時間：2023-02-02 16:55:53
導語：在自動控制論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
論文摘要：自動控制原理課程不僅是控制類專業而且是電子信息類專業的重要專業基礎課。主要介紹了自動控制原理課程建設與改革的實踐和體會。總結了教學、教改工作中所取得的成果，提出了一些具體做法和措施，著重對課程教學內容、教學體系的整合和優化以及實驗內容、實驗教學方法與實驗組織方式進行了討論，旨在突出教學重點，增強學生的動手能力，提高教學質量。實踐證明，效果良好，并對該課程的進一步改革提出了一些設想。
論文關鍵詞：自動控制原理教學改革教學質量
引言
自動控制理論發展的歷史并不長，從二十世紀三十年代開始，不過幾十年的發展，而真正進入高等學校課程還是二十世紀五六十年代。它的出現給高等教育注入了新的活力，目前這門理論課程已是控制類和電子信息類專業的主要專業基礎課之一，是一門知識覆蓋面廣、課程內容多、更新發展快且應用性很強的課程，該課程對學生建立系統和工程的概念具有十分重要的意義。
1改革教學內容，提高教學質量
隨著控制理論的發展和計算機技術的應用，新的控制方法和控制手段也越來越多，為了適應時代要求，根據本科專業培養目標和專業特點，我們對自動控制課程的內容進行了重新整合，選用優秀教材，制定了新的教學大綱、實驗大綱和考核大綱。適時地把一些新內容、新的教學成果、應用實例融合到教學內容中，做到課程內容的基礎性和先進性相結合，把握經典與現代、本課程與其他相關課程內容的關系處理。大幅度減少了學時數，將經典控制理論與現代控制理論結合起來講授，重點講解控制理論的基本知識及應用，理清思路，了解方法，增強系統性。
自動控制原理的教學內容有一條主線：系統分析和系統設計。圍繞這條主線，把教學內容劃分為六大塊：自動控制的一般概念、數學基礎與數學模型、系統的分析、系統的設計、采樣控制系統的分析和非線性系統的分析。對于系統分析是重點講解部分，介紹了各種分析方法：時域分析法、根軌跡法、頻域分析法，狀態空間法等，進行有關系統的動態、靜態分析，以及能控性和能觀性分析；在系統設計這一重點部分的講解中，介紹了根軌跡設計法、頻域設計法和狀態控制設計法，與系統分析相呼應，使學生在整個學習過程中，圍繞“系統分析和設計”這條主線進行，做到舉一反三，從而對自動控制理論有一個完整清晰的理解。
在分析設計這個主線下，以穩定性指標為輔線。在各個有關章節的小結中對穩定性都予以重點討論，通過對各種穩定性判斷方法的分析，把前后的知識點加以銜接聯系，并綜合應用。
在講清系統物理概念的基礎上，結合課程內容，引入先進的計算機輔助教學手段。將Matlab軟件在控制系統中的應用引人課堂教學，在諸多課堂教學環節中實現了Matlab仿真演示，增強了學生對抽象理論的感性認識，收到了良好的教學效果。
為體現教學內容的先進性、科學性和前沿性，引導學生進一步學習的興趣，對目前控制理路研究的熱點和發展趨勢作一些簡要介紹，如模糊控制、智能控制等。
2改革教學方法，提升教學手段
自動控制原理對學生的定性分析能力、定量估算能力、綜合運用能力、數—形結合能力有一定的要求，并需具有扎實的數學基礎，學生在學習中經常會感到困難而產生畏難情緒，影響學習效果。因此，改革傳統教學方法和教學手段，進而提高教學質量，是課程改革的重中之重
2．1采用現代教育技術與手段提高教學效果
在以信息、知識爆炸為特征的今天，傳統的教學手段以不能適應時代的需要，教學手段的改革勢在必行。在《自動控制原理》課的多媒體教學實踐中，我們努力探索如何使多媒體這一先進的教學手段更好地服務于課堂教學。開發了《自動控制原理多媒體課件》、(Mat—lab仿真軟件包》等CAI課件，．采樣了多媒體與板書相結合的教學方法，既充分利用了多媒體教學的生動、逼真、容量大的優點，又充分利用了板書教學的嚴謹性、邏輯性強的優點。實踐證明，這一方法取得了良好的教學效果，受到了學生的認可，對教學質量的提高起了一定的積極作用。轉貼2．2加強實踐教學環節，增強學生的動手能力
注重實踐能力的培養，堅持理論聯系實際的原則，加強學生動手訓練，培養學生的創新能力。學生對新知識的理解，僅僅通過課堂講解還很不夠，必須通過實踐教學這一環節，使學生對知識有一個感性認識。
