序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇自動化控制設計范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號：R文獻標識碼： A

Abstract: With the development of new technics and the application of new equipment, pharmaceutical companies in China have gained an impressive success in product qualities and quantities. Nevertheless we have to accept the fact that we still have a long way to go to catch up with our foreign competitors. It has been proved that automation system could be helpful to ensure the stability of products and make the management system more effective. In this article, we elaborated the specific parts which require the use of automation system in pharmaceutical companies and introduced the design principles of the system. What is more, we also pointed out some details need to pay attention to during operation. What we discussed here is how to design the automation system in an appropriate way in pharmaceutical projects, which could be meaningful to pharmaceutical companies.

Key words: automatic control, pharmaceutical industry, design scheme, application effect

引言

藥品安全事關(guān)人民群眾的身體健康和生命安全，關(guān)系到經(jīng)濟健康發(fā)展和社會穩(wěn)定，有些醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)由于缺乏嚴格有效的自動化控制和管理手段與機制，而發(fā)生重大的藥品生產(chǎn)質(zhì)量事件，在社會上反響強烈。這就要求醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)采取更加有效的措施，提升藥品質(zhì)量監(jiān)控力度，在這個過程中，提高自動化水平發(fā)揮著不可忽視的關(guān)鍵作用，自動化系統(tǒng)能提高企業(yè)的生產(chǎn)和管理水平，有效的控制和約束人的行為，在規(guī)范化管理的同時可以大幅降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提升企業(yè)核心競爭力，同時自動化系統(tǒng)的應用對于企業(yè)逐漸向國外領先企業(yè)靠攏，提升整個行業(yè)的競爭能力具有重要意義，是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

自動化系統(tǒng)在藥品生產(chǎn)中的作用

自動化系統(tǒng)在醫(yī)藥企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中具有重要的價值：

（1）建立自動化系統(tǒng)可以按GMP規(guī)范要求對企業(yè)整體進行數(shù)據(jù)采樣、分析、記錄、存檔、列表、實時控制、運行狀態(tài)動態(tài)模擬、運行成本核算等多專業(yè)單元集中管理、統(tǒng)一調(diào)度，提高企業(yè)的整體素質(zhì)，使之與國際先進水平靠攏。通過信息的網(wǎng)狀化和立體化管理，實現(xiàn)企業(yè)信息的全面共享，同時使文檔的電子化和結(jié)構(gòu)化存儲，便于企業(yè)實現(xiàn)集中式和規(guī)范化的管理，為科學決策提供信息保證。

（2）建立全天候自動化實時監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效的遏制由于操作不當和人為的瀆職或系統(tǒng)設備本身而造成事故的發(fā)生，使管理更加規(guī)范。

（3）新型控制技術(shù)的應用，縮短生產(chǎn)周期從而提高設備的使用率，減少維修和染菌風險，為企業(yè)提供了穩(wěn)定的生產(chǎn)控制手段和優(yōu)化工藝的平臺。

（4）在能源計量管理項目中，為企業(yè)的生產(chǎn)成本核算和工作的績效考核提供了有效的數(shù)據(jù)。

（5）自動化系統(tǒng)的聲光報警信號能及時通報專業(yè)人員進行維修，預防事故的擴大，有效的保護生命、環(huán)境、設備、財產(chǎn)的安全。

自動化系統(tǒng)方案設計

隨著城市規(guī)模的快速擴展，處于城市中心區(qū)域的大量五六十年代建設的工業(yè)企業(yè)面臨著外遷，在開發(fā)區(qū)新建制藥園區(qū)的新制劑建設中我們在生產(chǎn)線的自動化控制方案上做了幾方面的提升：

3.1 空調(diào)系統(tǒng)

在整個制劑生產(chǎn)線通過自動化技術(shù)對設備自身及空氣的純凈度、濕度、溫度、流速等進行參數(shù)監(jiān)控和控制以滿足制藥工藝的要求，具體內(nèi)容有：風機的啟停控制、風機變頻調(diào)節(jié)、運行狀態(tài)、故障報警、手自動狀態(tài)、初效中效過濾網(wǎng)阻塞報警、回風溫濕度、送風溫濕度、加濕器啟停，溫濕度調(diào)節(jié)、新風風閥控制、部分潔凈房間的溫度 濕度及微壓差參數(shù)監(jiān)測控制等。

網(wǎng)絡方式采用智能分布式, 實現(xiàn)各控制節(jié)點之間，以及它們與專用控制、接口設備之間的數(shù)據(jù)通信。

3.2 規(guī)范管理與智能設備

制劑生產(chǎn)中，雖然制劑設備本身的自動化內(nèi)容比較豐富，但他們的自動化問題大多數(shù)是由設備制造商來完成的，是自我封閉的，形成了一個個孤島，還有一些中間過程如原輔料 中間品 半成品等缺乏合適的監(jiān)控手段，整個生產(chǎn)過程存在著大量的人工操作和質(zhì)量不可控的環(huán)節(jié)。

根據(jù)上述狀況在項目設計中一方面根據(jù)生產(chǎn)和管理的實際需求，進行模塊化和層次化的考慮，詳細梳理并合理設計生產(chǎn)全過程的批生產(chǎn)和批管理流程方案，確定藥品生產(chǎn)全過程中的關(guān)鍵質(zhì)量控制點，把包括最底層的操作工人在內(nèi)的所有生產(chǎn)和管理人員的所有工作，全部統(tǒng)一在同一個信息化的網(wǎng)絡操作平臺上，由計算機系統(tǒng)有效地規(guī)范、約束或取代人的操作行為，從而降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)中由于人為因素導致的質(zhì)量偏差和事故；另一方面對智能設備的定購提出盡可能統(tǒng)一的通訊接口，通過485接口接入串口服務器，然后轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)直接接入工序的控制網(wǎng)絡。

3.3 能源成本核算

制劑生產(chǎn)中除了原材料成本外能源的消耗也占有較大比例。 生產(chǎn)中常用的能源一般有一次水、循環(huán)水、冷凍水、熱水、蒸汽、壓縮空氣（高壓 低壓）、用電量等，因此能源自動計量系統(tǒng)就是對這些能源的使用情況進行采集、瞬時計量，自動記錄各種能源的使用量，并對能源異常消耗進行報警，利用能源計量數(shù)據(jù)的采集、診斷、分析進行成本核算及生成各種報表，由此達到有效管理節(jié)能降耗的目的。

3.4 系統(tǒng)集成

在管理層，網(wǎng)絡將自身的管理設備和建筑物中其他相關(guān)系統(tǒng)和獨立的智能化系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信、信息共享以及其他廠商設備和系統(tǒng)的通訊，網(wǎng)絡采用以太網(wǎng)，以標準TCP/IP協(xié)議互相通信，中央操作站及分站，數(shù)據(jù)管理服務器，網(wǎng)絡控制引擎等設備分布其上，通過瀏覽器，即可以通過用戶名和密碼輕松訪問權(quán)限范圍內(nèi)的被控設備，同時通過內(nèi)聯(lián)網(wǎng)把數(shù)據(jù)上傳至總部管理層作為決策依據(jù)。

安裝注意事項

在項目建設施工過程中要注意以下幾個方面：

（1）現(xiàn)場的電纜、管線、橋架施工安裝須遵守有關(guān)規(guī)范，測量管線及氣動信號管線的敷設應本著避開高溫、機械損傷、工藝介質(zhì)排放口、易泄漏、腐蝕、振動、妨礙檢修等場所，不影響交通及整齊美觀的原則進行施工。

（2）儀表設備及控制執(zhí)行機構(gòu)，如調(diào)節(jié)閥等設備的安裝位置都要便于維護和維修，高空處要制作相應的安裝維修工作臺。

（3）儀表線路與工藝設備、管道絕緣層表面之間的距離應符合規(guī)范要求；儀表信號電纜與電力電纜平行鋪設時，應保證規(guī)定的最小間距，與電力電纜交叉鋪設時，宜成直角。

（4）從電纜橋架至設備的電纜須穿鋼管敷設，注意潔凈區(qū)的管線敷設須滿足衛(wèi)生要求，現(xiàn)場橋架、電纜護管、儀表及箱體應按規(guī)定可靠接地，電纜橋架中信號電纜與電力電纜之間需加裝隔離板。

（5） 一次儀表的安裝位置以相關(guān)專業(yè)的設備、管道位置為準；流量測量信號點的安裝位置保證有足夠的前、后直管段。

（6）土建施工時，凡是自動化專業(yè)管線需穿墻，穿樓板或電纜橋架安裝需要預埋鋼板時，請及時與土建專業(yè)配合。

（7）組網(wǎng)時要注意RS-485 的接地問題，對整個網(wǎng)絡，必須有一條低阻的信號地將兩個接口的工作地連接起來，使共模干擾電壓被短路。這條信號地可以是額外的一條線（非屏蔽雙絞線），或者是屏蔽雙絞線的屏蔽層。

自控系統(tǒng)的實際應用效果分析

（1）方案的實施合理可靠地解決了生產(chǎn)線中各智能設備自動化檢測與控制的孤島問題，數(shù)據(jù)更加統(tǒng)一，管理集中便利，使得整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)與設備調(diào)度自動化過程連貫起來，為成功實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的控制和管理提供了技術(shù)上的保證。

