自动化控制

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自动化控制范文第1篇

[关键词]自动化控制系统；设计；应用

中图分类号：TM763 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0362-01

1.工业自动控制系统的定义

自动控制，指的是在没有人直接参与的情况下，利用控制器自动调节和控制机器设备或生产过程的工作状态，使之保持不变或按预定的规律变化这样一种现象。自动控制系统是由一些机电元件或装置以实现自动控制为目标而按照一定的为一式和内容连续组合而成的一个整体。

而工业自动控制系统控制对象是工业机械，现代工业机械系统与自动控制系统常常融合在起，构成“机电一体化系统”。按控制系统有无反馈划分，如果检测系统检测输出量，并将检测结果反馈到前面，参加控制运算，这样的系统称为闭环控制系统。按控制系统中的信号类型划分，如果控制系统各部分的信号均为时间的连续函数，称为连续控制系统。如果控制系统中有离散信号，称为离散控制系统。按控制变量额多少划分，如果系统的输入、输出变量都是单个的，称为单变量控制系统。

2.工业自动化控制系统的特征

工业自动化控制系统自身有着较为鲜明的特征，主要体现在安全可靠性，首先是自动化设备或者是在控制系统当中，都有着专门自动报警以及自动停止诊断功能，这样就有效降低工业自动化当中的事故发生可能性，加强了生产的安全性。而且由于自动化控制系统中采用的电子器件自身不会发生磨损，故此在稳定性方面就得到了有效保证。另外工业自动化控制系统的应用上有着广泛性特征，不单能够在机械制造业得到应用，同时也能够在农业以及建筑领域得到实际的应用。

工业自动化控制系统的特征还体现在工作质量高以及生产能力高方面，工业自动化控制系统在控制程序基础上使用高精度及高灵敏度的工业自动化设备，有效避免人为失误造成的事故。从而将生产管理人员的工作效率得到有效提升，并减轻了自身的负担，通过自动化的控制系统能够对工作状况进行实时的监控，从而保障了工作质量。除此之外还对能源消耗得到了有效节约，对行业的劳动形式得到了改变，形成了更高层次的技术性工作方式，在工业自动化控制系统作业下的有关产品也在向着技术集约型的方向进行发展迈进。

3.工业自动化控制系统的构建

工业自动化系统的构建主要是建立在数字模型的基础上，对其理论进行分析和研究，因此通过数字表达式对工业自动化控制系统输入输出变量以及对变量间的关系进行详细的分析和描述，能够设计出合理科学的系统。工业自动化控制系统通过微积分的方程式进行构建。机械自动化控制系统变量间的关系以及输入输出变量通过数字表达式能够进行详细描述，且能够实现系统的科学设计。另外，利用微积分方程式能够对自动化控制系统进行构建，如下式：

Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t）

对上述公式的理解可以通过图1来实现，图1为铅垂方向机械平移系统示意图，该系统示意图主要由质块以及阻尼器和物种弹簧所构成。

4.工业自动化控制系统的应用

工业自动化控制系统在生活中得到了广泛的应用，并且有了诸多领域的应用，其中在汽车制造领域中的应用上，汽车的制造过程中有焊装以及冲压和总装等几个重要的工艺。尤其是冲压车间是危险性最高的一个环节，故此，通过工业自踊控制系统在其中的应用能够有效加强其工作的效率提升。具体的应用上主要是在压机间采取机械自动化装置的连接，然后进行加工件的传递，这样在首台压机完成了冲压成形后通过机械手再传递给下一台。这一系统的应用过程中有着紧急停止装置，为能对直接出现的危险进行有效消除，压机的生产线当中的操作台和现场电箱都要进行装设紧急停止的功能。这是为在机器设备控制中能对无意间的重新启动进行避免的重要装置。另外在安全门的防护设备上，是对人员在压机内遇到危险进行防止的有效措施，也是工业自动化控制系统的重要部分。压机部分比较多的是采取安全电磁开关锁，这一安全电磁开关锁有着安全锁定及延时解锁的释放功能，在安全性能上较高。另外在钢铁制造产业当中也有着重要的应用，不管是冷轧生产线还是整卷钢板开卷再卷都有可能对人员造成伤害，所以将工业自动化控制系统在这一生产中进行应用就能够保证人员的安全。钢铁工业的发展工作中，管理人员需要常常进入机械工作区域进行维修的调试工作的实施，由于机器的控制功能比较复杂，为能保证人员的安全就要将自动化控制系统进行应用，在独立安全控制系统的应用下能够起到保护作用。

