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第1篇
【关键字】自动化仪器仪表发展现状趋势
中图分类号：P335+.1文献标识码： A 文章编号：
一、自动化仪器仪表的简介
1. 自动化仪器仪表的定义
自动化仪器仪表是用于化学、物理方面的技术工具和设备，可以检出测量各种物理量、物质成分。从广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递等功能。显微镜、望远镜能使人们扩展自己的视野，体温计能让人们测量自己的身体的温度；此外，还有一些仪器仪表如磁强计、射线计数计具有特殊功能，可以感受和测量到人的感觉器官所不能感受到的数据因子。
自动化仪器仪表又被称作信息机器，因为它的主要功能是信息形式的转换，可以将输入信号转换成输出信号。信号按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。
2. 自动化仪器仪表的分类
自动化仪器仪表是多种科学技术的综合产物，有很多种类，有的按用途分类，有的按功能分类，不同的分类方法对应着不同的产品，本文主要介绍两种分类方法。
（1）按不同用途来分类
仪器仪表有各种用途，有的用在运输上，比如汽车仪表、拖拉机仪表；有的用在航空上，比如船用仪表、航空仪表；有的用在地质上，比如地质勘探测试仪器、地震测试仪器；另外随着科学技术的发展，很多仪器仪表应运而生，比如教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。
（2）按不同功能来分类
随着我国自动化技术的成熟和各种行业的需要，产生了各种功能的仪器。比如工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、记录仪表、计算仪表等；检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表等。
二、我国自动化仪器仪表行业发展的现状
自动化的内容在近10 年来随着电子信息技术和光电技术等相关学科的发展而发生了许多变化。从纵深上讲，可以涵盖从最底层的自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等到自动回路调节器、自动控制单元、各种大中小型装置控制系统到综合优化调度与协调系统和企业综合管理信息系统等。从应用的行业性质上分，自动控制系统可以分成以流程过程控制为主的过程控制系统(如各种DCS、回路调节系统等) 和以运动和传动控制为主运动控制系统( 各种逻辑控制PLC 和传动控制系统如CNC 等，工业自动化仪器仪表主要是针对自动控制系统而言。
2002 年我国工业自动化仪表制造业共有309 个企业，实现工业总产量136.24 亿元，销售收入133.75 亿元，利润总额8.99 亿元。行业综合水平总体上达到国际八十年代水平。30%的产品实现了数字化，达到国际八十年代末期水平; 约15%的产品实现了智能化，达到国际九十年代水平。品种门类较为齐全，有一定的成套能力。可能承接60 万千瓦火电站、核电站、30 万吨合成氨、30 万吨乙烯、500 万吨炼油、10000 立方米空分、4000 立方米高炉、120 吨转炉、日产30 万立方米城市煤气站、日处理40 万吨污水、日产5000 吨水泥等大型工程的控制系统和仪表成套项目。
三、当前的仪器仪表技术存在的主要问题
仪器仪表行业技术发展虽然迅速，但较国外先进的高性能、高实用性的领先技术比起来，我们还存在着10~15年的差距，当前的仪器仪表技术还存在着一定的问题：
1、自主创新成果比例过少，应用技术不足
我国仪器仪表行业的初期是通过引进国外的先进技术，近几年，也有不少科技型企业加大了自主研发力度，但从总体上说，自主创新的成果还是非常少，并且技术的实用性欠缺。对于一些关键核心工艺加工制造技术力量非常薄弱。产生这种现象的原因是因为中外合资与先进技术引进与自主研发严重脱轨。
2、中低档产品居多，研发投入不足
我国现阶段的仪器仪表产品较国外比较，大部分都属于中低档产品，产品创新能力弱，高端精准仪器仪表数量非常少。其原因是现阶段的仪器仪表行业缺少对于高端检测、数字化精进技术人才，限于各大企业和单位的指导思想和投入规模，研发投入也不够，包括设备资金、人才培养等各方面的投入。
四、我国自动化仪器仪表的发展趋势
近年来，经济全球化的发展要求技术的全球化，计算机和智能机器的发展对仪器仪表的发展有很大的促进，我国应该在现有的技术基础上，借鉴国外的微电子技术，掌握关键技术，生产更多国有品牌，提升国际竞争力。我国自动化仪器仪表技术的发展前景广阔，与国际自动化仪器仪表的发展相比，可以分为智能化、高精度化和网络化等趋势。
1. 智能化
智能化技术是仪器仪表的一种发展趋势，与国外产品相比，国内产品在智能化方面有很多不足，我国仪器仪表在智能化方面与国外存在明显差距，因此，我国应该加大创新力度，改变创新模式，在智能化方向改革创新。自动化仪器仪表的智能化是指采用大规模集成电路技术、接口通信技术，利用嵌入式软件协调内部操作，使仪表具有智能化处理的功能。采用智能化的产品可以很好的自主调节控制，利于信号的传递，提高了工业效率，更能适应国际技术的发展。
2. 高精度化
自动化仪器仪表对技术要求很高，只有高度精密化才能提升我国产品的核心竞争力。国外很多仪器仪表产品具有高精度化的特点，我国的产品在这方面明显落后，因此提高仪器仪表的精密是大势所趋，也是应对国际激烈竞争的必然选择。当前的重点是研究和发展多维精密加工工艺，精密成型工艺，球面、非球面光学元件精密加工等工艺。
3. 网络化
在国外市场以现场总线技术为代表的数字通信网络技术得到了快速发展，但是我国自动化仪器仪表在总线技术方面还不完善，许多产品功能还不完备，核心技术的掌握也差强人意，因此，网络化是我国自动化仪器仪表的发展趋势和方向。发展网络化就要充分利用计算机数字化通信技术，完成信息的转换，构造一个庞大的信息化网络，这样信号流通顺畅，更能提高生产效率。
总结
自动化仪器仪表是很多自动化元件组成的，包括各种功能的自动、智能和微型技术工具。仪器仪表有不同的用途，对应的功能也不同，有的具有测量、显示功能，有的具有记录、报警功能。近年来随着经济的发展和科学技术的进步，微电子、计算机、网络通信等日新月异发展的新技术对自动化仪表产生了深远的影响。我国自动化仪器仪表发展历史久远，随着新技术的出现不断出现新的仪器，对我国经济的发展起了很大的促进作用，从目前来看，我国自动化仪表技术发展迅速，但与国际上比起来还是有一定的差距。自动化仪表的改进有重大的应用前景，我国应该加大资金扶持力度，转变创新方式。
【参考文献】
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[2]赵群.张翔.谢素珍.李辉自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[期刊论文]-现代制造技术与装备2008(4)
[3]唐公涛.尹升宝浅谈工业自动化仪表的发展趋势[期刊论文]-科技创业家 2011(4)
[4]周骆斌.冯冬芹.褚健工业自动化仪表的发展趋势[期刊论文]-电工技术杂志 2004(3)
第2篇
关键词：配电自动化，“三遥”技术，GIS
引言
电力系统包括发电、送电、变电、配电以及相应的通信、安全自动、继电保护、调度自动化、配电自动化等设施。电力系统的根本任务，是在国家发展计划的统筹规划下，合理开发利用动力资源，用最少的支出（含投资和运行成本）为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。
一、配网自动化系统功能要求
配电自动化系统的建设经验告诉我们，系统建设的成败不在于采用的技术的先进程度，而是在于配电自动化的实用性问题。配电网属于电力输送的末端，配电线路的重要性不能和输电线路相比，但是设备数量众多。实用的新型配电监控自动化系统在技术要求上应该考虑以下几个方面：
l、功能实用化。论文大全。鉴于目前配电高级应用功能并不实用，供电部门一般在相关应用上采取审慎的态度，在建设初期中一般只进行最基本的网络拓扑功能的建设，就是到工程结束，也仅仅实现网络拓扑、潮流计算、负荷预测、安全经济运行分析及可视化展现等功能，将建设重点放在了尽量实现最大范围的配电设备监控，减轻运维工作量和系统的复杂程度。论文大全。
2、故障处理不苛求。现有配电自动化系统中没有过多的考虑线路故障的自动恢复功能。由于目前的配电模型很难搭建完整，线路现状有时也不允许供电网络的自动重构，而且在一些情况下网络的自动重构可能还会引起更大的故障，但在新建设的线路上则提出必须按照可以进行自动重构的功能要求来规划建设。论文参考。
二、系统总体设计
2.1总体原则与目标
新型实用化配电自动化系统应综合当地配网结构、设备状况、社会用电需求和可靠性指标要求等多方面因素，坚持以“经济实用、技术先进、因地制宜、分步实施、合理利用、适当改造、统筹兼顾、协调发展”为指导原则。
配电自动化系统建设的总体目标是建设一个完善的、先进的、可持续发展的配电自动化系统。能够实现配网线路故障的快速定位、隔离和恢复供电，缩短配电线路故障停电时间，为配网运行提供现代化的管理手段，提高配网运行管理水平和工作效率，提升用户满意度和客户服务水平，切实提高用户供电可靠性。
2.2系统软件配置
2.2.1配网运行监视
实现配电网络的实时运行监视。把10kV馈线沿线设备（主要指开关设备）的开关位置信号、故障指示器信号等遥信量信息，以及电压、电流、功率、电能、供电质量等遥测量信息汇总到配电自动化主站系统（或有人机交互界面的配电子站），对配电网运行状况进行监视。如发生故障，能够根据遥信、遥测信息综合分析，诊断出故障区段范围，指导工作人员尽快到达故障地点，实施必要故障处理措施。
2.2.2馈线自动化
馈线自动化是指利用自动化装置及系统，监视馈线的运行状况，及时发现线路故障，迅速诊断出故障区域并将故障区间隔离，及时恢复对非故障区域的供电。实现馈线自动化的前提条件是监控对象必须具备“遥信、遥测、遥控”的三遥技术条件，能够实施远方遥控动作。论文大全。论文参考。
2.2.3配网分析软件
实现基本的网络拓扑、潮流计算等功能，并将这些功能融合进基本的配电网的操作，如负荷转供、线路闭环监视等，并实现基本的调度作业管理及供电质量统计分析等，以加强调度操作的智能化，方便调度人员的操作，强化安全运行、经济运行。
2.2.4实时信息
主要实现配网实时信息的有效，方便管理、维护人员及时注意相关设备状况，查询、浏览各类历史及统计数据等。
三、配网运行管理系统
3.1配网运行管理与信息整合
按照IEC61970/IEC61968中规定的CIM/CIS的标准要求，以设备统一编码为基础，对供电局的相关系统，如营销系统、配网自动化、负控系统、配变监测系统、计量遥测系统、GIS系统、配网生产MIS系统、95598客服等系统数据进行集成。配电SCADA、计量、负控等系统的实时、历史数据可以根据设备所属关系在集成应用系统地理图上统一显示。论文参考。
3.2配网运行集成分析
1、多类客户停电分析
在配网运行管理系统上实现了对于用户停电的全部管理，包括预安排停电、SCADA设备故障信息、用户保障信息、错锋线路信息，通过GIS系统配变与营销系统的关联，查询用户信息，在统一的平台上实现用户停电的分析、统计，停电用户短信通知以及停电影响用户的分析。
2、停电管理
停电管理应该具有停电显示、停电模拟、停电分析、复电情况分析、辅助停电方案、统计分析预测故障等功能模块。
3、倒闸方案与调度操作票