（2）采用自動化和信息化相結(jié)合的手段，能在最大范圍內(nèi)控制和約束人的行為，排除一切人為的失誤和環(huán)境條件的干擾，使藥品在整個生產(chǎn)周期都能夠自動和極其嚴格地按照既定的最優(yōu)化工藝條件和GMP質(zhì)量管理規(guī)范進行生產(chǎn)，使得藥品質(zhì)量的可控、可追溯、可驗證變?yōu)榭赡堋?/p>

（3）項目的實施提升了對藥品生產(chǎn)過程的控制力度，同時自動形成的生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗、控制和驗證所需要的生產(chǎn)文檔、質(zhì)量文檔和驗證文檔，為項目順利通過國家GMP、美國FDA及歐盟的相關(guān)認證提供了大量電子文檔認證。

（4）能源自動計量系統(tǒng)的監(jiān)控使得企業(yè)隨時掌握能源消耗情況，通過能源定量化管理，做到能耗有數(shù)據(jù)，制定生產(chǎn)工序和產(chǎn)品能耗定額有依據(jù)，考核用能狀況有標準，為制訂節(jié)能的操作制度創(chuàng)造條件，同時為合理開展節(jié)能技術(shù)改造提供可靠依據(jù)。

結(jié)論

自動化系統(tǒng)的建立和完善是提升我國醫(yī)藥行業(yè)相關(guān)企業(yè)整體水平的重要途徑之一，有助于企業(yè)建立先進規(guī)范化的生產(chǎn)管理體系。在藥品生產(chǎn)過程中，可以在多個方面運用自動化系統(tǒng)，將自動化系統(tǒng)與已有的其它相關(guān)系統(tǒng)聯(lián)系在一起，共同實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的監(jiān)控管理和統(tǒng)一調(diào)度，從而實現(xiàn)縮短生產(chǎn)周期，提高運營效率，控制生產(chǎn)成本，進行績效考核以及及時對設備等進行維修以確保生產(chǎn)安全等目的。

參考文獻：

【1】黃超群 唐軍  孫航. 工業(yè)生產(chǎn)過程中的SCADA應用分析. 自動化與儀器儀表. 2012，（5）

篇（2）

1 前言

日常工業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)生產(chǎn)設備都設有數(shù)字模擬控制系統(tǒng)，如，電動機、電磁閥、溫度開關(guān)、產(chǎn)品計量、流量控制等，都是通過PLC自動化控制系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)。可見，PLC自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)領域中有著廣泛的應用。

2 PLC自動化控制系統(tǒng)的設備選型

PLC主要是對工業(yè)設備的外部系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制，系統(tǒng)控制設備規(guī)模依具體情況而定，可能是單個設備、多個設備組合或者對工業(yè)設備的生產(chǎn)過程實現(xiàn)有效控制。市場上PLC自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)品型號眾多，不同類型PLC自動化控制系統(tǒng)適用不同范圍。選購時，應結(jié)合生產(chǎn)實際情況，分析、統(tǒng)計出被控設備的數(shù)字量、模擬量并估算出內(nèi)存，確保余量適度，同時，應綜合考慮生產(chǎn)廠家的品牌形象、售后服務、技術(shù)保障、網(wǎng)絡通信等因素，最終，選擇性價比較高的PLC自動化控制系統(tǒng)機型。當前，國外知名的品牌有：德國西門子、日本的三菱、松下、歐姆龍，美國的通用，韓國的LG。國內(nèi)自主品牌有：研華、研祥、合力時等。選購PLC自動化控制系統(tǒng)時，主要從以下幾個方面考慮：.

2.1 結(jié)合實際，確定控制系統(tǒng)規(guī)模

選購前，應結(jié)合被控制設備的生產(chǎn)工藝流程、控制程度來確定所采購的PLC系統(tǒng)規(guī)模。通常PLC自動化控制系統(tǒng)按規(guī)模分為大、中、小三種。初等PLC控制系統(tǒng)主要適用于小規(guī)模生產(chǎn)，控制過程開關(guān)量為主，I/O點數(shù)不大于128 點的單個設備；中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng)主要適用于生產(chǎn)過程較復雜，閉環(huán)控制且I/O點數(shù)在128—512 點范圍之間的被控制設備；大規(guī)模PLC控制系統(tǒng)主要適用于生產(chǎn)過程規(guī)模大、自動化網(wǎng)絡控制，I/O點數(shù)在512點以上被控制設備。

2.2 結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，確定I/O 點類型

PLC系統(tǒng)的I/O點數(shù)和類型選擇應根據(jù)被控制設備的生產(chǎn)工藝、復雜程度要求來決定。對PLC系統(tǒng)的適度估計，可節(jié)省成本。因PLC自動化控制系統(tǒng)的電流輸出端所承載負載不同，設備電流輸出選用材料也不同，恰當?shù)碾娏鬏敵鰧ο到y(tǒng)穩(wěn)定運用有至關(guān)重要的作用。

2.3 選擇適當?shù)南到y(tǒng)編程工具

PLC自動化控制系統(tǒng)編程工具主要分為三種：普通手持編程器，只對普通語句進行編程， “成本低、體積小、易調(diào)試”；圖形編程器，采用梯形圖編程方式， “易操作、成本高、圖像直觀”，適用于中小型PLC自動化控制系統(tǒng)；計算機編程，此種編程采用計算機同系統(tǒng)軟件包相結(jié)合的編程方式，“成本高、不易調(diào)試”，但此方式效率最高，多用于中等和高等PLC自動化控制系統(tǒng)系統(tǒng)。

3 PLC自動化控制系統(tǒng)的設計

PLC自動化控制系統(tǒng)設計主要包括硬件設計和軟件設計。

3.1 硬件設計

PLC自動化控制系統(tǒng)硬件設計主要包括電路的輸入和輸出兩個部分。首先，輸入電路設計。PLC輸入電源通常在AC85—240V，適用面廣泛，但為抵御外界干擾，通常都配裝電源凈化裝置。此外，系統(tǒng)中的隔離變壓器也可采用雙隔離技術(shù)，以減小干擾。PLC自動化控制系統(tǒng)的輸入電路電源所帶負載應嚴格注意容量大小，同時作好短路保護準備，這對PLC的系統(tǒng)安全意義重大。其次，輸出電路設計應結(jié)合生產(chǎn)實際需求，各種指示燈、變頻裝置采用晶體管輸出，此種材質(zhì)較適用于高頻工作，如果PLC系統(tǒng)的輸出頻率為每分鐘6次左右，則選用繼電器方式輸出，它具有“抗干擾、帶負載能力強”的特點。如，PLC輸出電路的電磁線圈為感性負載，如果斷電時就會對系統(tǒng)電路產(chǎn)生電流沖擊，所以，針對直流感性負載時并接結(jié)續(xù)二極管，能夠有效吸收交流負載，保護PLC系統(tǒng)。三是抗干擾設計。近年來，晶閘管可控整流和變頻調(diào)速裝置的廣泛應用為交流電網(wǎng)的帶來了污染，同時也給PLC控制系統(tǒng)帶來了一定的干擾，通常情況下，主要是采用隔離和屏蔽兩種抗干擾措施。

3.2 軟件設計

在PLC自動化控制系統(tǒng)軟件設計中，好的設計思想是最為主要的。軟件設計的主要根據(jù)系統(tǒng)控制要求將工藝流程圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，具體表現(xiàn)形式為程序編寫。

一是系統(tǒng)的程序設計思想。通常情況下，軟件程序設計結(jié)構(gòu)形式分為基本程序和模塊化程序?；境绦蚣纯蓡为氝M行簡單的生產(chǎn)程序控制又可以同其它和程序組合成模塊進行復雜控制?；境绦蛑饕许樞蚪Y(jié)構(gòu)、條件分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)等三種方式。模塊化程序設計是將一個總體控制目標程序劃分成多個進行不同任務的程序模塊，然后逐一編寫、調(diào)試，最終將不同程序模塊組成完整的程序來執(zhí)行總體任務。在PLC自動化控制系統(tǒng)中，多數(shù)設備都采用此種程序設計思想，因為系統(tǒng)中每個模塊都是獨立單元，單元之間又相互具有連接關(guān)系，容易修改，適用復雜控制要求的生產(chǎn)過程，極大地縮短了掃描時間。

二是系統(tǒng)的程序設計要點。系統(tǒng)控制的I/O點數(shù)分配應依據(jù)生產(chǎn)流水線從前至后的原則，將系統(tǒng)內(nèi)的I/O信號數(shù)據(jù)匯總、集中編寫地址，以便集中維護。系統(tǒng)的定時器、計數(shù)器不能夠重復使用一個編號。此外，程序中大量使用的內(nèi)部繼電器或者中間標志位（不是I/O位），也須集中編址、分配，同時，列出I/O分配表、內(nèi)部繼電器的中間標志位分配表。