5.结束语

工业自动化是我国目前工业发展的大方向和主流趋势，可以大大的推进我国经济社会的发展，但是我们不可以盲目的进行工业自动化生产，要充分结合我国具体的经济和技术等方面的国情，对工业自动化控制系统进行探究，使我国工业自动化朝着稳定安全的方向发展。

参考文献

[1] 乔固.机械自动化控制系统浅谈[J].科技风，2010，07：264.

自动化控制范文第2篇

[关键词]电气自动化 ECS 实现方式 问题

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0059-01

1 引言

电厂电气自动化系统（ECS）是指使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的监测、控制、保护和信息管理。是实现发电厂电气自动化的全面解决方案。

国内大部分发电厂都采用集散控制系统（DCS）来实现热工系统的自动化运行，而传统的电气系统一般采用“一对一”的硬连接控制以及仪表监视，自动化水平相对落后。为了提升电气系统的自动化水平，应考虑建设相对独立的电气控制系统，ECS系统包括电厂所有电气子系统即升压站子系统、机组子系统和厂用电子系统。

2 电气控制对象的特点

以火力发电厂为例，电气控制系统相对于热机等设备而言，其需要控制的信息采集量和对象并不是很多，其操作频率也相对较低，但须要强调快速性与准确性。而对于电气设备的保护自动装置的可靠性也要求较高，并且动作速度要快，抗干扰性较好。

热力系统控制需要处理的信息量很大，系统也很复杂，多以过程控制为主；电气控制系统（ECS）主要以数据采集系统和顺序控制为主，连锁保护较多。

3 电气控制系统ECS概述

电气控制系统ECS（Electrical Control System）一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。其任务是保证一次设备运行的可靠与安全，因此需要有许多辅助电气设备为之服务，能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合，称为控制回路或二次回路。

一般ECS设备主要功能包括：测量功能、监视功能、自动控制功能和保护功能。即实现对相关的电气设备监控、联锁及各电气参数的测量，并可在操作员站CRT画面上显示各系统设备状态、工况，并全部实现软操作等功能；实现对发变组及各配电设备事故、预告、保护动作后的报警，光字牌显示、历史站记录、追忆打印等功能；实现发电机顺控自动升压自动准同期并网；实现高备厂变及各低备厂变的自动切换操作等功能。

常用的控制线路的基本回路包括：电源供电回路、保护回路、信号回路、自动与手动回路、制动停车回路、自锁及闭锁回路。在设备操作与监视当中，传统的操作组件、控制电器、仪表和信号等设备大多可被电脑控制系统及电子组件所取代，但在小型设备和就地局部控制的电路中传统元部件仍有一定的应用范围。这也都是电路实现微机自动化控制的基础。

4 ECS在DCS中的实现方式

4.1 部分DCS方式

仅由DCS软件实现电气逻辑，通过DCS的I/O通道或网络通信将控制指令发送到电气控制装置上。DCS可实现联锁的投退，开关的分合闸，电动机的启停，操作指令合法性的逻辑检查和揭示逻辑实现条件等。对于发电机励磁调节器AVR（自动电压调节器）、发电机准同期装置ASS、发电机-变压器组继电保护装置、故障录波装置等，其功能靠自身装置实现，仅通过DCS实现装置的投、退。

优点：电气装置独立，完全由其自身实现安全性连锁逻辑，脱离DCS系统，依靠自身仍然能够维持安全运行；缺点：可靠性取决与装置。

4.2 完全由DCS硬件和软件实现电气逻辑

包括发电机同期逻辑、厂用电自动切换逻辑、发电机励磁调节器甚至简单的继电器保护逻辑等。有些DCS已有相应的专用硬件模件，与其软件组态完成相应电气装置的功能。

优点：软硬均在DCS，灵活方便功能强；缺点：对DCS要求高，负担重，可能影响其它控制系统，并且某些功能上难实现（发电机-变压器组继电保护装置、故障录波装置等）。

5 存在的问题及建议

ECS的监控系统与各个保护的通讯接口没有统一的规约，因其保护型号不同，相应的规约也有较大差异。例如，威盛电能表规约DL/T 645-1997，而许继的保护规约为IEC-870-5-103。这就需要网络通讯管理机对这些规约进行解释，对系统的调试带来了很多困难。而实际工程项目中，通常留给调试的时间也十分紧张，因此会出现随着投产的进行，消缺也紧随其后的情况。