系统具有自动和手动生成倒闸操作票的功能。调度员判断故障地点后，通过系统自动生成故障隔离/倒闸建议。调度员也可手动生成倒闸操作票，通过设定倒闸前及倒闸后的状态，根据安全规则推导出倒闸步骤。对于己生成的倒闸步骤，可以根据安全规则及设备的过负荷状态分步校验，由倒闸方案生成调度操作票。
4、供电可靠性分析
提高用户供电可靠性必须采取大量有针对性的技术、管理、电网建设等措施，可靠性相关的信息种类多、来源广、时效性强，及时、准确地获取、统计供电可靠性数据难度很大。通过集成系统可以实时获取电网运行监控系统如配网Scada、负控等的电网停电信息，依托配网GIS及配网生产MIS系统中的电网基础数据，及时、准确、可靠、一致的分析、统计电网可靠性指标数据。
3.3统计分析及辅助决策
整个配网运行管理系统中各类业务产生的信息大量而且复杂，如何在这些信息中找到业务和工作的改进方向是辅助决策应用要解决的问题。
通过综合查询，预制多个查询条件和过滤器使用户能够方便的找到各个业务集成后的信息。
通过主题信息分类，定期执行预先定义的统计分析并存储结果报表，可以有效提高统计分析的效率。
开发活动的统计报表，进行提供向下挖掘钻取的方法，使统计报表能够层层钻取深入分析原因所在。
结论
为供电企业的一个重要的自动化系统，配电自动化系统覆盖了供电企业生产的各个方面。配电自动化系统的建设，对于实现配电运行的透明化，提高供电可靠性，提高配电网的运行管理水平，以及对于配电网的规划建设，都有着重要的意义。新型实用配电自动化系统的建设，必将对供电企业提高社会服务质量，提高工作效率和企业效益，发挥巨大作用。
参考文献
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[2] 刘东.配电自动化系统试验.北京：中国电力出版社，2004
[3] 姚建国、周大平、沈兵兵等电力系统自动化2006.4：30（8）
[4] 李澎森等.配电技术概况及发展趋势.高电压技术。2008.01：34
[5] 海涛，陈勇.配网自动化的认识与实践.电力设备，2004.5（10）：64-68
第3篇
关键词：计算机技术，电压无功，自动化，应用
随着社会经济的飞速发展，居民和各类企业对供电质量和可靠性的要求日益提高，从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势，已逐步取代原来通过值班员手动调节档位和投切电容器来调整电压的方式，在维系电力系统稳定中的作用已充分展示出来。论文参考，自动化。电压无功优化自动控制装置由大量的数据采集、数据计算、数据传输、数据控制、程序执行元件组成，通过一系列自动化技术将其功能整合在一起，因此，了解电压无功优化自动控制中的自动化原理对于研究电压无功优化自动控制有着十分重要的作用。为此本文着重分析了电压无功优化控制中的自动化技术。
一、自动控制系统的结构
（一）调压方式
无功优化控制系统设计在设置母线电压限定范围后，自动对高峰负荷时段、低谷负荷时段的电压值进行适当调整，以保证在合格范围内的电压满足逆调压方式。论文参考，自动化。当电压超出额定范围时，则与同级和上级变电所的电压进行比较，然后判断出应该调节同级还是上级变电所的主变档位。
（二）调整策略
电压无功优化自动控制包含两个方面，分别是电压优化和无功优化：
1、电压优化
当母线电压超上限时，首先下调主变的档位，当不能满足要求时才切除电容器；当母线电压超下限时，首先投入电容器，当不能满足要求时再上调主变档位，总之要确保电容器最合理的投入。
2、无功优化
当系统电压保持在限定范围内后，通过系统的自动控制，决定各级变电所电容器的先后投入，使得无功功率的流向最平衡，最能提高功率因数。
二、自动化数据采集、计算和传输
作为一个自动控制系统，全面的数据采集是整个控制过程最关键的一部，其采集数据的精度和安全直接影响整个系统的精度和安全。论文参考，自动化。一个完善的无功优化自动控制系统应该能实时自动的从调度中心、各监控站采集电网电压、功率、主变档位、电容器运行状态等数据并能确保当遥测遥信值不变时不与SCADA系统进行数据传输，减少系统资源占用。
在采集到实时数据后，过往的自动控制系统都是通过“专家系统”对数学模型进行简化和分解，然后利用潮流计算和专家系统等方法进行求解。随着自动化技术的高速发展，自动控制系统能够突破优化计算难于寻找工程解的难题，采用模糊控制的算法，充分考虑谐波，功率因数摆动，电压波动和事故闭锁等因素，通过一系列精密芯片的配合计算出使电网电能损耗最小的变压器档位、电容器投入量和电网最优运行电压以供控制部件执行。
系统在数据传输上使用只与内存交互数据而不存取硬盘的内存数据库技术，既提高了数据的存取速度，又节省了硬盘使用。为了提高传输效率，系统还会根据传输数据的类型和要求的不同，自动采用不同的传输协议：使用TCP/IP协议传输大量的重要数据，使用UDP协议传输少量的广播数据。在数据传输准确度方面，子站在接受到数据后会自动向主站发送反校信号，以验证所受数据的准确性。
三、系统的自动控制
电压无功优化控制的基本过程如下：首先是主站控制系统进行电压无功计算，然后把计算得到的各级变电所的功率因数、电压的区域无功定值结果通过光纤通道传达至各级变电所的电压无功控制系统。各级变电所的控制系统周期性的把本站的功率因数、电压和接收到的定值结果比较，以判断是否越限。
为了保证电网损耗最低，主站的控制系统要不断跟紧电网运行方式的变化，随时计算出最新的区域无功定值结果并传达至各级变电所的电压无功控制系统。由于主站的控制系统计算最初的区域无功定值时需要一定的时间，这就会造成各级变电所从启动控制系统至接收到第一个信号间有一个时间段，系统定义这段时间内的定值是按照本地系统运行的。论文参考，自动化。
当主站系统遇到特殊情况（如有影响电网拓扑结构的遥信变位发生）时，能够即时撤销子站控制系统当前正在执行的区域无功定值。子站控制系统即以本地无功定值运行，待再次受到主站重新计算的定值时才转以新定值运行。论文参考，自动化。子站控制系统实时监视主站的定值下传通道是否正常，通信异常时，立即改为执行本地定值，直至通道恢复正常。论文参考，自动化。
四、系统自动化的安全保证
目前国内的一些系统仅仅只做到了一层闭环控制，安全可靠性根本无法保证。而随着自动化技术的发展，最新的系统则是采用主站和子站同时的双层实时闭环反馈控制结构。实验证明由于采用了双层实时闭环反馈控制结构，当运行中发生用户定义的需要闭锁的异常事件时，控制系统能够立即执行闭锁，符合电网结构和调度运行特点，适合各种大小电网的安全可靠运行，能更有利地保证提高电网的电能质量，其具体的安全策略如下：
自动估算电网电压，使电容器平稳投切，避免出现振荡；自动估算电压调节后的无功变化量，使主变档位平稳调整，避免出现振荡。
当需要调节的变电所的主变并联运行时，为了避免出现其中一台主变频繁调节的情况，首先调节据动率较高的那台主变的档位。应对于主变和电容器出现的异常情况，系统能够自动减少主变档位调整次数，使设备寿命增加，电网安全得到保证。当遭遇设备异常时，系统自动闭锁，而且必须人工手动来解除封锁。具体的异常情况有：电容器或主变档位异常变位；系统需要采集的数据异常；系统数据不刷新。特别的当发生10kV单相接地时，系统自动闭锁电容器的投切。为避免采集到的数据不准确，系统采用同时判断遥测数据和遥信数据的方式，提高了采集数据的准度。
五、结论
本文通过对电压无功优化控制系统的浅要介绍，分析了其包含的自动化技术，从一个侧面反映了我国电力系统自动化科技的发展，也展现了电力行业专业人才的卓越才能。本文对电压无功优化控制系统从设计思想，系统构成方面进行的论述，可作电力专业的教辅材料，也可供电压无功优化控制装置设计和运行参考。
参考文献
[1]郑爱霞，张建华，李铭，李来福，吴强.地区电网电压无功优化控制系统设计及
第4篇
关键词：变电站，综合自动化系统
近年来，随着电网运行水平的提高，各级调度中心要求更多的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况，提高变电站的可控性，进而要求更多地采用远方集中控制、操作、反事故措施等，即采用无人值班的管理模式，以提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性。基于上述原因，变电站自动化由“热门话题”已转向了实用化阶段，电力行业各有关部门把变电站自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来，各大专业厂家亦把变电站自动化系统的开发做为重点开发项目，不断地完善和改进相应地推出各具特色的变电站综合自动化系统，以满足电力系统中的要求。
变电站综合自动化系统应能实现的功能
1．微机保护。是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。
2．数据采集。包括状态数据，模拟数据和脉冲数据。
3．事件记录和故障录波测距。事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳台记录。其SOE分辨率一般在1～10ms之间，以满足不同电压等级对SOE的要求。
变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。
4．控制和操作闭锁。操作人员可通过CRT屏幕对断路器、隔离开关、变压器分接头、电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。
5．周期检测和同期合闸。该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现，也可以由微机保护软件模块实现。
6．电压和无功的就地控制。无功和电压控制一般采用调整变压器分接头，投切电容器组，电抗器组，同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动，人工操作可就地控制或远方控制。无功控制可由专门的无功控制设备实现，也可由监控系统根据保护装置测量的电压，无功和变压器抽头信号通过专用软件实现。
7．数据处理和记录。历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据。
8．人机联系。
9．系统的自诊断功能。系统内各插件应具有自诊断功能，自诊断信息也象被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心。
10．与远方控制中心的通信。本功能在常规远动‘四遥’的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等，其信息量远大于传统的远动系统。
根据现场的要求，系统应具有通信通道的备用及切换功能，保证通信的可靠性，同时应具备同多个调度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MO-DEM应相互独立。保护和故障录波信息可采用独立的通信与调度中心连接，通信规约应适应调度中心的要求，符合国标及IEC标准。
变电站综合自动化系统应具有同调度中心对时，统一时钟的功能，还应具有当地运行维护功能。
11．防火、保安系统。从设计原则而言，无人值班变电站应具有防火、保安措施。
几个问题的认识及探讨
1．变电站自动化的基本概念。变电站自动化是指应用自动控制技术、信息处理和传输技术，通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工进行各种运行作业，提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。变电站自动化的范畴包括综合自动化技术；变电站综合自动化是指将二次设备(包括控制、保护、测量、信号、自动装置和远动装置)利用微机技术经过功能的重新组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统，它是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的综合应用。博士论文，变电站。其具有以下特征：