實踐教學是提高學生創新精神和能力的重要途徑，在教改過程中，我們加強實驗室建設，徹底改造了原有的實驗內容，開發了綜合設計實驗及課程設計，目的在于通過實踐教學，培養學生應用控制理論的方法解決實際問題、將實際問題抽象為理論問題的能力。實驗只提目標和要求，沒有詳細的實驗步驟和實驗電路圖。學生根據個人情況自主選擇難度等級不同的實驗，根據系統的性能要求，獨立完成系統設計，系統搭建和調試，記錄原始數據和圖形，寫出實驗報告。所有這些都極大地調動了學生學習的主動性和積極性，鞏固了課程理論，激發了學生學習的熱情，培養了學生的動手能力和獨立思考的能力，使其觀察、分析和解決問題的能力都有很大的提高。
為了加強學生理論聯系實際的能力，在教學過程中還增加了課程設計這一教學環節，通過課程設計，使學生了解到了Matlab軟件在自動控制系統中的應用，拓寬學生的知識面，加深學生對(lf動控制原理》這門課程的基本概念，基本的分析方法及設計方法的理解。
3以教學推動科研，以科研促進教學
對于普通高等教育來說，教學固然重要。科研也不可以忽視。教學和科研是相輔相成的兩個方面，兩者不可分割。從自動控制理論來講，它近幾十年才建立起來，與工程實際聯系較廣，特別是在發展過程中，數學和計算機起了很大的作用，成為控制理論的重要工具。因此可以說，控制理論是工程與數學、計算機科學相互作用的前沿。在教學中講授理論知識的同時，可以增加一些與科研結合的內容，如在同學中選一些成績較好，對科研又有一定興趣的同學，參加有關教師的科研項目，也可為學生科技活動中心提供一些課題，指導學生參與科研。這樣，一方面調動了學生的積極性，培養了學生的動手能力，另方面，也可為科研活動的開展打好基礎。學生通過參與科研，學習興趣更加濃厚了，求知的欲望更強了。
4下一步改革設想
該課程的教學改革已在我校實施。取得了良好的教學效果，學生的基本知識、專業能力、實踐技能乃至學習興趣等。都較以往有較大的提高。教學改革的路子還很長。尚需繼續探索和實踐，使之不斷完善，下一步改革的設想有四點：
(1)從課程的實際及教學規律出發，以培養和提高學生的創新精神和實踐技能為宗旨，真正探索出一種新的實踐教育模式。
人工智能技術是人類科學技術不斷發展進步的必然結果，也是工業發展過程中，促進工業自動化科學化發展的重要推動力量。在人工智能技術的發展中，科技的發展和工業技術的進步會促進人工智能技術的發展；反之，人工智能技術的進步，可以完成那些人類自身無法辦到、技術條件效果不好的生產技術操作。當前的人工智能主要是計算機技術的發展結果，隨著計算機技術的飛速發展，通過對計算機信息特點和操作性能的了解和設計，使計算機操作系統具有更多更先進的人工化反應，并在實際的信息技術處理過程中，通過其系統內部的人工化、智能化識別和處理系統，對電氣自動化控制和其他工業技術領域在運行中的問題進行自主解決。如今，人工智能技術已經取得了較大的進步，其研究發展項目也越來越多，越來越先進，實用性越來越強。人工智能技術已經廣泛運用與工業自動化、過程控制和電子信息處理等先進的技術領域。人工智能技術通過模糊理論算法、遺傳算法和模糊神經算法等方式，可以在電氣自動化控制中，采取更靈活多變的控制方式，對電氣自動化設備運行中的不穩定因素和動態變化進行自主的調整，從而保障其運行的準確和高效，減少出錯率。人工智能技術的運用，可以大大減少在電氣自動化控制等領域的人力成本，并且能夠解決一些工作人員無法有效監控和解決的問題，做到及時有效。
2人工智能技術在電氣自動化控制中的應用
2.1人工智能控制實現了數據的采集及處理功能
在電氣設備的運行過程中，數據的采集和處理是了解電氣設備自動化控制情況，發現運行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據。在傳統的自動化控制中，由于技術水平和實際運行中的動態變化，數據的采集和傳輸無法做到準確和穩定，保存數據容易出現丟失的情況。人工智能技術的使用，可以保障電氣自動化運行過程中對動態信息的及時收集和穩定傳輸，對相關數據的保存工作也更安全，這就提高了電氣自動化的控制水平，充分保障了電氣運行中的安全性和穩定性。