从系统的结构可以看出，各间隔分散的数据，容易发生由于传送数据量大，受通信速率、数据缓冲区容量等的限制使通道阻塞，造成信息传输的瓶颈。

在监控系统设计与实施过程中，还需要特别强调信息总量的问题，因为信息采集内容越全，对电厂监视和事故处理越有利，但经过一段时间的运行，就会发现还存在一个信息优化的问题。特别是对于保护装置通过监控系统上传的报文，例如当保护动作时，装置就会上传大量的报文，从而影响了运行人员对重要信息的捕捉。所以，我们必须对系统所采集的信息进行一定的优化与筛选。

监控系统的技术指标也是需要着重考虑的重要因素之一。但是，系统的很多技术指标既没有确切的定义，在现场调试过程中也不便于测试，如网络负荷率和CPU等。间隔设备并没有像微机保护那样明确的校验规程。随着监控系统在电厂运行中所处的重要地位，这些问题不容忽视，必须立即制定相关的调试、校验规程，以保证监控系统正常稳定的运行。

6 结束语

ECS系统将各自独立运行的继电保护装置、测控装置、自动装置等通过现场总线或以太网连接起来构成系统，通过网络和后台软件，实现了电气系统的协调控制、故障分析和运行管理，提高了整个发电厂的自动控制水平和运行管理水平，同时，减小了运行人员的劳动强度和设备的维护量，对提高电厂安全、稳定、可靠、管理的运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益等都具有十分重要的意义。

参考文献

[1] 吴烽.发电厂电气综合自动化系统的研究[D]华北电力大学，2005.

[2] 李东平.达拉特发电厂电气综合自动化的方案研究和实施[D].华北电力大学，2006.

自动化控制范文第3篇

关键词：炼钢厂转炉系统；自动化

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0000-00

1炼钢厂转炉的工艺和系统功能

1.1转炉炼钢的工艺

目前，在不同的程度上对容积比较大的转炉炼钢所采用的均为自动控制。本文将对自动化控制系统作简单介绍，包括转炉本体、散装料、一次除尘（oG 法）、吹氩站、循环的水泵房、炉后铁合金、二次除尘、混铁炉的除尘、三万气柜、VD炉水的处理等。

冶炼散装料主要是通过四条胶带机由低位料仓将转炉炼钢需要加入的配料送到转炉炉顶料仓；转炉本体作为整个系统核心的部分，进行转炉吹氧炼钢，到1700℃时从炉后钢包流出钢水，然后向转炉吹氮，经过溅渣护炉，向炉前出渣；把钢水倒入钢包之后，加入合金调节钢水成分；转炉烟气通过两个除尘的系统排出：一次除尘系统是通过高压的风机从转炉烟罩抽风，二次除尘系统是通过高压的风机，抽出天车从转炉倒入钢水的烟气。

1.2转炉系统功能

系统对于生产全过程的情况进行监视，控制和管理的过程，这一点相较于过去的传统生产而言，更加精确的将生产过程中的数据进行了定位，检测，能够让操作人员对于生产过程中的实时参数更加的了解，这样转炉的运用就能够更加的高效和安全。

典型的转炉自动化控制系统的主要组成部分分为过程控制计算机，微型计算机和各种自动检测仪和电子称量装置等各个部分，这些部分共同组成了转炉的自动化系统，而且辅助系统还分为了供氧系统，原料系统和煤气回收系统等，这些都由计算机测控系统来检测。

