自动控制系统论文

自动控制系统论文

直

流

调

速

系

统

院系：机电工程学院

班级：电气二班

姓名：**

学号：10*******

指导老师：**

引言

直流电动机和交流电动机相比, 其制造工艺复杂,生产成本高, 维修困难, 需备有直流电源才能使用。但因直流电动机具有宽广的调速范围, 平滑的调速特性，较高的过载能力和较大的起动、制动转矩, 因此被广泛地应用于调速性能要求较高的场合。在工业生产中, 需要高性能速度控制的电力拖动场合, 直流调速系统发挥着极为重要的作用, 高精度金属切削机床, 大型起重设备、轧钢机、矿井卷扬、城市电车等领域都广泛采用直流电动机拖动。特别是晶闸管—直流电动机拖动系统,具有自动化程度高、控制性能好、起动转矩大, 易于实现无级调速等优点而被广泛应用。而且，直流调速系统在理论和实践上都比较成熟，从控制技术角度来看，它又是交流调速系统的基础。因此加强对直流调速系统的发展有利于更进一步发展交流调速系统，促进调速系统的进一步完善。

晶闸管直流调速系统有可逆调速和不可逆调速两种。不可逆直流调速系统只适用于不要求改变电动机转向或不要求经常改变电动机转向, 同时在停车时对

快速性又无特殊要求的生产机械, 如车床、镗床等。在工业生产中, 某些生产机械要求电动机既能频繁正反转又能快速起动、制动, 如龙门刨床、可逆轧钢机等,这些生产机械就需要采用可逆直流调速系统。

直流电动机的调速方法有三种, 即电枢回路串电阻调速、弱磁调速和调压调速。其中弱磁调速和调压调速均可实现无级平滑调速, 调压调速的调速范围大, 调速性能最好, 是应用最为广泛的自动调速方法。采用调压调速的直流调速系统, 需要一可控直流电源为直流电动机电枢供电。常见的可控直流电源有三种:旋转变流机组、静止可控整流器和直流斩波器。相应的直流调速系统也有三种: 即发电机- 电动机调速系统, 晶闸管相位控制直流调速系统和直流斩波器调速系统。晶闸管相位控制直流调速系统和发电机- 电动机调速系统相比,具有放大倍数大、快速好、效率高、经济性好、体积小、控制方便、运行噪声小等优点; 而直流斩波器调速系统和晶闸管相位控制直流调速系统相比, 又具有功率器件少、线路简单、调速范围宽、快速响应好、效率和功率因数高等优点, 但因受器件容量等因素的限制, 目前主要用于中小功率的调速系统。在工业生产上, 早期应用的是发电机- 电动机调速系统, 随着电子技术的发展, 晶闸管相位控制直流调速系统获得越来越广泛的应用。

目录

1、直流调速概念

1．1调速概念 (4)

1.2直流调速类型 (4)

1.3直流调速性能指标 (6)

2、自动控制系统概念

2.1开环控制系统 (9)

2.2闭环控制系统 (9)

3、晶闸管-电动机直流调速控制系统

3.1 开环直流调速系统存在的问题 (10)

3.2 速度负反馈单闭环调速系统的组成及静特性 (11)

3.3 单闭环调速系统的动态分析 (12)

3.4 单闭环无静差直流调速系统 (12)

3.5 单闭环调速系统的限流保护——电流截止负反馈 (14)

3.6 转速、电流双闭环直流调速系统组成及静特性 (15)

4、总结 (16)

5、参考文献 (17)

1、调速概念及直流调速类型

1.1调速概念

被控对象：电动机 被调量：速度

调速：为了满足生产机械的要求，人为的改变电机的转速。

稳速：把负载变化、电网波动等因素对电机转速的影响，通过调节作用降到最低限度，甚至消除。

调速系统要求调速和稳速相结合。速度要求可调，但调至到某一速度运行时，要求速度要稳定。

1.2流调速分类

电气调速：改变电机转速。

直流电机的转速和其它参数的关系可以表示为： n ： 电机转速（r/min ）； U ：电枢供电电压（V ）； I ： 电枢电流（A ）；

R ： 电枢回路总电阻（ Ω ）； Φ： 励磁磁通（Wb ）；

Ke ：由电机结构决定的电动势常数 。 可改变如下参数调速：

调节U (降压调速，如图1-1) 工作条件：

保持励磁 Φ = ΦN ； 电阻 R = Ra 调节过程：

改变电压 U N → U ↓ →n ↓， n 0 ↓

调速特性： 图1-1 随着U ↓，转速下降，机械特性曲线平行下移。

调节Φ （弱磁调速，如图1-2）

工作条件：

保持电压 U =UN ； 电阻 R = R a ； 调节过程：

减小励磁 从ΦN → ↓Φ → n ↑， n 0 ↑ 调速特性：

随着↓Φ，转速上升， 机械特性曲线变软。 调节R （电枢串电阻调速，如图1-3）

工作条件： I L

n n

保持励磁Φ = ΦN；

电压U =U N；

调节过程：

增加电阻从Ra → R↑

→n ↓，n 0不变；

随着R↑，转速下降，

机械特性曲线变软。

级调速；并且功耗大；特性软。弱磁虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只与调压方案配合，在基速（额定转速）以上作小范围的弱磁升速，以扩大调速系统的调速范围。因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。

改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有以下三种：（1）旋转变流机组。用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。

（2）静止可控整流器。用静止的可控整流器，如汞弧整流器和晶闸管整流装置，产生可调的直流电压。

（3）直流斩波器或脉宽调制变换器。用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波或脉宽调制的方法产生可调的直流平均电压。

晶闸管可控整流器的功率放大倍数大约在，控制功率小，有利于微电子技术引入到强电领域；在控制作用的快速性上也大大提高，有利于改善系统的动态性能。但是，晶闸管整流器也有它的缺点，主要表现在以下方面：（1）晶闸管一般是单向导电元件，晶闸管整流器的电流是不允许反向的，这给电动机实现可逆运行造成困难。必须实现四象限可逆运行时，只好采用开关切换或正、反两组全控型整流电路，构成V-M可逆调速系统，后者所用变流设备要增多一倍。

（2）晶闸管元件对于过电压、过电流以及过高的du/dt和di/dt十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短时间内元件损坏，因此必须有可靠的保护装置和符合要求的散热条件，而且在选择元件时还应保留足够的余量，以保证晶闸管装置的可靠运行。

