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自动控制类论文范文1
关键词：PLC，现场总线以太网，组态软件
1 前言
安钢高线水处理系统采用了工业自动化技术与计算机网络技术，利用组态王、PROFIBUS总线和PLC技术完成水处理远程监控控制。论文参考，现场总线以太网。在完善提高基础自动控制同时，将各系统的设备监测信号及生产数据连接起来，对压力波动、温度变化和液位等现场数据进行实时监视和分析处理，实现集过程控制与生产管理于一体的现代化高效管理。论文参考，现场总线以太网。
2 水处理工艺流程
高线水处理系统大体分为净循环水系统、浊循环水系统、软水系统、事故水系统以及给排水系统。水处理系统的工艺流程：冷却水由净循环供水泵组、浊循环供水泵组加压后送至各用水点，经过现场冷却设备后水温升高到约50℃并含有大量污油、铁鳞、污泥等，经过冲氧化铁皮供水泵组将水经冲渣沟至旋流池，在旋流池内沉淀、由平流池供水泵组加压后送至平流沉淀池、经过二次去油、去渣，由过滤器后送至冷却塔、冷却后温度低于35℃。流回浊循环水池，再由净循环、浊循环泵组加压后送用水点循环使用。
3 水处理PLC控制系统硬件设计
根据水处理系统规模，系统主要有上位监控机、SIMENSS7-300可编程控制器、DX220无纸记录仪、prfibus-DP总线通讯设备、ethernet通讯设备等。论文参考，现场总线以太网。论文参考，现场总线以太网。
基础自动控制系统采用SIMENS S7-300 CPU 318-2（6SE7 318-2AJ00-0AB0）可编程序控制器，二个中央槽架之间由UR0的IM360（6SE7360-3AA01-0AA0）与UR1上的IM361（6SE7 361-3CA01-0AA0）模块相连接，现场配有9台ET200M，PLC和工控机之间通过PROFIBUS-DP总线进行通讯。过程量采集使用两台DX220无纸记录仪，与工控机之间通过ethernet通讯。上位机采用DELL GX－240（P4 1.7G/256M/80G）主机，构成一套完整的控制与监控配置方案。
水处理控制系统通过带有PROFIBUS-DP主/从接口的中央处理单元，采用分布式I/O、PROFIBUS-DP现场总线控制，同远程ET200站构成分布式控制系统，结合组态王操作画面，实现远程控制；通过工业以太网与DX220无纸记录仪的通讯，实现组态王过程参数画面监控，进而达到了现场工艺生产要求。
控制系统采用就地手动、上位机点操和集中自动监控系统三种控制方法相组合，现场采用33块6ES7321-1BL00-0AA0输入模板，输入点数998点，输出采用22块6ES7322-1BH00-0AA0输出模板，输出点数503点，有关硬件组态及模块安装位置见附图1，主要用于操作方式的选择、水泵运行、压力、水位、电动蝶阀限位、水泵起停、电动蝶阀开闭，备用泵自投以及指示灯显示和远程画面等。两台DX220无纸记录仪均为16通道模拟量输入回路，主要采集水温、水流量、水压等参数，用于画面的报警与显示。
图1 系统构成示意图
4 水处理控制系统软件设计
水处理控制系统软件按照工艺过程和控制设计，编程软件采用西门子STEP7编程软件，其最大的特点是采用了块结构的方式。对于许多工艺控制条件相同的设备，只编制一个功能块(FBs)，在组织块中通过调用赋予不同数据块的功能块，来控制相对应的同类设备，在程序的调试和修改中，只需修改FB，即可实现对同类所有设备控制的修改。
5 实时监控