4 做好系統(tǒng)程序的調(diào)試工作

4.1 I/O端子測試

一是用手工方式對PLC系統(tǒng)輸入端子逐一進行驗證，端子指示燈點亮，表示正常；否則，應檢查接線和I/O點。二是編寫程序，系統(tǒng)輸出電源正常的情況下，運用程序來檢查系統(tǒng)中所有輸出端子指示燈是否正常，端子指示燈點亮，表示正常，否則，應檢查接線和I/O點。

4.2 系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)調(diào)試主要指按控制要求將系統(tǒng)的電源、外部電路與輸入、輸出端子連接好，并將PLC自動化控制系統(tǒng)同現(xiàn)場的外部設備連接好，然后在PLC系統(tǒng)中加載程序，并運行和調(diào)試。通常情況下，應將PLC控制單元的工作方式設置為正常運行，并保持充足的時間來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。在正式調(diào)試前，工作人員應將PLC系統(tǒng)控制系統(tǒng)的各項設備全面、徹底地檢查，經(jīng)確認無誤后，方可加載外部電源。

5 小結(jié)

綜上所述，在PLC自動化控制系統(tǒng)設計中，硬件設計最為主要，它直接影響著系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，此外，對軟件進行有效管理能夠更好發(fā)揮硬件的功能，可見，PLC自動化控制系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程，只有反復設計和實踐，才能夠應用自如，在實際工作應用中起到良好效果。

參考文獻：

[1]李琦，于永濤.淺談PLC自動化控制系統(tǒng)抗干擾的措施[J].黑龍江冶金，2011（31）.

篇（3）

隨著時代的發(fā)展和科學技術(shù)的不斷進步，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)不能很好的適應當下社會發(fā)展的需要，現(xiàn)代化的自動運轉(zhuǎn)模式逐漸成為當下工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重點和難點，特別是最近幾年，大量現(xiàn)代化的數(shù)字模擬系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛的應用，除了對其整體的生產(chǎn)效率起到重要的推動作用之外，對于整個工業(yè)生產(chǎn)運營模式的發(fā)展也起到了十分關(guān)鍵的促進作用。

1 PLC自動化控制系統(tǒng)硬件設計分析

作為整個PLC自動化控制系統(tǒng)中至關(guān)重要的組成部分，其硬件設備質(zhì)量的好壞將會對整個系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量產(chǎn)生非常重要的影響，根據(jù)本文對現(xiàn)階段PLC自動化控制系統(tǒng)運行的具體情況的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，其硬件設計大致可以劃分為輸出電路和輸入電路兩大部分。首先，對于輸出電路來說，其主要是將系統(tǒng)運行過程中所產(chǎn)生的各種信息通過變頻器或指示燈等向外進行傳輸，同時在這一過程中整個系統(tǒng)處于高頻率的運行狀態(tài)之中，對于整個系統(tǒng)的運行負載能力也將產(chǎn)生非常重要的影響，將會產(chǎn)生非常強大的抗負載能力；對于輸入電路來說，現(xiàn)階段在我國工業(yè)生產(chǎn)運行中應用比較廣泛的電源類型是DC 24V，這種狀態(tài)下的輸入電路能夠最大程度上的保證電路運行的安全性，極大的降低了電路系統(tǒng)發(fā)生短路現(xiàn)象的概率，同時由于其現(xiàn)代化的運行模式，其所產(chǎn)生出的輸入電路的功率也達到了傳統(tǒng)功率的兩倍以上，在現(xiàn)階段PLC自動化控制系統(tǒng)中得到了十分廣泛的推廣和應用。

2 PLC自動化控制系統(tǒng)輸入電路設計分析

作為近些年來在我國工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位的技術(shù)內(nèi)容，PLC自動化控制系統(tǒng)對整個工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展都起到了非常重要的推動作用，在其整個系統(tǒng)中輸入電路占據(jù)著非常重要的作用。根據(jù)本文對現(xiàn)階段我國工業(yè)生產(chǎn)的總體發(fā)展情況進行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，應用最為普遍的是AC85-240V的電壓，這種模式下的電壓相對比較穩(wěn)定，因此其在大部分工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用，同時由于電壓的特殊性和穩(wěn)定性，其所受到來自外界的干擾也相對較少。在進行該種電壓安裝的過程中，相關(guān)技術(shù)人員首先要根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實際情況以及對電壓的需要對其電源進行相應的凈化，在這一過程中最為重要的設備即隔離變壓器和電壓濾波器，二者通過相互配合，共同作用c整個電壓系統(tǒng)的安裝，同時在整個安裝的過程中為了保證工業(yè)生產(chǎn)的順利進行，還需要進行雙層隔離技術(shù)的引進，盡量避免由于高低頻脈沖對于整個系統(tǒng)運行的干擾。除此之外，值得注意的是，在系統(tǒng)的安裝過程中還需要根據(jù)實際的安裝情況對輸入電路進行及時的測試，如果在這一過程中發(fā)現(xiàn)電壓超過負荷的情況需要及時對其進行調(diào)整，防止出現(xiàn)短路現(xiàn)象給整個工業(yè)生產(chǎn)的正常運行造成嚴重的損害。

3 PLC自動化控制系統(tǒng)輸出電路設計分析

對于PLC自動化控制系統(tǒng)輸出電路來說：

（1）相關(guān)技術(shù)人員需要根據(jù)實際的電路需要和工業(yè)生產(chǎn)的具體情況制定相應的設計方案，在設計過程中需要根據(jù)電路的運行情況對整個系統(tǒng)的指示燈和晶體管部分進行格外的關(guān)注，確保其在高頻率的電壓和電流輸出的過程中能夠滿足PLC自動化系統(tǒng)的運行需要，防止其出現(xiàn)荷載量過高的情況；

（2）現(xiàn)階段在我國工業(yè)生產(chǎn)的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)帶有電磁線圈的輸出電路，對于這部分電路進行設計的時候，為了防止其在后期的運行過程中出現(xiàn)由于電路問題而導致的一系列的浪涌沖擊現(xiàn)象，相關(guān)部門需要在其外圈部分進行續(xù)流二極管的接入，其不僅能夠有效保證整個電路的順利運行，同時對于設備的安全性也起到了非常重要的加強，因此在現(xiàn)階段PLC自動化系統(tǒng)中的到了十分廣泛的應用。

4 PLC自動化控制系統(tǒng)抗干擾電路設計分析

PLC自動化系統(tǒng)在其運行的過程中經(jīng)常會受到來自外界的各種電磁波等其他因素對其產(chǎn)生的干擾，對于整個工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的有序運行也將產(chǎn)生非常不利的影響，隨著現(xiàn)階段科學技術(shù)的不斷進步，相關(guān)技術(shù)人員經(jīng)過多年的反復研究和論證發(fā)現(xiàn)，可以通過相應的技術(shù)和手段去對系統(tǒng)的抗干擾性進行不斷的加強，使其能夠更好的運行?，F(xiàn)階段在我國PLC自動化系統(tǒng)運行中應用的最為廣泛的抗干擾的措施主要有以下三種：

（1）隔離作為抗干擾設計中應用最為廣泛的一種，其通過將系統(tǒng)運行周邊出現(xiàn)的電容耦合進行隔離的方式去對整個系統(tǒng)的高頻干擾進行隔離；

（2）屏蔽，屏蔽技術(shù)也是現(xiàn)階段我國PLC自動化系統(tǒng)重應用較為廣泛的一種，其通過將干擾源利用現(xiàn)代化的技術(shù)將其屏蔽到金屬柜之中以此來確保整個設備和系統(tǒng)處于一種正常運行的狀態(tài)之下，該種方式應用起來較為簡單，同時其抗干擾性能相對較好，因此在現(xiàn)階段我國大部分PLC自動化系統(tǒng)重都得到了十分廣泛的應用；

（3）布線，所謂的布線主要指的是將干擾源進行分散的一種形式，在現(xiàn)階段的PLC自動化系統(tǒng)重應用也較為廣泛。

5 結(jié)語

本文通過對現(xiàn)階段在我國社會主義現(xiàn)代化建設和發(fā)展中占據(jù)重要地位的PLC自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設計方面的內(nèi)容進行一系列的分析和討論，并具體提出設計思路，希望能在未來我國工業(yè)生產(chǎn)和建設發(fā)展中起到一定的促進作用，更好的推動我國的發(fā)展和進步。

參考文獻

[1]袁傳信.PLC自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設計探究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2015（01）.

[2]黃建華.基于PLC在自動化立體倉庫控制系統(tǒng)中的優(yōu)化設計[J].工業(yè)控制計算機，2013（11）.