计算机测控在本次研究中，采用的是PLC系列的产品，选择CPU是系列中较为高性能的53414CPU型号，现场总线采用的是CRP系列产品，编程软件使用施奈德的产品Concept2.6。系统自动化的过程主要设置三个级别来进行控制，首先是生产管理级别，然后是过程控制级别，最后是基础自动化级别，这些级别都是利用本次研究中的基础自动化控制级来进行编程的，这些自动化控制系统可以对炼钢厂转炉的数据进行采集，然后对于数据进行顺序的控制，监控的操作和通讯的各种过程控制，这些过程控制构成部分主要是由服务器，交换机和工作站等部分，这个系统自动化控制的试验数据主要是能够存储并且用于研究，所以系统自动化控制的价值还是非常重要的，实现了对于炼钢整个郭晨的参数科学化跟踪，能够对于数据进行分析和管理，整个系统的操作站是西门子的工业型号Win2000+SP3操作系统，性能卓越，能够通过以太网卡、双绞线与工业以太网相接。

2炼钢厂转炉系统自动化的工艺和效果

2.1炼钢厂转炉系统自动化的工艺

炼钢厂转炉系统的自动化控制中主要包含的设备和装置有以下一些，比如最为重要的是转炉的本体，氧气抢和供气的设备，底部的供气装置，接受钢材采用的设备，废钢的装料设备，以及气话冷却的余热回收设备，还有一些煤气除尘的设备和二次除尘的设备等，转炉系统自动化的工艺流程比较复杂，基本有以下几个部分：

首先要将转炉的供氧系统进行装置和控制，这种供氧系统的作用主要是就是转炉吹氧量和氧气抢位置的控制，对其进行参数设置后能够控制好氧气抢和钢水液面之间的距离。

然后要对主料和辅料的原料系统进行设定，这两种系统主要是为了炼钢所需要的原料进行准确性的称量，这个称量的标准就是用电子秤将铁水和废钢等进行自动的去皮称量，然后再通过计算机设定的具体参数将主副原料进行对比，然后完成对副原料的称重和自动配料的上料控制。

第三就是对于副枪系统进行设置，所谓富抢系统就是用来检测吹炼过程对钢水的温度和含碳量的一个过程，一般而言，副枪系统自动给出所需要的探头，然后能够对于探头进行自动安装，并且能够对于探头的接通情况进行检查，然后自动下枪，把探头插入钢水中，最后由显示器显示处理后测出的温度与含碳量的信号，并传送到过程计算机。

然后是进行煤气的回收，煤气的回收主要组成部分为各种变送器和分析仪，以及微型机，将那些从管道中出来的废气作为采集的数据和信号，然后通过变送器将这些信号变成电信号，用来对于煤气的流量进行测量，然后通过红外线的一氧化碳的分析仪和磁氧的分析仪进行各种含量的测定，通过调节起来对于煤气管道的闸板阀进行测量，这样能够对于炉口的正压进行确保不出安全问题，防止空气进入以后会影响到正常运行的回收操作，这样就可以正常运行煤气的回收操作。

计算机测控系统是整个工艺流程的核心，计算机的测控系统主要用来控制铁水和废钢准备、吹炼与钢水的成分调整的冶炼的全过程，在吹炼的终点时，保证钢水的温度与含碳量均能够命中目标的数值，由静态与动态的控制方式，把检测出来的各种工艺参数都输入计算机；由计算机进行自动吹炼直至到达终点；把出钢后需要加入钢水铁合金的量进行计算，从而保证成品钢的成分合格。

2.2效果分析

传动系统能够节省大量电力，提高了可靠性，在底吹系统进行正常运行后，根据钢种的切换气体，使钢的质量得到提高。转炉计算机控制系统，实现了对转炉炼钢进行自动的控制，带来了庞大的经济效益，推广价值相当广阔。

3结语

炼钢厂转炉的自动化控制能够满足多项氧气转炉冶炼的需要，对于冶炼的生产和信息管理，以及新技术的开发都能够起到很大的作用，从而使人员劳动的强度、能耗与原料的消耗得到降低，同时提高了炼钢企业的生产自动化生产水平，创造了巨大的经济效益。

参考文献

[1]曲永印.曲丽萍.樊生文.炼钢自动化系统的研究与实现[J].控制工程.2002.

[2]王社斌.宋秀安.转炉炼钢生产技术[M].化学工业出版社.2008.

[3]张乐金 薛峰 崔代宝.炼钢厂转炉系统自动化控制[J].冶金动力.2003（6）.

