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控制系统论文范文1
继电器控制，PLC控制，单片机控制，其中PLC检测控制系统应用最为广泛。其具有以下特点：
1.1可靠性PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。它将控制逻辑由传统的继电器硬件运算变为软件运算，使得它的连线大大减少。PLC经过多年的不断发展，具有工业针对性，有很高的抗干扰能力。在各大PLC厂家的不断更新发展下，PLC各模块可靠性已经有很大提高。与此同时，系统的维修简单，维修时间短。PLC进行了一系列可靠性设计，例如：冗余的设计（包括硬件冗余技术和软件冗余技术），断电保护功能（电容电源和UPS的应用使得断电时有充分的处理时间），故障诊断和信息保护及恢复。PLC具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比PC控制更可靠的硬件和更简单的编程语言。采用了精简的编程语言加上强大的编译诊断功能，编程出错率大大降低。
1.2易操作性对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。通过专业的编程软件进行编程并进行下载，更改程序的操作也可以直接根据所需要的接点号或地址编号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。PLC具有强大的自诊断功能降低了维修人员维修技能的要求。当系统发生故障时，通过软件和硬件的自诊断，维修人员可以很快找到故障部位进行故障维修和故障排除。
1.3灵活性PLC采用的编程语言有梯形图、功能表图、功能模块和语句描述等编程语言。编程方法的多样性使编程简单、可以使得不同专业的人员都有自己习惯的编程语言。操作灵活方便，监视和控制变量变得十分容易。以上特点使用PLC控制系统具有可靠性高，程序设计方便灵活，运行稳定，扩展性能好，抗干扰能力强等诸多优点今后PLC控制系统还会得到更广泛的使用。
二、PLC控制系统组成
该系统包含完整的PLC系统模块。其中包含电源模块，CPU-315，PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的，I/O包含开关量输出（SM321DO），开关量输入（SM321DI），模拟量输入（SM331AI），模拟量输出（SM331AO）等模块。通讯模块PS305。I/O组成：数字量输入模块（DI）：包含油箱液位高，油箱液位低，循环泵、主泵运行状态，管路阀门状态等。开关量输出（DO）：包含循环泵、主泵启停控制，加热器启停控制，冷却器启停控制。模拟量输入（AI）：包含液位，流量，油温，压力等。
三、PLC逻辑控制
启动逻辑：液位正常，油温正常，管路阀门状态正常等。停止逻辑：液位超低，压力超低，流量超低，急停信号等。报警逻辑：液位低，压力低，流量低，油温低，油温高等。
四、HMI设计
上位机与PLC通讯模块通过Profibus总线连接，将各个参数传给上位机通过人机界面Wincc显示，并可以通过上位机人机界面控制液压站的启停。
五、液压站群的控制
当多个液压站需要配合工作时，可以将每一个液压站设置一个ET-200远程I/O站，将采集的参数通过通讯模块传入一个总的PLC站进行集中控制。且可以通过一个HMI就可以监视各个参数和人工参与控制。这样就可以更加集中地控制多个液压站组成的液压站群，是的多个液压站有序有计划的协作运行。
六、液压站稳定性的提高
控制系统论文范文2