篇（4）

中圖分類號：TM762 文獻標志碼：A 文章編號：1672-3872（2016）03-0082-02

1電氣自動化控制系統(tǒng)的概述

1.1電氣自動化控制系統(tǒng)介紹

快速發(fā)展的科學技術(shù)帶動著電氣行業(yè)的不斷進步，為更好地監(jiān)管電力設備，電氣自動化控制系統(tǒng)應運而生。電氣自動化控制系統(tǒng)建立在計算機的基礎之上，計算機根據(jù)管道溫度，電流與電壓的大小進行監(jiān)控，在發(fā)生危險時及時啟動控制裝置，防止電氣設備故障造成更大危害。簡單來說，電氣自動化控制系統(tǒng)就是依托計算機運行程序而形成的一種自動控制與監(jiān)管的系統(tǒng)。

2電氣自動化控制系統(tǒng)的設計

2.1電氣自動化控制系統(tǒng)設計的理念

電氣自動化控制系統(tǒng)意圖監(jiān)控電力設備的運行狀況，防止電氣設備出現(xiàn)故障而引發(fā)巨大問題。在進行電氣自動化系統(tǒng)設計時，首先要考慮是否采用集中控制的形式，一旦電氣自動化控制采用集中控制時，所有的電力設備都被一個系統(tǒng)監(jiān)管，對電氣設備進行維護與保養(yǎng)的成本降低，更為快捷。但采用集中控制的設計方法，全部電力設備的監(jiān)管匯總于一處，單次維護量無形中變大，造成監(jiān)管的難度增大。同時，由于多個電氣設備的管道與標線匯集一處，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就將引起整個設備的癱瘓[1]。因此，為了更好了解電氣自動化控制系統(tǒng)，就必須認真研究控制系統(tǒng)的設計方式與組成。其次，電氣自動化控制系統(tǒng)設計過程中可以考慮采用遠程監(jiān)控的方式，利用遠程監(jiān)控可以節(jié)省大量安裝設備的電纜費用，減少安裝成本，同時還能夠保證信息快速傳輸。但遠程監(jiān)控的方式適合于小系統(tǒng)范圍的管理，大型電氣化管理系統(tǒng)的監(jiān)管難度大，不能簡單的采用遠程監(jiān)控方法[2-3]。最后，電氣自動控制系統(tǒng)設計過程中應將現(xiàn)場總線監(jiān)控考慮在內(nèi)，現(xiàn)場總線監(jiān)控可以有針對性地對不同電氣設備進行監(jiān)管，通過通信線進行溝通，縮減控制電纜的數(shù)量，降低監(jiān)管成本，從而確?？刂频母咝浴?/p>

2.2電氣自動化控制系統(tǒng)的功能

目前電氣自動化控制系統(tǒng)通過ESC監(jiān)控電氣設備的運行狀況，形成了一個輸送信息的平臺，此種電氣自動化控制系統(tǒng)具有保護發(fā)變組和控制勵磁變壓器兩大功能?？刂葡到y(tǒng)有以下5方面的基本功能。1）發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的重要組成部分，滅磁和啟勵作為自動化控制的基本功能之一，監(jiān)控著電氣設備的平穩(wěn)運行。2）電氣自動化控制系統(tǒng)通過改變控制模式，從而產(chǎn)生增磁與減磁的不同功能，甚至能進行PSS的投退活動，確保電氣設備的穩(wěn)定。3）電氣自動化控制系統(tǒng)通過對380V的電源進行監(jiān)控，防止因電壓突變產(chǎn)生的電流過大，燒毀設備的問題。4）在兩臺設備同時受電氣自動化控制系統(tǒng)管理的情況下，控制系統(tǒng)對啟變壓器進行管控，保證兩臺設備的穩(wěn)定運行。5）電氣自動化控制系統(tǒng)能同時監(jiān)控柴油發(fā)電機和保安電源，從而確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。

2.3電氣自動化控制系統(tǒng)的組成

目前的電氣自動化控制系統(tǒng)主要由電源供電回路、保護回路、信號回路、制動停車回路、自鎖及閉鎖回路等組成。為更好地理解控制系統(tǒng)的組成，以電源供電回路和制動停車回路進行具體說明，電源供電回路采用AC380V和220V等多種供電電源作為工作電源，受此電壓的供電電源的驅(qū)動，控制系統(tǒng)得以順利運行。制動停車回路指啟動制動環(huán)節(jié)，讓異常運行的電氣設備停止運轉(zhuǎn)，通常表現(xiàn)為倒拉反轉(zhuǎn)制動、能耗制動燈。電氣自動化控制系統(tǒng)的組成雖有不同，但制動系統(tǒng)的宗旨都是為監(jiān)管設備的正常運行服務，快速發(fā)展的科技將推動控制系統(tǒng)的升級與更新。

2.4電氣自動化控制系統(tǒng)的未來發(fā)展

現(xiàn)有的控制系統(tǒng)一般由電源供電回路等組成，主要使用380V的電壓進行工作，但隨著OPC技術(shù)的更新，Microsoft在Windows平臺的廣泛使用，推動著電氣行業(yè)的一次次革命。電氣行業(yè)的革命代表著電氣設備的升級與更新，為更好地監(jiān)管新型設備，控制系統(tǒng)必然要隨之改變。傳統(tǒng)單一功能的控制系統(tǒng)正逐步多樣化、簡便化、快捷化，越發(fā)符合當前發(fā)展水平，未來的控制系統(tǒng)將不局限于監(jiān)管電氣設備，將拓寬其對生產(chǎn)過程、人事資源的管理范疇，促進其工作的順利開展。

3結(jié)束語

綜上所述，電氣自動化控制系統(tǒng)通過監(jiān)管電氣設備的運行情況，防止電氣設備因損壞而產(chǎn)生更大的損失。當前的電氣設備主要在380V下工作，需要考量集中控制與網(wǎng)絡控制的問題，但經(jīng)濟與科技的快速發(fā)展，必帶動電氣行業(yè)的更新與升級，電氣自動控制系統(tǒng)正不斷完善，更好地進行設備監(jiān)管工作。

參考文獻：

[1]達，偉.淺電動系統(tǒng)[J].電源技應，2013，（5）:146-148.

篇（5）

中圖分類號：TM725 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）46-0030-01

水源井全自動化控制系統(tǒng)的設計主要是在水廠控制室和水源井群之間建立無線遙測和無線遙控系統(tǒng)，從而能夠自動采集和控制水源井群水泵機組的各項運行參數(shù)，并對其進行顯示、存儲、處理和傳輸。

1.水源井群自動化控制系統(tǒng)的主要功能

1.1顯示界面功能

水源井群的自動化控制系統(tǒng)具有顯示界面功能，包括系統(tǒng)維護、報表瀏覽、報警查詢、水源井群檢測、主控平臺等等。整個水源井群的設備信息都可以在顯示界面中顯示出來，并且在顯示界面中可以對每個設備的詳細信息進行查看。系統(tǒng)連接的網(wǎng)絡圖可以在水源井群的檢測界面進行顯示，通過報表瀏覽界面和報警查詢界面可以對歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的流量曲線圖以及報警情況進行查詢[1]。

1.2報警處理功能和故障診斷功能

任何系統(tǒng)都可能會出現(xiàn)故障，這就需要系統(tǒng)具備設備的故障檢測和處理功能。否則就會影響系統(tǒng)的正常運行，甚至導致經(jīng)濟損失和安全事故。使用WINCC 6.0 開發(fā)的應用程序能夠?qū)崿F(xiàn)報警處理和故障診斷的功能，并在上位機監(jiān)控系統(tǒng)中進行集成。操作人員會收到相關(guān)提示，并進行操作，從而對設備狀態(tài)進行了解，對故障原因進行判斷。系統(tǒng)還會向操作人員提供相應的維修建議。

1.3報表和查詢功能

報表和查詢功能包括年報、季報、月報、日報功能，還可以按照時間進行自由報表。WINCC 6.0本身自帶歷史數(shù)據(jù)的查詢控件，可以在上位計算機上進行使用，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的報表和查詢功能。

1.4開放

當前使用的水源井群自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了集團自動化和系統(tǒng)自動化，是一種開放式、標準化的結(jié)構(gòu)。將以太網(wǎng)技術(shù)引入上位機監(jiān)控系統(tǒng)，通過以太接口來集成相應的產(chǎn)品，使上位機監(jiān)控系統(tǒng)具有開放性的特點。當前業(yè)界已經(jīng)便接受了工業(yè)以太網(wǎng)這個通訊標準。

1.5可擴展

在當前的水源井全自動化控制系統(tǒng)中，其硬件設備使用的是統(tǒng)一標準的通訊協(xié)議。這是為控制系統(tǒng)今后的擴展留出相應的空間，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)的可擴展功能。

1.6可靠性和安全

使用高質(zhì)量軟件和大規(guī)模集成電路來組成系統(tǒng)的硬件電子設備，通過提高硬件電子設備的質(zhì)量，能夠延長硬件部分的平均故障間隔時間，從而提高整個水源井自動化控制系統(tǒng)的可靠性。通過冗余化后備能夠使系統(tǒng)的安全性得到保障[2]。

1.7遠程監(jiān)控功能

要實現(xiàn)水源井群自動化控制系統(tǒng)的遠程監(jiān)控功能，主要是通過工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和無線GPRS。在水廠控制室，水廠工作人員可以通過遠程監(jiān)控水源井群的工作情況進行監(jiān)測。通過遠程控制系統(tǒng)，還能夠?qū)λ淳涸O備的工作參數(shù)和運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，并控制水源井群水泵的起停。而水廠操作人員和水源井群的工作情況也會通過遠程監(jiān)控在供水公司的調(diào)度室反映出來，企業(yè)的主管領導也可以對其進行監(jiān)控。