（3）晶闸管的控制原理决定了只能滞后触发，因此，晶闸管可控制整流器对交流电源来说相当于一个感性负载，吸取滞后的无功电流，因此功率因素低，特别是在深调速状态，即系统在较低速运行时，晶闸管的导通角很小，使得系统的功率因素很低，并产生较大的高次谐波电流，引起电网电压波形畸变，殃及附近的用电设备。如果采用晶闸管整流装置的调速系统在电网中所占容量比重较大，将造成所谓的“电力公害”。为此，应采取相应的无功补偿、滤波和高次谐波的抑制措施。

（4）晶闸管整流装置的输出电压是脉动的，而且脉波数总是有限的。如果主电路电感不是非常大，则输出电流总存在连续和断续两种情况，因而机械特性也有连续和断续两段，连续段特性比较硬，基本上还是直线；断续段特性则很软，而且呈现出显著的非线性。

1.3调速性能指标

转速控制要求

各种生产机械对调速系统提出了不同的转速控制要求，归纳起来有以下三个方面：

（1）调速。在一定的最高转速和最低转速范围内，分档（有级）地或者平滑（无级）地调节转速。

（2）稳速。以一定的精度在所需转速上稳定地运行，不因各种可能的外来干扰（如负载变化、电网电压波动等）而产生过大的转速波动，以确保产品质量。（3）加、减速控制。对频繁起、制动的设备要求尽快地加、减速，缩短起、制动时间，以提高生产率；对不宜经受剧烈速度变化的生产机械，则要求起、制动尽量平稳。

运动控制系统稳定运行时的性能指标称为稳态指标，又称静态指标。例如，调速系统稳态运行时调速范围和静差率，位置随动系统的定位精度和速度跟踪精度，张力控制系统的稳态张力误差等等。下面我们具体分析调速系统的稳态指标。

稳态指标

（1）调速范围D

生产机械要求电动机能达到的最高转速nmax和最低转速nmin之比称为调速范围，用字母D表示，即

（1.1）

其中nmax和nmin一般指额定负载时的转速，对于少数负载很轻的机械，例如精密磨床，也可以用实际负载的转速。在设计调速系统时，通常视nmax为电动机的额定转速nnom。

（2）静差率S

当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载变到额定负载时所对应的转速降

落与理想空载转速no之比，称为静差率S，即

（1.2）

显然，静差率表示调速系统在负载变化下转速的稳定程度，它和机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率越小，转速的稳定程度就越高。

（3）调压调速系统中D，S和之间的关系

在直流电动机调压调速系统中，就是电动机的额定速度nnom，若额定负载时的转速降落为，则系统的静差率应该是最低转速时的静差率，即

（1.3）

而额定负载时的最低转速为

（1.4）

考虑到式（1.3），式（1.4）可以写成

（1.5）

而调速范围为

（1.6）

将式（1.5）代入式（1.6），得

（1.7）

式（1.7）表达了调速范围D、静差率S和额定速降之间应满足的关系。对于同一个调速系统，其特性硬度或值是一定的，如果对静差率的要求越严（即S值越小），系统允许的调速范围D就越小。例如，某调速系统电动机的额定转速为nnom=1430r/min，额定速降为，当要求静差率

S≤30%时，允许的调速范围为

（1.8）

如果要求静差率S≤10%，则调速范围只有

（1.9）

动态指标

运动控制系统在过渡过程中的性能指标称为动态指标，动态指标包括跟随性能指标和抗扰性能指标两类。

（1）跟随性能指标

在给定信号（或称参考输入信号）R（t）的作用下，系统输出量C（t）的变化情况用跟随性能指标来描述。对于不同变化方式的给定信号，其输出响应不一样。通常，跟随性能指标是在初始条件为零的情况下，以系统对单位阶跃输入信号的输出响应（称为单位阶跃响应）为依据提出的，如图8.4所示。具体的跟随性指标有下述几项：

①上升时间tr

单位阶跃响应曲线从零起第一次上升到稳态值所需的时间称为上升时间，它表示动态响应的快速性。

②超调量

动态过程中，输出量超过输出稳态值的最大偏差与稳态值之比，用百分数表示，叫做超调量，即

（1.10）

超调量用来说明系统的相对稳定性，超调量越小，说明系统的相对稳定性越好，即动态响应比较平稳。

③调节时间ts

调节时间又称过渡过程时间，它衡量系统整个动态响应过程的快慢。原则上它应该是系统从给定信号阶跃变化起，到输出量完全稳定下来为止的时间，对于线性控制系统，理论上要到才真正稳定。实际应用中，一般将单位阶跃响应曲线衰减到与稳态值的误差进入并且不再超出允许误差带（通常取稳态值的±5%或±2%）所需的最小时间定义为调节时间。

2、自动控制系统概念

2.1开环控制系统

若系统的输出量不被引回来对系统的控制部分产生影响，这样的系统称为开环控制系统。

如图2-1，为数控加工机床开环控制框图。此系统的输入量为加工程序指令，输出量为机床工作台的位移，系统的控制对象为加工台，执行机构为步进电动机和传动机构。由图可见，此系统无反馈环节，输出量并不返回影响控制部分，因此是开环系统。

2.2闭环控制系统

若系统输出量通过反馈环节返回来作用于控制部分，形成闭合回路，这样的系统称为闭环控制系统，又称反馈控制系统。

图2-2为电炉箱恒温自动控制系统，由于炉壁散热和增、减工件，将使炉温产生变化，而这种变化通常是无法预先确定的。因此，若工艺要求保持炉温恒定，则开环控制将无法自动补偿，必须采用闭环控制。由于需要温度保持恒定，所以最常用的方法是采用温度负反馈。