分散控制系统是新一代的仪表控制系统，其以微处理元件为基础，以集中显示操作、控制功能分散、分而治之和整体协调为基本原则，由过程监控级和过程控制级共同构成的以通信网路为纽带的多级计算机系统。分散控制系统的技术为4C、计算机（computer）、显示（CRT）、控制（Control）以及通讯（Communication）。具体来说，分散控制系统具备开放的结构，能够提供多个层次的数据接口。系统主要由现场控制站、操作员站、工程师站、机柜、数据系统和电源等部分组成。分散控制系统的硬件条件良好，能够在诸多恶劣的工作环境中保持稳定高效的工作性能。加之其汉化的平台强大，能够对用户自主开发和组态复杂控制等提供强有力的支持。分散控制系统的各种数据信息主要集中在显示器上显示和打印机打印，使控制系统在物理和功能上形成了明确区分。一般来说，分散控制系统的可利用率接近百分之百，无故障产生的平均时间保持在10万小时以上，能够对电厂的生产过程进行全方位不间断监控，保证电厂相关工作没有盲区，能够一直处于监控之下。
2电厂分散控制系统常见故障
2.1分散控制系统硬件故障
硬件故障是分散控制系统的最常见故障，对分散控制系统来说，其一般分为硬件和软件两个系统部分。对于DCS系统来说，其硬件系统一般包括通讯模块、处理器模块以及I/O模块三个部分，人机接口和过程通道是硬件故障最常见的两类问题，比如人机接口故障，就会控制系统运转异常、球标失灵、部分设备无法进行操作等。球标失灵的主要原因在于球标老化、油污粉尘导致接触失灵等。而I/O接口故障，一般是由于连接线接触不良或是卡键老化导致出现问题。除此之外，控制设备故障和信息采集设备故障也是最为常见的硬件问题。控制设备故障和主控电路、设备配置有直接关联，其中大多数问题是由于设备线路老化所致。
2.2分散控制系统电源故障
电源故障的问题虽然发生的几率不大，但是并不是说不会发生，而且其后果十分严重。电源出现故障将会导致分散控制系统的控制功能失效，无法对各部元器件进行控制管理，造成系统运行失效甚至崩溃，给电厂带来不必要的损失，是DCS系统最为严重的故障之一。对于DCS系统来说，其出现电源故障的原因是多方面的，一般有四个方面的因素：第一是电源内部发生故障或者保险配置不合理引起电源中断，进而造成分散控制系统整体运转停止；第二是电源插接头不稳，致使系统电压不稳，给系统运行带来负面影响；第三是供电方式交换，引起电源出现瞬间终端的现象，由于电压冲击给系统各部元器件带来损伤，进而造成系统控制功能失效；第四是其他方面的原因导致模块受损，无法进行正常工作，进而引发电源故障。
2.3分散控制系统信号干扰故障
信号干扰故障是分散控制系统在实际运行中很常见的一个问题，所谓信号干扰故障，即指在分散控制系统正常运行时，其他与系统无关的信号闯入控制系统，对系统的工作信号形成了强烈干扰，使系统采集的数据或发出的指令与设定存在偏差，进而在相应的工作结果上体现出明显的问题。信号干扰故障的成因是干扰信号，干扰信号一般有三个来源：第一是电源电路产生干扰信号。在电厂发电系统中，各种设备开闭都会产生电压噪声，其闯入分散控制系统就会给系统的控制工作带来很大的负面冲击；第二是接地产生干扰。当系统接地点位分布不合理，就会造成系统接地点之间存在电位差，进而引起接地电源电流变化，对控制系统产生影响；第三是外部无线信号干扰。外部无线信号也会对分散控制系统产生很大的干扰，诸如手机信号、收音机信号等。
2.4分散控制系统网络通信故障
网络通信故障是出现在系统操作中的一种常见故障，由于分散控制系统进行不同控制层切换，会造成网络通信阻塞或是通信出现混乱。网络通信故障最直接的表现就是各系统信号无显示，I/O接口红灯闪烁。这种情况一般是控制系统同时处理过多信息导致CPU总线通信阻塞。通信故障对于分散控制系统的数据采集、传输和处理都会产生很大的影响，其不仅会阻碍系统的正常工作，甚至还会导致部分设备甚至整个系统发生更严重的故障。
3电厂分散控制系统的维护措施
3.1加强控制系统的日常维护
加强日常维护对于减少控制系统故障，维持系统正常稳定运行具有重大意义。日常维护故障一般应该从系统的基本点出发，做好基础维护。一般来说，日常维护第一需要贯彻相关系统管理制度，使制度深入人心，确保相关员工能够在日常工作中按照规定进行，减少误操作对系统带来的影响；第二要维护系统工作环境温度，保持气温稳定，保证温度变化不超过5℃，避免系统设备出现启动困难；第三要维持温度稳定，也可以起到减慢设备线路老化的作用；第四要加强软件使用，确保使用正版软件，拒绝盗版软件，避免因软件问题给系统带来问题；第五要加强对系统接地进行维护，避免接地点出现电位差引发系统故障；第六要加强防静电的工作，避免系统遭受磁场干扰。