1.8維護便利

模塊和系統(tǒng)的維護可以使用標準的通訊協(xié)議來實現(xiàn)，通過定時的維護和升級，能夠使系統(tǒng)部件得到更新，延長系統(tǒng)的使用壽命。

2.水源井群自動化控制系統(tǒng)的組成部分

以水源井群的平面分布圖和工藝為基礎，在水源井群自動化控制系統(tǒng)的設計中使用了遠程測控終端供水調(diào)度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通訊網(wǎng)絡、水源井現(xiàn)場控制站、中央監(jiān)控系統(tǒng)等幾個主要部分。

2.1通訊網(wǎng)絡

該系統(tǒng)主要使用GPRS作為通訊網(wǎng)絡。GPRS是一種分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務，其基礎是GSM系統(tǒng)。在偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸，以及少量和頻繁的數(shù)據(jù)傳輸或者突發(fā)性和間斷的數(shù)據(jù)傳輸中都可以使用GPRS。其具有以下幾個方面的主要優(yōu)勢。

①傳輸速度快。40Kbps左右的傳輸速率都可以使用GPRS，從理論上其傳輸速度能夠達到171.2 kbps。

②登錄速度快。使用GPRS省略了長時間撥號的連接過程，可以使用全新的分組服務。

③費用節(jié)約。只有在產(chǎn)生通信量時，GPRS才會計費。

④永久在線。有無線專線網(wǎng)絡相似的是，將GPRS激活之后，就可以永久在線。

2.2水源井現(xiàn)場控制站

在各水源井的控制柜內(nèi)設置水源井現(xiàn)場控制站，主控制器為RTU遠程測控終端控制器。其可以對潛水泵的壓力、出口流量、水井液位、工況等參數(shù)進行檢測，并向中央系統(tǒng)上傳，接收相應的指令，遙測和遙控水源井。其具有以下幾個方面的功能。

①安全保護功能。如果出現(xiàn)了機組缺相、電壓過高、機組電流量過大的問題，現(xiàn)場控制站能夠進行報警處理和預處理。

②過程控制。水源井有兩種工作方式：遠程控制、就地控制。就地控制柜中的自動和手動轉(zhuǎn)換開關(guān)能夠完成方式轉(zhuǎn)換。如果水源井群自動化控制系統(tǒng)處于就地控制，則由現(xiàn)場控制站來對設備的運行工況進行實時監(jiān)測。如果水源井群自動化控制系統(tǒng)處于遠程控制，則現(xiàn)場控制站可以對其進行自動控制。對單臺設備的控制也可以通過工作站的計算機來實現(xiàn)[3]。

③設備控制。能夠?qū)λ脵C組的停止和啟動過程進行控制，并對設備的故障狀態(tài)、運行狀態(tài)和手自動狀態(tài)進行控制。

④參數(shù)檢測。對電氣和壓力設備的運行參數(shù)、水井的出口流量和液位進行監(jiān)控。

2.3中央監(jiān)控系統(tǒng)

中央程控系統(tǒng)包括閉路監(jiān)視系統(tǒng)、UPS 電源、CTRLINK100 M交換機一臺、Epson 彩色打印機兩臺、SIMATIC工作站兩臺。通過可視化監(jiān)控軟件能夠?qū)崿F(xiàn)遠程操作和控制所有的系統(tǒng)設備，并對設備的工作狀態(tài)、實時動態(tài)參數(shù)、工藝布置圖、歷史報警信號、實時報警信號、設備運行時間等參數(shù)進行顯示。并且能夠同時修改設定參數(shù)、在線和離線編程，將生產(chǎn)管理報表編制和打印出來。將DELL 商用機設置在水廠廠長的辦公室，就可以使廠長對水源井群運行情況進行實時監(jiān)測，在制定生產(chǎn)計劃時，也可以參照相應的歷史數(shù)據(jù)。使用WINCC 6.0作為監(jiān)控軟件能夠?qū)崿F(xiàn)直觀檢測，并提供動畫鏈接。

3.結(jié)語

本文簡要介紹了水源井群自動化控制系統(tǒng)的，要功能和組成部分。水源井群自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)水源井群的無人值守，保障了供水的安全性、低耗性和優(yōu)質(zhì)性，實現(xiàn)了水源井群的工藝自動化，起到了優(yōu)化管理、節(jié)能降耗、提高供水質(zhì)量的作用。

參考文獻

篇（6）

中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 12-0039-01

近年來,電氣自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)中的應用廣泛,方便生活的同時也使得智能化水平不斷擴大,能夠應用于精準的控制儀器設備,并且大容量信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn),也應用依托在不斷發(fā)展的家用電器的設備上?？梢?電氣自動化控制系統(tǒng)在生活中發(fā)揮著舉足輕重的作用。在機械制造、航天領域、醫(yī)術(shù)領域以及交通等領域電氣自動化控制系統(tǒng)將得到普遍應用,而隨著新技術(shù)的不斷開發(fā),電氣自動化不斷地融合進新的內(nèi)容,諸如智能化系統(tǒng)和大容量的信息輸送系統(tǒng)。進一步提高電氣自動化在工業(yè)領域的應用。

一、電氣自動化控制系統(tǒng)的功能

電氣系統(tǒng)的控制,根據(jù)電池單元和電氣控制的優(yōu)點,包括在ECS監(jiān)測。它的基本功能是:

1.出口220kV/500k變壓器組斷路器和保護開關(guān)的控制和操作。工廠監(jiān)控系統(tǒng)的變壓器保護。

2.220kV/500kV較上年同期并網(wǎng)的網(wǎng)絡和手動自動開關(guān)。自動控制功能。的高電壓和高電流的開關(guān)設備的體積,一般是操作系統(tǒng)用于控制分合閘,尤其是當設備發(fā)生故障,需要切換自動切斷電路,有它自己的調(diào)整控制系統(tǒng),用于電自動控制設備

3.6KV高壓廠用電源監(jiān)控,輔助電壓快速切割設備狀態(tài)監(jiān)測工作,投票,手動啟動。

4.380V LV輔助電源測量,操作,控制低電壓器件,考慮。測量功能。燈和聲音信號只能定性顯示的設備的工作狀態(tài),如果你想知道的電氣設備數(shù)量的工作,但還需要有各種儀器設備,測量線路的各種參數(shù),如電壓,電流, ,頻率和功率的大小。在操作和監(jiān)控設備,傳統(tǒng)的組件的操作,控制了大部分的電器,儀器儀表及信號設備的計算機控制系統(tǒng)和電子元件可以更換,但仍然有一個小裝置和地方的控制電路的應用,這也是微電腦全自動控制電路基礎。

5.柴油發(fā)電機組的安全監(jiān)控和運行。

6.直流系統(tǒng)的LPS系統(tǒng)的控制工作。

二、電氣自動化控制系統(tǒng)組成及安裝

電源供電回路。供電回路的供電電源有ac380v和220v等多種-保護回路-信號回路。能及時反映或顯示設備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路,如不同顏色的信號燈,不同聲響的音響設備。自動與手動問路-制動停車回路-自鎖及閉鎖同路。編寫程序的人員可以選擇他們喜歡的編程語言進行編程。這樣就使得培訓時間大大縮短,節(jié)約系統(tǒng)利用的時間。當然該平臺除了可以使用DK方式,還應該支持可視化開發(fā),并能集成邏輯調(diào)試、測試和發(fā)送。這樣經(jīng)過測試后的程序可以適時地發(fā)送給主體,讓它按照新的方式工作。另外如果選擇在該平臺做開發(fā)工作,那么所選的程序語言就不再是按部就班,可以按照不同的系統(tǒng)的需要系統(tǒng)來執(zhí)行語言操作。

三、電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想

總體的設計思想是集中監(jiān)控方式、遠程監(jiān)控方式、現(xiàn)場總線監(jiān)控方式相結(jié)合。集中控制方式優(yōu)點是運行維護方便,控制站的防護要求不高,系統(tǒng)設計容易;遠程監(jiān)控方式。遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用、節(jié)約材料、可靠性高、組裝靈活等優(yōu)點;現(xiàn)場總線監(jiān)控方式。目前,對于以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡技術(shù)已經(jīng)普遍應用于變電站整體的自動化系統(tǒng)中,且已經(jīng)掌握了豐富的運行經(jīng)驗,智能化電氣設備也有了穩(wěn)步的發(fā)展,這些都為網(wǎng)絡控制系統(tǒng)應用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了豐富的基礎。現(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設計更加有針對性,對于不同的間隔可以有不同的技術(shù)語言,這樣可以按照控制的不同需要進行安裝。

