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工業控制技術范文第1篇

【關鍵詞】工業控制 計算機網絡技術 發展與應用

在現代網絡信息技術條件下工業控制計算機網絡技術成為現代工業控制的主要形式，其在工業控制中的應用與發展將會對火電廠工業控制的效果產生廣泛而深遠的影響，因此對工業控制計算機網絡技術發展與應用的研究具有鮮明的現實意義。

1 工業控制計算機網絡技術概述

工業控制計算機網絡技術是在現代網絡信息技術支持下形成的一種應用網絡技術形式，其突出的特點工業應用性，具體表現為感知性和控制性。與其它網絡技術形式相比，工業控制計算機網絡技術擁有更多的傳感器設備包括安裝在控制設備內部的運行數據傳感器和安裝在控制設備外部的運行狀態傳感器，這些傳感器能夠讓工業控制計算機網絡的分析系統和操作人員形成對控制設備的全面認識，為有效控制打下堅實的信息基礎。

2 現場總線技術

2.1 實質與優勢

現場數據總線是應用于生產現場的一種通信技術形式，這一技術的應用能夠保證生產現場生產設備與生產設備之間、生產設備與控制裝置之間形成雙向、全時的信息通信。當前數據總線的工業控制應用主要表現出六個方面的功能內容，分別是現場通信網絡、現場設備互聯、互操作性、分散功能快、通信線供電、開放式互聯網絡。從現場數據總線的這些功能來看，數據總線在工業控制中的應用表現出了分布式、開放性、互聯互通的特點，而這種特點正是傳統DCS系統存在的主要問題。相對于DCS系統而言FCS系統采用一對多雙向傳輸信號，這種多通道的數字信號傳播形式，具有信號傳遞精度高、可靠性強的特點，能夠保證生產設備和生產設備之間、生產設備與控制裝置之間的安全通信，使得生產設備始終處在控制裝置的監督與控制之下，確保工業控制的功能充分落實。

2.2 存在問題

因為現場總線技術本身的技術門檻較高對設計和現場集成人員的理論知識和技術基礎要求較高，造成了調試和運行維護的實際困難。從應用角度看數據總線的成本優勢主要體現在規模效應上，在生產活動中的大規模應用能夠有效降低其單位現場總線的成本。而且大規模應用附帶的自我診斷和自我校正系統能夠降低生產設備的運維費用是現場數據總線成本優勢的主要內容。但是當前我國的現場總線應用普遍規模較小，規模效益不明顯，建設成本較高，而且小規模應用通常會將自我診斷、自我校正功能剔除，其節能效果更加不明顯。

3 以太網

3.1 以太網的應用優勢

3.1.1 兼容性好，技術支持廣泛

基于TCP/IP形成的以太網是一種典型的開放式局域網形式，能夠兼容當前工業企業應用的眾多技術形式，確保生產企業生產設備之間、辦公系統與工業控制系統之間的互聯互通，這種兼容形式為現代工業企業的工業控制計算機網絡信息技術改造提供了一體化支持。

3.1.2 與互聯網的互聯互通

以太網本身是一種應用型的局域網絡形式，相較于其它工業控制網絡技術形式其余互聯網之間的信息交互更加便利，只要有適當的網絡協議支持，以太網就能借助互聯網將服務功能無限延伸。

3.1.3 應用成本較低

當前以太網在工業控制領域的應用極為廣泛，無論是硬件營銷商還是軟件的營銷、維護商家都極多、運維技術較為成熟，規模效益的影響導致以太網在實際的工業控制應用中的成本較低。

3.2 存在問題

當前工業企業尤其是火力發電企業的生產活動，對工業控制的實時性和可靠性有極高的要求。但是以太網采用的是帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議，并以二進制指數退避算法為主要算法，其在運行過程中不可避免的會產生信息延遲問題，這為以太網的工業控制應用埋下了隱患。同時現代火電企業運行環境較為惡劣，需要工業控制系統擁有抗沖擊、耐振動、耐腐蝕的性能，但是以太網在這些惡劣環境下的表現并不優秀。

3.3 工業以太網技術的發展

針對工業控制應用中存在的這些問題，近年來以太網進行了一系列的技術創新，主要針對的問題就是信息傳輸的實時性問題，開發形成了交換式以太網技術、高速以太網技術等新型以太網技術形式，極大提升了以太網的在信息傳輸實時性上的性能。其中交換式以太網的主要技術突破是采用以了以太網交換機，將整個信息網絡分為若干個階段，交換機在各個關鍵環節提供數據存儲和轉發服務，提升了網絡信道的通暢性和數據信息傳輸的實時性。