当温度偏低时，U fT≠U ST,形成偏差电压供给电动机电枢，从而调节温度当T=T ST(T ST为给定值)，U fT=ST，这样炉温就自动回复，并保持恒定值。

反馈控制可以自动进行补偿，这是闭环控制系统的一个突出特点。当然，闭环控制系统

要增加检测、反馈比较，调节器等部件，会使系统复杂、成本提高。而且闭环控制会带来副

作用，使系统的稳定性变差，甚至造成不稳定。这是采用闭环控制时必须重视并要加以解决

的问题。

3.1 开环直流调速系统存在的问题

只通过改变触发或驱动电路的控制电压来改变功率变换电路的输出平均电

压，达到调节电动机转速的目的，它们都属于开环控制的调速系统，称为开环调

速系统。在开环调速系统中，控制电压与输出转速之间只有顺向作用而无反向联

系，即控制是单方向进行的，输出转速并不影响控制电压，控制电压直接由给定

电压产生。如果生产机械对静差率要求不高，开环调速系统也能实现一定范围内

的无级调速，而且开环调速系统结构简单。但是，在实际中许多需要无级调速的

生产机械常常对静差率提出较严格的要求，不能允许很大的静差率。例如，由于

龙门刨床加工各种材质的工件，刀具切入工件和退出工件时为避免刀具和工件碰

坏，有调节速度的要求；又由于毛坯表面不平，加工时负载常有波动，为了保证

加工精度和表面光洁度，不允许有较大的速率变化。因此，龙门刨床工作台电气

传动系统一般要求调速范围D=20～40，静差率S≤5%，动态速降，

快速起、制动。多机架热连轧机，各机架轧辊分别由单独的电动机拖动，钢材在

几个机架内同时轧制，为了保证被轧金属的每秒流量相等，不致造成钢材拉断或

拱起，各机架出口线速度需保持严格的比例关系。根据以上轧钢工艺要求，一般

须使电力拖动系统的调速范围D=10时，静差率S≤0.2%～0.5%，动态速降

，恢复时间。在上述情况下，开环调速系统是

不能满足要求的。

3.2 速度负反馈单闭环调速系统的组成及静特性

开环调速系统不能满足较高的性能指标要求。根据自动控制原理，为了克服开环系统的缺点，提高系统的控制质量，必须采用带有负反馈的闭环系统。闭环系统的方框图如图3-1在闭环系统中，把系统的输出量通过检测装置（传感器）引向系统的输入端，与系统的输入量进行比较，从而得到反馈量与输入量之间的偏差信号。利用此偏差信号通过控制器（调节器）产生控制作用，自动纠正偏差。

图3-1

转速负反馈单闭环调速系统的静特性：

电压比较环节：

放大器：

晶闸管整流器与触发装置：

V-M系统开环机械特性：

测速发电机：

以上各关系式中：

Kp——放大器的电压放大系数；

Ks——晶闸管整流器与触发装置的等效电压放大倍数；

——转速反馈系数，单位为V·min/r；

Ce——电机反电势系数（在第三章中按习惯用Ke表示，在本章中为了避免与放大系数相混淆而用Ce表示）；

运用结构图的计算方法，可以推导出转速负反馈单闭环调速系统的静特性方程式：

式中，——闭环系统的开环放大系（倍）数。

闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）的稳态关系，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大不同，因此称为“静特性”，以示区别。

3.3 单闭环调速系统的动态分析

单闭环调系统的动态结构和传递函数。

图3-2馈单闭环调速系统动态结构图

利用结构图的计算方法，可以求出转速负反馈单闭环调速系统的传递函数为

式中，——闭环控制系统的开环放大倍数。

3.4 单闭环无静差直流调速系统

图3-3调节器的单闭环无静差调速系统

图3-4时PI调节器的调节过程

可以看出，不管负载怎样变化，积分调节作用一定要把负载变化的影响完全补偿掉，使转速回升到原来的转速，这就是无静差调节过程。

从以上分析可以看出，电压的增长速度与偏差电压一一对应，只要有偏差，

整流输出电压就要增长，而且的增长是积累的。因此可以说，偏差存在

的时间越久，电压增长量就越大。调节过程结束后的新电压稳态值不

但取决于偏差的大小，还取决于偏差存在的时间。增长的那一部分电压，正好补偿由于负载增加引起的那部分主回路电阻R上的压降。

在整个调节过程中，比例部分在开始和中间阶段主要作用，由于的出现，阻止转速n的继续下降，帮助转速的顺利回升，随着转速接近稳态值，比例部分

作用变小。积分部分在调节过程的后期主要作用，而且依靠它最后消除转速偏差。

在动态过程中最大的转速降落叫做动态速降（如果突减负载，则为动态速升），这是一个重要的动态性能指标，它表明了系统抗扰的动态性能。

总之，采用PI调节器的单闭调速系统，在稳定运行时，只要不变，转速n

的数值也保持不变，与负载的大小无关；但是在动态调节过程中，任何扰动都会

引起动态速度变化。因此系统是转速无静差系统。需要指出，“无静差”只是理论上的，因为积分或比例积分调节器在稳态时电容器C两端电压不变，相当于开

路，运算放大器的放大系数理论上为无穷大，才能达到输入偏差电压，

输出电压为任意所需值。实际上,这时的放大系数是运算放大器的开环放大系数,其数值很大,但仍是有限的,因此仍然存在着很小的Δn，只是在一般精度要求下可以忽略不计而已。

3.5 单闭环调速系统的限流保护——电流截止负反馈

为了实现截止负反馈，必须在系统中引入电流负反馈截止环节。电流负反馈截止环节的具体线路有不同形式，但是无论哪种形式，其基本思想都是将电流反馈信号转换成电压信号，然后去和一个比较电压Ucom进行比较。电流负反馈信号的获得可以采用在交流侧的交流电流检测装置，也可以采用直流侧的直流电流检测装置，我们将在电流检测装置一节中作详细介绍。最简单的是在电动机电枢回路串入一个小阻值的电阻Rs，IdRs是正比于电流的电压信号，用它去和比较电压Ucom进行比较。当IdRs>Ucom，电流负反馈信号Ui起作用，当IdRs≤Ucom，电流负反馈信号被截止。比较电压Ucom可以利用独立的电源，在反馈电压IdRs 和比较电压Ucom之间串接一个二极管组成电流负反馈截止环节，如图3-5也可以利用稳压管的击穿电压Ubr作为比较电压，组成电流负反馈截止环节，如图3-5后者线路更为简单。

图3-5

静特性如图3-6

图3-6

显然，在Id≤Idcr时，系统的转速是无静差的，静特性是平直的（图中的no-A）段；当Id>Idcr时A，A-B段的静特性则很陡，静态速降很大。这种两段式的特性常被称为下垂特性或挖土机特性，因为挖土机在运行中如果遇到坚硬的石块而过载时，电动机停下，这时的电流称为堵转电流Idbl。电机堵转时，n=o，得

Idbl应小于电动机的允许最大电流（1.5～2.5）Inom，另一方面，从正常运行特性n0-A这一段看，希望有足够的运行范围，截止电流Idcr应大于电动机

的额定电流，例如取。这些就是设计电流截止负反馈环节参数的依据。

3.6 转速、电流双闭环直流调速系统组成及静特性

图3-7双闭环调速系统

双闭环调速系统在稳态工作点上，转速n是由给定电压和转速反馈系数

决定的，转速调节器的输出电压即电流环给定电压是由负载电流和电流反

馈系数决定的，而控制电压即电流调节器的输出电压则同时取决于转速n 和电流，或者说同时取决于和。这些关系反映了PI调节器不同于P调节器的特点：比例调节器的输出量总是正比于输入量，而PI调节器的稳态输出量与输入量无关，而是由其后面环节的需要所决定，后面需要PI调节提供多大的输出量，它就能提供多少，但这要在调节器不饱和的情况下。