四、電氣自動化控制系統(tǒng)的未來發(fā)展方向

PC控制系統(tǒng)是未來的發(fā)展趨勢。該工廠是否接受新的系統(tǒng),該系統(tǒng)在很大程度上取決于它的操作是否適合基本操作。如果控制系統(tǒng)的設計不考慮人的因素和個別的移動設備的設計操作。系統(tǒng)安裝過程中,感覺最終讓未來的維護和操作設備的工作人員了解安裝過程中,這將使他們的情緒控制系統(tǒng)。 PC模塊的設計,充分擴大產(chǎn)能,以滿足發(fā)展的需要。通常情況下,一般只需要更換或更新控制系統(tǒng),可以。但在安裝控制系統(tǒng)的過程中,往往需要安裝類似設備。電腦應用程序總是要考慮未來的福利,系統(tǒng)的擴展,以及目前的需求。很強的可操作性控制系統(tǒng)會為未來準備的備用設備,使成本和加速經(jīng)濟增長。隨著的,OPC(OIJEforProcess Control)技術(shù),IEC61131頒布,以及廣泛的Microsoft Windows平臺上的應用程序,使得相結(jié)合,電工技術(shù),計算機被越來越多地發(fā)揮著不可替代的作用。 IEC61131已經(jīng)成為國際標準,是主要的控制系統(tǒng)制造商廣泛采用

參考文獻:

篇（7）

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：

一電氣自動化控制系統(tǒng)的模塊組成

1PLC控制模塊

選擇電器元件是非常嚴格的，在每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都要遵循生產(chǎn)章程，各模塊都具備屏蔽的特性，也就避免了輻射作用對元件造成的影響。在實際的運行中，提升了元件的使用性能，所以PLC 控制技術(shù)顯得更加穩(wěn)定。由于PLC自身具備體積小、容易安裝，質(zhì)地輕等特點，所以在實際的連接中會非常容易，而且操作起來也很便捷，在電氣設備的運行中起到了提高性能的作用。PLC 程序設計中采用STEP7 軟件編制，可以進行梯形邏輯圖、功能塊圖以及語句的編輯。同時PLC 對于不同的工作環(huán)境會有不同的I/O模塊以及相應的設備，在這種系統(tǒng)中安裝了人-機對話的接口模塊，可以提高操作性能，使操作更為的簡單便捷。在PLC 的控制系統(tǒng)建立上所消耗的時間并不是很長，在PLC 的操作界面上是非常的人性化，可以直觀的看到所指示的內(nèi)容，給使用者的操作上帶來很大的便捷。

2信號采集和信號調(diào)理的模塊

為了保證自動控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定的運行，實現(xiàn)短路保護、過壓欠壓保護等功能，系統(tǒng)要對實際運行的工作電流和相電流進行實時監(jiān)測，主要是實現(xiàn)CPU的處理和保護的作用。在系統(tǒng)的線路上相電流的是通過電流互感器引出，然后在整流器上轉(zhuǎn)換為直流的電信號，最后在滑動變阻器的作用下轉(zhuǎn)化為電壓信號，就能夠進入到I/O口。對于電壓的監(jiān)測主要是通過線電壓在變壓器和整流器的作用下轉(zhuǎn)換為低壓的直流信號，再通過濾波器輸入到I/O口中。

3傳感器模塊

電氣自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對設備運行狀態(tài)的即時監(jiān)控，主要的傳輸通道有兩種方式：一種是根據(jù)時間節(jié)點進行傳輸，時序的不同傳輸?shù)男盘栆膊煌?；另一種是頻分制，信號的發(fā)送根據(jù)自身的頻率而定，不會出現(xiàn)混淆的情況，由于這種電路的構(gòu)成比較簡單，出現(xiàn)的故障次數(shù)少，所以在實際應用中要大力推廣。傳感器系統(tǒng)是整個電氣自動化控制系統(tǒng)支撐裝置，負責數(shù)據(jù)的采集和信號的傳輸，將設備的運行狀況以及運行參數(shù)等信息轉(zhuǎn)化成電訊號，最終傳入計算機系統(tǒng)，然后在系統(tǒng)的調(diào)控下實現(xiàn)設備安全、穩(wěn)定的運行。使用傳感器要對設備的整體進行監(jiān)控，然后與設定的參數(shù)進行對比，如果對比的差值很大們就要進行及時的調(diào)整。因此，傳感器在電氣自動化控制系統(tǒng)的中的作用是很重要的，某個傳感器出現(xiàn)問題都會影響設備的整體的運行情況。在傳感器系統(tǒng)中起到重要作用是檢測元件，能夠?qū)υO備的運行實現(xiàn)精準的測量。

4中央控制系統(tǒng)

在微型的計算機的控制下實現(xiàn)了中央控制系統(tǒng)的功能，由于微型計算機具備多種功能和特點，同時接口還很多，所以能夠完成系統(tǒng)所分配的不同任務。微型計算機對電氣自動化系統(tǒng)進行控制時，具有精度高、速度快等特點，提高了系統(tǒng)的運行效率。中央控制系統(tǒng)的主要任務就是將傳感器所采集的數(shù)據(jù)信息進行處理，并制定出相應的解決方案，同時，中央控制系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)報警的功能，監(jiān)控設備在運行中出現(xiàn)異常，能夠及時的報警并啟動相應的處理程序。

二電氣自動化控制系統(tǒng)的設計

1集中監(jiān)控方式

這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統(tǒng)設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經(jīng)常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

2遠程監(jiān)控方式

遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線f如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應于全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建。

3現(xiàn)場總線監(jiān)控方式

目前，對于以太網(wǎng)(Ethernet)、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡技術(shù)已經(jīng)普遍應用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運行經(jīng)驗，智能化電氣設備也有了較快的發(fā)展，這都為網(wǎng)絡控制系統(tǒng)應用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎。現(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進行設計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、∞ 卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網(wǎng)絡連接，網(wǎng)絡組態(tài)靈活，使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

三提高控制設備可靠性的措施

任何電氣控制設備設計的再精良也需要穩(wěn)定的可靠性作為支撐，因此要提高控制設備的可靠性，就需要從實際出發(fā)，對控制設備的特點，元器件的正確選擇與使用、散熱防護、氣候防護等方面進行詳細的研究，進而采用相應的可提高其可靠性的設計方法。

1電子元器件的選用

元器件是設備的組成部分。其性能的穩(wěn)定性決定了設備整體的可靠性，因此在元器件的選擇上要根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件來選用合適的元器件。選擇時要對關(guān)鍵性的元器件進行質(zhì)量的認定與檢測；嚴格比對同類元器件的型號、規(guī)格、品種以及生產(chǎn)廠商等之間的優(yōu)缺點，以選擇在技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級等均應滿足設備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠余量的元器件。另外，在使用過程中要對元器件表現(xiàn)出來的相關(guān)性能與數(shù)據(jù)進行及時的統(tǒng)計與分析以作為今后選用的依據(jù)。

2電子設備的環(huán)境保護

電子設備在使用過程中潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設備影響很大，輕者降低設備的靈敏度，重者直接或間接的損壞電子設備。其中以潮濕因素的影響最大。尤其是在溫度低、濕度大的環(huán)境下，當濕度達到飽和狀態(tài)時就會造成設備內(nèi)的元器件以及印制電路板上產(chǎn)色和凝露現(xiàn)象，使其性能降低，導致故障的發(fā)生；另外當潮濕空氣侵襲電子設備時，元器件或材料表面會凝聚一層水膜，并由此滲透到內(nèi)部．進而增加了絕緣材料的導電率，體積電阻率降低，介質(zhì)損耗增／JI]弓l發(fā)電氣短路、漏電、擊穿等問題，從而造成設備運行故障。

3嚴格把控設備的設計開發(fā)

此階段，需要仔細研究設備、元器件、零部件的技術(shù)條件、技術(shù)環(huán)境，以分析出產(chǎn)品的設計參數(shù)，進而制定出合理的設計方案；在全面掌握產(chǎn)量設定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和產(chǎn)品類型的基礎，進行綜合、全面的構(gòu)思，設定出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設備的維修費用和使用費用。

4控制設備的散熱防護

控制設備的散熱防護是影響設備運行速度以及穩(wěn)定性的重要因素，溫度對設備可靠性的影響不容小覷。因為電子設備在運行時會損耗一定功率，是以熱能的形式表現(xiàn)出來的。特點是一些功率較大的元器件在運行中產(chǎn)生的熱能更是相當驚人，此時如果不進行有效的降溫就有可能導致設備的損壞。另外當外界環(huán)境溫度較高時，設備工作時產(chǎn)生的熱能難以散發(fā)出去，也將使設備溫度升高。在實際丁作中對于半導體分立器件要進行一定的散熱處理，而功率低于100 W的一般不需要進行散熱；對于功率較大的半導體分立器件應加裝散熱器；對熱較為敏感的半導體分立器件在安裝時應盡量遠離耗散功率大的元器件，以免造成不必要的影響。

參考文獻

① 劉風華． 淺析電氣自動化控制系統(tǒng)設計及應用⋯ ． 科技風，2Ol1，(19)

篇（8）

首先，電氣自動化系統(tǒng)信息化。信息技術(shù)在縱向和橫向上向電氣自動化進行滲透，縱向上，信息技術(shù)從管理層面對業(yè)務數(shù)據(jù)處理進行滲透，利用信息技術(shù)可以有效存取財務等管理數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)過程動態(tài)監(jiān)控，實時掌握生產(chǎn)信息并確保信息的全面、完整和準確；橫向上，信息技術(shù)對設備、系統(tǒng)等進行滲透，微電子等技術(shù)的應用使控制系統(tǒng)、PLC等設備界線從定義明確逐漸變得模糊，而軟件結(jié)構(gòu)、組態(tài)環(huán)境、通訊能力等的作用日益凸顯，網(wǎng)絡、多媒體等技術(shù)得到了廣泛應用。

