控制系统范文精选

控制系统能记录和备份历史数据，并可自动形成波形曲线供查，有利于工艺管理。糖浆上浮自动控制方案温度控制混合糖浆泵送至列管式加热器进行加热到75—85℃后进入高位缓冲箱。在加热器出汁管上安装温度传感器，计算机根据设定的温度进行温度报警，提醒操作工人稳定加热温度。为使温度保持在预设定范围，设计汁气阀-温度控制回路，当温度小于系统设定值时，控制汁气阀增大开度，加入更多汁气以滤汁提升温度，当温度高于设定值时，控制汁气阀减小开度，降低滤汁温度，使温度保持在设定值附近波动。图1为汁气阀-温度控制回路框图。

糖浆流量控制在高位缓冲箱底部安装液位变送器，通过检测糖浆高位缓冲箱的液位来监控缓冲箱糖浆物料量，以稳定糖浆流量；在糖浆缓冲箱至上浮反应箱的管路上安装糖浆流量计，检测和稳定糖浆的流量作为自控的基本参数和基本条件；糖浆流量控制器根据设定流量值与反馈值的比较，控制流量阀的开度，从而控制糖浆流量。图2是糖浆流量控制回路框图。另外在混合糖浆储备箱底部安装液位变送器进行液位报警，以监控糖浆物料流量，并防止储备箱满箱流失糖浆。

絮凝剂、磷酸和糖化钙流量控制絮凝剂、糖化钙和磷酸用计量泵输送，计量泵电机安装变频器，计算机根据糖浆的流量按比例调整变频器频率，稳定各种助剂的添加量。絮凝剂流量、磷酸流量流量控制回路图。把糖浆流量的变化作为絮凝剂、磷酸、随动设定值，按加药比例自动调整控制絮凝泵、磷酸泵、糖化钙泵的转速，从而改变絮凝剂、磷酸和糖化钙的加药量。

制泡泵压力控制在纳米制泡器的糖浆管道上安装压力传感器、在制泡器的气体管道上安装调压阀和压力传感器，通过计算机控制使制泡糖浆的压力和制泡气体的压力稳定，确保制泡大小均匀、数量充足；机械制泡器电机安装变频器，通过调整变频器频率、调整气体流量计开度，稳定制泡大小均匀、数量充足。制泡泵压力控制回路框图见图5。制泡泵根据与空气压缩机压力比例自动调整转速，从而改变纳米制泡器的内部压力。

糖浆上浮上位机控制系统上位机控制软件采用全球领先的IFIX5.1组态软件开发，通过I/O驱动程序与硬件设备连接，实现糖浆上浮控制系统运行状态的监控、报警，报表，数据存档等等。其主界面如图6所示。上位机具有的功能:①能实时显示和调控各种工作参数(例如,糖浆温度和糖浆流量;糖浆高位缓冲箱和上浮池的液位，制泡泵压力等)；②能实时显示、监控各设备的工作状况(例如,泵、电动机的开启和运行；电动阀和调节阀的自动、手动开启与开大、调小等)；③能显示、查询和打印历史故障记录(例如,故障名称、时间等)；④能实时报警(例如,当本系统发生抽空或冒箱前，加热温度过高或过低时，各电机故障、各电动阀门故障发出声光报警等。本系统使用IFIX的过程数据库对数据进行连接，制作了报警报表、历史报表（图7）、实时曲线和历史曲线（图8）。通过运用VxData和VxGrid控件能记录生产过程中的重要参数，便于生产管理、质量分析和事故分析。在报警的提示中增加声音提示，增加了系统整体的安全性。

将IFIX组态软件和PLC运用于制糖工艺过程中的上浮部分，对上浮控制系统中的各种工况参数实时记录、显示和控制。在人机交互界面上，有上浮系统的直观设备流程图以及各种参数显示，通过对界面的鼠标操作，完成系统的参数设置和调整，实现了集中控制，集中管理。系统采用手动控制和自动控制两种控制方式，手动控制可以通过电位器来调节各个参数；自动控制可以通过计算机原有的设定算法计算出参数自动运行，实现了自动化与高效化。该上浮系统已经在多家糖厂中正常运行并取得显著效益。