3.2加强对控制系统的针对性维护
日常维护只是从基本需求出发，其只能在基本层面进行故障排查，无法对一些深层次的问题进行处理。针对性维护及针对系统常见故障进行专项维护，比如对于常见电源故障，就可以加强对电源的维护工作；对信号干扰故障，就该加强排除外部信号源的工作。总的来说，针对性维护从三个方面入手：第一，对控制站及操作站的电源、计算机进行定期停机检修。控制站和操作站是分散控制系统的两个重要环节，其电源和计算机均关系到两个环节的正常控制工作，只有进行定期检修，排除潜在的问题，才能保证其维持正常工作；第二，对系统接地和供电系统进行接地电阻测试。系统接地产生的电位差会给系统带来较大的危害，定期进行接地电阻测试，排除可能存在的接地问题，对于控制系统来说具有十分重要的作用；第三，对控制系统进行冗余测试，使系统保持在正常的运行状态。
3.3加强对系统回路和传感器的维护
分散控制系统中回路和传感器众多，由于其具有分散控制功能，所以对于不同的控制对象，其控制回路和传感器是不一样的。加强对系统回路和传感器的维护，需要从三个方面入手：第一是维护回路完整性。系统回路在经过一段时间工作后，可能由于外部原因或是内部原因出现断路或是误接，因此需要加强维护避免出现回路断开或是接入其他回路，造成系统控制功能失效；第二是维护传感器的完整性，避免传感器在工作中逐渐老化或是遭受其他外界因素影响产生失效，确保其能够在系统中进行精准快速的工作；第三是加强回路和传感器的检修更换。维护工作不具备针对性，其是以保证相关设备的正常运行为出发点。但是检修不一样，其是以发现问题解决问题为目的进行的相关工作。对于系统回路和传感器而言，只有加强检修更换，才能保证其不出现意外故障，影响系统的整体运转。
3.4加强对系统电源的维护
电源故障对系统造成的影响十分巨大，因此加强对系统电源的维护具有十分重要的作用。加强对电源的维护，主要应该以定期进行冗余实验，即定期进行电源系统冗余切换实验，在此基础上还需对UPS电源进行切换检查。一般来说，电源维护的主要内容有对电源电池进行充放电、对I/O模块进行定期检查、及时更换老化线路和元件、检查电源系统接地分布、检查线路接头是否稳定良好、检查系统的散热设备是否正常等。可以说系统电源维护是分散控制系统的重点维护措施，也是避免不必要故障发生的有效手段，能够大大提升系统的安全性和稳定性。
4结语
控制系统论文范文3
关键词刷卡系统;读卡器;单片机
1引言
多媒体教学平台是根据教育信息化的要求，利用新的媒体技术、计算机技术、音视频技术和控制技术，选用先进的教学媒体而设计的一种辅助教学系统。它摒弃了硬件设备简单的独立连接，改变了复杂多样的遥控方式，系统、高效、协调地把每一台设备进行有机的组合，并与校园网连通，实现视频点播，让每一位教师都能得心应手地掌握和运用现代技术，优化教学环境、提高教学效率。多媒体教学平台的硬件是以多媒体计算机、视频展示台、大屏幕及投影机、多种播放媒体为主要设备，同时辅以相关配套设备，用桌面面板控制和计算机软件控制形成科学合理的系统。多媒体教室刷卡控制系统的实现，将为现代教学提供了更进一步的方便，提高教学效率，使现代教学的运行环境更加趋于完善。
2需求分析
我校十分重视现代技术在教学环节中的应用，配备了多媒体教学平台的多媒体教室的投入使用，不仅为教学工作带来了极大的方便，而且很好地激发了同学们学习的兴趣。经过一段时间的使用，在多媒体教室的日常管理中也发现了一些亟待解决的问题：
(1)先进的教学技术与滞后的管理手段相悖。多媒体教室通常采用人为管理的方式，安排专人负责多媒体教室钥匙的发放，教师必须在课前到值班室领取钥匙，下课后需要及时归还，步骤繁琐，受人为因素影响明显，例如：教师下课后忘记了归还钥匙，导致了后面的课程无法正常进行……
