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控制系统论文范文1
1．1样机单体结构
单体样机主要由开沟器、种箱、排种器、步进电机、覆土器、仿形机构和地轮、模拟轮(用来模拟拖拉机前轮，测量机具前进速度)，以及机架和手柄(用来代替拖拉机头，提供前进的动力)等组成。试验时，将磁钢均匀地贴在模拟轮上，开关型霍尔传感器安装在正对磁钢的位置，用以测量播种机的前进速度。另外，为了获得相对准确的机组前进速度，应将尽可能多的磁钢贴在拖拉机前轮上。
1．2控制原理及系统组成控制系统的作业原理
利用霍尔传感器采集拖拉机的行进速度，获得的速度信号经传感器内部电路处理后输送给单片机;单片机根据输入的株距计算处理后得到应输送给步进电机驱动器的脉冲数，从而使步进电机转速与拖拉机前进速度保持一致，以达到均匀排种的目的。该控制系统主要由单片机模块、无线传输模块、人机交流模块及驱动模块等组成。由于单片机具有体积小、质量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及安装方便等优点，故本方案采用了深圳宏晶推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的STC89C52RC单片机，其片内带8kB的ROM和512Byte的RAM，与传统的8051单片机完全兼容。考虑到拖拉机驾驶室和排种装置之间存在一定距离，采用有线传输会使控制线路变得较为复杂。为简化线路和增强系统的抗干扰性，本设计决定采用两个单片机控制单元，一个装在拖拉机驾驶室里边，另一个安装在排种器附近，两个控制模块之间采用NRF24L01+芯片进行信息的传输。主机模块主要完成机组前进速度的采集及人机交流等功能，从机模块主要实现对排种器转速的调节。考虑到播种机作业过程可能需要因维修保养、故障排除等原因而临时停车、地头提升转弯及运输状态等实际情况(在这些条件下显然排种器不能继续转动，否则会导致种子的无效排种，浪费种子)，在单片机控制步进电机时，必须考虑镇压轮是否着地。为了解决此问题，该控制系统在镇压轮的底部安装了一个行程开关接在控制系统电路中，只有当排种装置落下时，开关闭合，控制系统才开始工作。
2系统控制硬件设计
该控制系统主要由机组作业速度检测模块、人机对话模块、电机驱动电路模块及无线传输模块等组成。
2．1机组作业速度检测模块
目前对机组作业速度的测量常用到的方法有3种:增量式光码盘脉冲个数测速、电磁式转速传感器测速和开关型霍尔传感器测速。
1)增量式光码盘脉冲测速，虽测量精确度高，但成本也高;同时，由于播种机的工作路况复杂，对传感器的磨损较大，导致使用寿命较低，性价比不高。
2)电磁式传感器相比较增量式光码盘传感器，优点是其结构简单、成本较低;缺点是响应频率不高、抗电磁波干扰能力差、可靠性不高。
3)开关型霍尔转速传感器测速较以上两种传感器具有以下优点:一是抗电磁波干扰能力强;二是转速的快慢不会影响到输出信号的电压幅值，即使转速过慢的情况下也能正常工作;三是可以适应复杂多变的田间作业环境，且结构简单，方便安装与维修。因此，经过综合比较和分析，选用开关型霍尔转速传感器实现测速功能。其由稳压电源及霍尔元件。放大器、施密特触发器、输出晶体管组成。信号经芯片内部处理电路后，得到一个单片机可以识别的稳定数字电压信号。
2．2人机对话模块设计
为方便驾驶员与精量播种机控制系统之间的双向信息交换，该控制软件设计了人机交互对话系统。人机交互对话系统主要是指人与计算机系统之间实现信息的交流。本文所设计的人机交互对话系统是通过DMT80600T080－09W型号的触摸显示屏实现的，机手不仅可以直接通过触摸屏输入要求的株距，而且也可查看播种状况。其采用基于K600+内核的DGUS软件，具有功能强大和连接线路简单等优点，仅需连接4条数据线即可实现与单片机的信息交流．3电机驱动排种电路设计系统利用步进电机作为播种驱动机构，单片机控制步进电机的电路连接如图5所示。该控制系统选用的是具有步进频率高、无低频共振现象、反应速度快等优点的57BYGH250C混合式两相步进电机。其扭矩为1．7N•m，步矩角为1．8°。由于单片机不能直接驱动步进电机工作，需与步进电机驱动器配合使用才能控制步进电机的转动。因此，本文采用2M542细分型高性能步进电机驱动器，其细分数可根据需要进行设定。
2．4无线传输模块设计
该控制系统采用型号为NRF24L01+的芯片来完成信息的无线传输，具有低功耗、传输速率快及抗干扰能力强等优点。NRF24L01+是一款工作在2．4～2．5GHz的全球开放ISM频段免许可证使用的单片无线收发器芯片，其输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口完成。另外，由于NRF24L01+的工作电压为3．3V，因此在与单片机连接时需在电路中串联一个1kΩ的电阻。