摘要：该文指出PC控制系统设计，硬件要确定PC单机还是PC网络，80点以内的系统选用不须扩展模块的PC单机，PC输入输出点数要留有10％余量，存储容量和指令执行速度是重要指标，手持编程器易于现场调试，选用大公司的PC产品；输入回路中电源为AC85—240V、DC24V时，应加装电源净化元件，PC内、外接DC24V“一”端和“COM”端不共接；输出回路中输出方式：继电器输出适用于不同公共点间带不同交、直流负载，电流达2A／点；晶体管输出适宜高频动作，响应时间0.2ms。每个“COM”点加一熔丝。用手持编程器编程先画梯形图再编程。

关键词：自动控制可编程序控制器系统设计应用

在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控制问题，若采用可编程序控制器(PC)来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一，本文叙述PC控制系统设计时应该注意的问题。

硬件选购目前市场上的PC产品众多，除国产品牌外，国外有：日本的OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、anasonic,德国的SIEMENS，韩国的LG等。近几年，PC产品的价格有较大的下降，其性价比越来越高，这是众多技术人员选用PC的重要原因。那么，如何选购PC产品呢?

1．系统规模首先应确定系统用PC单机控制，还是用PC形成网络，由此计算PC输入、输出点。数，并且在选购PC时要在实际需要点数的基础上留有一定余量(10%)。

2．确定负载类型根据PC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。

在激烈的竞争环境中，了解每个产品或服务的成本，识别哪些是盈利的，哪些对间接费用和最终盈利能力有贡献，是十分重要的。因为，基于这些成本信息的管理决策和行为将影响到企业的盈利能力和生存

如何获得一个有效的成本系统

近年来，全球经济的一体化使企业面临着日益激烈的竞争。特别是中国加入WTO以后，随着国内市场的逐步开放，国外的技术、资金、先进的管理和服务理念大量进入，企业将可能面临着市场被瓜分和盈利空间逐步缩小的挑战。在如此激烈的竞争环境中，了解每个产品或服务的成本，识别哪些是盈利的，或至少哪些对间接费用和最终盈利能力是有贡献的，是十分重要的，因为基于这些成本信息的管理决策和行为将影响到企业的盈利能力和生存。因此，国内企业如果要保持并增强竞争优势，必须拥有一个有效的成本系统，支持帮助管理者寻求途径改善企业经营效率，提高竞争力。

同时，由于竞争日益激烈和全球化，企业的生产经营环境也发生了巨大的变化。先进制造技术与信息技术的蓬勃发展，使企业的成本结构和管理模式大为改变。一些企业的成本系统，特别是传统的以数量为基础的成本系统，已不能适应当今自动化程度越来越高的新环境。新的成本计算方法和新的成本管理理念，如作业成本法（ActivityBasedCosting，ABC），也正是在这种需求之下产生的。目前，国内外许多先进的企业都已经或准备实施新的成本系统（如ABC），以提高效率。

当然，实施新的成本系统是需要成本的，比如投入大量的计算机设备和培训费用等，但更重要的是，如果依赖旧的成本系统，或许损失更大（例如，成品定价、产品选择、供应商与客户的确定等决策的失误、错过改善经营效率的机会等）。因此，成本系统是否需要更换是一个成本-收益的权衡问题。企业的管理者首先必须清楚：目前所依赖的成本系统是否有效？是否严重扭曲了成本信息而左右了企业的管理决策和行为？等等。然后考虑的问题才是如何改进或更新现有的成本系统。但并不是所有企业的管理者对上述问题都有明确的答案并意识到这些问题的重要性。

有效成本系统的重要性

一、控制电梯运行速度的选用

在电梯运行时，我们所追求的就是它的快速和舒适性，但是这种舒适感主要是看它的速度控制，在当前形势下，控制电梯速度一般是通过时间或者是绝对距离，以及相对距离作为主要方法，这也是在国内外最常见的几种方式。如果是把时间作为原则性为控制它的速度时，可以通过延时控制，也就是通过开环的方法来控制，这也是通过估计值来控制的，这种方法可以促使电梯如果制停时有一个低速爬行段，其运行效率也是非常低的，没有很准确的平层精度，也达不到良好的舒适性。如果是在相对距离作为原则基础时，在控制速度时可以达到无爬行依靠，然而，如果是应用这种方式就必须要安装增量编码器，从而得到一个准确的轿厢位置，因为会存在一个打滑的问题，所以主控制器就会失去准确的轿厢位置，如果要进行减速时，就必须要通过不断的校正轿厢位置，并且找到实际的爬行问题，一旦发生打滑现象时，电梯就极易发生严重事故。此外，我们也可以应用绝对值编码器来控制电梯的速度，应用这种方式进行控制，可以得到连续的绝对值编码器，也可以得到最准确的轿厢位置，及时反馈到控制器那里。此时的主控制器再依据所接收到的距离值，从而就能计算出运行速度，同时也可以发出接收指令，使电梯保持平衡运行。应用这种方法时，主要是应用了绝对值的编码器所以可以得到准确的信号，从而不会受到打滑现象的影响。并且得到的是二进制编码，所以也不会有脉冲丢失的问题。