4 嵌入式Internet技術

嵌入式Internet技術是當前工業控制技術中的前沿技術形式，本質上是嵌入式系統與現代互聯網形成的綜合控制技術，當前嵌入式系統與Internet的連接并不存在技術困難。嵌入式系統只需要借助以太網或者其他網絡連接形式就可以實現與Internet的連接，關鍵問題在于Internet廣泛應用的TCP/IP通信協議對嵌入式系統的要求較高，普通的單片機無法滿足Internet的連接控制要求，而其他的嵌入式系統的成本又過高。對這一問題的有效解決將會打破嵌入式Internet技術發展的僵局，讓嵌入式Internet技術更加廣泛的應用到工業控制領域。

5 結論

計算機網絡技術是現代工業控制的重要形式，將會對工業控制領域產生深遠的影響，可以說計算機網絡技術的應用發展質量和應用發展效率會直接影響到工業控制的質量和效率，因此對工業控制計算機網絡技術發展與應用的研究具有鮮明的現實意義。本文從工業控制計算機網絡技術、現場總線、以太網和嵌入式Internet技術四個角度對這一問題進行了簡要分析，以期為工業控制計算機網絡技術發展與應用水平提升提供支持和借鑒。

參考文獻

[1]段明祥.工業控制計算機技術的發展與國內產業發展概況[J].自動化博覽，2001（06）：3-10.

[2]陳建.西門子工業控制網絡技術研究與應用[D].南京理工大學，2005.

[3]劉鑫，楊孟飛.”十一五”期間工業控制計算機技術發展探討[J].自動化博覽，2007（03）：14-18.

工業控制技術范文第2篇

關鍵詞：工業生產；自動化控制技術；應用價值

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.035

人的創造力是無限的，社會的發展就是人類不斷改造世界的過程。在生產制造行業中，機械已逐步代替了人工，在能源的驅動下會社會不斷創造豐富的物資，而隨著計算機技術的發展與廣泛應用，人們開始研究機械的自動化控制，降低人工運營成本，提高工業制造效率。工業控制自動化技術包括工業自動化軟件、硬件以及系統這三個組成部分，通過信息技術的應用來實現工業生產過程中的自動控制調配，能大大提升生產效率和生產質量，確保生產安全性，為企業創造更大的經濟效益。隨著科學技術水平的提高，工業生產中的自動化控制技術也在不斷發展，目前正向著網絡化、智能化、集成化的方向發展[1]。

1 工業自動化控制技術的應用價值

目前我國工業生產中使用最廣泛的自動化控制系統是PC-based自動化控制系統，具有成本低，收益高的優點。在工業自動化控制的三個層次――基礎自動化、過程自動化和管理自動化中，基礎自動化和管理自動化體系中所運用的硬件、軟件設施基本上都是從國外進口的，價格昂貴，一般公司都無法承受如此高的建設成本，因此PC-based自動化控制系統在開發之后被廣泛應用，而且事實證明該系統的控制器與PLC具有相同的安全性[2]。

我國人口基數大，產品的市場需求量也比較大，在科學技術還沒有現在發達的時候，工業生產一般都是依靠人工的力量，屬于勞動密集型發展模式，而隨著科學技術在工業生產中的應用，我國的生產主力已經從人工轉變為機械設備，目前電氣自動化生產已經占據了我國工業生產的主流。電氣自動化生產體系的應用，大大提升了產品的生產效率，且統一的機械化生產又保證了產品的質量，因此生產規模能夠不斷擴大。隨之而來的，就是生產的控制體系，要想保證工業化生產效益，就必須有與之對應的自動化控制體系，通過收集各個生產環節的生產信息，實現電氣設備生產的自動化調控，最大程度上壓縮生產成本，取締人工調控。工業自動化控制技術是實現電氣自動化生產的基礎，類似于人體的大腦，是確保整個生產過程能夠有序進行的一項技術。