(1)功能综合化。是按变电站自动化系统的运行要求，将二次系统的功能综合考虑，在整个的系统设计方案指导下，进行优化组合设计，以达到协调一致的继电保护及监控系统。博士论文，变电站。博士论文，变电站。“综合”(INTEGRATED)并非指将变电站所要求的功能以“拼凑”的方式组合，而是指在满足基本要求的基础上，达到整个系统性能指标的最优化。博士论文，变电站。
(2)系统构成的数字化及模块化。博士论文，变电站。保护、控制、测量装置的数字化(即采用微机实现，并具有数字化通信能力)，利于把各功能模块通过通信网络连接起来，便于接口功能模块的扩充及信息的共享。
(3)操作监视屏幕化。当变电站有人值班时，人机联系在当地监控系统的后台机(或主机)上进行，当变电站无人值班时，人机联系功能在远方的调度中心或操作控制中心的主机或工作站上进行，不管那种方式，操作维护人员面对的都是CRT屏幕，操作的工具都是键盘或鼠标。
(4)运行管理智能化。体现在无人值班、人机对话及操作的屏幕化、制表、打印、越限监视和系统信息管理、建立实时数据库和历史数据库、开关操作及防误操作闭销等方面，能够减轻工作人员的劳动及人无法做到的工作。
2．变电站综合自动化站内通信网络的建立。变电站内传送或交换的基本信息有：测量及状态信息；操作信息；参数信息。根据信息传送的性能要求，大致可分两类考虑，一类要求实时响应较高的信息，如事故的检出、告警、事件顺序记录和用于保护动作的信息，要求传送速度较高；另一类是对时间响应要求不高的信息，如用于录波、记录及故障分析的信息，可允许较长的传送时间。对于不同的数据亦有不同的安全性要求，站内通信网联系站内各个智能单元、后台监控及远方通信装置，是整个系统的关键。
3．实际工程设计的考虑。为了使实际工程工作可靠，维护方便，扩展灵活，易于用户操作和管理，在系统不同的层次，需解决不同的问题。
(1)前置智能单元。前置智能单元是系统的基层，执行系统最基本的功能，如保护、测量、控制等。我们希望这些基层模块尽量不受网络状态的影响，特别是继电保护装置，要求在无网络的状态下能完成保护的基本功能，因此在设计基层装置时，尽量采用自成—体的办法。
为了提高基层功能模块的质量，尽量采用通用化的模块，因此硬件平台的模块化设计，在基层尤为重要。本着这种思想设计出有限品种的模块，拼装成不同的功能装置，这对模块设计成本的降低、生产的组织等均具有好处。
在实际应用中，为了减少基层模块软件对工程的依赖性(即工程有关部分的软件)，一种办法将与工程有关的软件改成系统配置文件存于可擦写的存储器内，另一种办法是将与工程有关的(例如通信规约)软件用一个独立的模块来实现。
(2)网络通信层。为了保证网络层的完好，应该注意对网络层的监视，这可以从后台和前置两个层次来实现，在硬件条件比较好的地方，可以采取两个独立通讯网络工作，或同时工作，或者互为备用。博士论文，变电站。
(3)后台监控。后台监控的操作、管理、维护是系统中用户最关心的问题，为了减少用户对厂家的依赖，在后台软件的设计别要注意人机界面的友善性，操作要方便、易学、易懂，功能的开放性，当系统中功能模块的增加和减少或具有不同通信协议规约的设备加入，后台监控系统应能方便的增加及删除，操作也简单明了，不至于遇到上述问题时要修改后台软件。
第5篇
【关键词】变电所、自动化技术、无人值班、原理
中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：
所谓无人值班变电所是指对远方变电所实现遥测、遥信、遥控的“三遥”。然而，现在还不能真正实现变电所的自动化管理，例如目前的常规自动化系统还不能对远方变电所的现场环境进行实时的监视，防盗以及防火、报警的功能。图像监控系统作为一种较为新型先进的科技手段，在上世纪的90年代后期开始应用于电力系统中，并且为电力的安全生产提供了很好的辅助作用，这种系统从某种意义上对电力系统新管理模式的相关改革进度产生了较为积极的推动作用。
1 设计原则及系统结构1.1 设计原则
目前，市场上的监控系统的产品监控地理区域较小，监视点也相对较为集中，而视频信号的传输距离也较小，因而可以采用视频电缆进行传输，不需对视频信号进行任何处理。然而变电所的情况是，分布范围较散，而且之间的距离一般小到几公里，大到几十公里以外 ，这无疑已经超过了视频电缆的传输能力的范围，采用模拟方式传输视频信号显然是不现实的，因而首先就要将视频信号进行数字化，然后通过数字或模拟通讯网来进行视频信号的传输．在系统设计时，需要考虑系统的安全性、可靠性，以及经济合理性，具体的设计原则有实用性、稳定性、开放性、先进性以及标准化。
1.2 系统结构根据变电管理的实际情况，可以将图像监控系统主要分成下面三个部分：（1）远程变电所子系统
这个系统为实现图像监控的终端系统，系统的基本组成见图2，其中安装在变电所终端的主要设备由摄像机、报警探头、双向音视频采集终端、、输出控制设备音频设备以及必要的网络设备等部分，系统的主要功能为实现对图像信息的采集、压缩编码及发送等工作．（2）操作站子系统此系统主的安装位置主要在操作站端，主要的组成部分有双向音视频监控终端、可视对讲设备、音频设备、报警提示录像设备以及相应的辅助设备等，能够实现的功能是对图像信息进行相应的解压和接收，进而能够对所辖无人值班变电所的实现日常的巡视以及监控等工作。（3）主监控子系统此系统的主要组成部分为系统主站端、、局领导办公室监控中心以及相应的处室等，能够实现的功能为对所有变电所进行总体的监控。
2 设备的选型图像监控系统能够对图像实现实时传送同时能够实现即时报警，对比与其他的实时系统，图片监控系统在进行设备选型时，需要坚持的原则有选择那些质量先进、稳定可靠以及运行寿命长的设备。在应用中，要对电力系统变电所恶劣的运行环境进行充分的考虑，同时还要对系统进行了相关的改进以及完善工作。主要设备的相关性能配置 ：（1）摄像机。作为进行图像采集工作的前端部分，在系统中选用了先进的彩色摄像机，摄像机的优点有：自动调焦、带多个镜头预置点（255点）、镜头倍数高（光学22倍×电子8倍）、图像画面灰度大于8级、分辨率较高（线数≥480）、逆光补偿性能较好、抗干扰能力强。此外，摄像机的外罩还具有全天候能力，受气候的影响较少．（2）报警设备。在设计中要采用质量较高、误报率较低，并且支持485通信的报警探测器。设计要求报警控制主机的报警应该响应及时准确，同时还要具有如警笛、声光等的装置输出接口。（3）终端主机。采用图像编码器，这样能够有效地预防并且避免出现监控主机操作系统运行不稳定等现象的发生。（4）其它。选择的视频、控制及电源的电缆应该具有良好的防火抗燃以及抗拉伸的性能；同时要对整个系统进行相应的防雷、抗感应保护。在此系统种采用交直流主备电源的供电方式，能够充分保证系统运行的可靠性以及稳定性。
3 相关功能的实现图像监控系统的应用，主要功能如下：（1）远程监视。在变电所端，摄像机能够采集相应的图像信号，然后通过相应的图像采集终端对图像信号进行压缩编码进而转化为相应的数字信号，数字信号经过光纤网络传送到相应的局MIS网，这样图像信号就可以在网络上进行共享，同时各监控站可以依靠网络对相应的图像信号进行解压；从而实现实时调用远方变电所端的图像信息的相关功能。（2）安全监测。当变电所发生非法闯入、火灾等异常功能时，变电所内安装的红外防盗探头以及烟感探头会及时向报警控制器发出相应的报警信号同时汇报相应的报警发生地址，报警控制器立即切换相应的事故发生画面，开始就地录像同时及时向监控端发出报警。（3）信息交互。各变电所可以通过摄像机以及相应的多媒体工具，对当地的视频信号以及声音信号进行一系列的交互采集工作。（4）系统自检。图像控制主机定时对摄像机以及报警器等主要的设备发送相应的监测信号，对设备的运行情况进行时时的检查，进而对设备的状况进行检测。网络服务器同时定时发送相应的广播信号，对个网络各个站节点的相应工作情况进行判断，当发现相应的故障时立即启动相应的报警程序，同时在画面上进行故障信息的提示。（5）多画面显示。在图像采集终端加装相应的画面分割器等设备，这样就可以实现多路图像信息的同时上传而不产生相互的干扰，监控站端则采用相应的软解压，对图像信号进行相应的解压分频工作，这样就能够对多个不同画面进行同时显示。（6）使用权限划分。利用软件技术实现对相应权限的划分。监控系统对使用者的权限可以进行优先级管理。4 安装使用经验变电所的相应的图像监控设备有：烟感报警器、彩色摄像机、户外照明灯、红外防盗报警器以及当地监控主机等。安装工作量大、难度系数较高、危险性较强。因此，也给相应的系统的日常安装调试等工作带来了难度 ，因此可以安装在变电所的图像设备的相应的控制以及视频等相关线路都进行相应的过压保护措施。此外，图像监控系统，同样也存在着相关的缺陷与不足点，例如没有很好的户外摄像机外罩防尘措施，图像的显示效果受到网络通道以及编码技术的约束等。这些问题需要相关人士在系统的实践应用中进行思路的探索以及相应的改进和完善。5 系统运行分析图像监控系统能够将远方变电所的图像以及相应的火灾以及防盗报警信号传送到相应的监控站以及操作站，实现了视音频信号的双向传送，同时还增加了相应的可视对讲功能。。图像监控系统的投入使用，为变电所无人值班的实现起到了重要的促进作用。5.1 预防事故的发生及扩大通过相应的监控中心、操作站能够对变电所一些重要电气设备的以及户内、户外的场地环境进行清晰的监视，及时发现相应的异常情况，进而及时采取有效的措施，防止相应风险事故的进一步扩大 ，进而极大减少相应的经济损失。5.2 加速事故处理减少停电损失在无人值班的变电所，要十分重视相应的防盗、防火工作，通过图像监控系统系统能够很好的实现相应的警视联动的功能，可以对已在变电所中的各个报警探头按照相关的要求进行定时或者手动布撤防工作，一旦发生防盗报警或者消防报警的时候，这样系统能够及时向操作站以及监控中心提供相应的报警信息，同时传送相应的报警图像以及报告有关的事故概况，这样值班员能够及时做出决策。这样能够缩短相应的停电时间，同时还能够减少相应的停电损失。5.3 为事故分析提供可靠的依据当发生防盗防火报警时，该系统能够迅速将图像切换到相应的探测器相应位置。同时自动启动相应的录像系统进行事故的追踪录像以及自动存盘，便于以后进行相关的事故原因的调查分析，进而为事故的处理提供了第一手的资料。6 结语远程图像监控系统解决了变电所自动化“三遥”的功能，进而推动变电所自动化水平。远程图像监控系统运行稳定、可靠、信息准确，提高了变电站的防事故、防盗、防误操作、防火能力，能够促使相应的值班人员以及领导及时准确地了解现场情况，这样能够大大降低了无人值班变电所进行日常巡视以及日常检修的费用，进而能够产生良好的社会效益以及经济效益。
【参考文献】
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3．武斌.叶煜明农网自动化系统的现状与发展[期刊论文]-电力设备 2006(6)
第6篇
【关键词】无源光网络技术 配网自动化 应用
1、引言
随着我国电力行业改革的不断深入，我国电力行业在不断的进步和发展。我国相关部门已经加大了对电力行业的重视程度，而且我国已经加大了对配电自动化的投入。通过对当前我国电力行业的发展情况进行调查和研究，发现我国电力行业的发展存在着很多方面的问题，通过研究发现运用无源光网络技术，能够解决配电自动化运行中存在的问题。在配电自动化的实际运行中，无源光网络技术具有较高的应用价值，能够满足当前电力发展的需求。无源光网络技术的应用是配网自动化运行的重要趋势，符合时展的潮流。