采用转速、电流双闭环调速系统后，由于增加了电流内环，而电网电压扰动被包围在电流环里，当电网电压发生波动时，可以通过电流反馈得到及时调节，不必等到它影响到转速后，再由转速调节器作出反应。因此，在双闭环调速系统中，由电网电压扰动所引起的动态速度变化要比在单态环调速系统中小得多。

综上所述，在双闭环调速系统中，转速调节器和电流调节器的作用可以归纳如下：转速调节器的作用

①使电动机转速n跟随给定电压变化，保证稳态转速无静差。

②对负载扰动起抗扰作用。

③其输出限幅值决定允许的最大电流，在起动时给出最大电流给定信号。电流调节器的作用

①对电网电压扰动起及时抗扰作用。

②起动时保证获得恒定的最大允许电流。

③当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起到快速的安全保护作用。

④在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压变化。

4、总结：

调速方法通常有机械的、电气的、液压的、气动的几种，仅就机械与电气调速方法而言，也可采用电气与机械配合的方法来实现速度的调节。电气调速有许多优点，如可简化机械变速机构，提高传动效率，操作简单，易于获得无极调速，便于实现远距离控制和自动控制，因此，在生产机械中广泛采用电气方法调速。

由于直流电动机具有极好的运动性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易，但是长期以来，直流调速系统一直占

据垄断地位。当然，近年来，随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的发展，交流调速系统发展很快，在许多场合正逐渐取代直流调速系统。但是就目前来看，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。在我国许多工业部门，如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动的场合，仍然广泛采用直流调速系统。而且，直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟，从控制技术的角度来看，它又是交流调速系统的基础。

5、参考文献

【1】王兆安，刘进军.电力电子技术【M】.北京：机械工业出版社【2】许晓峰. 电机与拖动【M】.北京：高等教育出版社

【3】孔凡才. 自动控制原理与系统【M】.北京：机械工业出版社

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锅炉控制系统的组态设计

； 济南铁道职业技术学院 电气工程系 毕业设计指导书 课题名称： 锅炉控制系统的组态设计《 专业电气自动化 班级电气0831 姓名 cmy ~ 设计日期至 指导教师 ly ? 2010、11

济南铁道职业技术学院电气工程系 毕业设计指导书 2010、11 一、设计课题: ！ 锅炉控制系统的组态设计 锅炉设备是工业生产中典型的控制对象，而组态控制技术是当今自动化系统应用广泛的技术之一。本课题采用组态王组态软件设计上位机监控画面，实时监控液位参数，并采用实时趋势曲线显示液位的实时变化。由此组成一个简单的液位控制系统。 二、设计目的： 通过本课题的设计，培养学生利用组态软件、PLC设计控制系统的能力，理解、掌握工业中最常用的PID控制算法，有利于进一步加深《自动控制原理》、《组态软件》和《过程控制》等课程的理解，为今后工作打好基础。 三、设计内容： 掌握锅炉生产工艺，实现锅炉自动控制的手段，利用“组态王”软件做出上位机监控程序，具体有主监控画面、实时曲线、历史曲线；掌握PID参数调整方法。 — 四、设计要求及方法步骤： 1．设计要求： （1）监控系统要有主监控画面和各分系统的控制画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。 （2）各控制画面要有手/自动切换。

（3）掌握PID控制算法。 2．运用的相关知识 （1）组态控制技术。 （2）过程控制技术。 ~ 3．设计步骤： （1）熟悉、掌握锅炉的生产工艺。 （2）设计各分系统的控制方案。 （3）构思系统主监控画面和分画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。 （4）编写设计论文。 五、设计时间的安排： 熟悉题目、准备资料 1周 @ 锅炉控制系统的工艺了解 1周 监控画面的设计 2周 控制算法的编制和系统调试 3周 论文的编写 2周 准备毕业设计答辩 1周 六、成绩的考核 在规定时间内，学生完成全部的设计工作，包括相关资料的整理，然后提交给指导教师，指导教师审阅学生设计的全部资料并初步通过后，学生方可进入毕业答辩环节，若不符合设计要求，指导教师有权要求学生重做。 … 答辩时，设计者首先对自己的设计进行10分钟左右的讲解，然后进行答辩，时间一般为30分钟。 成绩根据学生平时的理论基础、设计水平、论文质量和答辩的情况综合考虑而定。 成绩按优秀、良好、中、及格、不及格五个等级进行评定。

自动控制原理论文

自动控制 摘要：综述了自动控制理论的发展情况，指出自动控制理论所经历的三个发展阶段，即经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论。最后指出，各种控制理论的复合能够取长补短，是控制理论的发展方向。 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展：第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论；第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论；第三代为60年代中期即已萌芽，在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论，而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点，难以建立精确的数学模型。因此，自动控制专家和学者希望能从要解决问题领域的知识出发，利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力，来实现对上述复杂系统的控制，这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 1自动控制理论发展概述 自动控制是指使用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人 自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术，可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作，自动控制显得尤其重要。 自动控制理论是和人类社会发展密切联系的一门学科，是自动控制科学的核心。自从19世纪M ax we ll对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来，经过20世纪初Ny qu i s t，B od e，Ha rr is，Ev ans，W ie nn er，Ni cho l s等人的杰出贡献，终于形成了经典反馈控制理论基础，并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具，采用频域方法，主要研究“单输入—单输出”线性定常控制系统的分析和设计，但它存在着一定的局限性，即对“多输入—多输出”系统不宜用经典控制理论解决，特别是对非线性、时变系统更

楼宇自动化课程论文

楼宇自动化课程论文 专业班级 学号 学生姓名

指导老师王击 目录 一：引言 (3) 二：楼宇自动化概况 (4) 2.1 发展背景 (4) 2.2 楼宇自动化主要内容 (4) 2.3 楼宇自动化的目的 (4) 三：楼宇自动化系统设计 (5) 3.1 方案设计原则和步骤 (5) 3.2 监控总表的编制 (6) 3.3 系统结构 (6) 四：电梯监控系统 (7) 4.1 电梯监控系统概况 (7) 4.2 电梯监控系统分类 (7) 4.3 电梯监控系统设计 (8) 4.4 系统优化 (8) 五：技术与市场 (8) 5.1 电梯与楼宇自控系统 (8) 5.2 电梯监控技术的应用与发展方向 (8) 5.3 市场情况 (9) 六：楼宇自动化发展趋势 (11)