工業自動化控制系統的廣泛應用，正說明了它的價值，說明它能夠為企業創造更大的利益。儀器儀表技術、計算機技術、網絡信息技術的發展，都為工業自動化控制提供了良好的建設基礎。工業自動化技術的應用，具有以下幾點意義：①實現工業生產的低成本控制，工業自動化技術的應用，是工業生產中的一項變革，打破了傳統工業制造的原有生產方式，能夠更有效地引進生產新工藝與生產設備，通過自動化控制系統進行良好的銜接，消除傳統工業生產中高耗低收益的生產環節。工業自動化控制系統能降低生產中的材料浪費，簡化工序，大大提升生產效益；②消除人工生產的主觀不理因素。人工的調控具有一定主觀性質，會受到很多外界因素的干擾，而且操作不規范，自動化控制是根據設定好的程序進行的，能夠通過系統軟件信息自動分析，進行合理的調配，節省時間，只要保證控制系統不出現故障，就能確保各個生產環節按部就班進行，不會出現生產事故，提高生產安全性；③實現工業生產的統一調配。現在的企業規模越來越大，單靠人工控制很難有效處理各個生產環節的信息，實現協調統一的調配，自動化控制系統能夠直接將所有有效信息收集錄入，進行系統分析，實現各個生產環節的統一調度，確保生產的有序性和高效性。

2 工業發展過程中應用的自動化控制技術

隨著科學技術的不斷發展，自動化控制技術在實際應用時也在不斷根據市場需求進行調整完善，目前，市面上的自動化控制系統已經能夠良好地適應生產環境，對采集到的信息進行系統分析，確保控制的及時有效性和準確穩定性，保證工業生產的質量和效率。在不同的生產行業中，其中運用到的自動化控制技術和系統組成基本是一致的，但是會根據生產的現實要求和企業的生產環境進行適當的調整重組，而且其中應用到的數據處理系統以及系統參數都需要具體設置，確保自動化控制體系能滿足生產需求，提高自動化控制技術的使用效益。

2.1 信息采集模塊

要想實現工業生產的一體化系統性控制，就必須將各個生產環節中儀表數據和具體信息采集錄入到中樞管理系統中，因此信息采集模塊是實現工業自動化控制的基礎模塊。自動化控制的實現，是需要控制系統能夠掌握實際的生產信息，協調控制自動化生產設備以及先進的工藝工序，解決各方面的矛盾，實現統一的調配。大數據時代的帶來，讓工業生產面臨著巨大的考驗，信息采集系統就能夠有效解決的數據信息的獲取問題，實現龐大數據的捕獲與處理，為工業生產的進步提供與發展提供信息支持。

2.2 系統建模模塊

在工業自動化控制系統中，憑借A/D單元實現信息的數字化裝換，錄入存儲數據，通過系統中的信息處理軟件進行整合分析，獲取有效信息，做為系統調配的參考，進行統一地管理調配。信息采集模塊能夠實現生產信息的實時采集，也就相當于實現生產的實時監控，能夠確保自動化控制的精準性，最大程度地節約生產成本[3]。此外，在整個系統中，如果有某個生產環節發生異常，系統能及時感應，并進行處理，將出現故障的機械停止，啟用備用器械，將故障器械送去檢修，及時止損，確保各個生產環節的生產安全性和效率。生產設備故障問題其實是在電氣自動化生產體系應用以來控制系統中最難解決的一個問題，因為多個生產環節數千臺機器一同運作，單靠人工管理的話，如果出現設備故障，需要花費較長的時間去排查，找出故障環節，這樣會嚴重影響到產品的生產效率，給公司造成較大的經濟損失。

（下轉第20頁）

（上接第43頁）

2.3 動態控制模塊

自動化控制技術的核心，在于動態控制模塊，在一體化自動控制系統中，憑借著計算接技術與網絡信息技術的應用，就能基本實現工業生產的動態控制。自動化控制技術的應用，以智能動態控制系統取代了以往控制生產工序的人工，具備全體那后全方位監控生產過程的優點，能夠大大提升控制的精密性，實現各個生產環節的完美銜接。

機械之所以能夠逐步取代人工的位置，就在于其勞動強度更大，能夠做到很多人們無法做到的事情。機械設備與動態控制系統地結合，避免了人工操作質量不統一、工作效率較低且體力有限的問題，這也正是工業自動化控制系統被廣泛應用于生產管控的主要原因[4]。

3 結語

工業自動化技術在開發之后被迅速投入生產過程中，取得了良好的應用效果，能夠降低生產成本，提高生產效率，同時保證生產安全與產品質量，對于工業生產的促進作用是毋庸置疑的[5]。在工業中用于生產過程管理的自動化控制技術其基本組成是相同的，都包含了信息采集、系統建模、動態控制這三個模塊，但是在實際應用過程中，還需要根據企業生產環境和生產需求來進行適當地調整，選擇合適的軟件、硬件與系統，確保自動化控制技術的應用效果。

參考文獻：

[1]伊棟，郭樹珂.自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的應用[J].信息通信，2013（04）：171-172.