2、配电自动化概述
在配网自动化的运行中，主要运用网络、计算机、通信技术集成的，配网管理、监控的中心层是配网主站，在整个配网自动化管理系统中，配网主站是主要管理和监控部分，对于管辖区配电终端监控设备，主要由配网子站负责，配网子站能够对相关数据进行集中的整理，其能把所有信息传输到配网主站。配网自动化系统底层是配网终端，其可以对相关信息进行监控、采集和处理。
在配电通信系统中，配网通信系统是重要的组成部分，配电通信系统是实现配网自动化功能的重要基础。一般配网通信系统分为上行数据和下行数据。配电通信系统能够实现配网子站、配网终端与配网主站之间信息的传输，从而对配电网进行实时控制。在配网自动化的实际运行中，通过运用先进的信息交换技术，有利于提高配网自动化运行的效率。在配网自动化运行中无源光网络技术具有重要的作用。
通过对当前配网通信系统的通信方式进行调查，发现具有多种多样的通信方式，通常包括：电力线载波通信、邮电本地网、无线扩频专线通信等等。但从本质来讲，配网通信系统的通信方式包括三种，即串口通信、无线通信、光纤通信，其中在配电网络自动化的运行中，串口通信已经得到广泛的应用，但其也具有一定的缺陷，例如其只能局限于宽带小的现状，其已经不能满足电力行业发展的需求。无线通信能够降低配电网中的经济负担，但价格昂贵。光纤通信具有较好的发展前景，可靠性较高，在配网通信中，得到了越来越多的应用。
3、无源性网络技术的概念及特点
3.1无源性网络技术的概念
无源光网技术主要是一点到多点的光纤通信技术。对于无源光网络系统而言，其最重要的组成部分包括：光线路终端、光网络单元、光配线网络。
其中提供无源光网络光纤接口的是光线路终端，其能够为其他下游的宽带进行分配，对网络管理的安全具有重要的作用。具有中间节点功能的是光网络单元，并能对上行数据进行汇总，最后将汇总的数据送至光线路终端，光网络单元还可以将下行数据送至各个光配线网络。无源光网络和用户之间的接口是光配线网络，，光配线网络有利于促进光电信号的转换，从而达到两个系统之间信息传递的目的。
在无源光网络系统中，具有不同的信号传播方式，其中上行信号主要采用的广播方式是 T D M A ，其中下行信号主要采用的广播方式是T D M 。在T D M传播下行信号的过程中，通过运用光配线网络，可以将信号分配到各个光网络单元，当每个光网络单元接收到信号时，其只能对自己需要的信号进行接收。
在上行信号T D M A 传过程中，对于所有的光网络单元而言，其使用的时钟标准是相同的，针对每个光网络单元，将其分派特定的时隙，而且只有在该时隙才可以接受和发送信号。所有的网络单元汇成光配线网络，并根据相关协议合成，最终转送至光线路终端。
3.2无源性网络技术的特点
通过对无源性网络系统进行全面的研究和了解，发现其具有较强的网络安全保护机制。具有单节点保护作用，其能够对网络某一个节点进行保护，如果网络系统某一节点出现问题，则无源性网络技术能够确保其他节点的正常运作，同时有利于避免出现多个节点失效的现象。
另外无源性网络技术对全网也具有重要的保护作用，其可以运用同样的双光平面保护机制，其光平面能够自动的进行切换，在一定程度上有利于提高网络的安全性。无源光网络具有多点结构的特点，在无源光纤传输的过程中，其传输的速度比较快，其具有成熟的技术，在运用过程中具有较强的可靠性。
在实际的配网自动化运行过程中，通过运用无源光网络技术，能够在接网的同时不使用有源设备。另外无源光网络技术设备造价较低，如果出现技术问题，对其维护比较方便。从整体来说，无源光网络技术能够满足当前配网自动化终端接入的需求，其具有重要的应用价值。
4、无源性王阔技术在配电网自动化中的应用
在配电自动化的运行中，配网通信系统主要建立在通信网络平台系统的基础之上，通常配网通信系统分为主站层、变电所层、馈线层。其中主站层的安装比较简单，其具有较高的可靠性。主站层和变电所层主要运用华为同步数字体系传输设备并进行通信。变电所层和馈线层则主要运用无源光网络技术进行通信。
通过对主站层的通信情况进行测试，测试结果显示其具有较高的成功率，在变电所层自动化的组成中，配变终端检测单元TTU是重要的组成部分，通过运用配变终端检测单元TTU，能够对配电变压器进行自动的监控，TTU能够采集电流、电压，并可以分时电量，在实际的经济运算中，TTU能够提供有效的参考，并能够有效的监控系统安全。
在变电层中，将配网自动化数据接入终端服务器，通过终端服务器，使变电所站内局域网得到连通，最后通过主站的数据和网络数据进行交换，并实现信息的调度。其中馈线层通信主要是链型网络，馈线层主要以变电所为起点，并对光线路终端进行安装。
5、结束语
近年来我国的电力设备在不断增加，针对当前我国的电力网络管理，其存在着很多的弊端。为了解决电网管理中的各种问题，需要采取新的技术推动配电自动化的运行。无源光网络技术具有强抗干扰、高带宽、等优势。在实际的电网配网的自动化运行中，通过运用无源光网络技术，在很大程度上将提高电力网络的可靠性和稳定性，无源光网络技术将得到迅速的发展，并得到广泛的应用。
【参考文献】
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第7篇
【关键词】智能化技术，电气工程，自动化，应用探讨
中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
智能技术理论是开发、研究如何延伸、模拟人的智能的理论。作为新兴的计算机科学的一个分支,人工智能技术解释了智能的实质,并在此基础上生产出一种与人类智能有相类似反应的智能机器。人工智能的研究主要包括:图像识别、语言识别、机器人、专家系统和自然语言处理等系统。电气工程主要是研究和电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、研制开发、信息处理和计算机与电子应用等领域。
二、人工智能控制器的优点
人工智能相对而言具有十分明显的优点，但是，需要针对人工智能控制的不同类型而进行分析探讨。比如，一些人工的智能器，例如模糊神经，遗传算法等总体而言，都是一种类型，属于非线形类型的函数近似器，在实际操作过程中，通过使用这样一种分类，对于总体的了解和加深对总体的认识是十分有利的，同时也有助于促进对一些控制策略的综合开发和利用。相对而言，上面所讲述的一些人工智能的函数类型近似器相对于传统的函数估计器而言，具有其独特的优势，主要表现在，在现实中很多的情况下，想要比较精确的掌握好控制对象的一些动态方程式一件很困难的事情，其过程也很复杂，在这种情况下，当控制器在对一些实际要控制对象的模型时候，会产生很多的不确定因素，这便很大程度的让设计过程中变得更为复杂，比如遇到非线性，参数的变化等，这些都是一些比较难以掌握的数据，而人工智能控制器在进行这些设计时候，一般都不需要这些控制对象的模型，只是依据这些控制对象的下降时间和响应的时间差异，人工智能控制器就能够适当的调整自身的性能。
三、电气自动化智能控制系统在电气工程中的设计理念
1.利用集中监控式设计理念。在电气自动化工程中，使用集中化的监控途径具有比较大的优势，主要表现在，首先是其维护和运行起来比较简单，其次，是受到控制站的要求相对较低，同时，相对而言，在进行系统设计时候，要相对简单一些。利用这种方式时候，很大程度上实现了集中化，将系统各个分项的功能都放到一个处理器上进行运行处理，虽然相对而言要集中了很多，但是也一定程度上加重了处理器的负担，处理器的运行速度也一定程度上会受到影响。通过笔者多年的相关工作经验了解到，当一些电气设备从运行进入到监控状态时候，伴随着监控对象的逐渐增加，我们发现，主机的冗余将会逐渐下降，电缆的数量也随之不断增加，这就一定程度的使得投资的成本也随之增加了。在此过程中，一些长距离的电缆也使得系统的可靠性受到了影响。由于隔离闸刀上面的一些操作闭锁以及一些断路器的联锁一般而言都是采取的是硬接线，同时，很多情况下，隔离闸刀上面的辅助接点有时候难以到位，当这种情况发生时候，电气工程中的很多电气设备都将会无法操作。相比而言，这种二次接线的方式是比较麻烦的，很容易发生一些操作失误，因此，集中式的监控方式在电气工程中应用时相对比较广泛的。
2. 利用远程监控式设计理念在电气工程中的应用
相对而言，远程的监控方式在整个电气自动化工程中具有比较大的优势，主要体现在，它可以节省大量电缆的增加数，同时，还能够一定程度上节约很多的安装费用，也能够节约很多的材料成本，这只是其在成本和费用上的优势，其次，相比而言，这种方式还是拥有着组态灵活的强大优势，有着十分高的可靠性，因此，受到了比较广泛的应用，但是，这种方式也存在着其局限性，主要表现在，电气工程中，各种施工的现场总线的通讯速度相对而言是比较缓慢的，加强一些电气工程中通讯量很大，因此，远程的监控方式一般而言都比较广泛的运用于电气工程中一些相对而言较小的系统监控，而一些面对全长的电气自动化系统监控则不太适合使用这种方式。
3.利用现场总线监控式设计理念在电气工程中的应用
现场总线监控可以使系统设计有针对性，对于不同的间隔采用不同的功能，这样就可以根据间隔的情况来设计。采用这种监控方式除了这些优点外还具有远程监控方式的优点，同时还可以在隔离设备、模拟量、端子柜等等方面上也有少量的减少，而且电气智能设备是就地安装的，与监控系统是通过通讯设备连接的，可以节省了电缆的大量运用，还节约了过多的投资和安装维护上的工作量，进而减少了成本。
四、智能化技术在电气工程自动化中的应用探讨
1.电气工程中电网调度的自动化
将电气自动化技术应用在电气工程中有着很重要的作用，主要就是能过实现实时评估电力系统的运行状态，并根据所积累的数据来对电力负荷进行预测，故而在此基础上将发电控制和经济调度实现自动化，但是这样的一个要求只有在省级以上的电网才给予要求。电力系统在运行的过程中要实现实时的进行数据上的采集和处理，并根据数据进行监控，且在数据支持的情况下对电网的运行状态和安全进行掌握，使其能够很好的适应现代电力市场的运营需求。
2. 电气工程中发电厂分散测控系统
电气工程中发电厂分散测控系统在实际的应用过程中一般采用的是分层分布的结构，其组成是由以太网、远行人员工作站、过程控制单元以及高速数据通讯网等等方面。而这里说的远程控制单元就是由只能做输入和输出的模件与可冗余配置上的主控模件一起共同组合而成，且主控模件又是通过冗余智能上的输入与输出和总线上的输入与输出来进行通讯的。其中过程控制单元是可以直接用于生产运行过程中的，并且直接接受热电偶、热电阻、开关量和现场变送器等等设备上的信号，还可以再运算完成以后在对设备的运行状态和参数来进行实时的打印、显示和信号的输出，以此来直接驱动其执行机构，最终实现电气自动化在电气工程中的生产运行过程的联锁保护、控制和检测等方面的功能。
3.电气工程中变电站的自动化
电气工程中的变电站应用的是自动化技术，其主要的目的在于取代人工操作、人工监视和电话通讯，并根据相应的情况来加强对变电站的监控能力，并且还可以实现在变电站上运行的水平和效率都有所提高。这也就是说，变电站中应用自动化技术就是为了全方位的，多层次的来监视变电站各种电气设备的运行状况，完成有效地控制。该自动化的特点有：以全微机化的设备来代替以前使用的电磁装置，并实现计算机屏幕化操作上的监视，在数据传输过程中实现自动化运行的管理和统计记录，是利用计算机电缆来代替电力信号的电缆来实现的。
五、结束语
智能化技术是先进科学技术成果的结合体，对电气工程自动化的控制具有十分重要的意义，在电气工程施工过程中，要加大对智能化技术的应用和推广，如此，可以更好的促进我国电气工程的快速健康发展。
参考文献：
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第8篇