上位机软件采用Windows2000操作系统，组态平台为工控组态软件KingView6.0。上位机实现的功能为：数字显示水处理系统中的液位、管道压力、进出水流量实时值与累积值、水温度。论文参考，现场总线以太网。按照水处理自动化的要求，对一些实时参数以及历史数据进行汇总记录，生成各类组态王报表，或者将数据输出到SQL数据库中进行记录。各设备的运行、故障等状态显示，各设备的启动、停止操作，并进行操作记录，以便查询；出现每个设备故障时发出声音报警并记录故障情况（故障时刻、故障类型等），方便进行事故分析。论文参考，现场总线以太网。重要参数、报警、故障都可以报表打印。
6 结语
该系统自投入运行以来，稳定可靠，在线修改和调试方便，给操作人员和维护人员带来很大方便，在高产稳产、降低能耗和安全环保等方面发挥了很大作用，进一步推动了水处理自动控制系统的广泛应用。
参考文献：
[1]廖常初主编，PLC编程及应用，机械工业出版社，2002。
[2]郑晟、巩建平、张学主编，现代可编程控制器原理与应用，科学出版社，1999。
[6]贾庆勇主编，高线机组水处理操作监控系统的开发，河南冶金，2003
自动控制类论文范文2
【关键字】西门子，STEP7，编程软件，使用方法
中图分类号： TP311.5 文献标识码： A 文章编号：
一．前言
西门子STEP7编程软件是一种通用型的现代PLC软件系统。西门子STEP7编程软件在现代社会中的使用十分的普遍，我们随处都可以看到人们熟练的使用该项编程软件，在工作中，学习中，生活中都得到了巨大的应用和推广。西门子STEP7编程软件是一种新的编程软件系统，它本质上是对编程语言的一种修改和创新，该项软件较多的将现代型的自动化的项目和方式应用到该款编程软件之中。根据目前的使用和推广情况，它的应用还是比较的广泛的，但是从大多数用户的反映中，我们发现，较多的用户还是对这款编程软件比较大哦陌生，对它的使用方法还不够熟练，用户在使用中也表现出烦恼和忧虑。为了使广大用户和学者能够轻松的掌握这款软件的操作方法，本文采取实例的方法来帮助大家掌握如何使用这款软件。
二．西门子STEP7编程软件的示例项目
笔者下面就会通过一个具体的实例，来帮助初学者了解如何使用西门子STEP7编程软件的使用方法，希望初学者能够尽快掌握该种方法，这样才打到了本文作者的目的。
1.西门子STEP7编程软件的控制要求
西门子STEP7编程软件安装的是自动控制系统，改变了过去手动控制的模式。在自动控制模式下，电动机进行正反的转点运动，同时该电动机还可以进行手动和自动的相互转换。手动模式下的电动机可以自主进行，自自动控制下，用户就可以点一下按钮就可以实现机器的自动运转，要想使其停止运转，用户可以按一下停止按钮，机器就自动停止了，操作起来比较的方便。
2．在西门子STEP7编程软件上创建一个项目项目
首先开始为该电动机的良好运转在西门子STEP7编程软件上创建一个项目，我们可以把这个项目叫做My-project。
紧接着就要在工具栏中选择菜单，或者可以点击工具条中的图标，然后可以打开准备建立项目的对话框，然后就在已经打开的对话框中，输入我们刚刚取的项目的名称。当我们输入完毕后，系统会自动弹出一个对话框，从而来帮助我们建立一个项目。然后我们就单击执行菜单的命令，再单击页面选项卡，选择保存我们项目的一个存储路径，这样就基本完成了项目的建立工作，可以开始下一步的进行了。
3.启动西门子STEP7编程软件，在其上插入一个站
建立了项目以后，我们就在系统上插入一个站，单击执行菜单命令，在系统上插入一个站，当将这个站插入后，系统就会自动为这个站取一个名字，我们可以随时修改这个站名。
接下来就要执行菜单命令，启动硬件组态编辑器，或者是直接点击图标启动硬件组态编辑器。打开以后就会显示出硬件组态并且将其存盘，存盘的过程中，应当注意电源以及插槽的注意要点，尽量按照系统弹出的对话框的步骤进行，这样就可以进行下一步的程序。
5.后续程序的跟进方式和方法
紧接着，我们就要在新建项目中插入西门子STEP7编程软件，插入该软件，我们可以单击菜单，执行菜单命令进行，也可以直接点击图标进行插入，插入后，我们可以对其名称作出修改。接下来我们就要测试接线了，测试接线，我们可以使用工具Monitor，来检测是否将数字量和输出模块连接起来，这一环节十分重要。