二、怎样选择速度曲线

如果要提高电梯的运行质量，就必须要选择更为合理的速度曲线，这对于提高运行品质有着非常重要的作用。一般电梯在进行运行时，有加速起动，减速制动以及稳速运行等几个方面。而在电梯制动以及起动时，会起到一个速度的变化，所以必须要适当的选择，这样才可以促使电梯在到一个平衡的运行，同时也能达到舒适度，提高它的运行效率。如果轿厢快速的上升以及下降时，则会出现超重感现象，导致失重。对此，为了促使运行速度可以达到一个最好的效率，所以速度是关键。通过实践证明，我们在乘坐电梯时，速度的快慢不会有太明显的感觉，它主要是和加速度的变化率有一定的关系，相比情况下，乘坐电梯时，如果较明显的加速度会导致不适感，所以必须要确保电梯有良好的性能。另一方面，我们在设计电梯时，其速度曲线应是安全平滑的，我们一般用的曲线主要有两种，一种是抛物线的直线形，另一种是正弦的直线形。通常情况下，由于抛物线的直线形速度主要是通过电梯的起动以及在它的制停时产生的，这种速度虽然是连续的，然而它在加速度变化时还是会发生跳变的，同时也就影响了它的舒适度。但是，正弦一直线形速度一般是由它的本身特性而造成的，进行过渡时，这种速度是可以连续发生的，而它的变化率也可以是相对连续的，只是在起动或者是在制停时会发生跳变，在舒适度方面是比较平稳的。

三、优化电梯控制运行的速度

电梯在运行时，如果要确保它的舒适度，就必须要从设计上下功夫，所以它的速度曲线应该是平滑的，同时它的速度曲线才可以是连续的，不会发生突变，并且它的变化率不会被无穷大，数值也是有限的。在现阶段，我们一般用的速度曲线有两种类型，抛物线以及正弦线，这两种线形都是在电梯起动以及在它制停时发生的，曲线可以是连续的，只是在跳变时会发生变化，影响其舒适度。一般曲线速度最明显的一个特性就是由其本身的函数来决定的，并且在过渡过程当中，曲线以及速度都可以是连续发生的，并且这种变化也仅只有一次，它的舒适感也会更好。四、实现优化

一、PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用

1.功能说明设定机组电机开启顺序方面，依照机组步状态字，确保启动功能方面电机能够与设定时间间隔相符合，依照机组状态字命名规定，可以借助机组号对相关步状态字加以匹配，还可以通过步状态字查询对应机组号。例如在第一车间第5机组中的“机组步状态字”地址显示为MB45，那么0-3位则属于是第一步到第四步的步启动步状态，4-7位则属于是第一步到第四步的步停止使能。需要特别注意的是步信号则也就属于是脉冲信号。内部逻辑在电机控制功能中完成任务后，会向DR管脚输入运算结果，控制电机运行状态。根据相关经验，一般开启电机的时间会控制在1秒以内，该启动时间与多数电机要求相符合，对一些延迟启动时间的电机，可通过延迟程序对启动时间进行相应延长。对于电机联锁程序，该电子控制系统包括三种联锁信号，也就是：设备联锁、启动联锁及运行联锁。连锁满足定义代表数字是“1”，也就是说，设计程序可以启动，而不满足则用“0”表示，也就是说禁止启动设计程序。启动联锁方面，一般大型设备均输出一个启动指令，在功能模块中接入信号。运行连锁方面，根据相关工艺程序，可常规启动设备前所有设备，这样该设备才有得到启动指令的权利。电机控制字方面，可将所有控制位合成一个整体字节，向功能模块直接传输，使其更为快捷与高效。编号上，电机状态字依照统一规则实施统一编排。电机下位调试方面，一般下位调试在这种电子控制系统中会直接调试STEP7编程。如果你想要启动电机，则可以在确保联锁状态可以对相关情况满足的情况下，只需要把对应电机控制字的第0位置位即可，如果想要将电机运动停止，只需要将其控制位直接复位。