传统电视发射机需人工定时监测、手工记录，这样人工值班方式劳动强度大，容易误操作，造成停播事故。近年来，我台发射机的固化、数字化逐渐完成推动了发射台播出自动化的成熟和完善。新购电视发射机具备远程监控相应的控制部件，并在此基础上采用自动化控、检测技术和计算机网络技术，对电视发射机实施本地及远程遥控，对发射机运行参数和运行状态进行实时监测，实现电视发射的自动化，做到有人值班、无人值守，甚至无人值班。
近几年，购买了4台全固态发射机，在此基础上与北京崇远信达科贸有限公司合作实施我台电视发射机房的智能化监控系统。
1 智能化监控系统的主要功能
1）本地远程遥控电视发射机，包括自动开、关机状态控制，重点参数的调整、模拟量开关量的获取，主备激励器自动切换；
2）实时监测，显示发射机各单元的重要运行参数、实现超限报警、故障报警、故障自动定位，故障自动记录，故障查询；
3）利用视频插入测试行信号，实现对发射机的主要视频指标进行实时监测；
4）系统是有报警功能，当出现设备故障或参数超限时，系统做出声光报警及发手机短信报警；
5）可控制巡检，排障、报表等日常事务，可根据运行参数，分析设备的状态，提出维护建议，防患于未然；
6）发射台内部联网，各机房实现数据共享，所有数据通过以太网专线传输到监控中心，以便中心人员实时了解情况；
7）组网方式灵活，可根据用户条件使用现有网络；
8）完全兼容数字电视发射机测控要求。
2 发射机监控系统
发射机参数采集控制采用“分布式”的控制结构，即每一部发射机对应一个采集控制器，采集控制器可以脱离计算机系统独立工作，并且整个发射机监控系统不对发射机的正常工作产生任何干扰。采集控制器之间无任何依赖关系，某一个采集控制器出现故障，不影响整个系统的运转。
采集控制器是监控系统与发射机之间的桥梁，它负责采集发射机的相关工作参数，同时可以接受远程控制指令对发射机进行遥控操作。它内涵时钟系统可根据预设的时间参数对发射机进行遥控操作，自动开关机操作。且预留了进行自动倒天馈操作的接口，为将来的功能扩展奠定了基础。
图1 发射台自控结构框图
3 信源自动控制及监视监听
发射台站的每套节目都规划了两路信号源。通光缆（微波）的发射台站以光缆（微波）信号为主用，卫星信号为备用。不通光缆（微波）的台站使用两路卫星信号源为备份。
计算机辅助广播电视监控系统为每套节目预留了四路信源输入通道，现在发射台信源主要是光纤、卫星主备两路信号。主通道信源（光纤）为发射机优先选择信号，智能切换器实时判别主备两路信源的状态。通过分配器为监视监听系统提供信号。同时信源处理系统支持远程数字遥控以及本地手/自动切换。
4 电视信源视音频信号的处理
视频信号的判别是依靠对同步信号的检测以及对RGB信号数字化后的分析判别，一旦检测不到同步信号马上做视频信号丢失处理，RGB量化后的数据通过特定的公式计算出亮度参考值，如低于设定的阈值则认为是图像黑场，进入延时判断，一旦在一段时间持续为黑场的情况则认为视频丢失。
音频信号的判别需要两个必要条件，第一实时判别音频信号的电平值，一旦发现低于设定阈值则此条件满足，第二个为时间条件，也就是说在设定的时间段内第一个条件持续满足，则第二个条件成立。当两个条件同时满足时这时我们认为该通道音频信源丢失。
主路信源丢失将自动切换到备用信源上，一旦主路信源恢复智能切换器的输出信号将自动切回到主路信源上，同时具有主路信源可任意设定以及断电主路直通的功能。
5 电视信号本地及远程监视监听
电视节目信号监视监听分为两种形式，本地监视监听、远程数字监视监听，监视监听的信号包括每套节目的光纤信号、卫星信号、发射机输入信号、无线解调信号，本地监视监听通过多画面分割器将不同节目，不同信源的画面集中监视，通过切换多画面切换器选择单画面或多画面的监视监听方式。
远程监视监听是将发射台多画面分割器的信号进行数字化处理，通过网络传送到远端，远端客户端工作站运用数字解调技术监视视频图像监听伴音的声音。远程监视监听系统核心设备就是视音频多画面切换器以及视频数字编码服务器。运用一路MPEG4带宽传送多个视频画面，为了使画面更加清晰，我们采用HALF DI画面分辨率，因此为远端解调画面的拉伸放大奠定了基础。多画面的远程传输为的就是在一个画面内同时监测多个环节的视频画面，远端的监视软件可以根据需要独立显示多个画面中的任一个画面图像，同时播放该画面的伴音。远端的监视软件在显示多画面方式时也可以根据远程选择监听多个画面中任一路的伴音。
6 报警系统
台内报警分为两种形式，第一种以警铃的形式，一旦有报警信息则警铃鸣叫，第二种为短信报警方式，用户可以预设接收人的手机号码，用户可以设置报警信息的文字内容，一旦有报警信息，报警器将按预设的手机号码顺序逐个发送（报警的内容包括：发射机故障报警、信源故障报警、停电报警等。）
7 结语
第9篇
关键词：脱溴加氢 温度 压力 流量
一、自动化控制现状
自动化控制是整个化工行业发展中在技术应用方面的非常重要的组成部分，加强化工自动化建设，不断提高化工行业的自动化控制水平是我国化工行业适应世界化工自动化控制的发展趋势，同世界化工行业技术与市场接轨的重要措施。实现化工自动化控制，不但有利于提高我国化工企业的技术水平和经营管理水平，提高劳动生产率，而且有利于化工企业降低能耗及生产成本，提高化工产品的品质，为化工企业创造良好的经济效益及社会效益。近几年来，化学工业企业的发展规模越来越大，技术水平也越来越高，新材料、新工艺、新技术的采用范围越来越广，再加上自动化控制技术的实践及业界对自动化控制技术重视程度的提高，化工行业的自动化控制显得越来越重要。化工自动化控制的发展趋势一是自动化技术水平越来越高，二是化工企业规模越来越大，因此，化工自动化控制的发展必须服从和服务于化工企业发展的大局，不断适应化工企业发展的需要，不断提高化工自动化控制水平。
二、脱溴加氢工艺
1.工艺原料
本脱溴加氢工艺主要原料是以缓冲液（缓冲液由吡啶、醋酸铵、乙醇和水配制）、乙醇、上溴物等为原料，在催化剂活性镍的作用下，通入氢气进行反应，得到产品。
2.工艺控制流程
2.1将乙醇导入脱溴反应罐，开搅拌投入上溴物，加热升温至30℃，加冰醋酸5升，停搅拌。
2.2抽真空至反应液有气泡产生，冲入氮气至常压，如此三次后加活性镍（活性镍与空气接触会发生氧化反应，甚至自然，在反应中杜绝与空气接触）， 投完活性镍用乙醇冲淋后关上投料口。
2.3开真空，在真空度≥-0.08MPa抽气5分钟，关真空通氢气使罐内压力≥0MPa后，关氢气开真空在真空度≥-0.08MPa抽气5分钟，如此重复三次后，继续通氢气，当罐压为0.12MPa后调小氢气流量，调小氢气流量。
2.4开搅拌，开始滴加缓冲液（缓冲液由吡啶、醋酸铵、乙醇和水配制），罐内温度控制在40-46℃，罐内压力≤0.10MPa、2-2.5小时滴加完毕，继续通氢气保温，反应温度控制在40-46℃，时间2-2.5小时，结束后停通氢气。
2.5按氢气置换方法进行三次氮气置换，放空至罐内压力为0 MPa，水浴升温至70℃，停搅拌静置30分钟，通入氮气，将上清液压入浓缩罐中，放空至罐内压力为0 MPa开罐盖，用甲醇淋洗脱溴罐罐顶、罐壁、搅拌及其它罐内附属物，然后开抽滤器底阀抽滤洗液，并继续用甲醇冲洗罐顶、罐壁、罐底、搅拌及其它罐内附属物，将活性镍完全洗入压滤器中。再用少量（5～10L）水重复上述冲洗，关抽滤器底阀和脱溴罐底阀，打开压滤器盖，收住滤袋口提出活性镍放入水槽。
三、工艺中的危险性
本工艺中，存在危险性较大的危险化学品：氢气、乙醇、镍
1.氢气（加氢工艺2009年6月12日公布首批重点监管的危险化工工艺目录，必须安装自动化）：
a.反应物料具有燃爆危险性，氢气的爆炸极限为4%—75%，具有高燃爆危险特性；
b.加氢为强烈的放热反应，氢气在高温高压下与钢材接触，钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物，使钢制设备强度降低，发生氢脆；
c.催化剂再生和活化过程中易引发爆炸；
d.加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时易引发着火或爆炸。
2.乙醇
易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
3.镍
危险特性：其粉体化学活性较高，暴露在空气中会发生氧化反应，甚至自燃。遇强酸反应，放出氢气。粉尘可燃，能与空气形成爆炸性混合物。
四、自动化安装
本工艺中主要考虑控制氢气的浓度（氢气爆炸极限比较宽，容易发生爆炸），反应温度（本反应是放热反应，热量控制不好，容易引起反应釜发生爆炸），将脱溴加氢反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，设立紧急停车系统。当加氢反应釜内温度或压力超标或搅拌系统发生故障时自动停止加氢，泄压，并进入紧急状态、安全泄放系统。
1.温度的报警和联锁
在加氢反应釜内的PT100（0～100℃）铂电阻，检测、显示反应温度。当反应温度达到或超过设定限时，即给出一个信号自动报警（现场以及控制室），当反应温度达到或者超过设定上限时，给出一个通、断信号到夹套控制阀以及冷却水控制阀，关蒸汽开冷却水；当反应温度降到设定上限值以下，再关闭控制阀切断冷却水，从而正确控制反应温度。当反应温度达到或超过设定上限时，给出一个通、断信号给氢气管道上的氢气控制阀，关闭氢气。
2.压力的报警和联锁
通过安装在加氢反应釜上的压力变送器，检测、显示釜内压力。当压力达到或超过设定值时，给出一个信号自动报警（现场以及控制室），当压力达到或者超过设定上限值时，给出一个通、断信号到氢气管道上的氢气切断阀，关闭阀门，切断氢气。脱溴加氢釜压力达到或超过设定上限值时，给出一个通、断信号到脱溴加氢釡主动放空切断阀，打开阀门，脱溴加氢釡高空泄放。
3.紧急冷却系统
当反应温度达到或者超过设定上限时，给出一个通、断信号到夹套控制阀以及冷却水控制阀，关蒸汽开冷却水；当反应温度降到设定上限值以下，再关闭控制阀切断冷却水，从而正确控制反应温度。
4.搅拌的稳定控制系统
通过检测搅拌电机上的电流，检验脱溴加氢釡的搅拌稳定性，若搅拌出现异常则产生相应的联锁动作，并且产生报警，让操作人员去检查现场。
5.氢气紧急切断系统
当反应温度达到或超过设定上限时，给出一个通、断信号给氢气管道上的氢气控制阀，关闭氢气；当压力达到或者超过设定上限值时，给出一个通、断信号到氢气管道上的氢气切断阀，关闭阀门，切断氢气。
五、论文小结
脱溴加氢工艺通过安装自动化控制系统，将反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁，可以提高工艺的安全性，迅速减少事故发生，避免工人操作失误。工艺中对反应釜内空气的浓度，并未精确的数据，虽然通过向反应釜内通入氮气，控制反应釜内的空气浓度，但仍然有安全隐患，值得继续研究，寻找解决办法。
参考文献
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第10篇
论文摘要:文章要介绍的是变电站综合自动化系统的发展趋势和重要性，提出了变电站综合自动化基本概念，并对系统结构、通讯方式和能实现的基本功能及变电站自动化的发展前景进行分析。
一、概述
电网是一个不可分割的整体，对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用，对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，已经成为必然趋势。另一方面，保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。发展和完善变电站综合自动化系统，是电力系统发展的新的趋势。