一：引言 随着科学技术的日新月异特别是近年来计算机技术信息技术通讯技术系统工程技术以及控制技术综合布线技术等的迅速发展使得人们对信息社会和安全舒适的生活方式的需求在不断的增加而目前正在兴起的智能楼宇或智能建筑热正是适应了这种社会信息化生活舒适化与经济国际化的需要智能楼宇向人们提供全面的高质量的安全舒适快捷的综合服务功能它是现代高科技的结晶是建筑艺术和信息技术的完美结合。 智能建筑是一个热门话题如何在现有技术产品的基础上设计开发能满足具体要求的智能化系统成为智能建筑行业技术人员的重要研究内容智能楼宇作为智能建筑的一个重要分支正逐渐体现出它的重要性和现实需要性目前在我国对智能楼宇的需求越来越多为了对智能

楼宇有一个清楚的了解我们有必要对智能楼宇进行充分的理解和研究。 同时建设智能型楼宇需要比一般楼宇更多的费用为此要充分了解智能楼宇的发展状况充分了解各种先进技术的发展以及了解消费者的现实和潜在需求除了有利于更好地满足消费者的需要外更有利于商家做出正确的决策使投资有的放矢提高经济效益同时又充分满足用户的需求所以研究智能楼宇有着现实技术和理论上的意义对我国智能楼宇的研究起个抛砖引玉的作用同时对智能楼宇的建设起着应用理论支持的作用。 二：楼宇自动化概况 1.发展背景： 世界经济发展到20世纪中期，一些老牌发达资本主义国家的第一、第二产业的发展已相对平缓，经营利润不高。信息服务业，便得以蓬勃发展。在这些国家，特别是在一些经济中心城市中，第三产业往往在国民经济生产总值中占有很高的比重。为这些人提供有利于提高劳动效率的舒适、高效办公场所，便成为社会的迫切需要，而第三产业的高利润也使这些人在租用这些高级办公楼时，在经济上有了保证与可能。世界金融市场已跨越国界，跨国公司的扩张使生产和科技国际化，加速了资金、技术、商品、人才的国际流动，大量国际化的办公人员产生，他们在世界各地办公，但彼此之间需要密切信息交流与联系。国家垄断经营的交通邮电、邮电等行业转向自由竞争、国际贸易和市场开放，使得信息技术市场的竞争日趋激烈，为智能建筑的技术和设备选择提供了更多的机会。计算机技术、微电子技术、信息网络技术促使智能建筑的实现具备了硬件条件。电脑普及程度大大提高，网络逐步实现国际化，办公设备种类及自动化水平也有了长足进步等等。这一切都为智能建筑的产生创造了良好的物质技术条件。工作和生活的客观需求。随着现代生活水平的提高，人们对生产、生活场所的环境条件也提出了更高的要求，而智能建筑的出现正迎合了这种需求，它能为使用者提供更加方便、舒适、高效和节能的生产与生活条件。 楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制，所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器（ DDC），利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。 2.楼宇自动化主要内容： 空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。

组态王课程设计锅炉温度控制系统

锅炉温度控制系统上位机设计 1.设计背景 锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。随着经济的迅猛发展，自动化控制水平越来越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的工作效率，较少对环境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。 2.任务要求 (1) 按照题目设计监控画面及动态模拟； (2) 在数据字典中定义需要的内存变量和I/O变量； (3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示； (4) 实现保存数据和参数报表打印功能； (5) 实现登陆界面和帮助界面。 3. 界面功能 3.1 系统说明 本系统的目的是实现锅炉的温度控制，所以在监控界面设置了加热部分和降温部分，同时通过观察相应仪表，操作者手动的实现对锅炉温度的控制，而且在加热过程和降温过程中有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。此外，在监控界面加入了液位控制部分，通过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。实时曲线和历史曲线可以让操作者清楚地观察到锅炉内液体的液位高度和温度，从而更加准确的操作系统，达到控制要求。实时报警界面可以随时进行提醒，防止发生意外情况。帮助界面可以让初次登陆该系统的用户快速学会如何操作系统。登陆界面中加入用户登陆部分，只有有相应权限的操作者也可以控制系统。该系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存功能，用户可以随时查看历史记录。 3.2主监控界面 主控界面实现的是操作者观察仪表，得到锅炉内液体温度和液位的实时信息，通过调节电磁阀1、2，使得锅炉内液体液位保持在要求范围内，通过加热按钮和降温按钮对

锅炉汽包水位控制系统设计-毕业论文

摘要 汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。PLC技术的快速发展使得PLC 广泛应用于过程控制领域并极提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。 本文从分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。按照工程整定的方法进行了PID参数整定，并进行了仿真研究。根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法进行系统的软件设计，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。 关键词：汽包水位、三冲量控制、PLC、PID控制

ABSTRACT The steam drum water level is a very important parameter for the boiler safe operation, both high and low steam drum water level may lead to extremely serious consequence; therefore it must be strictly to be controlled. With the rapid development of PLC technology, it can widely be applied to the process control domain and enhances the performance of control system enormously. PLC has already become the essential important equipment in automatic control domain. Based on the analysis of all kinds of factors which influence steam drum water level, “unreal water level phenomenon”is analyzed specially, and three impulses control plan for steam drum water level control system is proposed. PID parameters are regulated by engineering regulation method, and simulation study is done. According to the needs of control, the selection of control requirements hardware and system hardware design as well as system software design are carried out. Finally the application of PLC in boiler steam drum water control system is completed. Key words:Steam drum water level、Three impulses control、PLC、PID control

自动配料控制系统论文自动控制系统论文

自动配料控制系统论文自动控制系统论文 DeviceNet现场总线在饮料配料控制系统的应用 摘要：文章从介绍现场总线DeviceNet系统的组成以及基本概念出发，对基于Allen-Bradley SLC系列PLC控制的饮料配料控制系统的硬件组成和软件设计进行阐述。依据现场应用情况总结DeviceNet现场总线系统的优点。 关键词：现场总线；DeviceNet；饮料配料控制系统；PLC；变频器；自动控制；总线故障分析 DeviceNet是20世纪90年代中期发展起来的一种基于CAN(controller Area Network)技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络。最初由美国Rockwell公司开发应用。饮料配料系统是饮料生产的关键设备，其控制系统的性能与可靠性直接影响到生产的产品品质。自动化的饮料调配系统是一个多工艺，多环节的多任务组合系统，依照按设定的工艺要求对整个饮料生产过程中的原材料溶解，过滤，均质，灭菌过程进行控制，准确地对料位、温度、压力等关键参数进行自动调节，并连续稳定的进行产品的输出。利用可编程控制器PLC结合DeviceNet现场总线对整个饮料的处理和输送过程进行监控，并对系统故障进行记录、显示及警报输出。 一、DeviceNet网络的特点及硬件基础 DeviceNet顾名思义就是设备网，和现在使用的众多其他总线系