自动化控制范文第4篇

[关键词] 煤矿； 遥感技术； 遥感背景； 遥感应用

1 前言

自动化技术在开发我国矿业资源、促进矿业经济发展、实现矿山生产现代化的进程中起着不可替代的作用。因此，将自动化技术应用于传统煤炭企业的改造具有现实意义，它可以提高企业现代管理水平，改变煤炭工业的形象。在上世纪的60年代逐渐兴起的遥感技术，以其具有高速、精确、快捷等特点，被广泛的应用于农业领域、资源领域、环境领域、生态领域、地质及海洋领域等。煤矿区是一种不同的背景、不同的要素之间互相作用而形成的相对复杂的区域，人们的高强度的开采使自然环境遭到了严重的破坏，极大的改变了生态环境，造成了大气和水体等方面环境污染，当然也引发许多的地质灾害，笔者经过对今年来的有关这方面的科技成果的前提上，提出了遥感技术领域应用在煤矿有关领域的具体的三个方向：煤矿区环境污染的监测、煤矿区生态环境的调查及煤矿区地质灾害的分析。遥感技术的广泛应用为煤矿区提供了先进技术和方法储备，为服务于煤矿区资源的环境保护，实现煤炭资源的可持续性开发提供有价值的参考。

2 遥感技术的概述

早在1981年，我国第一个煤炭遥感的专门机构就正式成立了，承担着国家科学委员会“六、五”等重点科研的课题。总结并发现煤层和煤系在地面的光场内及热场波谱特征，建立了煤碳层热红外的辐射分带模式，确定煤炭遥感理论的基础，建立遥感技术对煤炭地区地质调查的工作方法及程序。在1984年，“煤炭部的遥感地质中心”正式的成立，通过对设备的引进及技术的改造，遥感技术的应用领域也随着进一步的扩大，煤矿生产过程中的水害方面的防治、矿井突水方面的预测、矿区的地质灾害及环境调查、煤矿区火烧区域调查监测等发挥着重要的作用。完成“鄂尔多斯地区构造特征遥感地质的研究”项目，很好的奠定煤炭遥感地位。在1986年，煤航遥感的应用研究院正式成立，随着科学技术的进步，计算机软件及硬件的技术快速发展和计算机技术广泛的普及，促使遥感技术也发生突破性飞跃，煤炭资源的调查评价、矿区灾害的调查监测、生态环境的调查和动态监测、煤矿信息管理的系统研究方面，使遥感技术优势得到充分的发挥。前后完成许多诸如“云南三江地区煤炭资源的调查级评价”等复杂项目，取得一系列的高水平研究的成果。在这20多期间，我国有关单位和人员经过了不断的探索、力求创新发展，现在煤炭遥感等方面的技术已经形成航空高光谱和航天的高分辨率、地面的探测及GPS与GIS相结合相对完善的遥感技术研究应用体系，完成各种遥感技术应用的科学研究的项目达到200多项，获得了国家级和省部级的奖励30多项，取得良好社会效益与经济效益。虽然煤炭遥感总应用的水平和西方发达国家相比较仍然有一些差距，但是在煤炭的资源调查和评价方面、煤田火区的调查和动态监测方面研究水平已经正在不断的接近，甚至可以达到世界领先水平。

3 煤矿领域的遥感技术应用

3.1 煤矿区环境污染的监测

第一、大气污染的监测

矿区的大气污染一般来源是工业生产产生的污染和交通运输产生的污染，以及生活污染，主要的污染物有气态的污染物、气溶胶类污染物。在工业生产的过程中所需要的动能、热能及电能来源是燃烧化石等燃料。在工艺生产的过程中排放及泄漏气体污染物和粉尘所造成煤矿区的大气污染。除此之外，矿区的交通运输及居民的生活需要，燃烧矿物燃料向大气排放烟尘和油烟也能致使大气污染。

遥感技术的应用与煤矿区大气污染环境监测理论基础：第一、大气污染可以直接影响到空气中微粒的分布和构成，影响到电磁波在大气中的传播，并利用特定的波段实现其对大气污染中成分直接的分析。第二、空气污染会影响到植被的生长。特定的波长会对植被的光谱特产生很多影响。因此，对植被光谱的特征定量诊断和分析，从而可以反推出大气污染。