二、系统结构
目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言，大致存在以下几种结构：
（一）分布式系统结构
按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计，采用主从CPU系统工作方式，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题，提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构，较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来，显示出强大的生命力。目前，还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。
（二）集中式系统结构
集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I／O接口，集中采集变电站的模拟量和数量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式，这种结构有以下不足：
前置管理机任务繁重、引线多，降低了整个系统的可靠性，若前置机故障，将失去当地及远方的所有信息及功能。
软件复杂，修改工作量大，系统调试烦琐。
组态不灵活，对不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必须另行设计，工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。
（三）分层分布式结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级——间隔层(间隔单元）的二层式分布控制系统结构。也可分为三层，即变电站层、通信层和间隔层。
这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点：
可靠性提高，任一部分设备故障只影响局部，即将“危险”分散，当站级系统或网络故障，只影响到监控部分，而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行；段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断，比如长期霸占全站的通信网络。
可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用。站内二次设备所需的电缆大大减少，节约投资也简化了调试维护。
三、常见通讯方式
目前国内常采用以太网通讯方式，在以太网出现之前，无论RS-232C、EIA-422/485都无法避免通信系统繁琐、通讯速度缓慢的缺陷。现场总线的应用部分地缓解了便电站自动化系统对通信的需求，但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘，以太网的应用，使通讯问题迎刃而解。常见的通讯方式有：
双以太网、双监控机模式，主要是用于220-500kV变，在实现上可以是双控机+双服务器方式，支撑光/电以太网；单以太网，双/单监控机模式；双LON网，双监控机模式；单LON网，双/单监控机模式。
四、变电站自动化系统应能实现的功能
微机保护：是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能：故障记录；存储多套定值；显示和当地修改定值；与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息，动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值，校对时钟等命令。通信应采用标准规约。
数据采集及处理功能：包括状态数据，模拟数据和脉冲数据
状态量采集。状态量包括：断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统，也可通过通信方式获得。模拟量采集。常规变电站采集的典型模拟量包括：各段母线电压、线路电压，电流和有功、无功功率值。馈线电流，电压和有功、无功功率值。
事件记录和故障录波测距。事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录。
变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。
控制和操作功能。操作人员可通过后台机屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。
防误闭锁功能。系统的自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能，并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能，方便维护与维修，可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查，能快速发现装置内部的故障及缺陷，并给出提示，指出故障位置。
数据处理和记录。历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据，主要有：
断路器动作次数；断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数；输电线路的有功、无功，变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大，最小值及其时间；独立负荷有功、无功，每天的峰谷值及其时间；控制操作及修改整定值的记录。
根据需要，该功能可在变电站当地全部实现，也可在远动操作中心或调度中心实现。
人机联系系统的自诊断功能。系统内各插件应具有自诊断功能，自诊、断信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制中心的通信。
本功能在常规远动“四遥”的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等，其信息量远大于传统的远动系统。还应具有同调度中心对时，统一时钟的功能和当地运行维护功能。
第11篇
关键词：自动化技术，纺织工业，应用
随着我国纺织工业持续快速的发展，现代纺织技术将以电子信息技术为主导，以智能化生产为主要特征，进入90年代以来，现场总线技术以及基于该技术的控制系统在国内外引起人们高度重视，成为世界范围内的自动化技术发展的热点，它综合运用了微处理器技术、网络技术、通信技术和自动控制技术，将微处理器置入现场自控设备，在没有人的直接参与下，机器设备或生产治理过程通过自动检测、信息处理、分析判定自动地实现预期的操作或某种过程。对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、治理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗和确保安全等目的。论文参考网。正是由于自动化技术在纺织工业上的广泛应用，推动着纺织新工艺、新技术的不断成熟和推广，日益改变着世界纺织工业的生产技术面貌。
一、基于现场总线技术的纺织生产控制系统
现场总线是当今3C(Computer、Communication、Control)技术发展的结合点，也是过程控制技术、自动化仪表技术和计算机网络技术发展的交汇点，是信息技术、网络技术的发展在控制领域的集中体现，是信息技术、网络技术延伸到现场的必然结果。纺织工业的信息化建设是未来几年纺织工厂的追求和建设重点，而数字化的纺织生产体系正是其不可或缺的基础。它将全面提升纺织工厂的管理水平，对工厂的技术、质量、经济和服务推动的进步都将产生直接的明显的推进作用。
数字化的纺织机械采用现代先进的控制技术：以CPU为核心的控制器，以电力电子技术为基础的新型驱动技术，以现场总线技术为代表的网络及高速数据通讯技术。实现数据的实时准确采集和高速传输，实现分布式、现场化和抗干扰性能的提高，实现生产过程的自动化、智能化，完成纺织机械与现代先进控制技术的结合，为纺织企业的信息化从设备层打下坚实的基础。
现场总线控制层是各种生产信息的来源。各种棉纺、织造、印染机械的控制器只要具有现场总线通讯接口，通过适当的编程，就可以将机械的运行数据实时传送到监控系统。现场总线监控层完成车间级设备检测和控制。应用组态软件编程和现场总线网络，整合车间内各个单台机械设备控制系统，以清晰友好的人机界面实现全车间设备的生产状态、产量、效率的监视，同时还可以对设备的工艺参数进行统一设置，故障报警、参数记录、显示历史趋势和实时曲线，生成和打印各种生产报表。管理层是工厂级的信息管理系统。控制系统均可以按照用户的需求，通过多种总线、工业网络建立数据库，对数据进行处理并分类送到各个管理部门，实现数据的查询、统计、分析和数据报表。现场总线信息层将控制过程、信息管理、通信网络融为一体，实现数据共享，有关人员登陆到Web服务器，就可根据各自的权限监控到生产现场的设备的运行情况。
二、PLC、变频器、人机界面三大自动化产品大量应用
PLC、变频器、人机界面三大主要自动化产品的应用面已经覆盖到我国纺织机械行业的纺纱设备、织造设备、非织造布设备、染整设备、化纤设备等绝大多数设备领域，用于构成纺织机械设备的控制系统。近年来纺织机械每年新机配套用的三大自动化产品需求量均已达到相当的规模：变频器的主机配套用量约为15万台以上，如果再加上纺织企业的老机改造和公用工程的需求，整个纺织机械行业变频器的年需求量约为20万台以上；PLC的主机配套用量约在7万套以上，整个纺织机械行业的年需求量在10万套以上；人机界面是PLC的“姊妹产品”，一般情况下，采用PLC的设备必用人机界面，因此其年需求量接近于PLC，目前纺织机械正在逐步以触摸屏人机界面替代文本式人机界面。
三、单轴驱动、多电机同步传动技术得到广泛应用
纺织机械行业机电一体化的主要技术特点就是单轴驱动和多电机同步传动技术，目前该技术已经广泛应用于我国纺机的整个领域。这项技术的应用使得机械结构简化、工艺调整方便，可以充分满足工艺对设备的要求，同时适应高品质、多品种、小批量的市场需求。具有代表性的纺织机械如粗纱机，国内各纺织机械厂均推出四轴单独驱动的新型粗纱机，已成为粗纱机竞争的技术标志；又如国内各纺织机械厂推出了七轴单独驱动的浆纱机，该机实现了对纱线伸长率、卷绕张力等工艺参数的精确控制，为后道工序提高无梭织机织造效率创造了有利条件。
四、过程控制技术应用逐步深入
4.1自动化技术应用于清梳联设备，保证了成纱质量和稳定性
国产清梳联设备配用的高产梳棉机采用混合环控制，对喂入棉层的厚度进行检测，控制短片段不匀；采用喇叭口压力检测或采用凹凸罗拉、阶梯罗拉检测输出棉条的粗细，控制长片段不匀。论文参考网。两处检测到的信号，送入控制器经计算机运算，控制给棉罗拉的速度，达到自调匀整的目的。清梳联单机和全流程采用的光电检测、压力传感、位移传感、信号转换、伺服系统控制、计算机处理、变频凋速、自调匀整、计算机综合监控等技术提高了全流程运行的稳定性、可靠性，保证了全流程连续、同步、平稳运行，使输出棉条长片段、超长片段、甚至短片段的均匀度都能稳定在一定范围内，从而保证了成纱质量和稳定性。
4.2自动化技术应用于并条工序，稳定了棉条支数