我们需要在系统上建立符号表，建立符号表的好处就是可以使系统程序更轻松的理解每个符号的意思，这样就会使程序的运行比较快捷。建立符号表，可以直接单击图标，就会弹出一个对话框，然后就可以在上面建立符号表了。如图一所示，编辑符号表后，就可以通过菜单命令，将符号表所列的进行排序，排序可以使升序，也可以使降序的。
图一 1电动机的正反转控制
接着我们就要打开变量表，通过变量表来测试系统接线，这样就可以保证程序的继续运行。可以单击执行菜单命令在程序上打开变量表，如图二所示，就可以通过变量表进行接线测试了。
图二 利用变量表测试接线
三．编制自动控制程序
现在我们就要进行自动程序的编制了，首先我们要在程序中创建FC1和FC2，双击FC1或者是FC2，我们就可以进行自动程序的编制了。我们选择在FC1上编写自动控制程序，如图三所示，上升时就会启动系统，当闭合式就会关闭系统，这些动作通过开关9K34 就可以了，我们可以选择手动模式，当然也可以选择自动模式，我们在选择操作模式的时候，我们就需要通过
按钮9K36 来完成。如果我们要改变模式或者是要停止时，以前所选择的模式将会自动取消。
图三 FC1电动机的模式选择程序
然后再来编写自动控制程序， 自动控制需要在自动模式下进行操作，操作时，通过启动电动机使其正转右行，然后闭合，它就自动停止了，接着再按按钮使其自动左行，然后闭合，使其停止，只有这样反复的测试才能确认程序运转正常。
接着要在OB1中调用FC1和FC2，同时还要下载程序，我们可以双击打开OB1的编程窗口，也可以在图标中直接打开，根据弹出对话的指示，选择逻辑指令、程序控制指令、定时器、计数器、数据处理和运算指令、功能和功能块等，接着我们就可以来调试FC1了，将FC1调试好以后，我们可以用同样的方法来调试FC2。
前面的步骤完成后，我们就要开始测试制作的程序了。程序中的一些逻辑错误或者是其他指令性错误只有通过对程序的不断调试，才能够试验出来，这样才能保证所制作的程序是可以使用的。西门子STEP7编程软件提供了对程序进行跟踪调查的功能。打开程序检测窗口后，单击按钮，我们就进入了程序的检测环节，这种检测不同于其他的检测，检测窗口中会显示出检测的质量和信号，以及检测的状态都可以在检测窗口中实时表现出来。检测完成后，我们基本上就完成了程序的制作，也基本上对西门子STEP7编程软件的使用方法有了全面的了解和掌握。
四．结束语
西门子STEP7编程软件是目前最新的一款程序编制软件，它的使用方法并不是那么深不可测，只要基本掌握其使用的每一个步骤，基本上就可以很熟练的使用西门子STEP7编程软件了。
参考文献：
[1]罗庚兴 西门子STEP7编程软件的使用方法 (被引用 2 次) [期刊论文] 《南方金属》 -2006年5期
[2]李佳 通向机器安全之路——西门子安全系统的实现(下) [期刊论文] 《仪器仪表标准化与计量》 -2011年6期
[3]刘金保 王智琳 李政 基于PLC的一维正态云模型实现研究 [期刊论文] 《电子设计工程》 -2012年1期
[4]于洋来 燕菁 基于西门子840D的信号模拟装置的设计与应用 [期刊论文] 《制造技术与机床》 ISTIC PKU -2011年3期
自动控制类论文范文3
【关键词】电气；自动控制；控制方式
中图分类号：TM92文献标识码A文章编号1006-0278（2013）06-183-01
一、概述
一个理想的控制系统，在其控制过程中应始终使被控量等于给定值。但是，由于系统中储能元件的存在以及能源功率的限制，使得运动部件的加速度受到限制，其速度和位置难以瞬时变化。所以，当给定值变化时，被控量不可能立即等于给定值，而需要经过一个过渡过程，即瞬态过程。所谓瞬态过程就是指系统受到外加信号作用后，被控量随时间变化的全过程。瞬态过程可以反映系统内在性能的好坏，而常见的评价系统优劣的性能指标也是从瞬态过程定义出来的。对系统性能的基本要求有三个方面：稳定性、快速性、准确性。