[2]秦海珊.淺析工業自動化儀表與自動化控制技術[J].輕工科技，2013（05）：99-100.

[3]閆新宏.自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的應用[J].電子測試，2013（16）：84-85.

工業控制技術范文第3篇

關鍵詞：工業控制技術；變頻；嵌入式微控；觸摸屏

Abstract: analyses the development of industrial automation control technology application. From one of the inverter, embedded microcontroller control, touch screen and technology of a detailed introduces the structure, function and working principle.

Keywords: industrial control technology; Frequency conversion; Embedded microcontroller control; Touch screen

中圖分類號：U468.2+2文獻標識碼：A 文章編號：

一、引言

在工業自動化控制技術領域，為了實現對工業生產過程的檢測、控制、優化、調度、管理與決策，從而達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全生產等一些目的。對于工業自動化控制技術而言，它是自動化技術、電子技術、儀器儀表等技術的綜合集成。其控制系統主要由變頻器、嵌入式微控制器、觸摸屏等部分構成。通過對設備和生產過程的控制，就能實現上述目標，并提升整個企業的安全生產能力和經濟效果。

二、變頻器技術

1、變頻器基本功能

作為變頻器技術來說，它是一門綜合性的技術，是建立在電力電子技術、自動控制技術、計算機技術的基礎之上而逐漸發展起來的。而變頻器也可以看作是一個頻率可調節器的交流電源。它通過改變變頻器的輸出頻率，就可以實現電動機的速度控制。只需要改變變頻器內部逆變管的開關順序，即可實現輸出換相，實現電動機的正反轉切換。與此同時，變頻器還具有直流制動的功能，不需要增加制動控制電路了，就能順利實現制動功能。在需要制動時，只要通過變頻器給電動機加上一個直流電壓，利用自己的制動回路，將機械負載的能量消耗在制動電阻上進行制動即可。變頻器在使用時，只需要在電網電源和現有的電動機之間接人變頻器和相應設備，不需要對電動機和系統本身進行大的設備改造，就可以適用各種工作環境和工藝要求。另外，變頻器的節能效果也非常顯著。尤其是對于工業中大量使用的二次負載(風機和泵類)來說，當用戶需要的平均流量較小時，風機、水泵的轉速較低，其節能效果是非常顯著的。

2、變頻器的結構

變頻器的主要任務是把電壓和頻率恒定的電網電壓，變成電壓和頻率可調的變頻電源。它的基本結構包括以下四個部分：

1）整流電路。主要由三相全波整流橋組成，其作用是對電網工頻電源進行整流，把交流電整流成直流電，并給逆變電路和控制電路提供所要的直流電源。

2）逆變電路。它是變頻器最主要的部分，也是長期以來要解決的核心問題。常見的結構形式是利用六個電力電子開關器件組成的三相橋式逆變電路，它的主要作用是在控制電路的控制下，有規律地實現逆變器中主開關器件的通與斷，將整流電路輸出的直流電轉換為頻率和電壓都可任意調節的交流電。逆變電路的輸出，也就是變頻器的輸出。它主要就是被用來實現對電動機的調速控制。

3）直流中間電路。它主要是對整流電路的輸出進行濾波，以保證逆變電路和控制電源能夠得到質量較高的直流電源。當直流中間電路是用大容量的電解電容濾波時，變頻器為電壓型變頻器；當直流中間電路是用電感很大的電抗器濾波時，變頻器為電流型變頻器。另外，直流中間電路中有時還包括制動電阻，甚至一些其他輔助電路。

4）控制電路。它是變頻器核心部分，高性能的變頻器目前已經采用微型計算機進行全數字控制，并采用盡可能簡單的硬件電路，主要靠軟件來完成各種功能。由于軟件的靈活性，數字控制方式常可以完成模擬控制方式難以完成的一些功能。

3、變頻器發展趨勢

隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應用，以及控制技術的不斷發展，變頻器的優越性正在逐步體現并擴展到工業生產的所有應用領域。今后變頻器技術將向以下三個方面發展：

1）高性能和多功能化。利用了微型計算機巨大的信息處理能力與軟件功能不斷強化，使變頻裝置的靈活性和適應性也不斷增強。

2）大容量和小體積化。變頻器主電路中功率電路的模塊化、變流電路開關模式的高頻化、控制電路采用大規模集成電路和全數字控制技術，為變頻器小型化搭接了很好的平臺，并促使其裝置更加小型化。

3）隨著信息技術的發展和網絡與智能化的應用，變頻器產品將可以進行故障自診斷、部件自動置換，從而保證變頻器的長壽命和高可靠性，并利用網絡實現多臺變頻器聯動，以致于組成變頻器綜合。