其次，電氣自動化系統(tǒng)使用、維護與檢修簡易化。WindowsNT等已經(jīng)成為實施電氣自動化控制平臺、規(guī)范以及語言的標準，基于Windows的人機界面成為了電氣自動化的主流， 并且基于Windows的控制系統(tǒng)有著靈活、易于集成等優(yōu)勢，也得到了廣泛的應用。采用Windows操作平臺使得電氣自動化系統(tǒng)的使用、維護和檢修更加簡單、方便。

最后，實現(xiàn)分布式控制應用。電氣自動化系統(tǒng)通過串行電纜連接中央控制室、PLC、現(xiàn)場，將工業(yè)計算機、PLC的CPU、遠程I/O站、智能儀表、低壓斷路器、變頻器、馬達啟動器等連接，將現(xiàn)場設備的信息收集到中央控制器。分布式控制應用通過數(shù)字式分支結(jié)構(gòu)的串行連接自動化系統(tǒng)與相關(guān)智能設備的雙向傳輸通訊總線，將PLC、現(xiàn)場設備與相應的I/O設備連接起來，使輸入輸出模塊發(fā)揮現(xiàn)場檢查和執(zhí)行的作用。

二、電氣控制對象的特點和要求

電氣控制量與熱工控制量相比在控制要求及運行過程中有著很多不同點，電氣的主要特點表現(xiàn)為：

電氣控制系統(tǒng)相對熱機設備而言控制信息采集量小、對象少，操作頻率低，但強調(diào)快速性、準確性；電氣設備保護自動裝置要求可靠性高，動作速度快；同時對抗干擾要求較高；電氣控制系統(tǒng)(ECS)主要以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和順序控制為主，聯(lián)鎖保護較多。因此，機組的電氣系統(tǒng)納入DCS控制，要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性。除了能實現(xiàn)正常起停和運行操作外，尤其要求能夠?qū)崿F(xiàn)實時顯示異常運行和事故狀態(tài)下的各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并提供相應的操作指導和應急處理措施，保證電氣系統(tǒng)自動控制在最安全合理的工況下工作。

三、電氣自動化控制系統(tǒng)的設計

1.集中監(jiān)控方式

這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統(tǒng)設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經(jīng)常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

2.遠程監(jiān)控方式

遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線(如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，所以這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應于大型電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建。

3.現(xiàn)場總線監(jiān)控方式

目前，現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等技術(shù)的普遍應用和相應運行經(jīng)驗的積累，智能化電氣設備得到了較快的發(fā)展，網(wǎng)絡控制系統(tǒng)逐漸應用到電氣系統(tǒng)中,現(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進行設計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/O卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網(wǎng)絡連接，網(wǎng)絡組態(tài)靈活，使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

綜上所述，隨著智能化、信息化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)將不斷向科技化、信息化、開放化的趨勢發(fā)展，電氣自動化涉及的領域?qū)⒉粩嘣龆?，技術(shù)更新將不斷加快，電氣自動化控制技術(shù)也將得到快速發(fā)展并不斷完善。

參考文獻

[1]劉海龍.淺談電氣自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]．黑龍江科技信息，2010(6).

[2]李修偉，陳廣文.淺析電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢[J].民營科技，2011(1).

篇（9）

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

近年來,科學技術(shù)不斷進步,計算機技術(shù)在各個領域得到了廣泛的應用,而電氣自動化控制系統(tǒng)的設計也離不開計算機網(wǎng)絡技術(shù)的合理運用。隨著社會的發(fā)展,自動化控制系統(tǒng)得到了人們的普遍關(guān)注,自動化控制系統(tǒng)不僅能夠提高工作效率,較少工作錯誤,也能夠節(jié)約人力成本,因此,電氣自動化控制系統(tǒng)的設計對于變電站的發(fā)展有著重要的意義。

1.電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能

根據(jù)單元機組的運行和電氣控制的特點，應將發(fā)電機一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能 為：

1.1發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關(guān)的控制及操作。

1.2發(fā)變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。

1.3發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。包括啟勵、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)的投退。

1.4220kV/500kV開關(guān)自動同期并網(wǎng)及手動同期并網(wǎng)。

1.56kV高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動啟動等。

1.6380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。

1.7高壓啟/備變壓器控制和操作(2臺機共用)。

1.8柴油發(fā)電機組和保安電源控制和操作。

1.9直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。

對于發(fā)變組保護等主保護和安全自動裝置，因其設備已經(jīng)很成熟而且要求全部在DCS中實現(xiàn)其功能尚有一定難度，可能增加相當大的費用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線，利用通訊方式傳輸自動裝置信息，并可以通過DCS進行事故追憶。

2.新設計思想的內(nèi)容和特點

由于現(xiàn)在高低壓變配電設備中具有嵌入式控制裝置、用電設備就地控制設備中具有的小型PLC控制器等,所以進行電氣設計時,不用像傳統(tǒng)設計時考慮集中的二次信號、計量、保護系統(tǒng)設備和自動化控制系統(tǒng)的預留互聯(lián)條件,只要按用電設備要求、工藝控制要求進行高低壓變配電系統(tǒng)、用電設備就地控制設備的一次電氣設計。同時按工藝控制要求進行儀表系統(tǒng)設計。根據(jù)供電方條件、要求和用電設備的要求和特點進行高低壓變配電系統(tǒng)二次計量、保護、控制的控制流程圖設計；根據(jù)工藝控制要求和自動控制要求,進行配電系統(tǒng)末端的用電設備就地控制設備的控制流程圖設計；在人機界面管理計算機上按上述各部分的控制流程圖,以符合IEC113-3標準的組態(tài)工具軟件進行控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件組態(tài),包括對儀表系統(tǒng)的組態(tài)。最后進行電氣及其控制設備安裝、電纜互聯(lián)和敷設設計。這樣的設計流程與傳統(tǒng)的設計方式中電氣設計、自動化設計過程是平行進行、并在過程中互提測控條件的方式有很大的不同,它簡化了設計流程、將電氣和自動化設計人員合二為一、提高設計時效。另外,自動化設計中組態(tài)工作無需象以往等待系統(tǒng)硬件定牌后才可進行,標準的組態(tài)工具軟件和網(wǎng)絡通信協(xié)議使不同的設備如同同一系統(tǒng)供應商的產(chǎn)品一樣便捷的整合成系統(tǒng)。工程項目經(jīng)過這樣的設計后,得到的整個電氣及其控制系統(tǒng)是完全為扁平化、開放化的。其優(yōu)點是電氣與自動化系統(tǒng)合一,從電氣的角度看系統(tǒng)全部智能化,從控制系統(tǒng)的角度看系統(tǒng)徹底分散化,從網(wǎng)絡的角度看扁平、開放的結(jié)構(gòu)提供給用戶更經(jīng)濟、易用、高效的共享數(shù)據(jù)。

3.電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想

3.1集中監(jiān)控方式

這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統(tǒng)設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時， 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，由于隔離刀閘defu助接點經(jīng)常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

3.2遠程監(jiān)控方式

遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用、，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線(如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系tongjian控，而不適應于全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建。

3.3現(xiàn)場總線監(jiān)控方式

目前，對于以太網(wǎng)(Ethernet)、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡技術(shù)已經(jīng)普遍應用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運行經(jīng)驗，智能化電氣設備也有了較快的發(fā)展， 這些都為網(wǎng)絡控制系統(tǒng)應用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎?，F(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進行設計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線lianjie，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網(wǎng)絡連接，網(wǎng)絡組態(tài)靈活，使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

4.新設計思想與未來技術(shù)發(fā)展趨勢的契合

嵌入式控制裝置將覆蓋全部現(xiàn)場設備,現(xiàn)場總線通訊協(xié)議統(tǒng)一至最少的數(shù)量,嵌入式控制裝置具有完全符合標準現(xiàn)場總線通訊協(xié)議的網(wǎng)絡通訊功能,現(xiàn)場總線網(wǎng)絡上的全部節(jié)點設備的數(shù)據(jù)庫為分布式實時數(shù)據(jù)庫,這些就如同PC及其外設的USB接口形成一樣。同樣智能化、分布式、扁平化的設備控制系統(tǒng)構(gòu)成的生產(chǎn)過程,也是生產(chǎn)管理系統(tǒng)的主要組成部分,數(shù)據(jù)共享、快速、高效、可靠、低成本也是扁平化管理系統(tǒng)的特點。為了實現(xiàn)上述功能,在進行未來的設計工作中要求設計人員既要進行電氣系統(tǒng)設計,又要能對嵌入式控制裝置進行編程組態(tài),同時還要完成基于現(xiàn)場總線通訊協(xié)議網(wǎng)絡的構(gòu)架及其監(jiān)控軟件(包括數(shù)據(jù)庫)的組態(tài)。這樣一個項目的設計工作過程無論從人員還是到流程亦是快速、高效、扁平化的。通過互聯(lián)網(wǎng)設備供貨商、項目設計人員、企業(yè)生產(chǎn)管理者均可對設備和生產(chǎn)流程進行離線或在線的技術(shù)支持和調(diào)整,這也得益于嵌入式控制裝置和標準現(xiàn)場總線通訊協(xié)議網(wǎng)絡的全面實現(xiàn)。

5.結(jié)束語

從上述內(nèi)容可以看出電氣設計、自動化設計過程是平行進行的,在過程中互提測控條件,在本方實施條件內(nèi)容的同時,落實和確認對方條件內(nèi)容；最后進行控制系統(tǒng)設備安裝、電纜敷設設計。使得電氣自動化之更加完善！

參考文獻：

[1]賀家李、沈從炬，電力系統(tǒng)繼電保護原理，北京: 中國電力出版社，1994.