(2)多媒体教室内设备相对集中，操作复杂，但管理相对分散，一些细节问题容易被忽略，引起误操作，造成设备损害，影响教学秩序。
(3)管理缺乏实时性。管理者与多媒体教室的实时性联系不够，管理者发放钥匙后，无法获得任何反馈信息，对当前正在使用教室的工作状况也很难知晓，一旦多媒体设备出现故障，需要较长时间才能排除。
针对以上人为管理中存在的种种弊端，本着“集中控制，统一管理”的思路，本文提出了多媒体教室刷卡管理系统的设计方案。该系统主要由管理服务器、电教台控制单片机两大部分构成，通过单片机与管理服务器的远程通讯，利用单片机本身强大的功能实现对各个分散的多媒体教室的集中管理，非接触式IC卡、读卡器和电磁锁的使用将解决多媒体教室人为管理中的诸多问题，实现无人化职守。
3功能设计
多媒体教室刷卡控制系统使用双绞线作为通信线路，实现单片机控制端与管理服务器数据的双向传输，在原有多媒体教室的基础上，实现了多媒体教室的半自动化控制。该控制系统采用分布式、模块化设计方法进行系统设计，各模块具体功能如下：
(1)教师身份识别模块。根据教师身份自动分配多媒体教室的使用权。各教师持有自己的非接触式IC卡，每个多媒体教室的控制台上安装有一个能够控制电磁锁和电源的读卡器。任课教师只需持卡，其身份信息将被读入到读卡器内，系统将自动查询数据库决定是否允许其使用该教室，允许则自动打开控制台的电磁锁，并完成主设备上电、开启计算机、投影机上电、降下电动投影屏幕等操作。
(2)设备故障警示模块。教师如发现某个设备出现故障而不能正常使用，可通过安装在控制台上的系统键向管理服务器报告，管理服务器端系统通过响铃或显示器上的提示告知管理人员哪个教室的何种设备出现故障，以便第一时间做出反应。
(3)设备保护模块。对投影机光源的保护在设计时也做了特殊考虑。投影机灯泡价格昂贵，对使用条件要求严格，在投影机使用完毕后，系统首先切断灯泡电源，但投影机散热风扇仍将继续运转3分钟以使灯丝冷却，此时控制操作台不能断电。3分钟后，控制操作台自动断电。授课教师不必等待，下课后上锁既可离开。此操作可大大延长灯丝使用寿命，降低多媒体教室的维护成本。
(4)意外情况处理模块。可以方便的处理卡丢失及恢复的情况、多媒体教室临时调课的情况。
(5)历史记录模块。管理服务器是整个自动化管理系统的控制核心，它通过定时轮询的方式监视各个电化教室子系统的工作状态。刷卡管理系统的数据库具有良好的工作界面可形成设备故障记录报表，并能够打印送教学主管部门备案。
4架构设计
本系统由一个主控制部分与多个子控制部分组成。子控制部分由单片机控制器、读卡器和电磁锁组成，与其它多媒体教学设备一起安装在教室的控制台内；主控制部分安装于管理服务器。服务器与单片机之间采用总线式结构，异步串行通讯方式进行数据传输。授课教师在操作控制台前需要刷卡，读卡器将读出卡中数据，管理服务器以多机通讯方式主动定时对各教室的子控制系统进行轮询，每查到一个子控制系统时，子控制系统的单片机就将读出的卡数据回传服务器，服务器将此数据与事先编制好的数据库数据进行比较，当二者吻合，则向此控子制系统发送开锁指令。
图1多媒体教室刷卡控制系统的硬件结构
1)主控部分功能
主控制部分由一台管理服务器与一个RS232-RS485变换器组成。管理服务器存储有两个数据库，一个为教师身份数据库，另一个为课程表数据库。教师身份数据库保存有每个教师工作证号与其所持有非接触卡号之间的对应关系；课程表数据库则为教师占用多媒体教室的日期与时间。课程表数据库结构的设计需要仔细研究，应包含所有必要信息以方便检索，并要保证高的响应速度。应用程序使用VC++编写，采用DAO(DataAccessObjects)技术调用两个数据库。管理服务器配有RS232通讯口，RS232-RS485转换器负责实现数据在RS232协议格式与RS485协议格式之间的转换。
2)子控制部分功能