第二、地表水污染的监测

煤炭的开采对水污染有着多源性。伴随着煤炭的开采产生的矿井水中一般都含有大量悬浮物，有的表现出高矿化度及酸性或含放射性元素和氧化物，如果直接外排将会对地表上的水资源产生比较大的污染。煤矸石若在雨水淋滤的作用下逐渐形成酸性水。会对周围的水环境造成严重的污染。大型矿井中的工作机械用油泄露，其中一部分会随着矿井水排到地面导致污染环境。另一部分会流到井下也造成污染。除此之外，矿区中的固体废弃物、液态的污染物及空气污染会直接影响到区域地表及地下水资源，将导致严重水污染。卫星遥感技术应用在矿区的水污染监测，主要通过增强的方法来突显出影像中得水体分布情况。运用一种密度分割的方法对矿区不同波段的水体进行分化等级，建立有效水资源污染的遥感技术解译标志。从而实现对地表水污染程度宏观的调查。与此同时，高光谱遥感技术在水资源环境的监测分析和水体污染的定量分析及水质参数的提取等方面应用有明显的优势。

第三、其他的污染监测

矿山中的固体废弃物是由于矿产开采、加工等过程中产生了的废弃岩石，其中煤矸石的排放量最多。矸石山的堆积会引发大气、水、土壤的污染等方面问题。并且会使矿区的景观破坏，会严重影响到附近居民生活及植物生长。遥感监测矿区的土壤污染，主要是通过遥感技术影像对土壤污染区进行定性识别和划分。其次是对植物生长的状态及参数来反推出土壤的污染状况。与此同时用遥感数据来反演出土壤中的污染元素浓度及其他参数。运用高光谱技术遥感信息能定量反演出污染元素和污染物的浓度，进而实现对于土地污染及监测和分析，也能提高监测的效率。除此之外，矿山中的开采通过对视觉、噪音等影响附近居民的生产生活环境，从而构成看到潜在环境的污染源。

3.2 煤矿区生态环境的调查

第一、植被覆盖信息的提取

矿区开采的过程中，在矿山建设工业广场、修简易公路、砍伐附近树木、搭建工人大棚、堆放矿区中的废石废渣等，都会对地表的植被有着较大的破坏，降低本区域的植被覆盖率。与此同时，煤矿区的生产和建设中造成土壤的坚硬和板结，有机质和养分及水分的缺乏。造成了土地的贫瘠，土地养分的短缺，土地承载力的下降，植物会难以生存，将导致矿区很大面积的人工裸地形成。会极大破坏矿区的生态系统。从矿区各个年份和不同类型的影像数据，并运用一些遥感图像方面的处理软件平台，提取和计算出归一的化植指数，再根据类似元二分线性的模型估算出矿区植被的覆盖率。同时，用非监督分类的方法对煤矿区植被的覆盖率进行分类和赋色，进而得出这若干年植被的生长状况和时空变化。

第二、土地利用及覆盖信息的提取

遥感技术应用于煤矿研究中最广泛地方是煤矿区的土地利用分类、环境调查、变化监测。长期煤矿的开采对煤矿区土地和生态环境都造成了严重破坏。尤其是露天煤矿区的土地复垦和生态重建等问题成为煤矿区生态问题中最为重要的研究性内容。热点地区（珠江三角洲、长江三角洲、环渤海湾）和脆弱地区（东北一带，干旱半干旱带）相关的研究已经趋于成熟。在遥感技术与地理信息系统的支持下，以煤矿区相遥感的影像作为数据源。依据矿区土地使用分类的特点及需要。用最大似然法来监督分类和人机相互解译结合的方式来解译。计算出土地利用的程度综合性指数和动态度指数等。有效的分析矿区的土地利用方面的僵盖状况，从而反映出区域土地使用变化结构特征和各个利用土地类型变化方向的演变规律。

第三、景观生态的分类研究

矿区由于是矿业生产有着特殊规律。例如生态环境的扰动和效益递减等规律的影响，生态景观与农地、林地、城市等景观不同。景观变化也会比一般农地和城市的景观更显著。在煤矿区地物遥感技术信息的提取基础上，根据突出的景观演化与生态类型的变化、空见尺度的选择分析和定量研究相结合的原则，构建出有景观类型、景观组及景观系多类分层的煤矿区生态的分类体系。与此同时，基于不同的尺度，煤矿区多时相、多传感器和多分辨率等遥感技术影像的景观分类也是研究的热点。