三、嵌入式微控技術

1）基本功能。嵌入式微控制器（Embedded MieroeontrollerUnit，EMCU)是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業的具體應用相結合的產物。它以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪，適合應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。嵌入式微控制器系統通常面向特定應用，設計和開發必須考慮特定環境與系統要求，是一個發散的、技術密集的系統。

2）結構。嵌入式微控制器系統，它是由硬件系統和軟件系統所組成。為了提高系統的執行速度和可靠性，它的軟件一般固化在存儲器芯片或微控制器中，而不是存儲在外加的磁盤載體中。系統是以微控制器為核心，加上外部專用電路和系統軟件，形成的計算機的應用系統。在一塊芯片上集成了中央處理器（CPU）、存儲器(RAM、ROM)、定時器/計數器和各種輸人輸出(I/O)接口等。它還可包含A/D和轉換器D/A直接存儲器傳輸(DMA)通道、浮點運算等特殊功能部件。

3）應用范圍。嵌入式微控制器在應用數量上已遠遠超過了各種通用計算機。在制造工業、過程控制、通信、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備消費類產品等方面，均是嵌入式微控制器的應用領域。在進入21世紀以來，嵌入式微控制器技術逐漸成熟，并全面展開，現已被公認為是一種具有良好發展潛力的技術。

四、觸摸屏技術

1）功能。人機界面通常被大家稱為觸摸屏，是用戶利用手指或其他介質直接與屏幕接觸，進行信息選擇，向計算機輸人信息的一種輸入設備。包含HMI硬件和相應的專用畫面組態軟件。在工業上，觸摸屏是首選的接口設備，連接的主要設備種類是PLC觸摸屏，因其具有很強的適應性，比鍵盤鼠標、軌跡球更具有優越性。觸摸屏易于使用、易于掌握、低故障率，是任何其他輸人設備所無法比擬的。當觸摸屏在惡劣的環境下（灰塵、油污潮濕、磨損、劃傷等）工作時，都不會造成觸摸屏的損壞。因此，它在工業自動化控制技術中，能夠發揮著很好的作用與效果。

2）工作原理。觸摸屏的工作原理是用手指或其他物體觸摸，所觸摸的位置由觸摸屏控制器檢測，并通過接口（如RS-232串行口）送到CPU，從而確定輸人的信息。觸摸屏系統一般包括觸摸屏控制器（卡）和觸摸檢測裝置兩個部分。其中，觸控屏控制器（卡）的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸摸點坐標，再送給CPU，它能同時接收CPU發來的命令并加以執行。觸摸檢測裝置一般安裝在顯示器的前端，主要作用是檢測用戶的觸摸位置，并傳送給觸摸屏控制卡。觸摸屏按照工作原理和傳輸信息的介質可分為四種，它們分別為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式觸摸屏。

3）發展方向。隨著數字電路和計算機技術的發展，HMI的功能將越來越豐富、價格也會降低、屏的壽命也將延長，HMI產品將贏得更加廣闊的發展空間。

五、結語

在現代制造領域中，工業自動化控制技術是21世紀最重要的技術之一。工業自動化控制技術，如今已廣泛應用于提高工業生產產品的質量、數量和生產設備的效率，并大大改善了勞動條件和強度。隨著科學技術的快速進步與工業自動化控制技術的飛速發展，它還將極大地提高人們對現代工業生產的預測及決策能力，從而進一步促進現代工業制造業的迅猛發展，其工業自動化控制技術也將會贏得更加廣闊的發展前景和空間。

參考文獻：

工業控制技術范文第4篇

【關鍵詞】工業鍋爐；節能減排；控制技術

1、引言

目前，建設資源節約型、環境友好型社會是我國的發展要求，節能減排在工業生產中的地位日益明顯，對于工業鍋爐的控制系統來說，相關的法規政策也正在發生重大變化，本文主要針對節能減排影響下工業鍋爐的控制技術進行相關分析，提出如何進行工業鍋爐的有效控制，來有效實現節能減排的目的。

2、節能減排背景下的工業鍋爐控制問題分析

第一，節能控制重要作用并沒有充分發揮。部分司爐人員對于提高鍋爐運行效率并沒有很高的技術能力和一定的責任心，應該擺脫這種單純僅僅依賴設備的想法，這樣才有可能充分發揮鍋爐的運行效率。