2.2人工智能控制實現了系統運行監視機報警功能
電氣自動化控制是用電氣的可編程控制器，控制繼電器，帶動執行機構，完成預期設計動作的過程。在此過程中，系統內部各部分之間的運行都要嚴格按照設計模型和函數計算的基礎上進行，如果系統中的一點出現問題，就會造成整個自動控制系統的故障。在以往的自動化控制系統運行中，對系統內部各部分之間的運行數據和運行狀態進行實時監測，對運行中的特殊情況進行及時的報警處理，幫助自動化系統及時處理可能出現的故障，提醒電氣管理人員加強對電氣系統的管理。
2.3人工智能控制實現了操作控制功能
電氣自動化控制的主要特征之一就是通過計算機的一鍵操作，就可以實現對電氣系統的整體控制，保障電氣自動化運行符合現實的需要。傳統的自動化系統的操作，需要靠人工對系統各個環節進行人工操作，從而促進自動化系統內部的協調和配合，這種方式既降低了自動化運行的效率，也增加了自動化系統的故障發生頻率。人工智能技術對電氣自動化系統的控制，是通過各種先進的算法，按照電氣自動化的需求，對自動化系統進行自動化和智能化設計，從而實現對電氣自動化控制系統的同時操作，大大提高了自動化控制的效率，減少了單獨指令操作中容易出現的不協調情況的發生。
3人工智能技術在電氣自動化控制中的控制方式
3.1模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊語言變量等為理論基礎，并以專家經驗作為模糊控制的規則。模糊控制就是在被控制的對象的模糊模型的基礎之上，運用模糊控制器，實現對電氣控制系統的控制。在實際控制設計過程中，通過對計算機控制系統的使用，使電氣自動化系統形成具有反饋通道的閉環結構的數字控制系統，從而達到對電氣自動化系統的科學控制。
3.2專家控制
專家控制是指在進行電氣自動化控制過程中，利用相關的系統控制理論和控制技術的結合，通過對以往控制經驗的模擬和學習，實現電氣自動化控制中智能控制技術的實施。這種控制方式具有很強的靈活性，在實際運行中，面對控制要求和系統運行情況，專家控制可以自覺選取控制率，并通過自我調整，強化對工作環境的適應。
3.3網絡神經控制
網絡神經控制的原理就是基于對人腦神經元的活動模擬，以逼近原理為依據的網絡建模。神經控制是有學習能力的，屬于學習控制，對電氣自動化控制中出現的新問題可以及時提出有效的解決辦法，并通過對相關技術問題的分析解決，提高自身的人工智能水平。
4結語
1．1授課理論性較強授課理論性強不利于培養理論聯系實際的科學觀點，不利于提升學生對專業的學習興趣。為保證控制理論的完整性和透徹性，若教師在授課過程中把過多時間和精力集中于原理講解和公式推導上，就很難有充分的時間將理論知識與系統應用實例相結合，造成很多學生誤認為該課程是一門應用數學課程，容易產生畏難心理。另外，定單班的學生面臨畢業即就業，沒有升學再深造的壓力，他們所關心的是所學知識是否會用到將來的工作崗位中。因此，課堂上講授過多或過深的理論知識不利于提升學生對專業的學習興趣。
1．2缺少煤礦電氣背景的相關實例通過與工作后的畢業生交流，發現有一條信息非常突出:大部分畢業生很難將自動控制原理中所學的分析與設計方法應用到工程實踐中。這主要是因為所學課程大部分實例與學生所學專業相關性不強，多數學生對案例中涉及的專業背景不熟悉，導致學生對學習課程的必要性、重要性和實用性認識模糊，學習興趣不高，學習“自動控制原理”死搬硬套，應付考試的現象嚴重，缺少靈活運用和開拓創新的思路。上述這些問題直接弱化了“自動控制原理”作為專業基礎課程的作用。
2“自動控制原理”授課內容調整
為順應煤炭電氣化發展需求和人才培養定位，突出煤礦電氣特色教學目標，從課程教學內容、教學實例等方面進行研究和探索，對課程的基礎理論與實踐教學進行優化。