自动控制理论研究的是如何接受控制对象和环境特征，通过能动地采集和运用信息，施加控制作用，使系统在变化或不确定的条件下正常运行并具有预定功能。它是研究自动控制共同规律的技术科学，其主要内容涉及受控对象、环境特征、控制目标和控制手段以及它们之间的相互作用。具有“自动”功能的装置自古有之，瓦特发明的蒸汽机上离心调速器是比较自觉地运用反馈原理进行设计并取得成功的首例。麦克斯韦对它的稳定性进行分析，于1868年发表的论文当属最早的理论工作。从20世纪20年代到40年代形成了以时域法、频率法和根轨迹法为主要内容的“经典”控制理论。60年代以来，随着计算机技术的发展和航天等高科技的推动，又产生了基于状态空间模型的“现代”控制理论。随着自动化技术的发展，人们力求使设计的控制系统达到最优的性能指标，为了使系统在一定的约束条件喜下，其某项性能指标达到最优而实行的控制称为最优控制。当对象或环境特性变化时，为了使系统能自行调节，以跟踪这种变化并保持良好的品质，又出现了自适应控制。
二、自动控制系统的基本构成及控制方式
（一）开环控制
控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制。开环控制的特点是系统结构和控制过程很简单，但抗扰能力差、控制精度不高，故一般只能用于对控制性能要求较低的场合。
（二）闭环控制
控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对控制过程的影响，这种控制称为闭环控制，相应的控制系统称为闭环控制系统。闭环控制系统又被称为反馈控制或按偏差控制。闭环控制系统是通过给定值与反馈量的偏差来实现控制作用的，故这种控制常称为按偏差控制，或称反馈控制。此类系统包括了两种传输信号的通道：由给定值至被控量的通道称为前向通道；由被控量至系统输入端的通道称为反馈通道。闭环系统能减小或消除作用，但若设计调试不当，易产生震荡设置不能正常工作。自动控制原理中所讨论的系统主要是闭环控制系统。
（三）复合控制
反馈控制是在外部的作用下，系统的被控量发生变化后才做出相应调节和控制的，在受控对象具有较大时滞的情况下，其控制作用难以及时影响被控量，进而形成快速有效的反馈控制。前馈补偿控制，则在测量出外部作用的基础上，形成与外部作用相反的控制量，该控制量与相应的外部作用共同作用的结果，使被控量基本不受影响，即在偏差产生之前就进行了防止偏差产生的控制。在这种控制方式中，由于被控量对控制过程不产生影响，故它也属于开环控制。前馈补偿控制与反馈控制相结合，就构成了复合控制。复合控制有两种基本形式：按输入前馈补偿的复合控制和按扰动前馈补偿控制的复合控制。
三、自动控制系统的分类
自动控制系统的分类方法较多，常见的有以下几种：线性系统和非线性系统。由线性微分方程或线性差分方程所描述的系统为线性系统；由非线性方程所描述的系统称为非线性系统；定常系统和系统，从系统的数学模型来看，若微分方程的系数不是时间变量的函数则称此类系统为定常系统。否则称为是系统。若系统既是线性的又是定常的，则称之为线性定常系统；连续系统、离散系统和采样系统，从系统中的信号来看，若系统各部分的信号都是时间的连续函数即模拟量，则称此系统为连续系统，若系统中有一处或多处信号为时间的离散函数，如脉冲或数码信号，则称之为离散系统。若系统中既有模拟量也有离散信号，则又称为采样系统；恒值系统、随动系统和程序控制系统，若系统的给定值为一定值，而控制任务就是克服骚动，使被控量保持恒值，此类系统称为恒值系统。若系统给定值按照事先不知道的时间函数变化，并要求被控量跟随给定值的变化，则此类系统称为随动系统。若系统的给定值按照一定时间函数变化，并要求被控量随之变化，则此类系统称为程序控制系统。此外，根据组成系统的物理部件的类型，可分为机电控制系统、液压控制系统、气动系统以及生物系统等。根据系统的的被控量，又可分为位置控制系统、速度系统、温度控制系统等。
