然紧缺。电网调度自动化控制系统是国家的经济发展的攻坚力量，是引领未来经济长期繁荣发展的决定性因素，并与人们的生活息息相关，现在其发展已相对成熟。目前，电气自动化已成为高新技术产业核心力量，在国防、农业、工业中被广泛使用，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

2.电网调度自动化的实际应用。

现在，我们对电网调度自动化在电网系统中的应用进行研究，分析一下电网调度自动化控制系统在该领域的重要作用。

2.1电气自动化系统在数据操作系统中的应用。

随着信息化产业步伐加快，计算技术已经被成功应用与诸多领域，数据处理实现了质的飞跃，这其中离不开电气自动化系统发挥的重要作用。计算机由五部分组成，输入设备、存储设备、运算器、控制器和输出设备，是数据处理的硬件基础。比如，在电厂中的数据处理中，以电气自动化为技术支持的处理机可以处理所有的参数、报表打印、记录、输入显示、性能计算等数据，也就是所，电气自动化系统承当了电厂中所有数据处理工作，大大减轻了人员的负担，并提高了数据处理的速度和精确度。

变压器是电厂重要的设备，变压器一旦发生故障，对其故障检修是非常困难的。这时，如能够有效利用以电气自动化为依托的色谱分析方法，通过对故障时所产生的气体进行分析，并通过计算气体的含量比值，从而判断出故障的位置。当变压器内部出现故障时，其内部材料中会产生一氧化碳气体，在这种情况下。我们同样可以利用光谱分析方式进行检测，局部一氧化碳含量高的地方就很可能是故障产生的地方。所以说，电气自动化系统为多种数据处理方式提供了有力的硬件系统保障，不仅仅是电力供电系统中。现在之所以被称为是信息时代，就是说我们生活在一个充满数据的时代，而数据的处理都必须依靠电气自动化系统来实现，可见，电气自动化系统的重要性不可代替。

2.2电器自动化系统在汽机旁路系统中的应用。

汽机旁路系统的主要功能主要是是保证散热过多，解决锅炉最低负荷，协调汽轮机空载流量，这也是汽机旁路系统最初的设计目的。该系统由高压和低压两部分组成，在各个旁路上安装有截止阀，这些截止阀的控制系统就是电气自动化系统，电气自动化系统自动分析旁路系统中速度的大小和运行过程中所产生的力矩，来确定阀门的开度。

2.3电气自动化系统在液压调节中的应用。

随着科学技术的不断进步，电液调节系统已经渐渐被液压调节系统所控制，成为当前工业诸多领域中使用的重要技术。随着电器自动化系统的成功应用于液压调节系统中，电解液的转换速率有了明显提高，元器件的可靠性进一步得到了保证，稳定性也在逐步增强。电气自动化系统，成功的调节了汽机配套设备之间的协同关系。在电厂发电系统中，电气自动化系统有效调节了设备内的液压系统，实现了电网系统一次调频，改变了电网系统的负荷量，对整个设备的监控系统起着决定性作用。可见，电气自动化系统的应用，不仅保证了机组安全运行，并对延长机组寿命和系统经济运行具有重大的现实意义。

2.4参数控制。

目前，汽轮机的发电容量在不断提高，仪表的量程在不断增大，精确度也在日益提升，在这种情况下，保证系统的安全运转是一件非常困难的事情。这就需要在机组中设立专门的参数控制中心，以确保机组在正常运行过程中，各参数保持在合理值范围内，利用电气自动化设备合理有效的监控和处理异常情况。目前，随着监控系统功能的强大，所要控制的参数也在日益增多，系统对参数的准确度的要求也越来越高。机组所有的功能都是由参数所控制的，而参数又是由电气自动化控制系统所调节的，所以说电气自动化系统是整个机组正常运行的关键，相关人员，必须加强对该系统的检修和维护，切不可掉以轻心，而酿成不可收场的严重后果。

2.5协调系统的电气自动化。

在整个发电系统之中，锅炉和汽轮机作为整个机组的关键设备，其两者间的协调工作是非常重要的，这直接关系到机组能量的有效利用，对储能和蓄能具有总要的意义。一般来讲，电厂都会应用电气自动化的调节系统对二者的有序工作进行科学有效的控制和协调，合理存储输入能量，对能量输出严格控制，保证机组的有效工作。

3.结束语。

做好电器自动化控制系统的应用工作，符合信息化、智能化是未来工业的发展方向，是是企业能够在未来的竞争激烈的市场中赢得发展先机的重要法宝。普及电气自动化控制系统在各个领域的应用，将被列为政府相关职能部门工作的重点，这也是加快地区工业快速发展，实现经济飞跃的重要途径。电气自动化控制系统虽然已经得到非常充分的发展，但是其发展潜力和前景是非常广阔的。其发展过程中必然存在一些问题，相信随着科技的进步和相关产业的飞速发展，电气自动化控制系统会不断得到完善，并为各领域的发展提供强有力的技术支撑和保障。

供水控制系统论文范文通用篇十一

摘要：电气自动化工程控制系统在现代先进科学技术领域中是核心部分，也是现代化工业的重要目标。推动社会的全面发展和进步是未来电气自动化工程发展的目标，而先进的科学技术对电气自动化工程的发展有着非常重要的作用。本文对目前电气自动化工程控制系统的现状和它未来的发展动向进行了详细分析。