统一样，DeviceNet的目的也是用DCS系统代替原先的集中自动控制系统，降低系统成本并提高可靠性。 (一)DeviceNet的许多特性沿袭于CAN CAN，总线是一种设计良好的通信总线，它主要用于实时传输控制数据。DeviceNet的主要特点是：短帧传输，每帧的最大数据为8个字节；无破坏性的逐位仲裁技术；点对点、多主或主/从通信方式；采用CAN的物理和数据链路层规约。 (二)DeviceNet是一种简单的低成本的通讯总线网络解决方案 它将工业设备(如：限位开关，光电传感器，阀组，马达启动器，过程传感器，条形码读取器，变频驱动器，面板显示器和操作员接口等)连接到网络。在提供多供货商同类部件问的可互换性的同时，减少了配线和设备安装的成本和时间。DeviceNet不仅使设备之间以一根电缆互相连接进行远程I/O通讯，改善了设备间的通讯响应时间，更重要的是它还能够进行报文通信。在I/O通讯的同时实现设备的设定及监控。 (三)DeviceNet是一个开放的网络标准 规范和协议都是开放的，供货商将设备连接到系统时，无需为硬件，软件或授权付费。任何对DeviceNet技术感兴趣的组织或个人都可以从开放式DeviceNet供货商协会(ODV A)获得DeviceNet规范，并可以加入ODV A，参加对DeviceNet规范进行增补的技术工作组。 (四)协议

基于单片机的锅炉控制系统毕业论文

1 绪论 本文详细介绍了一款基于单片机的锅炉监控系统，该系统能根据锅炉现场检测出各个状态，如实现温度、压力、水位、液位等的监控，具有数码管显示、报警的功能。能够快速、稳定、安全、可靠地对工业锅炉进行智能化监控。 1.1 背景资料及研究意义 当今，环境与发展已成为人类社会面临的两大课题，而这些问题的解决无一不与能源密切相关。我国的锅炉目前以煤为主要燃料，耗煤量接近全国煤产量的三分之一。同时，锅炉燃用的主要是中、低质煤，工业污染十分严重；而且锅炉形式比较陈旧，生产效率和自动化程度低，这又进一步加重了环境污染的程度。因此，调整能源消费结构，逐步提高使用液体燃料和气体燃料的比例是加强环境保护、实施可持续发展战略的措施之一。其中油、气燃料作为优质、高效、环保型清洁能源有着广阔的应用前景。 由于历史条件的原因，我国的锅炉生产自动化程度长期以来一直都较发达国家落后许多。目前运行的各行业的锅炉有50多万台，其中相当一部分还在使用常规仪表进行控制，有的甚至还处在人工加常规仪表的半自动控制状态。这样不仅难以做到平稳操作，安全生产也没有确定的保证，人工的劳动强度大，生产条件差。 工业锅炉是工业生产和生活上应用广泛的热能动力设备，锅炉汽包水位的平衡是保证锅炉安全生产运行的必要条件，也是锅炉正常生产运行的重要指标之一。水位过高会影响汽水分离产生蒸汽带液现象影响汽水分离装置的正常工作，导致锅炉出口蒸汽带水和含盐量过大，使过热器受热面结垢甚至破坏，影响机组的正常运行和经济性指标。若汽包水位过低，会使锅炉水循环工况破坏，导致水冷壁供水不足而烧坏，可能造成重大锅炉事故。工业锅炉汽包水位控制的任务是监测锅炉的蒸发量并及时报警，使汽包水位维持在工艺允许的范围内。所以这就要求我们对锅炉的温度、流量、水位、压力等参数实行实时的监控，以便于工作人员更好地对锅炉进行控制，以免事故的发生。

锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文

锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文

毕业论文 锅炉燃烧过程控制系统设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

自动控制系统论文

《自动控制系统》课程论文 教室灯光自动控制系统 姓名：张强 学号：1 专业：机电系电气自动化 指导教师：张琦 焦作大学 2014-06

绪论 随着社会经济和科学技术的发展，人类社会的进步越来越依赖于资源的开发与利用，然而与日俱增的能源需求和有限的资源数量形成了巨大的矛盾,能源短缺问题日益突出，成为一个国家经济发展的“瓶颈”。在寻找替代品、提高能源利用率和节约能源等几种缓解能源危机的途径中，节能无疑是符合可持续发展要求。英国城市大型彻夜灯光照明现象很少见，无论公司和政府部门，都没有虚浮华丽的所谓“照明工程”[14]。夜晚漫步在伦敦街头，看不到大面积光华淌泻与楼体通明的景观，所有照明都基本以不影响人们的正常生活节奏为准。许多店铺橱窗的灯光在打烊后会全部关闭，有些店铺还采用定时关灯装置。在政府住宅楼和公寓楼内，楼道里的公用灯也大多采用自动断电装置。作为提高能源使用效率最重要的途径之一，德国政府努力推动能源公司实施“供热供电结合”，鼓励能源公司将发电的余热尽可能用于供暖。2002年，德国颁布了促进“供热供电结合”的法规，根据这一法规，政府向实施该措施的能源公司，尤其是小型能源公司提供补助，帮助他们置办相应设备。中国城市每年用于公共照明的能源支出高达280多亿，节能空间巨大。其中路灯照明能耗占30%以上。发展城市道路照明的同时，路灯以供街道照明以外，还大力兴建了不少景观照明工程，美化城市的夜景，但同时也带来了能耗的极大浪费。据统计2005年，我国全社会的总用电量约为24000亿kW·h，照明用电量约为3000亿kW·h，且每年以13%～14%的速度递增，预计到2010年，照明用电量将超过5000亿kW·h，新增照明用电2000亿kW·h[1]。对高等院校，据测算，其照明耗电占本单位所有耗电的40%左右，可见在保证照明质量的前提下，对教室灯光进行自动控制，其节能效益和经济效益都是相当可观的[10]。目前对灯光的智能控制，国内外已经开始采用，但

大连理工大学《楼宇自动化》课程设计

网络教育学院《楼宇自动化》课程设计 题目： 学习中心： 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 年级： 学号： 学生： 辅导教师：刘凤丽 完成日期：年月日