自动控制类论文范文4
关键词：MATLAB 仿真 应用
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)004-102-02
在当今自动控制系统已经渗透到各个领域，但随着生产工艺和生产要求的不断提高，这样对自动控制技术也有着相应的提高，传统的方法已经不在满足其现代生产的要求，这样MATALAB仿真技术相应产生，而且越来越多的应用在自动控制系统中。下面从以下几个方面去介绍其在控制系统的应用。
1 在经典控制的应用
我们知道虽然现代控制方法和控制技术不断的发展，但是我国的很多厂家的生产中均采用的是经典PID的控制方法，经典PID有着控制简单，快速等优点，但是要想采用PID算法必须要先确定控制对象的数学模型，而确定数学模型有两种方法：一种是机理建模而另外一种是实验建模，但是第一种方法虽然建立数学模型比较准确，但是在实际工况中机理建模实际很难用到的，因为实际工况中工艺很复杂，并且被控对象会随着环境的改变而改变，通常会才用第二种实验建模，实验建模是要描绘出被控对象的输出曲线，以前被控对象的输出曲线很难描绘，随着MATLAB仿真技术的应用这种问题迎刃而解了，比如在电阻炉温度控制中，就得用MATLAB仿真技术建立电阻炉的数学模型。电阻炉是一纯滞后一阶对象，其传递函数为W0(s)=Y(s)／C(s)=Ketos／I+TS其飞升曲线如图所示：
K=输出稳态值，初始值／240=158-13／240=0.6
TO与τ按工程计算法求得取
tl=τ+T0／3
t2=τ+TO
其中t1、t2分别对应阶跃响应的稳态值的28％和 63％的时间
t1=24 τ=5 t2=62 TO=57
这样确定电阻炉的数学模型就迎刃而解了。
2 在经典控制理论计算的应用
在经典控制系统中，频率分析和时域分析对系统都很重要。但对于二阶的系统人手算的工作量还不大，但超过二阶以上的系统用人工计算就非常繁复了，这样必须通过MATA，LB仿真来完成例如：
某系统的开环传函为G(S)=20／S3+8S3+36S+40求该系统的响应和波特图。
综上所述，随着MATALB仿真技术的不断发展，会大大促进控制系统的发展并上一个新的台阶的。
参考文献：
自动控制类论文范文5
论文摘要：结合实船燃油辅锅炉的实际情况和具体操作要求，通过建立维模型、人机交互、Web3D网页浏览技术等米构建船舶辅锅炉虚拟操控系统，达到以虚拟操作代替实际操作，节省开支、实现远程培训、以及人机交互的目的，克服了船舶辅锅炉控制系统实际训练中不可避免的资源消耗、维护费用高等难题。
辅锅炉是船舶动力装置中的重要组成部分其控制的可靠性和经济性对保证船舶安全航行有着重要的意义。
船舶辅锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的复杂的控制对象，其实际操作必须遵循严格的步骤，在实习和教学环节中，实现每个人都进行实际操作有难度。因燃油运行成本且可能出现操作失误，会给实习和教学带来一定的困难和不安全因素。随着虚拟现实技术的产生，这些问题将逐步得到解决。
1控制系统的组成
辅锅炉是船舶上最早实现自动控制的装置之一，其控制项目包括：水位自动控制，燃烧自动控制，锅炉点火及燃烧时序自动控制和自动安全保护。
1)水位自动控制。控制给水量的多少，使进人锅炉的给水量大致大于锅炉的蒸发量。