2.计算机监控组件逻辑程序控制系统在电子控制系统中具有独立性，两者是彼此自主运行、具有不同特征的控制单元。但是，因为两者均在总线网络和通讯协议额后应用，所以这两大控制单元具有整体性特征。通讯中介主要是工业以太网，一方面能够为控制站和控制站通讯服务，另一方面还可当作控制站和操作站的稳定介质，对站点数据传输极为有利。该系统在控制现场模块与站点间，通过分布式IO满足通讯之需，通过安全、稳定通讯总线，可以向控制单元及时发送现场信号。对PLC型DCS控制核大脑，具体包括网络通讯系统、计算机监控组件、逻辑程序控制系统三大组成环节，也就是说，现场应该配备完善的计算机监控设备，由此DCS控制系统就能够精确、高效、及时的完成电子控制任务。

3.软件功能设计电子控制系统软件的核心是实时监测和控制，此系统的软件控制功能具有操作简单、功能齐全以及较好的可视性等特点。系统的软件功能的主要包括电站运行状态的检测，故障检测、报警与处理，信息的显示、储存与打印，电站功能控制以及安全功能。电站运行状态的检测与显示主要是在电子控制系统中显示生产线的基本参数与运行状态，把这些信息集中显示在系统监控界面上，以便于工作人员对电站工作状态和参数的查询。系统故障的检测与处理主要通过实时监测自动化生产线的故障处理系统判断故障发生的具体位置和类型，如果系统由异常，相关功能会自动进行声光报警。系统的报警类型一般有多种，比如开关阻塞故障报警、发电机启动失败报警等等，根据不同的故障原因，有不同的故障报警信号，故障报警系统界面的设置一般有消声、消闪按钮。故障信号心事设置，一般有显示故障信息和历史故障信号，比如故障发生的时间、故障持续时间以及故障的类型等，系统把这些信息全部储存在触摸屏的紧凑式储存卡内，以便于工作人员随时、随地的查询和处理，同时有利于工作人员分析当前船舶电站情况。功能控制方式一般由遥控、自动和手动3种，一般情况下遥控模式下，操作人员通过界面显示的信息，利用按键控制电站设备；而在自动控制模式下，工作状态由PLC自动控制管理，它能够针对不同设备不同的的运行状态实进行影响的自动控制。安全控制功能的设置主要是为了防止系统在运行过程中存在的操作无序性、任意性，而导致的系统损坏和瘫痪。系统的安全功能一般通过用户权限设置和优先级设置进行实现，一般情况下，系统内为了降低人为故障率，软件系统会设置有操作权限，操作权限一般有两种形式：级别权限和优先级权限，其中优先级安全设置主要是对于遥控模式和手动模式下进行优先级设置，避免操作系统的混合实用导致的系统故障的出现。

4.通信软件设计通信协议和格式设计此系统的通信协议一般采用Modbus协议和RTU通信模式实现信息的收集与储存。在使用Modbus协议之前要对数据进行实时校验，再此通信模式下采用16位CRC进行系统校验，以便提高系统的可靠性和稳定性。控制系统的数据量比较多，在RTU通信模式下，利用上位机进行数据的读取与查询，数据的发送采用中断方式。根据PLC单元数据接收系统命令，然后由报警子程序把各个数字信息分离出来对每一位数字信息进行逐一显示。同时也包含报警信号数据。另外，此系统还能进行模拟量的查询，通过PLC读取21个单元数据，在RTU通信模式中每个字节半酣几个6进制数据，以此获得模拟量数据。PLC接收导致以上命令，将单元数据传输给控制软件，经过子程序等额处理，把这些数据转化为相应的模拟量。PLC端设计此模块编程语言和兼容功能采用FBD语言实现，此语言形式具有较好的直观性，同时可读性也比较高。上位机和PLC通信采用查询方式，通信端口采用Com2，拥有1个停止位，没有奇偶校验位。PC端设计分析PC端设计编程主要采用VC++，下位机的设置一般采用查询方式实施，而其参数则和通信参数相同。上位机的主要功能是读取下位机PLC，读取间隔比较短，周期一般为300ms,取得的下位机命令需要放在固定的缓冲区内。通信软件设计分析控制系统通信软件的设计要考虑较多问题，比如通信的可靠性、稳定性等，一般情况下通信系统的分析与设计要在光镜线完成，利用系统调试功能进行设置，控制系统通信情况的稳定、可靠程度可视性高低、界面是否有好以及监控功能的完善，均要通过通信系统来完成，所有通信系统的设计在控制系统中具有广泛的应用价值。

二、结语