3系统控制软件设计
整个系统采用模块化编程，主要由初始化模块、数据采集模块、控制模块及显示模块等组成。
4试验与结论
4．1试验
为了验证该控制系统的可行性和可靠性，对单体样机进行了前期的室内试验和数据采集，并把实际粒距与理想粒距做对比，根据JB/T10293－2001中国家对精密播种机技术条件的相关规定，玉米株距误差在50%以内都是符合要求的。本文设定的株距为20cm，则只要实测株距分布在［10cm，30cm］之间即可。看出种子的分布情况较为理想，由此可证明本控制系统是可行的。
4．2结论
1)该智能控制系统改变了传统播种机的排种控制方式，实现了电机驱动下排种速度与拖拉机作业速度的自我匹配，避免了因为地轮滑移带来的播种株距不稳定问题，实现了排种器转速的计算机自动控制。且由于该系统由电机直接驱动排种器，减少了中间环节，简化了传动系统，提高了传动精度，有效地保证了播种株距的一致性。
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的运转十分稳定，在保证高速率的运转状态下，还能够保持安全可靠的性能，它还具备十分强大的兼容功能，结构以模块的形式存在，能够根据需要进行灵活的重组，程序十分简单明了，功能更加丰富，可以很容易的实现各种形式的远程操作。PLC从本质上来讲属于计算机系统的范畴，只是由于其能够很好的连接到工业中，实现通过传输数据指令进行生产控制，所以使得这一系统的能够发挥出巨大的功效，随着其应用范围的不断扩大，逐渐建立起了可靠地控制系统。PLC是以程序控制器为基础，并通过对微机控制器的科学应用衍生出来的一种计算机技术，随着人们在自动化领域投入的不断加大，研究脚步的不断深入，这一系统得到了极大程度的简化，变得更加微型化，不仅如此，还开始向着更加个人化的开放性网络控制的方向发展，能够实现各种形式、各种领域的控制。尽管它的功能十分强大，但是依旧存在着很多薄弱环节，举例来讲，经过长时间的使用之后，系统所产生的劳损将会直接导致继电器产生触点电弧，如果情况严重，将会使得系统对于指令的执行出现偏差，这将对生产造成严重负面影响。
2探究PLC的可靠性
尽管PLC系统能够很好地与工业生产相融合，并在工业生产中发挥出强大的作用，有着很强的稳定性。但是如果受到特定条件的限制和影响，极有可能产生极其强烈的电磁波干扰，影响到程序的运算，使系统产生错误的操作指令，最终致使PLC的运转出现偏差。想要使得PLC控制系统变得更加可靠，应该从多个角度、多个方面、多个环节强化控制，才能够使其抗干扰能力得到系统性的提高。
2.1信号传输中断
首先机械设备发生故障会影响到信号的传输，出现中断现象，从而使得自动控制系统不能够接收到正确的指令，整个系统的运转出现停滞，自动控制系统发挥不出作用，无法对数据进行程序运算，难以执行系统发出的指令；其次如果触点没能够保证与接线严密的接触，这就会使得数据的传输出现中断，无法顺利到达数据库，这样一来数据就失去价值，不能够通过收集整理，来为决策提供科学的数据参考，同时也无法形成相关的数据统计；最后在信号传输出现中断的情况下，会导致机械出现触点抖动的现象，尽管相关的防御系统已经十分的完善，但是还是会受到系统扫描周期的限制，使得指令在计数累加的情况下出现偏差。还有各个阀门不能够正常的开闭，使系统运转处于混乱状态，最终导致系统呈现出极大的不稳定性。
2.2PLC在干扰下无法正常执行指令
当PLC受到干扰，指令传输就会出现故障，最终使得指令不能够得到标准执行；当控制变频器在启动的过程中出现故障，附带的电机无法正常运行；PLC无法对数字信号进行专业的处理，控制负载不能够得到妥善的解决。这些都是故障存在的原因，只有将这些问题有效的解决，系统才能够变得更加安全可靠。当PLC系统需要在高强度电磁干扰下正常运转和工作时，只能通过多线路分开供电的方式将动力电源与控制电源分离，如果条件允许，还可以利用具备屏蔽和隔离功能的变压器来完成供电，在线路构思时，应该在功率设置时就留有一定的余地，并运用稳压电源进行外接供电。
3从设计方案探究PLC控制系统可靠性
在信息技术快速发展的当今社会中，人们为了使得生活更加轻松，开始了对自动化的极力追逐，通过人们不懈努力，PLC系统已经从功能上实现了阶段性的优化，不仅能够将数字指令储存起来，使得整个控制流程集成化、模式化，还通过增添模拟量处理等附加功能实现运动以及过程的多方面控制。
3.1完善PLC报警系统