第二，在線檢測工業鍋爐運行能效的相關功能比較缺乏，要想對于鍋爐制造質量、設計、以及燃料與鍋爐的匹配關系進行清晰地掌握，就應該準確和客觀地了解鍋爐的實際運行效率，所以，線檢測工業鍋爐的功能能夠有效促進用戶單位提高節能減排管理水平。

第三，低配低質低價的情況容易在價格的競爭中出現。價格競爭策略在相當多的廠家中應用，這樣就不可避免造成了低配低質低價傾向出現在工業鍋爐控制裝置中，使得工業鍋爐節能減排控制技術發展存在一定障礙。

第四，多年來依然沒有在核心控制技術有所突破。對于鍋爐的燃燒方式來說，比如相關的循環流化床、沸騰、層燃、水煤漿、煤粉等，都沒有形成魯棒性強、非常成熟可靠的技術解決方案[1]。

第五，控制系統用戶使用界面較為復雜。考慮到部分管理人員以及鍋爐用戶的司爐的文化程度不高，相關的自動控制方面知識較為匱乏，為了符合司爐人員操作的習慣，應該盡量要求使用操作簡單的控制裝置。

第六，鍋爐運行的控制系統在節能設計上，存在一定不足。控制鍋爐向用戶提供符合要求的熱能，這點是大多數鍋爐的設計目的，在保障鍋爐安全運行的基礎上，并不太重視燃料消耗量是否節約的問題。

3、節能減排與工業鍋爐控制技術的發展思考

3.1節能減排新爐型的發展

當前，節能環保的新爐型在較多的工業鍋爐行業中推出，工業鍋爐控制系統行業發展趨勢下，控制系統廠商著重于新型鍋爐的開發特點和要求，并設計出新型高效的控制設備。比如相關的高效率的爐型包括冷凝爐、煤粉爐、循環流化床鍋爐等；新燃料的爐型有高爐煤氣爐、垃圾焚燒爐、生物質鍋爐等，還包括相關的余熱鍋爐等爐型，上述鍋爐在控制方面都有各自的特點和不同的技術要求。

3.2鍋爐系統運行能效的在線顯示及檢測技術

在工業鍋爐及其控制系統中，要想比較好地進行相關的控制系統節能減排技術的開發和利用，就應該做好鍋爐系統運行能效的在線顯示以及檢測功能。對于以微處理器或工業控制計算機為核心的鍋爐控制系統來說，在技術方面，關于效能的計算和記錄問題不成問題。在合理有效進行工業鍋爐的能效在線測量、計算和顯示的功能下，相關的虛報效率顯現能夠得到制約，有利于鍋爐技術的健康發展。

3.3積極應用成熟技術

第一，變頻器技術。目前，變頻器在工業鍋爐行業應用越來越普及。通過使用變頻器得以實現節約電能。相比于電動調節閥、風門擋板等節流設備，變頻器的節點率一般能夠達到40%左右，則是根據需要而使用的電能。

這里對于對蒸汽鍋爐的給水系統進行變頻改造分析。基于系統運行現狀，本著既能節能降耗，又能控制簡便、安全且投資較少的原則，我們設計了1套1臺變頻器拖動3臺電機的方案。在本方案中，充分利用了鍋爐層有的DCS控制系統，同時增加了變頻器、可編程序控制器（PLC）和控制信號轉換裝置。此方案由于存在閥門的調節，所以理論上不能最大限度地節能降耗，但實際應用中，由于減小了給水母管與蒸汽壓力之間的壓力差，使電動閥門的開度由原來的平均10%左右開大到75%左右，系統回水閥門關閉，仍大大節約了能源。且本方案充分考慮了系統運行的安全性，一旦變頻器故障，系統可立即自動由變頻運行狀態切換至原有工頻運行狀態，完全恢復改造前的運行狀態，保證鍋爐正常運行。變頻故障解除后，仍可方便地手動切換為變頻狀態，使變頻器方便地投入運行，且不影響鍋爐的運行。

第二，模糊控制技術。模糊數學基本思想是模糊控制的精髓，主要通過人類思維的模仿，進行系統的整個分析、判斷、推理、決策過程，對于難以精確描述對象，控制過于復雜的情況特別適用。比如，模糊控制器要比傳統的PID調節器的功能強大得多。