题目四：洁净空调控制系统的设计 为了使洁净室内保持所需要的湿度温度、风速、压力和洁净度等参数，最常用的方法是向室内不断送入一定量经过处理的空气，以消除洁净室内外各种热湿干扰及尘埃污染。为获得送入洁净室具有一定状态的空气，就需要一整套设备对空气进行处理，并不断送入室内，又不断从室内排出一部分来，这一整套设备就构成了洁净空调系统。 1、请说明洁净空调系统基本构成。 2、简要说明循环空气处理机组的控制方案。 3、说明洁净新风机组的控制方案以及相应功能段的划分。 一、洁净空调系统的基本构成 1、洁净空调系统的组成：主要由组合式空调机组，制冷系统，蒸汽系统构成。 2、组合式空调机组：由若干功能根据需要组合成的空气处理机组，通常采用的功能段；新风过滤，空气混合，初效率过滤，表冷器，加热器，送风机，中效过滤，加湿器，回风机等基本组合单元。 3、制冷系统：主要由冷水机组，冷却塔，补水系统，冷却水循环泵，冷冻水循环泵。 4、蒸汽系统：引风机，供浆泵，锅炉，除尘泵。 二、循环空气处理机组的控制方案。 工作原理： 1、空气处理机组控制系统由温控制器、过滤网、风门执行器、传感器、变压器、压差开关、电动调节阀（冷热水）、电动调节阀（加湿）、温度，湿度两个温度控制器组成。 2、温度控制可以设定温度通过对设定值与温度传感器所测量值进行比较，经过比例、积分计算，对电动调节阀进行控制。

3、湿度控制器可以设定温度，通过对设定值与湿度传感器的测定的值进行比较，经过PID计算，对电动调节阀进行控制。从而改变加湿介质的流量，达到控制湿度的目的。 4、当过滤网阻塞时，压差开关给出开关信号。风门执行器及电动调节阀、温控器都停止工作。 5、电动风阀与送风机连锁。 三、说明洁净新风机组的控制方案以及相应功能段的划分。 新风控制系统主要设备；风机7.5KW，风阀2套，过滤网2套，水阀1套，压差控制1套。 控制方式；控制箱可以手动和自动控制方式，当手动启动时，可以手动按钮启动，自动模式可以从触屏内启动；触摸屏可以24小时定时操作。 控制逻辑； 1、启动是，先启动风阀执行器，当风阀执行器反馈信号过来后， 启动风机，停止相反。 2、低温保护温度值可调，当低温保护启动时，停止风机，并且 水阀100%打开，同时在屏上报警提示，直到手动或自动解除 为止。 3、压差报警时，在触摸屏上提示，并声光提示需要更换或清洗 过滤网。 功能段划分； 一般民用空调机组，常见的功能段不外有新回风段、粗效过滤段、表冷或加热段、风机段、出风段等几种；净化空调机组则在此基础上，增加了加湿段、均流段、中效过滤段、消声段、若干中间段等等，表冷段一般与加热段分置，有的还设有高效过滤段、喷水段。不仅机组长度长，而且由于净化系统大而复杂，机组本身及系统的阻力大，要求空调机组的风机压头就高。组合式净化空调机组一般民用空调机组，风机压头一般在800～1000Pa之间．而净化空调机组风机压头一般在1500～1800Pa之间。净化空调送风的露点温度低(一般在10—14℃之间)，与外界的温差大，容易结露，因此要求机组的保温性能要好。又由于净化空调

锅炉过热蒸汽温度控制系统设计

课程设计任务书 题目: 锅炉过热蒸汽温度控制系统设计 摘要 本文是针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。控制系统采用串级控制以提高系统的控制性能，在系统中采用了主控-串级控制的切换装置，使系统可以适用于不同的工作环境。通过使用该系统，可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化，并保护过热器营壁温度不超过允许的工作温度。 关键字：过热蒸汽控制串级控制系统自动控制主控-串级切换 目录 1 生产工艺介绍 .................................................. 错误！未定义书签。 1.1 锅炉设备介绍............................................................................ ３ 1.2 蒸汽过热系统的控制................................................................ ５2控制原理简介 ..................................................................................... ６ 2.1控制方案选择............................................................................. ６ 2.1.1单回路控制方案................................................................. ６

地铁列车自动驾驶系统分析与设计

文章编号:100021506(2002)0320036204 地铁列车自动驾驶系统分析与设计 黄良骥,唐　涛 (北方交通大学电子信息工程学院,北京100044) 摘　要:对地铁列车自动驾驶系统进行分析,并对列车自动驾驶系统的车载设备进行设计. 关键词:列车自动控制系统;列车自动驾驶系统;自动控制 中图分类号:U284.48 文献标识码:B System Analysis and Design of Autom atic T rain Operation on Metro HUA N G L iang-ji ,TA N G Tao (College of Electronics and Information Engineering ,Northern Jiaotong University ,Beijing 100044,China ) Abstract :In this paper ,the existing metro Automatic Train Operation (A TO )systems have been analyzed in China and the design of an onboard A TO system is proposed. K ey w ords :Automatic Train Control (A TC );Automatic Train Operation (A TO );Automatic Con 2 trol 对于城市轨道交通系统高效率高密度的要求来说,列车自动控制系统(A TC )是必不可少的.A TC 系统包括:列车超速防护子系统(A TP :Automatic Train Protection )、列车自动驾驶子系统(A TO :Automatic Train Operation )、列车自动监控子系统(A TS :Automatic Train Supervision ). A TS 子系统可以实现对列车运行的监督和控制,辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理.A TP 子系统则根据地面传递的信息计算出列车运行的允许安全速度,保证列车间隔,实现超速防护.A TO 子系统根据A TS 提供的信息,在A TP 正常工作的基础上,实现最优驾驶,提高舒适度、降低能耗、减少磨损. 国外已研制了适用于高密度城市轨道交通的列车自动驾驶系统,并在城市轨道交通系统中广泛应用.我国在此项技术上研究较少,20世纪80年代以来,北京地铁、上海地铁、广州地铁均以巨额代价引进了国外的设备,近年来,为缓解市内交通紧张、减少空气污染发挥巨大作用.地铁的发展建设受到国家及各大中城市的普遍重视,许多城市的地铁正在设计建设,为降低地铁投资,迫切需要国内研究具有自主产权的适于城市轨道交通的列车自动驾驶设备. 1　ATO 系统分析 1.1　AT O 工作原理[1,2] A TO 子系统能保证运行时间与定点停车,还能提高运行效率,提高舒适度,减少能耗.但作为A TC 的一个子系统,它的功能是要依靠A TC 各子系统协调工作共同完成的,缺少A TP 与A TS 子系统,A TO 将无法正常工作. 从运行中所起作用来说,A TO 主要实现驾驶列车的功能,能进行车速的正常调整,给旅客传送信息,进行车门的开关作业,但这只是执行操作命令,不能确保安全,这就需要A TP 来进行防护.A TP 起监督功 收稿日期:2001209218作者简介:黄良骥(1978— ),男,广东普宁人,硕士生.em ail :hliangji @https://www.docsj.com/doc/c812223660.html, 第26卷第3期2002年6月 北　方　交　通　大　学　学　报JOURNAL OF NORTHERN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.26No.3J un.2002