3.3 煤矿区地质灾害的分析

第一、煤矿塌陷的调查

地下煤炭的开采导致矿区塌陷已经是目前煤矿区主要的地质灾害。因开采塌陷而造成土地的塌陷，致使原来平整的土地逐渐变成凹凸不平，造成了水土流失和季节性或常年性积水的现象，给工业和农业的生产带来巨大损失。用遥感技术能快速且准确的确定塌陷位置及其范围，进一步分析土地塌陷对矿区土地利用有着重要的影响的意义。

第二、草地荒漠化的分析

煤炭开发对于草地的影响体现：草地被直接破坏和草地的荒漠化。采矿扰动是一种人为的驱动力，在生态脆弱区，破坏了草地饿生态系统结构及功能。致使草地的生态系统自我调节的功能下降，破坏了原有的生态系统平衡，导致生态系统脆弱且不稳定。会对草地荒漠化的产生和发展起到重大推动作用。煤矿区的草地荒漠化进行分析比较好的方法是：利用光谱混合分解模型光谱删来提取出沙壤比例及植被盖度。通过主成分饿变换及散度分析，选取植被、沙壤、阴影、轻壤，并利用无约束线性光谱混合分解模型对不同时相的遥感图像进行混合像元分解，采用了逐像元线性内插的方法，构建出不同时段的植被盖影像。

第三、其他地质灾害的调查

煤矿区土地的沉降往往会引起地面的塌陷裂缝、山体滑坡等地质的灾害。通过结合大量的野外调查，可以从遥感技术影像中的各个位置、不同色调及形态等，构建滑坡、地裂缝、崩塌等矿区地质灾害影像的识别标志。滑坡壁会在遥感影像中呈亮白色，常出现于比较高的山坡；在形态上会呈弧形或簸箕形；山底常被人类干扰呈浅蓝色。崩塌在影像上是白色和浅蓝色相混合的现象，往往出现在较陡峭地势的山区，形态表现是漏斗状和片状分布，总体上的面积比较大，人工干扰的因素相对比较弱。地裂缝则在遥感影像中表现为不规则的线，灰白色的色彩，与周边褐色的荒地形成了对比。

4 结论

随着我国经济的快速发展，能源的需求量不断增大，尤其是煤炭资源在我国能源中的比重依然很大，这就对煤矿自动化技术快速发展提出了要求。遥感技术在应用于煤炭的开采和矿区生态环境的分析发挥着重要的作用。因此，煤矿的自动化控制中自然少不了对遥感技术的需求和应用。本文通过对遥感技术在煤矿各个领域中的应用，重点分析了煤矿区环境污染的监测、生态环境的调查和地质灾害的分析和研究，来阐述煤炭自动化控制中的遥感技术。

[参考文献]

[1]戴立乾，赵鸿燕.媒矿区煤尘污染遥感监测研究卟河南科学。2011.27.

[2]张娟，彭胜龙，靳云鹏.等遥感监刺技术在煤矿区环境地质问题中的应用UJ企业导报.2010（11）.

[3]胡振琪，陈涛基于ERDAS的矿区植被覆盖度遥感信息提取研究――以陕西省榆林市神府煤矿区为例UJ西北林学院学报.2012，23（2）.

自动化控制范文第5篇

1镀锌生产线概述

马钢股份有限公司冷轧板厂1#连续热镀锌线是马钢公司投入使用的第一条镀锌生产线。该镀锌生产线年均生产能力为3.0×105t，产出产品为镀锌薄板（供建筑业、家电制造业和彩涂业使用）。本生产线自动化控制系统由3部分构成：①一级。是指基础自动化系统。②二级。是指模型控制系统。③三级。是指与厂级自动化系统对接的部分。