第三，網絡技術。信息的傳遞和獲取在網絡下變得十分方便且迅速，具有較低廉的成本。信息數據的高效傳遞和獲取是工業鍋爐的節能減排控制技術的基礎，下面則是具體網絡技術應用幾個方面。（1）要想實現鍋爐各控制節點的信息實時共享，就可以通過現場總線技術。通訊接口在各種鍋爐控制裝置中都具備，比較普及使用的現場總線技術有PROFIBUS、MODBUS、RS485等，傳感器采集到的過程參量能夠在現象總線的作用下，在工業鍋爐的各個控制節點之間進行有效共享，還包括相關的工作狀態、執行器和控制器位置等信息，這樣無疑能夠使得信息利用率有效地提高。（2）以太網絡接口則是以工業控制計算機為核心的鍋爐控制系統的常用配置，工廠自動化網絡（intranet）能夠借助以太網，實現鍋爐房的信息化連接。（3）通過互聯網絡，鍋爐的實際運行工況可以被鍋爐制造廠商直接觀察，有利于為鍋爐的節能運行提供必要的技術保障。

第四，在系統綜合節能技術方面。相比于鍋爐效率，熱能系統運行效率的提高則具有更為廣闊的意義，結合筆者經驗，相關的節能技術模塊安裝在節能控制系統中，主要有以下幾種：（1）氣候補償節能模塊，自動參考室外溫度變化情況，根據司爐人員的運行經驗，補償控制鍋爐出水溫度。這種做法一方面符合司爐和鍋爐管理人員的習慣，一方面又能夠發揮自動設備的準確可靠的特點。（2）鍋爐運行節能模塊，鍋爐的頻繁啟停現象能有效減少，這是通過控制燃油燃氣鍋爐的啟停周期，使得鍋爐燃料消耗能夠有效節約。（3）按需供熱節能模塊，在不同用途的建筑物中，一個熱能系統的供熱對象也有不同的用途，不同溫度的采暖熱水則可以通過相關的三通電動調節閥實現，這樣就能節約大量熱能。

工業控制技術范文第5篇

【關鍵詞】自動化PLC控制技術 應用

一、引言

隨著科學技術的不斷發展，自動化技術作為一門新興技術，受到的關注越來越多，它的發展也十分迅速，應用的領域也越來越廣。自動化控制技術就是不需要工作人員的參與，利用一些高科技的控制裝置使得被控制的對象或者是某一運行過程按照既定的程序或者是規律運行。自動化控制技術的理論基礎是數學知識，采用反饋原理影響系統的動態，使得輸出值得到預設值。自動化控制系統的廣泛應用節約了人力和物力，提高了工作效率，減少了工作人員的工作強度。所以，自動化系統的應用領域和人們的日常生活息息相關。本文就工業領域自動化中的PLC控制技術應用進行了分析。

二、自動化與PLC控制技術

1.自動化

電氣自動化指的是與電氣工程有關的自動控制、系統運行、信息處理、電子技術、實驗分析與計算機等方面的科學。在經濟發展及科技運用下，我國電氣自動化快速發展起來，電氣的自動化水平大幅度提高。當前，在工業生產各領域中，電氣自動化已得到廣泛應用，并且在電氣自動化技術中，PLC 技術屬于一種運用嵌入式的網絡通信技術，它能夠提高電氣自動化的靈活性，極大地拓展了電氣自動化的應用范圍。

2.PLC技術及其原理

PLC 技術是一種可編程邏輯控制技術，歸屬計算機技術，是為工業控制而專門設計的控制器，PLC 技術早期被稱為可編程的邏輯控制器。PLC 控制原理可分成輸入采樣、用戶程序執行與輸出刷新三個階段。在輸入采樣階段中，PLC 控制系統會運用掃描方式獲得數據，并儲存至相應單元，進而轉入用戶程序當中，再繼續執行相關的輸出操作；在用戶程序執行階段中，PLC 控制系統會從上到下，從左至右地掃描用戶程序，并得出相關的運算結果，再依據上述結果對邏輯線圈狀態進行刷新操作，已確定用戶程序指令是否執行；在進入輸出刷新的階段，由CPU 處理器向系統發出相關指令，依據I/O 映像區中的有關狀態與數據，通過對電路實施封鎖來完成有關外設的驅動，實現電氣系統控制的目的。PLC 技術具有抗干擾性強、可靠性高、適應性強與操作簡單方便等優點，在電氣自動化當中具有廣闊的應用前景。