国外产的RSB-D30型并条机及HSR-1000机，除配有开环或闭环自调匀整装置以外，还配有质量监控系统，发生质量超限故障立即停车报警，自调匀整装置很灵敏，传感器对棉条发生的探测信号可保持每1.5～4mm匀整一次，这相对于高速并条机，单位时间里控制频率很高，匀整频率达毫秒级，因此棉条均匀质量高，可将土25％的棉条均整到土1％以内。这种并条机生产的棉条不必再由试验室控制支数偏差，因此在组成新的转杯纺工艺过程中可不再考虑棉条重量偏差的离线检测试验。
4.3自动化技术应用粗纱机，改善粗纱条干水平
新型的粗纱机均由计算机控制多台变频器，交流伺服驱动器，再分别控制多台电动机的同步传动系统，从而简化了复杂的机械结构，取消了锥轮变速装置、三自动成形机构、计长装置等。利用计算机储存多品种的最佳工艺，更换品种十分方便；采用传感技术，检测纱线张力，通过计算机实现张力控制；采用计算机软件来完成粗纱的卷绕成形功能和实现经轴、织轴的理想卷绕，使机构简化，操作方便，性能改善，质量提高，提升了设备的档次和水平。
4.4自动化技术应用于环锭纺纱系统，使之向全流程连续化生产发展
自动化程度的不断发展，使环锭纺纱技术进入了新的发展阶段。有些机型将检测结果通过变频调速直接改变工艺参数，简化了机械结构，有的机型通过检测、显示还能直接匀整输出纱条的质量。操作自动化发展到了更高的水平，自动清洁、自动调速、定位停车、自动落卷、自动落纱、自动换筒、自动接头、自动排除落棉等等，凡是需要人工操作的部位和动作，都尽可能地实现机器自动操作。不仅减少了操作治理人员，减轻了劳动强度，提高了劳动生产率，更为重要的是，由机器代替手工操作，消除了人为因素对生产的影响，提高了操作的可靠性和稳定性，因而保证了产品质量。论文参考网。在大幅度提高单机生产水平和操作自动化的基础上，环锭纺纱正向全流程连续化生产发展。
4.5新型气流纺纱机已基本上实现了生产自动化
微机控制的纺纱系统可以自动检测、显示各种生产参数并自动打印。可以自动检测和记录纱线条干，并能超限自停，能按设定要求自动控制纺纱长度。还设有接头质量自动检测装置，号称无疵点接头。此外，如纺杯自动清洁、自动落筒、防叠装置、上腊装置、机台自动启动装置等都有利于提高产品质量，方便操作治理，提高劳动生产率。
4.6自动化技术应用于无梭织机，实现织造生产自动化
自动化技术的推广应用，使无梭织机的技术水平和品种适应性不断创造新水平，使织机操作实现了自动化，如开关车的程序控制，定期自动加油，利用微机自动收集、显示织机的各种生产参数和运行情况，包括速度、产量、效率、停台及原因分析、织轴经纱存量、在机织物卷装等等，因而提高了治理水平，提高了生产效率；电子送经和电子卷取组成了经纱张力的自动控制，基本上消除了纬向疵点；电子选色，微机自动变换织纹组织，集中改变织物图形，通过单机和中心控制台的双向通讯还能实现群控；有些机型还能自动排除纬向疵点。
降低生产成本、提高产品质量是纺织企业普遍关心的问题，自动化技术、计算机技术及网络技术的迅猛发展为传统的纺织工业提供了良好的技术支持，也正好为解决这两个问题起到了关键作用，将有效保证产品质量和减少用工数量，提高纺织企业的效率。
第12篇
关键词：自动控制系统功能，改进
1 前言
莱钢三座120吨转炉烟气净化及煤气回收采用干法除尘技术，干法除尘系统的设备在布置上基本分两部分：蒸发冷却器在转炉跨内，静电除尘器、风机、液压站、放散烟囱和煤气冷却器分布在厂房外。其中的每个设备都非常重要，哪个设备出现了问题都将影响整个系统的进行，而这些设备的维修需要一个漫长的过程，因此原有的控制系统已不能适应转炉炼钢生产的快速节奏和环保要求，为此我们通过研究，对其自动控制系统进行改进，对于三座转炉公用的斗式提升机和刮板输送机，增加一套备用细灰运输系统，蒸发冷却器部分增加一旁通管路，当主管上的水调节阀和切断阀出现故障时切换到主管，从而不影响烟气的冷却，新上一套4#静电除尘器系统，哪个炉子的静电除尘器出现问题时可以切换到4#静电除尘器，新上一套备用风机系统和4#风机切换站系统，哪个炉子的风机出现问题时可以切换到备用风机系统或4#风机切换站系统，从而不会影响生产的正常进行。
2 工艺流程简述
转炉炼钢过程中，氧气与碳反应生成具有高含量一氧化碳的尾气。由于与工艺相关的原因，加热期间的烟道气流量、烟道气成分和温度是不同的。在高热的转炉烟道气可被有效使用之前，必须对它进行冷却和除尘。离开转炉的主烟道气在余热锅炉中得到降温，出口可得到约为850℃的烟道气平均出口温度。水被直接喷入要被冷却的烟道气流中。应将喷水速率选择为能确保被转炉热烟道气完全汽化，同时借助于双介质喷嘴实现水的雾化。除了冷却转炉烟道气之外，由于烟道气速度减速和用水滴湿润粉尘的缘故，出现集尘。被收集的粉尘量取决于转炉工艺及在吹氧阶段添加石灰的速率和时间。从蒸发冷却器出来的200℃左右的烟道气进入静电除尘器。静电除尘器包括并排布置的集电电极和呈缺口的条状电极状的放电电极。在静电场的作用下，气体离子向地迁移，导致电流流动。这些负气体离子的一些依附在粉尘上，从而使它们依附在集电电极上。然后通过规定的间隔时间通过振打使粉尘沉积下来。为了防止粉尘沉积或湿度引起电飞弧，对静电场的绝缘子要进行加热。利用可调速的轴流风机实现烟道气的吸入控制，并根据气体分析仪检测的CO浓度来控制切换站将煤气送至烟囱或煤气柜，实现放散或回收的快速切换。论文参考，改进。图1简单的表示了干法除尘的工艺流程图
图1 干法除尘工艺流程图
3自动控制系统功能
3.1系统的控制功能和特点
整个干法除尘自动控制系统的一级自动化（基础自动化）采用SIMATIC S7－400PLC系统作为系统的中心，系统软件选择SIMATIC WINCC6.2和STEP7 5.4作为监控软件和编程软件，与转炉本体、余热锅炉等自动化系统进行联网通讯，组成以太网光纤环网，实现PLC与上位机之间的信号的传输、报警和数据采集等。根据干法除尘设备分散的特点，PLC按设备分布区域划分为主站和从站，从站为主PLC的远程扩展单元，主站放置在干法除尘电磁站内，控制蒸发冷却器及相应的排灰等的蒸发冷却器从站放置在主控楼的PLC室内，采用SIMATIC S7－300PLC系统，通过光缆与主站进行通讯，其它分站通过IM460-0和IM461-0接口模块与主站进行通讯。论文参考，改进。其中蒸发冷却器的旁通在PLC室的从站上，备用细灰运输系统、备用风机、4#静电除尘器、4#风机切换站系统在干法除尘公用PLC上，公用PLC亦分为主站和从站，均放置在干法除尘电磁站内，其中煤气冷却器部分的从站采用SIMATIC S7－300PLC系统，通过PROFIBUS电缆与主站通讯，其余两个从站通过IM460-0和IM461-0接口模块与主站进行通讯。另外三座转炉公用的斗式提升机和刮板输送机的控制在1#炉干法除尘PLC上，因此在进行1#炉干法除尘PLC维护时注意，只有在确认另外两个炉子都没有使用的情况下，才能对其PLC进行断电等操作。
3.2蒸发冷却器的喷水控制
首先应进入吹炼的准备阶段（加铁水或二次吹炼信号），在画面上反映为第三阶段（PHASE3）在第三阶段的基础上氧阀打开，开始吹炼，进入第四阶段（PHASE4）。氧阀打开后，蒸汽阀立即打开。论文参考，改进。同时因为炉内的碳氧反应，烟道气温度开始上升，当EC入口高于300度时，水阀打开，开始对烟道气喷水进行降温，此时调节阀的开度保持在默认值（开度50％，可调）。15秒后，水量调节控制器打开，再过5秒后，温度控制器（PID调节块）被激活为自动模式。吹氧结束后，一旦EC的入口温度低于预设值（默认为250度，可调），水阀关闭，温度控制器回到手动模式，水量调节控制器关闭。水阀关闭20秒并且停止吹氧120秒后，蒸汽阀关闭（为了保证系统中剩余的水被完全雾化）。进入第四阶段后（PHASE4），过90秒，自动进入第五阶段（PHASE5）：吹氧。在氧气阀关闭以后，系统认为一个冶炼周期结束，自动进入第六阶段（PHASE6）：吹氧结束。该阶段自我保持100秒后回到第一阶段（PHASE1）：停止冶炼。等待加铁水信号或二次吹炼信号来到时，再次进入第三阶段，重新开始一个循环。
3.3转炉的烟气流量控制
为了适应炼钢工艺，将炼钢过程分为不吹氧、预热、开始吹氧、吹氧、吹氧结束、炉口清理等六个阶段，分别设定各阶段由轴流风机的变频器控制的烟气流量，根据该设定值和炉口压力来实现转炉烟气流量的控制。
将吹氧量与炉口压力控制器的输出信号相乘所得到的值，加到各阶段烟气流量设定的串级比例控制器上。论文参考，改进。如果吹氧速度发生变化，这种比例控制能够通过炉口压力控制器的输出信号，确保烟气的流速在相同的比例上立即得到适应。
炉况的变化以及炉气温度等所导致的余热锅炉中的压力变化通过压力控制器对吹氧速度和烟气流量之间的比例关系加以修正来进行补偿。测量的烟气流量根据标准的条件进行压力和温度校正。此外，将喷入蒸发冷却器的水蒸汽含量从校正后的烟气流量中扣除，使得受控变量能够代表标准条件下干态的烟气流量。
烟气流量控制器的输出信号经过变频器控制轴流风机的转速。
3.4 切换站的压差控制和钟形阀的位置控制
在炼钢过程中，烟气放散或回收是由CO的浓度条件来触发切换的，通过切换站的两个分别通往煤气柜和烟囱的钟形阀的开启来实现控制。论文参考，改进。
在放散转回收之前，首先通过烟囱钟形阀对风机下游的压力进行憋压，直到高于煤气柜一定的压力才能进行回收操作;当回收切换至放散时，也必须保持一个小的正压，以防止煤气从煤气柜倒流，因此针对这两种不同的切换方式，在程序中也必须由具有两个不同设定值的差压控制回路来控制切换过程，该控制器的输出信号控制烟囱钟形阀的开度调节，使煤气柜钟形阀前后的压差达到相应的设定值，从而保证煤气在正常切换或紧急快速切换过程中均能实现无压力扰动切换。LT系统的烟气切换所需时间仅为8秒，如在作业过程中发生事故，烟气流可在3秒内被迅速地从通往煤气柜切换到通往火炬的通道里。论文参考，改进。
3.5 原控制系统与备用系统的切换
蒸发冷却器系统当水切断阀或切断阀出现故障时，可以切换到旁通，通过点击蒸发冷却器画面上的主管/旁通按钮来实现，旁通管路上有水流量计，切换以后则旁通的水流量参与喷水流量调节。
当三座转炉公用的斗式提升机和刮板输送机出现故障时，可以切换到备用细灰运输，通过切换到备用细灰运输画面启动设备来实现。
静电除尘器系统出现故障时，可以切换到4#静电除尘器，通过在每个炉子的4#静电除尘器画面上点击选择/放弃4#静电除尘器按钮来实现。只能有一个炉子选择，某一个炉子选择时，其它两个炉子必须放弃选择才能正常使用。
风机系统出现故障时，可以切换到备用风机系统，通过在每个炉子的备用风机画面上点击使用/不使用备用风机来实现。也可以切换到4#风机切换站系统，通过在每个炉子的4#风机画面上点击选择/放弃4#风机来实现，同样只能有一个炉子选择，某一个炉子选择时，其它两个炉子必须放弃选择才能正常使用。切换到4#风机切换站系统后，则煤气回收通过4#切换站来实现。
4 抗干扰功能的设计与实现
由于供电系统中有大量高次谐波存在，严重威胁控制系统的正常运行和通讯网络的实现、安全、稳定、畅通.为此设计中根据各种干扰源的情况，采取了以下抗干扰功能.
4．1 接地措施
计算机系统单独接地，接地电阻小于1.0欧姆，与电气接地分开，以防形成接地环在接地线上产生接地电流引起PLC误动作。
4．2 模拟量输入信号滤波
对系统模拟量输入信号在进入PLC模拟量通道以前，先经过信号隔离器消除通道中的串模干扰，提高了通道的信躁比。
4．3 模拟量通道屏蔽
模拟量信号的输入导线采用有内外屏蔽线的多芯双绞线电缆，在桥架中分开敷设，单端接地,有效地衰减了高频干扰,降低了辐射干扰和电磁偶合干扰，保证了有用信号正常传输.
4．4 通讯电缆设置
采用光缆通讯，防止对设备进行干扰，保证了系统的稳定性。
4．5设备安装部置
PLC柜与动力柜分别安装在不同的地点,PLC柜安装在操作室,动力柜安装在电气室,这样有效地减少了强电磁干扰.