2网络结构分析

针对镀锌生产线所设置的自动化控制系统由两级网络构成，一级为生产控制工业以太网网络，二级为生产管理以太网网络。两级网络结构建立在TCP/IP协议基础之上，可实现数据通信，并经过一级信号数据库服务器与二级服务器连接。在镀锌生产线自动化控制系统网络结构中，一级自动化系统中的PLC控制器以其所对应的操作终端、二级操作终端作为两级以太网网络的节点，并在不同的位置接入以太网内。现场远程I/O接口在Genius网络支持下与PLC终端连接，带位置控制的设备装有编码器，按区域组成4个Profei-Bus网，分别接至入口、中间、出口PLC控制器Profei-Bus的主板，从而实现对位置的精确控制。镀锌生产线现场传动设备基于IS-BUS与PLC终端连接。对于独立设备，比如镀锌生产线上称重设备、焊机和气刀等，与系统的接口为以太网直接与PLC终端的连接。

3一级自动化控制系统的构成

3.1一级数据库服务器

在一级自动化控制系统中，一级数据库服务器的主要应用功能是对整个镀锌生产线的运行状态进行全面监测和控制，分析网络通讯的运行情况，收集生产控制所需的关键数据信息，根据运行状态生成报警信息，遵循优先权分级标准对报警信息进行管理，并可提供镀锌生产线在各种状态下的生产报告。

3.2操作终端

在一级自动化控制系统中，操作终端的主要价值是辅助对镀锌生产线运行状态的检测和控制，为各种生产控制功能的实现提供必需的画面组态支持，并根据画面对生产控制操作提出建议。在本文所构建的自动化控制系统中，可应用GE-Fanuc所提供的人机界面实现操作终端的功能。该人机交互界面的最大特点是实现客户与服务器HMI系统的融合，实现全网络化的监督控制和数据收集功能。其基本构成包括服务器和终端两部分，前者负责采集、发送生产线的运行数据；后者负责连接服务器，并显示和控制数据。

3.3PCL控制器终端

在一级自动化控制系统中，GE-InnovationPLC控制器是实现大量自动化控制功能的核心模块之一。相比于模拟控制模块而言，为了更好地满足镀锌生产线对自动化控制提出的要求，本文选用了基于可用控制块语言编程的控制器。本类型PLC控制器具备中断驱动操作的控制中心，响应速度快、诊断功能强，支持多类型的I/O接口，在复杂的大型系统中的应用价值较高。

3.4传动设备

本系统中的传动设备为Toshiba公司的IGBTPWM变频器。在一级自动化控制系统中，传动设备的主要功能是实现对交流电动机的调速控制，根据其使用范围可进一步划分为无传感器矢量控制和有传感矢量控制两部分。传动柜直流电源有IGBT整流和二极管整流两种，IGBT整流元件的整流柜用于开卷机、活套、张紧辊、夹送辊和卷取机等；二极管整流元件的整流柜主要用于风机、刷辊等。

4二级自动化控制系统构成

4.1过程自动化功能的实现

在本系统中，过程自动化功能的实现主要包括以下4部分：①接收一级自动化控制系统发送的处理命令，并通过PDI原始数据输入的方式处理每个卷所对应的信息；②在对卷信息进行处理的过程中跟踪卷动态，并生成与之相对应的调整设定点，显示有关线、卷的修改参数信息；③通过操作员显示屏幕对非正常运行状态提出报警指令；④诊断各个卷的产出性能，并形成数据报告。

4.2生产控制模型

在整个镀锌生产线自动化控制系统中，共涉及2个生产控制模型，分别为有关镀层重量的控制模型和有关加热退火炉燃烧状态的控制模型。模型机软件系统采用日本新日铁公司提供的技术。在模型的选用和构建过程中，可在二级自动化控制系统的以太网网络挂设专用计算机，并通过网络实现与二级服务器的信号交换。二级系统接受三级系统下发的钢卷信息，并通过协议地址发送至模型机，模型机将符合该钢种的控制数据在焊点到达退火炉和镀层测厚仪时分别传输给它们，从而达到自动控制炉温和锌层厚度的目的。

4.3二级系统与厂级系统的接口部分

二级系统和三级系统之间的数据传递会经过ODBC数据库。二级系统将建立一个与三级系统数据库的ODBC连接，并直接从三级数据库中读取所需的数据。当卷数据处理完成后，二级系统将通过ODBC连接直接将所有的卷数据写入三级系统数据库。

5结束语