在对报警系统进行设计时，通过加入设计性的故障，以此来测试报警系统，当故障出现时，会通过文字的提示了解到发生的故障类型，故障的具置会显示在工艺流程图的指示灯上，为了避免指示灯故障影响到对机械运转状况正常的了解，还设置了专门的故障测试系统，当这一系统运行时，全部故障指示灯都会被点亮。为了将过去隐藏着的问题干净彻底的清除，应该加大人力、物力的投入力度，将相关的关键线路和重点环节进行仔细的核查。将指示灯分布在控制柜上，根据指示灯判断机械的运转是否正常。在这种情况下，要进行明确的界限划分，将指示灯在相对应的位置分布，当故障发生时能够对相关岗位上的主管人员起到及时的警示作用，方便责任人进行及时的应对，保证机械正常运转。
3.2强化PLC信号传输强度
确定相关的开关能够正常的闭合，保证变压器的稳定性，避免出现短路影响到信号传输，除此之外还能够避免接触不良的出现。加强PLC系统中分析系统的建设，使得信号在传输之后能够在数额方面得到体现，同时也能够在时长中得到体现，将各项指标的平均水平展示在主界面，通过模块建设使得分析功能更加多样化，不仅能够进行流向分析，还能够实现时段分析。
4结语
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
传导干扰：由于物体本身各自束缚电荷的能力不同，其自身电位容易发生变化，这种电位变化容易引起电容性的耦合，在测量回路中形成干扰，特别是在电气强电与仪表弱电同沟辐射、两电缆槽或保护管相行辐射时，强电沿电缆延伸方向产生环状磁场，仪表信号线在磁场中受到干扰作用，容易产生信号干扰，有时还能引起仪表信号线两端产生电位差。附加电势干扰：仪表信号回路在装置现场经过的区域温度不同，或某一特定区域存在腐蚀严重、信号线表皮破损，在大功率电气设备周围存在的静电场以及大型设备运行过程中的振动都会引起附加电势强加在仪表测量回路中。变频电磁干扰：由于某些电气设备需要进行调频控制，变频器使用过程中会产生中频和低频干扰信号，如若仪表信号电缆在变频器周围，容易产生变频电磁干扰。
二、抗干扰防范措施
1.接地保护仪表信号电缆在DCS机柜间外部分为：仪表电缆槽盒段、仪表信号保护管段、现场接线箱、和现场一次仪表末端。仪表电缆槽盒段应用黄绿接地线做好可靠的接地保护，仪表信号线保护槽盒内应明确设有不同类型仪表信号线分隔板，如本安仪表信号电缆、隔爆仪表信号电缆等。仪表信号保护管段应做好保护管两段接地，可以选择与就近地连接到与接地网相连的钢结构、工艺管线，如若现场一次仪表使用铠装屏蔽电缆，其铠装保护金属层应至少在两端接至保护接地；现场接线箱应与就近的接地网做跨线连接。
2.工作接地DCS控制系统工作接地首先要确保工作接地在工作接地总接地点之前不应与保护接地进行混接；其次要保证在所有接地线汇总到总接地点前应当是外部绝缘，工作接地电缆之间不会相互存在接通状态。工作接地最终与接地体或接地网的连接应从总接地板单独接线；DCS控制系统工作接地的原则应遵循单点接地，避免在信号回路中产生接地回路，如若某一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地，则应采用隔离器将两点接地隔离开。
3.本安系统接地目前现场一次仪表大多数都实现了本安防爆要求，本安测量回路必须使得安全栅能在直流供电电源故障时实现与危险场所隔离的，这就要求了安全栅需要与直流供电电源公共端进行连接，要实现安全栅能在交流电源故障时实现与危险场所隔离，安全栅接地必须与交流供电电源的中线连接，因此可以说安全栅系统接地方式取决于安全栅端子排的供电电源属性。采用隔离式安全栅的本质安全仪表系统，无需专门接地，齐纳安全栅的本质安全仪表则应设置接地连接系统，其接地与仪表信号回路接地不应分开。
4.防静电、防雷接地DCS控制系统的防雷接地可以采取接闪器、引下线和接地体三种方式实现，接闪器是指避雷针、避雷线、避雷带可直接接受雷电的部分；引下线是一般用黄绿接地导线活铜棒直接将DCS机柜接地端子排连接到石油化工装置防雷接地网中。而防静电接地可以与保护接地共用一套接地系统。
5.采用滤波设施随着仪器仪表专业技术不断发展，采用滤波技术实现对干扰信号进行抑制，显示出了滤波器对信号干扰抑制的突出优势，在测量回路中加装适合的滤波器，可以有效削弱测量回路中的电磁干扰作用。
6.屏蔽技术仪表信号电缆可以选用分层屏蔽和总屏蔽双重屏蔽实现仪表传输信号保护，减少干扰因素影响。现场测量精度要求较高的一次仪表可以选择采用加装具有良好导电性能的封闭式外壳，起到隔离和衰减辐射干扰的作用。
三、维护保养注意事项
为维护DCS控制系统的正常运行，日常的保养工作非常重要，正确的保养可以减少或消除干扰信号的产生，可延长DCS控制系统的寿命。在DCS机柜间门口处安装防静电接地桩，使用防静电接地地板，进行控制系统操作前先通过接地桩消除静电，温度要求：在系统控制室或机柜间的温度必须控制在15～30℃之内；湿度：控制室的湿度必须控制在20～80％之间；空气微粒：严格控制DCS机柜间的空气微粒，减少灰尘的产生。其次还要建立控制室的日常规章制度，确保控制系统的正常运行。
四、结束语