读卡器负责将教师持有的非接触式IC卡中的信息转换成Wiegand26码形式，单片机以中断方式接收读卡器输出的信息编码，并通过总线发送给管理服务器。当单片机接收到管理服务器返回的指令时，立即执行该指令，例如打开电磁锁等。RS485-TTL变换器将单片机的串行输出变换成RS485协议格式，并送上总线；将管理服务器发送到总线上的数据变换成TTL电平，并送到单片机的串行通讯口。另外，子控制系统单片机还执行其它一些控制操作，例如开锁后设备自动上电，关锁后设备自动掉电，声音报警等。
5结束语
多媒体电教台刷卡控制系统是在高校现有财力基础上提出并开发的，他采用半双工通信电路和多机通信技术，进行设计开发，并结合多媒体教室现有的功能和特点形成了一个自定义的通信协议的有限局域控制系统，能够解决现有多媒体教室管理中存在的一些问题。
参考文献
[1]李圣怡等.《Windows环境下软硬件接口技术》.国防科技大学出版社
控制系统论文范文4
PLC是一种在继电逻辑控制之后迅速发展起来的计算机工业自动控制装置，其强大的抗干扰能力和可靠度被广泛运用于多种工业自动化设备中。随着对PLC研究的深入和技术的发展成熟，越来越多的复杂自动控制系统纷纷将PLC作为了首选技术。与多年前的PLC功能相比，如今的PLC厂商已开发出各种各样的配套功能模块，智能化的处理能力也在不断增强，完全能够适应各类工艺生产流程，如输入输出模块，便是现今应用范围最广的PLC自动控制系统智能模块，其实现了采集外部模拟量和控制内部数字量的两种功能，甚至有一些品牌的输入输出模块已完全嵌入了A/D和D/A的功能，满足了市场的需要。然而，随着旧工艺旧设备的改造和工业控制系统的复杂程度提高，原厂配套的智能模块出现了功能性瓶颈，具有一定的滞后性，且因定制造价过高的原因，国内外开始对自动控制系统智能模块展开了更深层次的研究。
二、基于PLC自动控制系统的设计
1、PLC自动控制系统的结构构成PLC自动控制系统是通过PLC对工业生产中的储位、压力、流量和温度等生产要素进行控制的一种智能化系统，在此过程中，需进行PID的运算，通常在PLC厂家可以采购到配套的PID控制程序和过程控制模块，对于生产要素的采集和输出都有较为方便的控制方法，但基于价格和操作性的原因，不少PLC自动控制系统还是采取自己编程的方式，这对于复杂的PLC自动控制系统实现更多需求和工艺调整的控制策略，具有成本更低和操控性更强的特点。PLC自动控制系统的工作流程主要是：通过测量感应元件对信号进行反馈输入，进入A/D模块转变为系统能够识别的数字信号，再与控制参数进行比对，接着进入PID运算单元，得到偏差结果的计算，最后由D/A模块转变信号输出至执行元件，开始动作的执行。
2、PLC自动控制系统的智能化实现本文以储料储存和输送控制为例子，采用三菱公司生产的FX2N-48MR-001PLC对PLC自动控制系统的智能化实现过程进行具体介绍。
（1）储位的采集：寄存器M21闭合检测储位并选择输入通道读取储位值信号，A/D模块开始工作，再经缓冲存储器读取进入辅助继电器中，最后将数字信号储存入寄存器，等待PID的运算。
（2）PID的运算：首先，我们要初始化设定PID的固定指令参数表，即设定检测时间、增益滤波、微积分增益等参数。其次，设置独立的PID指令寄存器，当PID出现运算错误时，及时调整寄存器的ON和OFF状态，中断指令，而实际采集储位值信号时，也是通过中断和跳转指令和子程序调用指令来运算的。
（3）电动阀的输出：电动阀主要作为进出料控制的手段，是通过PID的控制和D/A模块的转换，将PID运算的模拟量结果进行输出工作，其输出值会储存在辅助继电器和缓冲储存器中，触发输出通道进行D/A转换的过程。
三、基于PLC自动控制系统的上位监控设计
1、上位监控介绍基于PLC自动控制系统的上位监控是由组态软件对上下位的通信进行衔接，且实时监控并记录PLC自动控制系统运行情况的管理方法。其采用组态软件对PLC、智能模块以及设备仪表等进行采集现场信号的工作，当系统运行到报警参数设置范围内的状态时，组态软件会以监控界面和移动终端设备等途径提醒工作人员。同时，该上位监控软件对历史数据能够进行统计和储存，便于对数据变量配置进行优化和完善。