篇（10）

0.引言

可編程邏輯控制器，即PLC，由于該控制器的體積小、易安裝以及功耗低等優(yōu)點，目前已經(jīng)廣泛的應用在自動化控制系統(tǒng)當中，并且，由于PLC與計算機結(jié)合很緊密，因此其發(fā)展速度也是十分迅速的，產(chǎn)品的更新周期越來越短，可以說，PLC在自動化行業(yè)當中應用的相當普遍。尤其是進入21世紀，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)進入到自動化高度發(fā)達的水平，微電子技術(shù)已經(jīng)變得十分成熟，因此，在自動化控制系統(tǒng)中，PLC的運用隨處可見。

1.PLC系統(tǒng)的概念

PLC，即可編程邏輯控制器，英文為Programmable Logic Controller，是一種集計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)以及自動控制技術(shù)為一體的工業(yè)運用控制裝置，它是一種數(shù)字式的電子系統(tǒng)，運行以及操作都是以數(shù)字方式進行的，并且在該裝置上還具有了編程功能，以此來實現(xiàn)對機械或者是生產(chǎn)的控制，此外，PLC還具有實用性強、應用簡單、良好的抗干擾能、易于維護和擴展等特點，因此在自動化生產(chǎn)的過程中，起到了十分重要的作用。

作為一種新型的工業(yè)控制裝置，PLC有許多特點是其他控制器所不能比擬的，比如：PLC的運行速率快，因為其CPU的工作能力強；指令系統(tǒng)豐富以及可靠的操作系統(tǒng)；I/O接口和通信接口各式各樣，極大限度的滿足了工業(yè)當中的各種需求；除此之外，還具有信號采集功能、中斷處理能力、輸出控制功能、存儲能力、邏輯處理能力、網(wǎng)絡通信能力、數(shù)據(jù)運算能力、定時能力以及計數(shù)能力等，這些特點為PLC的廣泛應用提供了重要前提，也為工業(yè)的自動化發(fā)展提供了諸多便利。

2.PLC控制系統(tǒng)的設計

2.1設計思路

由于PLC控制系統(tǒng)當中涉及到不僅僅是計算機、網(wǎng)絡通信技術(shù)，還有自動控制技術(shù)當中的數(shù)據(jù)管理、圖形技術(shù)以及控制等其他技術(shù)，這樣就要求在進行系統(tǒng)設計時，要充分考慮這些技術(shù)之間的相互融合性和協(xié)調(diào)性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、信息同步。比如在配電網(wǎng)當中，為了提高網(wǎng)絡質(zhì)量、降低網(wǎng)絡損耗、減少斷電次數(shù)，就必須在配電網(wǎng)的設計中以系統(tǒng)工程為理念，利用系統(tǒng)集成的方式，統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)的兼容性、統(tǒng)一性，并且還要以實用性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、可擴展性等設計要求為前提。

2.2設計要求

2.2.1硬件方面

在PLC控制器當中，硬件設計是十分重要的，硬件設計的好壞會直接影響到設備的運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、安全性以及可靠性。此外，PLC很容易適應周圍環(huán)境，安裝比較方便，更換時也比較快捷。

比如在輸入輸出電路的設計中，設計輸入電路時，考慮到電源要具有普遍性、抗干擾等問題，因此，一般采用的是240V作為供電電源，并且在電源當中還加入了凈化原件以此來達到隔離要求。除此之外，考慮到電路中可能出現(xiàn)短路現(xiàn)象，因此，在選擇電源容量時采用輸入電路功率的二倍，并且在輸入段安裝熔絲以此來起到保護電路的作用；設計輸出電路時，假如生產(chǎn)中有高頻的動作，那么在設計PLC時，就需要通過繼電器進行輸出，這樣不但保證了生產(chǎn)的要求，而且抗干擾能力、負載能力都得到了很大提升，而如果在輸出端的負載是具有電磁感應一類的，那么在突然斷電時就會出現(xiàn)電磁干擾，這樣就會產(chǎn)生電流的沖擊，因此為了防止這種沖擊燒壞PLC，就需要在此設備的旁邊安裝二極管，以此來起到保護的作用。

抗干擾的設計中，如今的工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)普遍的使用自動化設備，而在這些設備之間由于電流或者電壓突然的變化而產(chǎn)生電磁輻射，產(chǎn)生電磁波，進而影響PLC系統(tǒng)的性能，此外，除了設備之間的電磁干擾，還有來自空間的電磁場的干擾，比如有雷電、廣播、高頻設備等，這些分布比較復雜，當PLC處于射頻場中時就極易收到這些電磁波的干擾，所以，在設計抗干擾方面時，要正確選擇合適的電纜，并且在鋪設線路時，要盡量原理高壓線或者是動力線，避免線路并行的現(xiàn)象；在硬件上要加入濾波器，濾除一些干擾；做好信號與屏蔽接地，防止出現(xiàn)“地環(huán)路”；變頻器中加入隔離變壓器、濾波器等措施來抑制變頻器的干擾。

2.2.2軟件方面

PLC系統(tǒng)進行設計時，除了要對硬件進行設計，還要進行軟件的設計。在進行軟件設計時，要根據(jù)生產(chǎn)的需求來進行劃分，不同程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，軟件設計中最為重要的就是過程的編寫，PLC控制系統(tǒng)應用的效果如何關(guān)鍵是要看軟件設計方案是否合理、高效。因此，在進行程序編寫時，一個子程序不但可以獨立的實現(xiàn)一些簡單的功能，而且還要在組合模塊中也要發(fā)揮相同的功效。一般程序結(jié)構(gòu)分為三種：循環(huán)、條件以及順序，表達方式也為三種：STL（語句表）、CSF（功能圖）、LAD（接點梯形圖），在PLC程序當中，最小的語句單元稱為控制語句，比如LDI0.2就為一個完整的控制語句。除此之外，在編程的過程中，一定要盡可能的保證各種指令的正確性，假如出現(xiàn)錯誤，也必須有相應的程序來保護設備、控制設備。比如在一個生產(chǎn)線當中，有某一個設備是關(guān)鍵設備，必須要保證它的可靠性，因此，在編程時，就需要充分考慮到這一點，可以利用程序連鎖措施來最大限度的保護生產(chǎn)線的正常運行，就算出現(xiàn)意外，也會立馬停止，同時發(fā)出警報。對于干擾問題，可以通過設計濾波器以及工頻整形采樣的方式消除周期性的干擾。

3.PLC系統(tǒng)的未來發(fā)展

隨著自動化以及微處理器技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC已經(jīng)廣泛的應用在各行各業(yè)當中，如汽車制造、控制設備、立體倉庫、環(huán)保以及娛樂設施等等。未來的PLC發(fā)展可以分為以下幾個方面：①人機界面更加友好，PLC生產(chǎn)商可以聯(lián)合一些有實力的軟件公司，提高自己的程序編寫能力，方便人們的操作，同時也降低了維護PLC的成本，比如現(xiàn)在的PLC+網(wǎng)絡+IPC+CRT模式就已經(jīng)被人們普遍使用；②網(wǎng)絡通信能力得到大幅提升，PLC生產(chǎn)商在原有的基礎上，增加了各種通訊接口，提供了完整的通信網(wǎng)絡。③開放性與互操作性，如今的PLC雖然在開發(fā)工具上，各個公司使用的不同，但是在客戶端，卻基本上實現(xiàn)了兼容，同時還提出了一些標準，如：OPC（OLE for Process Control）標準，增強了軟硬件的互操作性，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫傳輸。

4.總結(jié)

在工業(yè)自動化領域當中，PLC已經(jīng)發(fā)揮了它不可替代的作用，有效的解決了傳統(tǒng)工業(yè)當中的不良問題，推動了整個工業(yè)領域的發(fā)展，為科技的再一次騰飛奠定了堅實的基礎。如今的PLC發(fā)展更加小型化、多功能、快運行、低價位，在人類電氣自動化發(fā)展工程中將會發(fā)揮更加廣泛的作用。

【參考文獻】

[1]Andrew pact PCI Express：Protecting Compact PCI investments made over the last 10 years. Compact PCI and Advanced TCA Systems，2005：62-65.