在蒸发量比较小、蒸汽压力比较低的船舶辅锅炉中，大部分采用双水位自动控制系统。双水位控制系统指辅锅炉的水位可以在一定范围内波动，辅锅炉水位所允许的变化范围是60～120mm。当水位下降到水位下限时，自动起动给水泵，给水泵开始向辅锅炉供水，辅锅炉水位就会逐渐升高；当给水量达到一定限度，也就是水位上限时，给水泵自动停止工作，不再向辅锅炉供水。
2)燃烧自动控制。被控量是辅锅炉内的蒸汽压力，根据汽压的高低自动改变进入炉膛的喷油量和送风量。
对货船辅锅炉，燃烧自动控制系统的要求简单、可靠，对辅锅炉运行的经济性要求不是很严格，大多数这样的辅锅炉采用汽压的双位控制，少数采用比例控制，并保证辅锅炉在不同负荷下，其送风量基本适应喷油量的要求。在油船辅锅炉中，要求汽压必须稳定，同时对辅锅炉的运行经济性要求比较高，这样辅锅炉才能在不同的负荷情况下，保证有一个最佳的风油比，所以通常采用比例积分控制或更好的控制算法。
3)点火及燃烧时序控制。给锅炉一个起动信号后，按时序的先后进行预扫风、预点火、喷油点火，点火成功后对锅炉进行预热，接着转入正常燃烧的负荷控制阶段，同时对锅炉进行一系列的安全保护。
按下辅锅炉启动按钮后，自动启动燃油泵和鼓风机，关闭燃油电磁阀使燃油在辅锅炉外面循环，此时风门开的最大，以最大风量进行预扫风，防止炉内残存的油气在点火中产生冷爆。
预扫风的时间根据辅锅炉的结构形式不同而异，一般是20～6OS。达到预扫风的时问后自动关小风门，同时点火电极打出火花进行预点火，时间约为3S。然后打开燃油电磁阀或开大回油阀，或让一个油头喷油工作，即以小风量和少喷油进行点火。点火成功后，先维持一段时间低火燃烧，对辅锅炉进行预热，再开大风门关小回油阀或增加一个油头向炉膛喷油，使辅锅炉转入高火燃烧，即进入正常燃烧的负荷控制阶段。在预定的时间内若点火不成功或风机失压、中间熄火等，会自动停炉，待故障排除后按恢复按钮使时序控制恢复到起动前的状态，方能重新起动辅锅炉。
2设计的实现
该系统采用TCP／IP结构，是一个开放的模块化环境，系统的管理和三维模型的实时渲染都在web服务器上运行，客户端只要连接到Internet上的任意一台计算机，下载一个很小的网页插件就可以遍览该系统。而它的实现方式就是通过网络传输反映三维场景的模型文件，用户根据自己的需求将相应的模型文件下载到客户端，通过网页插件来提供对模型文件的动态实施和实时渲染。
3三维实体模型的建立
维实体模型是该系统实现漫游和交互的基础，模型的好坏直接影响运行的效果和客户端浏览的逼真度。粗糙的模型，不能给人视觉上的美感，失去原有实体模型的真实性；模型建得过细，就会降低场景图形的绘制效率，同时给渲染和计算机的显示带来麻烦，因此建模过程中，平衡模型细节度和复杂度显得尤为重要。
采用3dsmax进行建模。逐级对船舶辅锅炉的组成部分，各组成部分中的零部件进行分割，根据部件的形状和工作特征，选择不同的建模方法，然后把个部件组合成完整的三维场景，最后导入到虚拟编辑器(VRP编辑器)，以供底层的程序进行控制，形成一个完整动态模型。图2为锅炉控制面版的三维图形。超级秘书网
4交互功能的实现
在交互功能的实现过程中，首先使用VisuaC++中的MFC框架来设计服务器的用户界面根据界面定义的功能，使用网络类作为基类来设计一个专门处理自己窗口通信消息的网络对象通过消息函数(CRemoteTestDlg：：()nButtonStartVrp())调入设计的三维场景，通过控件定义相应事件处理函数来驱动三维场景，从而实现对j维场景中模型的控制。
在=三维虚拟文件与H’I’MI网页结合上采用超链接的方式：在HTMI网页中，通过超链接的设置来实现同维虚拟文件的结合。浏览者可以通过激活超链接来实现网页与虚拟现实场景的转换，双方的平面显示空间不受约束，为场景中的一些重要细节呈现提供更广阔的空间。例如，当用户点击视点切换文本框中的一个超链接，维虚拟场景中的视点就会自动切换到相对应的场景。以辅锅炉水位控制算法程序为例说明交互的实现机制。