2、上位监控界面设计上位监控界面设计分为两个步骤，一是画面的开发，通过组态软件对工业流程图的图形图表绘制，根据各设备的位置、规格和连接方式，通过缩小比例的显示方式表示在计算机屏幕中；二是工程变量的设置，监控界面中的工程变量往往用于集中进行生产监控和预警控制，因画面的直观效果，自动控制系统能够在监控界面中随时发现工业生产各个环节的运行状态，简而言之，设置工程变量即是在画面开发之后对各生产要素和连接方式的属性定义。
3、远程监控设计随着互联网的高速发展，远程监控与PLC自动控制系统结合起来，成为了PLC自动控制系统的一个很重要的智能模块。组态软件中内嵌有B/S结构，可以让自动控制系统的监控手段脱离现场的监控，随时随地对工业生产进行监控和管理，亦可设置纯浏览权限，只能访问监控界面，进行实时数据观察，该方式已成为了上位监控的重要发展方向。
四、基于PLC自动控制系统的智能模块设计
为满足PLC应用于各种自动控制系统的要求，配套输入口的模块购买成本十分高昂，而且相对固定的性能和无法扩展的弊端对于小型自动控制系统和老工艺改造项目具有较差的灵活性。针对于此，本节将阐述智能输入输出口模块在PLC应用中的二次设计过程。
1、智能输入输出口模块的设计方案智能输入输出口的设计主要通过编程来自定义种类各异的逻辑功能，实现与PLC联通信息，输入输出模拟量，并于上位监控界面中显示的功能。其中，智能输入输出口模块核心控制器采用单片机作为主机来完成通信的传输和数据的控制，PLC作为辅机来对两者进行联通。而单片机逻辑电路设计交由CPLD来完成，所有模块和输入输出外设都经过CPLD与单片机利用总线连接，实现抑制容易、兼容性强等特点。
2、硬件模块设计
（1）单片机模块单片机是智能输入输出口模块的核心部分，本文对单片机的选择为兼容8051指令代码的单片机，该类型单片机的功耗、速度和抗扰性能都得到了市场的良好反响。其次，该类型的单片机采取外部晶振模式并内置2个30pF电容对波特率的把握较为稳定和快速。由于STC12LE5A60S2和CPLD的供电电源为3.3V，所以可以直接进行总线连接。同时，本文将单片机的ALE引脚、中断、P2和WR/RD接口与CPLD连接，易于控制矩阵式键盘的操作。
（2）CPLD模块CPLD是自定义逻辑编程开发的专用集成电路，其利用配套的输入软件、开发软件和仿真软件对内部逻辑烧写实现电路设计、仿真和优化的制作过程。在CPLD的选择上，首选电源电压为3.3V的CMOSEPLD，满足管脚数量大于144个、I/O口大于116个的高性能和高密度要求。
（3）D/AC和A/DC模块D/AC模块的主要作用是输出0~5V的模拟量，为满足不同电路的设计要求，其输入方式应满足市面常见的直接数字和单、双缓冲并存的输入方式，至于模拟信号是否在转换后通过电流形式输出还是电压输出，本文对此不作要求；A/DC模块的主要作用是转换数字量信号，并经单片机发送至PLC进行PID运算。按照常见的自动化控制系统的要求，A/DC模块必须具备8路采集通道，且采集精度应符合8位分辨率的要求。
3、软件模块设计
（1）CPLD程序的编写CPLD程序的编写主要是对总线地址译码、读写时序、数码管扫描、键盘自动扫描的操作，通常采用AHDL语言来完成工作。其编程流程为：首先，进行总线地址译码，获取单片机对A/DC和D/AC模块的读写时序，通过读写时序判断A/DC和D/AC模块的转换状态；其次，传输采集数据给单片机，通过对数码管的1KHz信号扫描模式，将数据显示与LED上；最后，根据键盘自动扫描200Hz信号的结果，判断单片机中断的按键动作，输出至总线。
（2）单片机程序的编写单片机程序的编写主要是对主程序、功能菜单程序、显示程序和模块通信和控制进行设计。此过程是对智能输入输出口模块人机交互界面的设计，应以简单便捷的操控设计为原则，满足通信和控制模块的功能性需求。
控制系统论文范文5