三、電氣自動化中的PLC技術應用

1.開關量控制中的PLC技術應用

隨著PLC 技術的不斷發展，基于PLC 技術的電氣自動化系統被廣泛應用在工業領域，例如鋼鐵企業系統中的開關量控制與順序控制。鋼鐵企業的原控制系統多采用電磁型的繼電器作為主要元件，不過此類控制系統因繼電器中含大量的電磁設備，其觸點比較多，眾多機械觸點降低了設備運行的可靠性，并且存在接線復雜及使用壽命低等問題，體積大占用了較大的空間。目前，PLC 技術的應用，對開關量控制中的諸多問題進行了解決，尤其是PLC可靠性很高， 控制斷路器可靠性也很高，有效保證了鋼廠開關設備的安全運行，控制高壓斷路器可以很好地執行正常手動分、合閘的操作，給出相應的指示信號；在其不能正常操作的時候，也可給出相應的指示信號；在正常分、合閘結束后，可自動地切斷分、合閘間的回路；在事故發生時，其可以自動分閘，發出事故音響或者閃光信號，并具有閉鎖功能。鋼鐵企業采取PLC技術控制后，對二次接線進行了簡化，原繁瑣邏輯電路與二次接線被PLC 技術元件代替，原硬件參數調整由程序參數來設定，編制好符合相關要求的控制程序即可。

2.順序控制中的PLC技術應用

順序控制通常是由現場傳感器、I/O 站與主站層等三層網絡結構所構成的，其中，主站層是由人機接口與PLC 控制器共同組成的，并設置于整個系統集控室中。在集控室當中，其主要是由PLC 技術的控制系統所構成的，具有自動控制功能，不過也需要手動操作，對帶聯鎖與解除聯鎖進行控制。主站層與I/O 站間是通過光纖總線進行連接的，I/O 站和現場傳感器間是通過二次控制的電纜進行連接的。整個系統的程序是由多個功能模塊與一個主程序的功能模塊所組成的。企業工作人員能夠在控制室中，通過PLC 遠程站完善系統功能，對其整個設備系統的運行工況進行控制與監視，可有效地實現整個鋼廠系統的自動控制，甚至可實現無人值班，有效地提高了整個鋼廠系統生產的可靠性與生產效率。

3.閉環控制

在鋼鐵系統自動化的控制中，經常要用到閉環控制方式來實現溫度、壓力、流量、速度等的連續變化的模擬量控制。初期的PLC在閉環控制方面并不擅長，而當前新型的PLC也建有閉環控制功能，并且已十分成熟。各PLC 生產廠家推出的PLC 模塊均提供了PID指令，可以實現PID 控制，這種模塊的PID控制程序是PLC 生產廠家設計的，并存放在模塊中，用戶使用時只需設置一些參數，用起來非常方便，一個模塊可以控制幾路甚至幾十路閉環回路。直接應用PID 指令來實現基于PLC 的PID 控制，是一種易于實現且經濟實用的方法。

4.水泵、油泵電動機

以鋼鐵廠恒壓供水泵為例，其啟動方式有三種自動啟動、上位機手動啟動和在現場控制箱手動啟動。自動運行的情況下，每臺水泵根據累計運行時間的長短，在開機過程中由PLC控制單元的順控模塊選擇運行時間累計短的為主泵、運行時間累計長的為備用泵。自動啟動條件為水泵出口干管的壓力下降到設定值時啟動主泵，如果干管壓力繼續下降到整定值時，備用泵跟著啟動，向干管打水。在上位機手動啟動水泵，只需將欲啟動水泵的控制開關打至"ON"位即可。而在現場就地控制箱上的手動啟動只需首先將在現場就地控制箱上的控制方式選擇開關打至"水泵手動"位后，操作欲啟動水泵的啟動和停止按鈕，就能啟動水泵。

5.主泵的選擇

主用泵可以由PLC 按各自的運行小時數來自動選擇主用泵或手動設定，在機組上位機上可以完成主用泵的選擇方式的設定；當PLC重新啟動后，將會默認主用泵。PLC 將3 臺水泵的啟動優先權輸出到優先權選擇繼電器。PLC 程序輸出水泵的啟動命令后與優先權繼電器配合來選擇啟動相應的水泵。水泵的控制分PLC控制和常規控制。這兩部分是相輔相成的，而且常規回路為PLC 控制的補充，作為油泵控制的安全回路，即使在PLC 故障燈特殊情況下，也能保證工業水的供給，提高了高爐、轉爐等主流程設備運行的可靠性。

四、結束語

隨著PLC 技術的發展，PLC 自動化控制系統的應用也越來越廣泛，在提高企業經濟效益的同時，并且具有安全和快捷的特點。PLC 控制系統具有較高的智能性，在應用自動化控制系統的過程中，只有選擇先進的設備和科學完善的管理體系，并且正確操作，才能充分發揮自動化系統的優勢，大大提高工業生產的效率，促進我國工業的不斷發展。

參考文獻：