水位控制的算法分为水位控制的运动算法和模拟水的行为算法。水位控制的运动算法相对简单，根据锅炉的运行状态，水位做相应的变化，可以匀速上升、匀速下降、加速上升、加速下降以及在某一水平线的波动。模拟水的行为算法是实现水位控制虚拟化的核心，采用四连通的五位区域采样方法，将四连通周围的五个点求平均值；通过引入阻尼系数来模拟水波上升或下降的震动效果，并反映到导航图中；然后通过激活水波使整个水位控制更接近实际，真正达到虚拟仿真的效果以下是模拟水的行为算法的部分程序：
5结束语
从开发高度逼真的船舶辅锅炉系统的实际需要开发，设计出一种纯软件控制系统，在独立的PC机上运行，将船舶辅锅炉控制系统虚拟到计算机上，操作人员调用内存中的船舶辅锅炉操控系统的维图形，(用鼠标控制浏览方向)对三维对象进行虚拟控制，利用虚拟现实技术构建虚拟动态设备，仿真出与实际设备相近的运行过程，弥补传统操作流程上真实感的不足。
同时利用虚拟现实技术提供的高速运行环境，能够实现多人远程实时操作和三维模型的浏览和交互动态演示，让操作者与电脑实现人机交互，如同身临其境，达到替代实际现场操作的目的，克服了实际操作的单一性和危险性等缺点，降低了船舶辅锅炉控制系统运行演示的成本以及船舶辅锅炉误操作的影响。
参考文献
[1]费干．船舶辅机[M]．大连：大连海事大学出版社，1998．
[2]张力明，卢晓春，叶翠安．基于组态控制船用辅锅炉监控系统的设计与实现[J]．船海工程，2008，37(4)：55—57．
自动控制类论文范文6
关键词：焦炉，干熄焦炉，干熄焦锅炉，发电机，一体化控制
1 前言
莱钢从2005年底第一套干熄焦建成到2008年底3#干熄焦投产，现在运行的干熄焦系统共为三套，相应的二套发电设备也已经投产运行。为了及时掌握干熄焦设备和锅炉运行特性，保证干熄焦发电稳定运行，达到对干熄焦最佳运行状况的高水平操作，我们通过对干熄焦生产有重大影响的各种因素地不断探索，提出了将焦炉、干熄炉、干熄焦锅炉以及干熄焦发电机系统一体化综合控制方案。
2 系统现状及功能分析
莱钢焦炉及干熄焦节能一体化控制采用具有自主创新的焦炉及干熄焦装置控制技术，焦炉部分采用横河DCS控制系统，干熄炉本体部分采用西门子PLC控制系统，干熄焦锅炉部分采用横河DCS控制系统，干熄焦发电采用ABB控制系统。目前计算机系统已投入运行，全部完成了控制系统应用软件的调试和正常使用。
根据干熄焦的工艺生产过程，其自动控制功能主要集中在干熄炉、锅炉以及干熄焦发电三个部分，但焦炉对干熄炉生产的影响也不容忽视。因此，本项目主要是通过无线信号交换系统、智能判断、人工干预和分程调节等方式实现焦化厂焦炉、干熄炉、干熄焦锅炉与干熄焦发电机的智能一体化控制。免费论文，干熄焦锅炉。
3 具体技术实施方案
3.1 焦炉与干熄炉本体一体化控制
焦炉与干熄炉的一体化控制主要集中在红焦运输系统。免费论文，干熄焦锅炉。
由于干熄焦电机车装载焦罐在提升机与焦炉之间移动，若采用有线通讯，会产生大量隐患，且通讯电缆易被烧损。免费论文，干熄焦锅炉。电机车与焦炉之间通过编码电缆实现感应式无线通讯，但是考虑到熄焦车与干熄焦之间通讯数据量较小，使用编码电缆成本太高。最终采用由多组有源接近开关构成的无线信号交换系统，来完成电机车控制系统与中央EI系统的数据交换。
3.2 干熄炉本体与干熄焦锅炉一体化控制
锅炉DCS与干熄焦本体PLC数据交换量较大，采用Profibus通讯方式进行数据访问，安全、可靠、灵活、易扩展。
循环风机轴振超高，循环风机电机定子温度超高，循环风机轴承温度超高，循环风机稀油站油超压低，仪表气接点压力低于下限，锅炉汽包液位超高，锅炉汽包液位超低，除氧水箱液位超低，主蒸汽温度超高，主蒸汽温度超低，锅炉给水泵停止，锅炉强制循环泵双泵不运行，锅炉给水泵双泵不运行，以上条件任何一个满足时，均需要通讯至PLC系统，连锁停止循环风机，并紧急停炉。