通常情况下，数控机床的系统一般由三种系统构成，分别为反馈检测系统、NC控制系统和伺服驱动系统。数控机床的电气控制系统对于数控机床的加工方面会产生不同程度和不同方面的影响。从数控机床的加工精度方面来看，其中位置伺服控制系统能够对于机床加工的精度方面产生很大程度上的影响。所以，位置精度属于比较重要的指标之一。要想保持位置精度的准确性，不仅需要在系统使用的时候选择正确的开环放大的倍数，还需要对于位置检测中的元件能够有一定的精度上的要求。另外，由于数控机床属于精度高且效率也很高的一种自动化的设备，它能够为数控机床的生产提供更高的生产效率，但是如果这个系统出现问题和重大故障，那么其所带来的损失也是不可估量的。因此，数控机床电气控制系统的可靠性和安全性也是值得关注的一方面。
2数控机床电气控制系统出现的问题
数控机床在电器控制系统方面的故障一般都是强电故障和弱电故障两种，具体如下所述。
2.1弱电故障弱电指的是数控机床电气控制系统中的电子的元器件以及集成电路为主要的控制的部分。弱电故障中又可以分为硬件发生的故障和软件发生的故障。硬件故障主要是指各种集成电路内部的芯片或者是接插件等出现的事故。软件故障指的是在硬件都属于正常的情况下，内部发生的各种动作性的问题或者是数据出现丢失等问题，一般比较常见的例子有加工程序出现错误或者是计算机的运行出现错误以及系统的程序或者是参数出现错误等。
2.2强电故障强电部分指的是控制系统之中出现的主回路或者是大功率的回路中的继电器或者是电源变压器等一系列的电气的元件以及其中组成的控制电路。强电故障虽然在维修或者是诊断问题的部分较为简单，但是因为其处于一种高压以及大电流的工作状态之下，所以一般强电发生故障的次数要多于弱点故障，因此需要相关的维护和维修人员能够予以重视。
3解决方法
3.1调节法在解决数控机床电气控制系统的众多办法中，调节的方法是其中最为简单的一种。调节法主要是通过对于电位计进行调整，以此来达到修复系统出现的故障的目的。最佳的调整办法是对于伺服驱动系统和被拖动的机械系统来进行系统的调整，并实现最佳的匹配的一种较为综合性的调节的办法。这种调节的办法也较为简单，可以使用一台但是多线的记录仪来或者是双踪示波器来对于观察指令和速度反馈的一种相互响应的关系。一般都是通过对于速度调节器的比例系数以及积分的时间进行调整，促使伺服系统能够达到比较高的动态响应的一种特征，但是又不会出现振荡的一种最恰当的状态。另外，在现场如果没有示波器的情况下，相关的工作人员可以根据自己以往的工作经验，调节来使得电机起振并向反方向慢慢进行调节，一直调节到消除振荡状态为止。
3.2复位法如果数控机床的电气控制系统由于突发性故障而引起系统报警的情况，那么可以是他呀复位法患者是开关系统电源来进行依次地操作来消除故障。但是如果系统内部的工作存储的区域掉电并且插拔电路板以及电池欠压，而造成系统出现混乱的现象，那么就需要对于系统进行初始化操作来进行清除，但是在清除之前需要提前做好数据和信息的拷贝，以免丢失数据。但是如果初始化操作之后故障依旧没有排除，那么就需要进行硬件方面的检查和诊断。
3.3更正法所谓的更正法指的是对于系统中的参数进行修改，程序更正的办法。系统的参数主要是用来确定系统的功能的一种依据，如果系统的参数在设定的时候出现错误那么就很可能造成系统出现故障或者是系统中的某一项的功能失去作用。有的时候可能会因为用户的程序出现错误而导致系统出现故障而停止运作。在这种情况下，系统修复可以使他系统的搜索功能进行检查，来对于用户的程序中出现的错误进行搜索，在搜索完成之后依次改正，这样才能在发现错误之后进行改正，系统才能恢复运行。数控机床电气控制系统的发展在未来的发展道路中将不断走向开放式的发展形式，由于其可靠性和低成本等一系列的优点，将会促使更多的数控系统生产的商家逐步走向甲方是的发展形势。其中，数控机床电气控制系统在速度方面也将走向高速化的发展道路，精度方面也会得到一定的发展。另外，数控机床的电气控制系统还会向智能化方面进行转变。人工智能机在我国的研究和发展已经走向了一定的程度，其在计算机领域的发展也在不断深入，数控系统的智能化程度也将赶上时代的潮流，走向智能化的发展道路。