5结束语
系统投运至今运行可靠，抗干扰技术的合理应用，保证了PLC设备和通讯网络在恶劣环境下的安全运行，特别是控制系统改进后，提高了系统的自动化水平，为炼钢赢得了宝贵的时间，同时也为设计和维护人员积累了宝贵的经验。
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第13篇
关键词：压力传感器，薄膜，敏感栅
随着社会的发展，信息处理技术、微处理器和计算机技术的快速发展和广泛应用，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。现在非电物理量的测试与控制技术，已越来越广泛地应用于航天、航空、常规武器、船舶、交通运输、冶金、机械制造、化工、轻工、生物医学工程、自动检测与计量、称重等技术领域[1]，而且也正在逐步引入人们的日常生活中。免费论文参考网。可以说测试技术与自动控制技术水平的高低，是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。传感器是信息采集系统的感应单元，所以，它是自动化系统和控制设备的关键部件，作为系统中的一个结构组成，在科技、生产自动化领域中的作用越来越重要[2]。
传感器亦称换能器，是将各种非电量（包括物理量，化学量，生物学量等）按一定的规律转换成便于处理和传输的另外一种物理量（一般为电量、磁量等）的装置[3]，它能把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。传感器一般由敏感元件、传感元件和测量电路3部分组成，有时还需加上辅助电源。免费论文参考网。其原理如图1所示。
其中：①敏感元件直接感受被测物理量，如在应变式传感器中为弹性元件；②传感元件将感受到的非电量直接转换成电量，是转换元件，如固态压阻式压力传感器；③测量电路是将传感元件输出的电信号转换为便于显示、控制和处理的有用电信号的电路，使用较多的是电桥电路。由于传感器元件输出的信号一般较小，大多数的测量电路还包括放大电路，有的还包括显示器，直接在传感器上显示出所测量的物理量；④辅助电源是供给传感元件和测量电路工作电压和电流的器件。
国际电工委员会IEC则将传感器定义为测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号[4]。传感器是传感器系统的一个组成部分，是被测量信号输入的第一道关口。对传感器在技术方面有一定的要求，而同时亦要考虑尽可能低的零点漂移、温度漂移及蠕变等[5]。近年来，传感器有向小型化、集成化、智能化、系列化 、标准化方向发展的趋势[6]。
电阻式传感器的工作原理是将被测的非电量转换成电阻值，通过测量此电阻值达到测量非电量的目的。这类传感器大致分为两类：电阻应变式和电位计式。利用电阻式传感器可以测量形变、压力、力、位移、加速度和温度等非电量参数。
压力传感器是将压力这个物理量转换成电信号的一种电阻应变式传感器。传统的电阻应变式压力传感器是一种由敏感栅和弹性敏感元件组合起来的传感器[7]。如图2所示，将应变片用粘合剂粘贴在弹性敏感元件上，当弹性敏感元件受到外施压力作用时，弹性敏感元件将产生应变，电阻应变片将它们转换成电阻变化，再通过电桥电路及补偿电路输出电信号。它是目前应用较多的压力传感器之一，因具有结构简单、使用方便、测量速度快等特点而广泛应用于航空、机械、电力、化工、建筑、医学等诸多领域。
传统的电阻应变式压力传感器的电阻敏感栅是刻录在一层绝缘脂薄膜上，而薄膜又通过粘结剂粘合到弹性基片上，由于弹性元件与粘结剂及绝缘脂膜之间的弹性模量不同，弹性元件的应变不能直接传递给敏感栅，而是要通过粘结剂、绝缘脂膜才能到达敏感栅，从而产生较大的蠕变和滞后，影响传感器的灵敏度、响应度、线性度等性能。另外，由于粘结剂不能在高温条件下使用，这也使它的应用范围受到限制。
为了消除绝缘薄膜层和粘结剂层对传感器性能的影响，可以尝试采用真空镀膜方法及光刻技术，在弹性元件上直接刻录敏感栅，弹性元件与敏感栅直接接触，以克服常规工艺导致的滞后和蠕变大的缺陷。另外，如果弹性材料和结构选择恰当，还可制成耐高温、耐腐蚀的全隔膜式薄膜压力传感器。
一、器件研制
采用真空镀膜技术在弹性基片上蒸镀一层约300nm金属栅材料的薄膜，用半导体光刻技术，在弹性基片上直接形成电阻敏感栅，最后利用耐高温、耐酸碱腐蚀的环氧树脂粘结剂，将制作好的芯片封装在工件中，组成压力传感器探头。经过热老化、电老化，待封装应力趋于稳定后，进行电性能测试。
在制作薄膜电阻应变式压力传感器中，采用的工艺流程如图3所示。
第14篇
1、我国自动化控制的研究现状
长久以来，对电厂有关机组控制工作中，使用的主要控制方式就是PID，但是PID控制器在实际工作的过程中，各类参数整定途径不同，有些方式需要进行理论计算，有些方式则需要依靠经验来进行，加上很多常规PID控制难以收到到良好的控制效果，这就需要工作人员不断的分析控制技术。就现阶段来看，我国关于智能控制的研究还相对较少，这种智能控制方式也是业界的一个新型研究范畴，智能控制技术的发展可以为电厂热工自动化提供完善的理论指导，该种控制技术经过了神经网络专家、模糊专家的深刻，证实是一种理想的控制策略。
2、智能控制技术的主要方式
2.1 模糊控制方式
模糊控制方式源自于1965年Zadeh教授的模糊集理论，在1974年，英国教授Mamdani成功的将模糊集理论应用在蒸汽机以及锅炉的控制工作中，随后的多年来，该种控制方式呈现出一种良好的发展态势，也得到了十分广泛的应用。该种理论基于人的思维模式发展而来。有关的研究调查显示，模糊控制方式可以对数学模型对象进行精准的控制，模糊控制理论是以模糊语言、模糊数学知识来表示模糊规则的理论，并使用计算机技术控制闭环结构的控制系统。模糊控制方式具有几个特点，即其控制系统的设计需要操作数据与人员的控制经验，并不需要数学模型，因此，具有很好的鲁棒性，能够解决传统PID难以解决的时变性、非线性以及时滞性，整个推理过程使用不精确推理的形式，能够模仿人的思维，因此，可以处理十分复杂的系统。
2.2 专家控制方式
专家控制方式即将专家控制技术与理论的整合，在运行过程中，对专家的智能进行模仿，这样即可实现系统控制，其主体主要包括推理机构与知识库，通过对知识的组织与调动，按照既定的策略对规则进行推理的过程。专家控制方式具有灵活性高、空置率灵活的形式，能够适应各种环境的变化。根据控制系统的复杂程度，专家控制方式包括专家式控制器与专家控制系统两种方式，这两种方法均具有完善的结构系统、知识处理功能以及可靠功能，也得到了广泛的应用。
3、智能控制在电厂热工自动化的应用
电厂热工自动化是减轻劳动强度、改善劳动条件、保证设备安全的技术措施，智能控制在电厂热工自动化的应用已经成为研究的热点问题之一。
3.1 单元机组负荷控制
单元机组负荷控制系统是一种具备时变性、非线性以及不确定性的多变量系统，难以建立精确的数学模型，采取传统的控制系统很难收受到既定的效果。有关专家学者针对该种情况设置了以机跟炉与以炉跟机为基础的负荷控制系统，效果显示，这两种系统有着良好的控制品质以及自适应能力。
3.2 过热汽温控制
过热汽温是电厂锅炉在运行过程中的运行质量评价标准之一，就目前来看，一般使用改变减温水量的控制方式，这种控制方式在实际的应用过程中表现出较大的时滞性与惯性，在科技水平的发展下，人们也将智能控制系统引进汽温控制过程中，很好的改善了控制系统的品质与适应性。有关的文献显示，将神经网络模糊控制系统引入过热汽温控制过程中，即时在大范围变负荷运行的过程中，整个系统依然能够保持良好的运行态势与运行性能，也可以很好的解决电厂过热汽温控制对象的不稳定性与延迟性。
3.3 中储式制粉系统的控制
中储式制粉系统的控制难点包括磨负荷信号测量的复杂性、参数之间的耦合性、数学模型的复杂性等等，有关的专家针对这一特征，使用模糊语言规则，总结好运行经验，使用预测模糊控制与分级模糊控制相结合的方式，在电厂磨球机中进行了应用，运行效果显示，使用预测模糊控制与分级模糊控制相结合的方式，可以很好的提升磨机运行的安全性与稳定性，也很好的解决了磨机运行过程中的大时滞的耦合问题，提升了电厂的经济效益与社会效益。
3.4 给水加药的控制
电厂锅炉给水加药一般为加氨与联氨，加氨目的是为了提升给水PH值与凝结水PH值，并减少酸性物质对水系统产生的腐蚀。加联氨的目的是为了去除水中的氧与二氧化碳，防止锅炉中铁垢与铜垢的生成。影响给水加药的因素很多，水处理工况、锅炉蒸发量都会对其产生一定的影响，因此，传统的PID往往难以实现目标调节效果。使用变频模糊加药系统可以很好的克服人工加药系统中存在的不足，也可以很好的提升给水的质量，具有动态响应快、鲁棒性强的优点，取得了良好的经济效益。
4、结语
可以说，智能控制系统可以很好的解决传统系统不确定性、复杂性以及高度非线性的不足之处，智能控制系统在电厂热工自动化中的应用已经取得了良好的效益，在未来，也有着良好的应用前景，相信随着基础理论的发展与应用方法的成熟，智能控制系统将会得到更加完善的发展，电厂热工自动化水平也会得到不断的提升。
参考文献：
[1]孟丽荣.关于智能控制在电厂热工自动化中的应用[期刊论文].中国新技术新产，2012，12（25）.
[2]张拥军.优化火电厂自动控制系统的重要性及对策[期刊论文].中国集体经济. 2009（10）.
[3]刘冬.浅谈火电厂自动化控制改造的有效方法[期刊论文].中国集体经济， 2009（24）.
第15篇
关键词：自动化生产线；教学方法；电机与电气控制；PLC；课程设计
中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1006-5962（2013）02-0027-02
高职机电一体化专业课程设置的培养目标是：面向工业企业生产现场，电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司，培养适应社会需要，全面发展，适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才，主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等，本专业有五个主干学科：电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程，都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。
1自动化生产线的课程设置
机电一体化专业人才培养能力有：识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制，后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到：机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程；能力目标有：对已安装的机械手机械部件进行测量；对机械手的气路进行基本调试；根据故障现象判断故障部位；检查分析、找到故障点并分析解决故障；遵守安全操作规程；素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。
此核心课程以项目驱动教学开展课程教学，提升学生的职业能力，以具体自动化生产线为载体，融合认知、安装、调试和检测等内容，实现教、学、做、评一体化教学，突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体，采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程，涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域，设置六个学习情境：零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试，分成20个任务。
项目一：供料站的安装，有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务；项目二：加工站的安装，设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务；项目三：装配站的安装，设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务；项目四 ：分拣站的安装，设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务；项目五：输送站的安装，设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务；项目六：整体运行调试，有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。
2自动化生产线的教学方法与评价设计
2.1教学方法。
（1）讲授法：讲解项目任务，传授项目任务相关的知识点，针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。
（2）现场教学法：在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践，提高职业氛围，在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。
（3）任务驱动法：将教学过程融入项目任务中，让学生自主讨论分析实施，学生在工作过程中得到知识。
（4）小组讨论法：学生每六～八人为一个小组，小组讨论分析，讨论解决，分工协作完成项目任务。
六步教学实施：明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标，注意观察和记录小组对现象分析情况，解答学生提出的问题，对跟主题分析偏离太远的小组予以引导，让学生自行摸索，在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正，最后老师组织小组进行故障排除工作汇报，互评，并对每组进行考核评价，再引导学生自行总结。
2.2评价设计。
课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式，利于理论联系实际，有利于学生的学习创新和思考，更督促他们到实际中去发现和改进，去寻找合适自己的项目和课题。
课程考核为：校内项目，企业，综合实训三大类。当堂课的考核有：教师考核、小组互评、小组自评；教师考核内容为五项：任务分析情况，实施方案制定，任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。
和很多专业课一样，多种教学方法和全面的评价方案，有效保证了教学效果。
3相关课教学
3.1电机与电气控制的教学。
本课程以发电机为主题，以工作任务为导向，以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程，用实物进行直观性教学，使学生感性认识强，理性认识够。
典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制（或三相异步电动机Y-降压启动）、机械手控制等。
课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号；了解个元器件的工作原理和使用方法；把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求：两台电动机都存在重载启动的可能，任何一级传送带停止工作时，其他传送带都必须停止工作，控制线路有必要的保护环节，有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。
3.2PLC教学。
PLC是可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，早期是一种开关逻辑控制装置，随着计算机技术和通信技术的发展，其控制核心采用微处理器，功能有了极大扩展，除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外，还有过程控制，数据处理，通信联网与显示打印，PLC接口采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。
PLC有5种编程语言：
（1）顺序功能图（SFC）。
顺序功能图常用来编制顺序控制类程序，包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态，这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。
（2）梯形图（LD）。
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号，是目前用得最多的一种PLC编程语言。
（3）功能块图（FBD）。
功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言，与数字电路中的逻辑图一样，极易表现条件与结果之间的逻辑功能。
（4）指令表（IL）。
采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表，使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC，在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。
（5）结构文本（ST）是文字语言。
编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容，中间加以不同的应用实例：顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理，使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计，LED数码管显示设计，还经常根据继电器电路图设计梯形图。
增加的学习情境还常有如下任务：洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制；寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。
3.3单片机。
单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面，在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域也都有广泛应用。
数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高，微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句，以实例应用为线索：单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。
教学采用ISP-4单片机实验开发板，可以完成大量的单片机学习、开发实验，对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机，有程序下载功能，可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。
3.4变频器技术及应用。
变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术；掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围；掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术；了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统，掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等，是强电应用和现代技术推广的有力体现。
3.5传感器与自动检测技术。
传感器技术代替人的感观，在各种环境下应用，检测技术是一套有效的反应体系，包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能，并能正确选用，了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成，对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案，能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。
教学过程进行小论文制作，让学生提高计算机应用水平，使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。
4毕业论文指导分析
毕业论文专业联系实际，通常小型自动化系统以单片机为主，大型自动化生产线以PLC为主，系统运行动力离不开电机，观察离不开传感器，调速可用变频器，综合所学，学生的论文涉及广泛，有效教学可对应从如下方面侧重指导。
4.1立意选题。
根据实际和研究方向做好侧重和体现，如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性，“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。
4.2材料整合。
在任务要求明确的基础上，首先确定相关技术指标，对应查找并列出论文结构，一份毕业论文至少含有三到五门课的内容，对应于研究方向进行相应编排和取舍。
4.3技术处理。
所搜集图片的背景往往有水印，要去掉，图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五，注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。
多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生，系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生，专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。
参考文献
[1]吕景全.《自动化生产线安装与调试》，中国铁道出版社，2010年7月
[2]马玉春.《电机与电气控制》，北京交通大学出版社，2011年1月
[3]李建新.《可编程控制器原理及应用》，机械工业出版社，2012年9月