楼宇自动化课程设计

楼宇自动化创新实践---- 综合布线系统设计 以自己所在宿舍为设计对象（用AutoCAD画出平面示意图），按照每个房间1个语音点和5个数据点的需求，设计弱电间位置，估算所需线缆和管槽，并给出系统原理图和设备清单。 系统原理图如下： 1，楼层垂直线路分布系统 2，楼层平面线路分布系统

3，房间整体三维布线图

宿舍分为三部分：杂物间，卧室和阳台。电源的总开关和网线的集线器安装在杂物间。宿舍为4人间，故每台电脑桌前应配备一个网络数据点和一个供电插座，此外在杂物间与卧室的墙上安装一个公用数据点和一个电话线接口，共5个数据口和一个语音接口。阳台为保证一些用电器的使用，必须安装一个电源插座。 4，侧视图 侧视图中体现墙壁线盒的分布（只画一边墙壁的线盒分布，两边对

称），网线汇总后可以只用一个线槽连接到集线器，卧室和阳台的电源插座并联关系，可用一个线槽。 5仰视图 仰视图显示天花板的线槽线路分布规划，杂物间和阳台有照明用的日光灯，卧室中间为风扇，两边为光管满足照明需要。 6，中部卧室后视图。

中部卧室后视图显示语音接口和一个公用数据接口的接线分布。电话线和网线可共用线槽。 1设计概述 1.1工程概况 北二学生宿舍，共9层楼宽31.4m，楼长58.6m，对北二宿舍楼进行综合布线。所有综合布线所需的线槽和线管均在土建同时进行安 装。根据用户的需求，每个房间1个语音点和5个数据点。

1.2本设计包含数据和语音的综合布线的设计及施工。 综合布线的范围： 1.2.1各个信息点到各楼层配线间均采用6类双绞线，经现场的管槽进行布放。设计根据宿舍楼的使用情况，每个房间1个语音点和5个数据点，其中四个数据点布放到办公桌的电源插座处，此外还有一个公用数据口，和一个语音点放置在宿舍墙壁上。 1.2.2各个楼层配线架至宿舍管理中心机房，数据采用8芯多模光纤，语音采用50对大对数线缆。其安装设备有标准的12口光线配线架，24口交换机，110配线架和机柜等。 为减少电缆和光缆使用量和节约成本，网络中心和电话中心设计在大厦5楼机房处。 2 综合布线系统设计 2.1 需求分析 根据大厦要求，本方案采用的综合布线最终能为用户提供一个开放的，灵活的，快捷的和可拓展的线路基础，可提供数据和语音的互换通信。 2.1.1 本方案采用星型拓扑结构。 2.1.2 每个工作区的计算机均可以通过布线系统和配线间的交换机相连，经多模光纤实现高速上网。 根据北二宿舍的实际情况，每层32个宿舍，其中按每个房间1个

基于PLC控制的锅炉自动输煤系统设计..

摘要 本论文主要是以锅炉的自动输煤系统为研究对象，自动输煤系统的出现不仅仅解决了在锅炉输煤过程中只能使用人力的现状，也解决了工作强度大、工作时间长的问题。论文首先简述了锅炉概况，对自动输煤系统的工艺流程进行分析设计，然后对输入输出点进行分配,设计了主电路，对PLC进行分析选择，最后画出梯形图。通过对原有锅炉输煤系统控制方面存在的问题进行分析，采用PLC 控制系统选用日本三菱F1-30MR型PLC，通过硬件选取，软件调试，实现整体控制系统结构合理，运转良好的目的。个机械之间均涉及安全连锁保护控制共嫩：系统的输煤电机启停有严格控制顺序，彼此间有相应的联锁互动关系，当启停某台输煤系统设备时。从该设备下面流程的最终输煤设备开始向上逐级启用，最后才能使该台设备启动；当停止某台输煤设备或某台设备故障时，从该设备上面流程的源头给煤设备开始向下逐级停机，左后才能使该台设备停止。这样就保证了上煤传输的正常运行在线控制煤流量，避免了皮带上煤的堆积，也保护了皮带。PLC控制系统硬件设计布局合理，工作可靠，操作，维护方便，工作良好。用PLC 输煤程控系统。用PLC来对锅炉输煤系统进行控制。锅炉输煤系统，是指从卸煤开始，一直到将合格的煤块送到煤仓的整个工艺过程，它包括以下几个主要环节：卸煤生产线、煤场、输煤系统、破碎与筛分、配煤系统以及一些辅助生产环节。本设计中主要研究的是其中的输煤系统部分，即煤块从给煤机传输到原煤仓的过程。采用了顺序控制的方法。不但实现了设备运行的自动化管理和监控。提高了系统的可靠性和安全性，而且改善了工作环境，提高了企业经济效益和工作效率。因此PLC电气控制系统具有一定的工程引用和推广价值。 关键词：PLC；自动输煤系统；煤料自动控制

锅炉燃烧控制系统_毕业设计

锅炉燃烧控制系统 摘要 锅炉的燃烧控制对于锅炉的安全、高效运行和节能降耗都具有重要意义，其控制和管理随之要求也越来越高。本设计主要针对锅炉燃烧控制系统的工作原理，根据控制要求，设计了一套基于PLC的锅炉燃烧控制系统。 在控制算法上，综合运用了单回路控制、串级控制、比值控制、前馈控制等控制方式，实现了燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量、引风量控制炉膛负压，并有效地克服了彼此的扰动，使整个系统稳定的运行。 在可编程控制器的选择上，采用了AB公司Logix5000系列PLC，设计了控制系统的硬件配置图、I/O模块接线图，并用其编程软件编写了实现控制算法的梯形图。同时，采用RSView32设计监控界面，使得在上位机上能够实时监控系统的运行状况并可以设置系统的工作参数，使对系统的控制简单易行。 关键词：锅炉燃烧控制系统，控制方式，PLC，监控

ABSTRACT The control of the boiler combustion which is for boilers safe, efficient operation and energy saving are of great significance, and its subsequent control and management is getting higher and higher requirements. According to the control requirements and the working principle, we design a system of a PLC based on the boiler combustion control system. In the control algorithm, we integratedly applied the single-loop control, cascade control, ratio control, feed-forward control and so on which is moded the control to achieve a fuel vapor pressure control regulator, air-conditioning of flue gas oxygen content control, citing the negative air volume control of the furnace pressure.It also effectively overcome the disturbance of each other, so that the operation of the entire system is stable. Choice in the programmable logic controller, we choose AB, Logix5000 series PLC, and applied it to the design of the control system hardware configuration diagram and I / O module wiring diagram. Then we use the preparation of its programming software control algorithm to achieve the ladder. At the same time, the use of RSView32 interface to design monitor makes PC can run real-time monitoring of system status and can set the system parameters, so that the system is easy to control. Keywords: boiler combustion control system, control, PLC ,supervisory control