关键词：自动化工程控制系统；现状；发展趋势。

目前我国经济的迅速发展，使社会经济的各个方面都有很大的提高。我国是一个工业为主导的社会，所以加强工业发展是促进我国经济迅速发展的重要前提。电气自动化工程在我国工业经济的发展之路中有着非常大的作用，比如帮助企业提高检测的精确度和减少经济成本等。电气自动化工程控制系统还可以有效的减少事故的产生，给电气自动化工程创造一个安全的环境。也为整个电气自动化工程的顺利运行作了保障。电气自动化工程控制系统的发展是我国工业发展的重要基础，它的发展也在现代化工业发展中有着不可代替的重要作用。它能有效的控制成本，也能增强工程的安全性和检测的精准性。它不仅对企业有很大的作用，对于社会也有不可估量的价值。

虽然我国经济的迅速发展也使电气自动化技术有了很大的改善，但若是与国外的发达国家根本没有可比性。电气自动化技术在国际经济市场中的竞争越来越激烈，若想在市场中处于不败之地，我国的电气自动化技术制造和研发的机构必须根据自身的情况彻底发挥出自身的优势。

我国大部分电气自动化工程使用的系统都是分布式系统，也就是dcs。它是一种参考了旧系统集中式控制系统的所有设置而变化出来的新式计算机控制系统，不仅可靠性较强，扩充性也比较强。这些特点使得分布式控制系统广泛的运用在生活、生产的领域。随着分布式控制系统在电气自动化工程中的运用越来越多，它的缺陷也慢慢被人们所知，例如它采用模拟的传统型仪表，这让系统不太可靠，并增加了维修的难度。所有的分布式控制系统生产厂家之间没有同样的标准限制，不能在厂家之间进行维修互换；而分布式控制系统的价格也非常的昂贵[1]。

在企业管理方面，若管理人员需要企业中的财务核算、人力资源等数据，需要用规定的浏览器操作，这样不仅能够第一时间掌握企业生产活动的信息数据，保护信息数据的安全，还能有效的控制监督生产过程中的动态画面。在电气自动化系统设施等方面，微电子技术已经渐渐渗入了人们的日常生活中，原本规定的那些设备已经很少投入使用，这种环境下，设备统一的通讯能力和一些结构软件也变得十分重要。综上所述就是电气自动化控制系统中主要的信息技术。

集中控制方式是指利用一个处理器将所有功能控制起来，但由于数量过多，处理的速度也非常慢，从而导致整个机器的运行速度都十分缓慢。如果所有的电子自动化设备都要进行监控，主机的空间会越来越少，而需要监控的设备却非常多，这就导致电缆的数量大量增加，提高了投资的整体成本费用，电缆的数量过多会使传输的距离较长，对整个控制系统的可靠性产生巨大的影响。由于隔离刀闸中的闭锁和集中进行监控的连锁都是用硬接线，设备是无法继续进行功能扩容操作工作的，也会增加错误的指令，使电气自动化工程的可靠性大大降低[2]。而且反复的接线是一个比较繁琐的工作，查线和维修工作也会因此增加难度，容易因为这个问题产生错误的操作，导致整个电气自动化工程控制系统不能正常积极的进行操作。

2.1统一性发展。

若电气自动化工程控制系统能够统一的发展，可以明显提高现在的技术水准，也可以实现相关产品的周期性设计与规划，节省对产品的精准测试、调试和运行、维护等工作的检查时间。电气自动化工程控制系统的统一性发展不仅能将电气工程的开发从实行系统的固定模式中得以解脱，还能够满足发展的实际需求。接口的问题对于电气自动化工程也是十分关键的。若能实现标准化接口，就可以直接在办公室内远程操作策划方案，实现标准化接口也是保证数据能够顺利转化的重要前提。

2.2智能运行的开展。

在电气自动化项目的创新技术研发中，首先就是智能化运行的开展。如今智能机型的发展已经十分火热，智能建筑系统的模式就是分布式集成和液体化集成。思维能力、感知能力和行为能力是人类智能拥有的特殊性能力，它的发展潜力非常大，人工智能是指由人类制造出来的“机器”所表现的智能。人工智能可以带动电气自动化控制领域的革新，也能在自动化控制的领域完全发挥自身的优势[3]。人工智能能有效的促进自动化控制的发展，也推进了智能理论在控制技术中的应用，解决了原先难以解决的问题。

2.3更加安全的电气自动化工程生产。

将安全防范技术完整的集成化是工程控制系统中的发展方向之一，如何实现人、机、环境三者的安全是安全防范技术的重要目标。用户该怎样利用最低的费用实现安全方案的制定，我们可以按照等级来落实，首先在安全等级最高的领域实施，再慢慢扩散到安全等级较低的领域。在公共设施层、网络层、硬件设备、软件设备等方面对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。

随着时代的发展，对于电气自动化发展的要求也越来越高，电气自动化的未来的发展前景十分可观，我国社会的持续进展也让人们意识到电气自动化工程控制系统在社会经济发展中有非常重要的地位，因时代的需求，对电气自动化发展的要求也越来越高。电气自动化的发展前景十分的可观，人们越来越能意识到电气自动化的重要作用，对它的应用也越来越多，只有不断的创新和研究，促进电气自动化的发展，才能研制出更好的产品满足时代的需求。我国的电气自动化产业可以参考结合国内外的生产技术，发挥自身的潜力，给国人带来更高水准的体验。

参考文献：

[1]武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[j].中小企业管理与技（上旬刊），20xx（04）.

[2]祖国建，刘桂兰.高职电气自动化技术专业“六个融合”人才培养方案的研究与实践[j].学理论，20xx（08）.

[3]徐畅，毕莉红.基于现场总线的电气自动化设备.管理系统研究[j].中国军转民，20xx（z1）.