4结语
控制系统论文范文6
对电力客户的用电负荷进行实时监控，为电力营销的客户服务提供准确的信息数据。该系统的主要组成部分是监控中心计算机、负荷控制终端和控制管理软件。负荷控制终端对客户的负荷的电表抄收数据和负荷参数进行监测，监控中心利用计算机网络监控电力客户的用电负荷，控制管理软件将数据录入数据库，并对处理后的数据进行计算整理，提供给营销中心和客户服务中心。
2负荷控制管理系统在电力计量中的功能
2.1管理功能
利用负荷控制管理系统能够编制供电公司实施负荷控制的具体方案，该系统中的电子制表功能可自动打印各个时期的报表。
2.2负荷控制功能
主要作用是以手动或自动方式对控制中心的跳闸、合闸进行定时操作，并控制输送电能的功率，定时控制电能的投入和解除。此外，还能够对系统中单独的负荷控制终端的功率数值、控制时段、电能的定值进行设置和调整。
2.3数据分析统计功能
能够对不同供电地区的累计使用电力进行统计，对客户关联表计的三相不平衡率进行分析，统计异常停电的时间、次数，对电力供应的稳定性和供电质量进行分析，并分析出现异常状况的原因、供电运行中的潜在风险和电力计量装置中出现的故障。
2.4通讯功能
将每个负荷控制终端的信息数据与负荷控制中心的信息数据交换，交换上下级负荷控制中心的数据信息。
2.5用电异常监测和警示功能
一旦电力客户出现用电异常的情况，系统控制终端就会对异常信息进行分析诊断，并及时向系统主站提供警报。常见的用电异常情况包括电表或计量柜被异常开启、电表固定参数设置异常改变、电流回路或电压接错线等。
2.6其他功能
系统在调试时能够与终端进行互动通话，监督配电网中各类电气设备的分闸、合闸操作情况和设备运行情况。
3负荷控制管理系统在电力计量中的具体应用
3.1数据采集功能的具体应用
负荷控制管理系统中的数据采集功能在电力计量中的应用范围十分广，该功能的实现依靠将公共无线通信数据与网络和短信通信相结合。应用数据采集功能应遵循如下要点：第一，保证在采集数据时，在多线程同时发送的通信调度管理基础之上，完整实现对多样采集服务器的均衡负载机制；第二，进行数据采集时，除了配置必要通道，还应配置两个以上的备用通道，并保证备用通道实现负载均衡的自动化，提高数据采集的精准和效率；第三，系统定时对远距离的抄录数据进行采集时，要确保合理划分采集的时间间隔，对数据的抄录要按照实际情况制定科学的抄表方案，确保采集数据的精准；第四，负荷控制管理系统的负荷控制中心主站计算机与负荷控制终端进行数据通信时，要采用数据压缩的算法，为数据通信的安全稳定提供保障。将负荷控制管理系统的数据采集模块实际应用到电力计量中，一般包括两个项目。第一，每日负荷曲线项目，对电力计量装置在每天特定时间内用电现场的各种负荷变量进行记录，这些变量数据包括平均功率、有功功率和无功功率。负荷控制中心分析这些采集到的数据信息，然后对电能的使用加以控制。第二，故障数据记录项目，记录电流超过负荷、电流过压或失压、断相、掉线等故障情况的数据，并且要对故障发生的起止时间和问题的详细描述进行记录。
3.2负荷控制功能的具体应用
负荷控制管理系统的负荷控制功能主要通过按电能控制、按功率控制和自动控制三种方式来实现。按电能控制：负荷控制管理系统中的负荷控制中心能够实时监控用电现场的电能使用状况，一旦用电使用量达到设置定值的80%，控制中心就会马上对负荷控制终端发送警报信号，终端接收到该信号之后就会自动实施负荷控制。按功率控制：负荷控制中心实时监控用电现场的用电功率，当用电功率超过设置值时，负荷控制中心自动向控制终端发出警报，终端就会对超负荷电量使用进行控制。如果功率降到了设定值以下或负荷控制解除，负荷控制中心也会相应撤销对负荷终端的控制。自动控制：在负荷控制中心设定的时期内，如果负荷未能被控制在设置值范围之内，负荷控制终端就会自动发送跳闸指令，执行跳闸操作。跳闸结束之后，电量的定值会被重新设置，此时负荷控制终端会自动执行合闸操作，完成自动控制负荷的任务。
4结语