紧急停炉时，PLC系统自动打开预存室放散阀，打开紧急放散装置，关闭环行气道空气导入阀，关闭循环风机入口挡板，关闭装入集尘电动阀，关闭旁通管流量调节法，并打开所有保护氮气吹入阀，同时将“紧急停炉”信号发送至锅炉DCS。DCS系统将自动控制主蒸汽放散阀打开，主蒸汽切断阀关闭，同时将停炉信息发送至干熄焦发电。
3.3 干熄焦锅炉与干熄焦发电机一体化控制
干熄焦锅炉与干熄焦发电的一体化的控制关键在于发电与供热之间的切换。当发电机组停机时，锅炉需要切换蒸汽外送管道，切断送至发电系统的高压蒸汽切断阀，打开减温减压切断阀启用减温减压系统，将蒸汽外送至其他用户。这里需要通过减压调节阀与减温调节阀对外送蒸汽的压力和温度进行调节。为了使蒸汽压力和温度达到标准，我们使用力矩更大、执行动作更快的电液式执行机构来调节阀门开度。当发电机组再次开机时，锅炉同样需要切换蒸汽外送管道，切断送至减温减压系统的减温减压切断阀，打开高压切断阀将蒸汽送至干熄焦发电系统，并通过压力调节阀精确控制蒸汽的温度和压力等参数，使过热蒸汽快速达到发电的要求。
参与切换连锁的信号使用冗余，重要信号可以做到三取二以增加传输数据的可靠性。整个切换过程采用智能判断与人工干预相结合的控制方式，并且在切换过程中使用分程调节来保证系统的稳定与安全。
3.4 干熄焦本体及锅炉关键控制功能优化和完善
3.4.1 熄焦炉压力控制优化
熄焦炉压力控制是为了保证在熄焦过程中熄焦炉内压力的平稳和焦炭装入时装入口的压力保持稳定进行的压力控制。免费论文，干熄焦锅炉。
由于在装焦过程中熄焦炉顶部的装入装置被打开，熄焦炉内的压力会产生剧烈的波动，采用常规的连续PID控制方式就会使系统难以进行控制。免费论文，干熄焦锅炉。因此，在进行红焦装入时，经过装入装置未全闭到熄焦炉压力手动操作器所经过的时间后，熄焦炉压力手动操作器由外部信号切换为预置输出的手动状态，即在原自动状态输出的基础上再加大装入装置开启手动操作器的动作幅度值，并保持此值输出不动；当装入装置经过从开始闭合到手动操作器开始动作的时间后，手动操作器的输出经手动操作器下降装入装置闭合手动操作器的动作幅度所经过的时间减少值，此时依然为手动状态；当系统中投入装置全闭信号产生后，手操器变为自动状态即恢复正常状态。免费论文，干熄焦锅炉。而熄焦炉压力调节器在这一过程中的状态是手操器为自动时压力调节器也为自动，手操器为手动时压力调节器为自动跟踪状态，使压力调节器的输出始终保持与手操器的输出一致，确保在状态切换时为无扰动切换。
3.4.2 锅炉关键控制功能优化
干熄焦锅炉是一种特殊的余热锅炉，它是利用吸收了红焦显热的高温循环气体与除盐除氧水进行热交换，产生额定参数和品质的蒸汽，并输送给热用户或者汽轮机发电的一种受压、受热的设备。
锅炉是整套干熄焦系统的重要组成部分，它是连接熄焦炉本体和蒸汽机组发电的关键，锅炉的控制不仅影响到干熄焦系统的热力系统，还影响到整套系统的安全稳定运行和经济效益。
主蒸汽温度控制是通过在过热器后的减温器向过热蒸汽内直接喷水达到减温目的的。当增加喷水量时主蒸汽温度就会下降，当减少喷水量主蒸汽温度就会升高。其控制的好坏直接影响蒸汽的品质。本系统的主蒸汽温度控制是由二次减温器出口温度构成主回路、减温水流量构成付回路的串级控制系统。
4 结论
对于焦化生产来说，从焦炉到干熄炉本体，从干熄炉本体到干熄焦锅炉，再从干熄焦锅炉到干熄焦发电实现热电联产，具有环保、节能、节电的多重意义。项目实施过程中对1#、2#、3#干熄焦系统关键控制功能进行了优化，有效的降低了系统故障率，保障了三套干熄焦及干熄焦发电系统的稳定运行，提高了企业的经济效益，并为环保和节能做出巨大贡献，所做的工作对国内同类系统具有一定的现场指导意义。
参考文献：
1、潘立慧魏松波等炼焦新技术[M] 北京：冶金工业出版社 2006年02月出版
2、潘立慧魏松波等干熄焦技术[M]北京：冶金工业出版社 2005年02月出版