2．1優化授課的內容體系、深度和廣度研究各章節基本內容的聯系，調整課程授課體系，以系統建模、分析和綜合設計為主，突出煤炭行業背景，注重基礎知識的靈活運用。“自動控制原理”在傳統教學上一直沿用自動化專業的授課體系，造成“自動化類”和“非自動化類”的界限模糊。對于定單班該課程學時數少的情況，若按“自動化類”體系授課，只能加大課時信息量，造成學生對教學內容難以及時有效消化，影響教學效果。研究如何在有限學時內讓學生熟練掌握控制原理的基本理論，并突出煤炭電氣工程實踐能力培養，成為構建定單班授課體系的關鍵。參照培養定位，結合后續的相關控制理論的專業課程，從課程體系出發，以系統建模、系統分析和綜合設計為主線，調整授課知識點深度和廣度。如在講述建立數學模型基本內容時，應選取有一定煤礦工程背景的系統，給模型賦予形象的物理意義，使學生正確理解實際模型與抽象模型的區別與聯系，并從不同的角度對系統進行建模，加深對實際系統建模的理解。系統分析方法是控制系統綜合設計的基礎，這部分內容主要包括時域分析法、根軌跡法、頻域響應法，這些是控制理論教學的重點，應保留原有知識點的深度。抓住采用時域分析法、根軌跡法和頻域響應法分析系統的穩定性、快速性和準確性的特點，加深學生對不同方法的理解，這是系統分析的關鍵。對于離散系統、非線性系統和現代控制理論，由于培養計劃中后續課程相關性較小，可以降低這部分知識的深度和廣度。
2．2增加煤炭電氣控制系統實例系統設計對培養學生的分析、綜合能力及創新能力十分重要，也是教學的難點。在授課過程中，要注意研究與選取煤礦電氣工程中的典型范例，如礦井提升機控制系統、掘進機控制系統、通風機控制系統以及排水設備控制系統等，突出煤炭行業背景，從實例分析中去了解系統的結構特征、工作原理和設計要求。生動的工程實例可大大激發學生的學習興趣，引導學生感受控制理論的魅力，深刻理解“學以致用”的意義，使學生對課程的學習達到知識和能力的雙重提升。
3實施案例
礦井提升機調速系統要求平滑調速且調速精度較高。提升機電氣傳動系統的加、減速過程要平穩(無超調)。控制系統應保證在額定速度時有±1%的精度。
3.1準確性分析假設提升系統采用恒速控制，選單位階躍函數作為典型的外作用。由一階系統分析方法可知，一階系統完全可以跟隨階躍信號，且穩態誤差為零，所以提升系統±1%的控制精度是可以保證的。
4結語
1．1設備對建筑電氣自動化控制技術的影響
建筑電氣自動化控制技術的應用必然需要各種電氣設備的參與，并且設備的質量在整個的建筑電氣自動化控制技術應用中占據著重要的位置，一旦電氣設備存在一定的問題的話就會直接影響到整個建筑電氣自動化控制技術的實施質量，進而影響到后期建筑電氣自動化控制技術的應用，具體來看，設備對于建筑電氣自動化控制技術的影響主要體現在兩個方面:(1)設備自身的問題，電氣設備對于建筑電氣自動化控制技術的影響一個主要的問題就是我們所應用的設備自身存在質量問題，這種質量問題存在的原因有很多，比如設備在生產過程中可能就存在著質量問題，一旦在建筑電氣自動化控制技術應用中采用這些質量不達標設備的話就會影響到建筑電氣自動化控制技術的質量，另外，設備規格不符合我們所需要的要求的話也會影響到建筑電氣自動化控制技術的質量，設備在運輸或者安裝過程中受到一定的損害的話必然也會影響到后期的正常使用;(2)環境因素的影響，電氣設備對于周圍環境的依賴性也是比較強的，尤其是對于電氣設備周圍空間內的溫度和濕度的要求雖然不是特別的苛刻，但是一旦溫度或者濕度變化過大的話也會嚴重的影響設備的正常使用，最終影響建筑電氣自動化控制技術的質量。
1．2技術對建筑電氣自動化控制技術的影響
建筑電氣自動化控制技術作為一種最為新型的技術手段自然也離不開技術的支持，因此，反過來說，技術必然也會對建筑電氣自動化控制技術的質量產生直接影響，技術水平的高低也就直接決定著建筑電氣自動化控制技術運用水平的高低，但是就當前我國的建筑電氣自動化控制技術中的技術水平現狀來看，仍然存在著一些問題，這些問題主要表現在兩個方面:(1)技術升級不及時，雖然建筑電氣自動化控制技術就當前來看算是一種較為新型的技術手段，但是就建筑電氣自動化控制技術本身來說仍然需要不斷地進行技術升級才能更好地適應當前人們對于建筑電氣不斷提高的要求，一旦建筑電氣自動化控制技術升級不及時導致電氣自動化技術落后于人們日益提高的要求的話就會嚴重的影響建筑電氣自動化控制技術的應用價值，也不利于建筑電氣自動化控制技術的發展;(2)在技術管理方面存在一定的缺陷，技術管理對于整個建筑電氣自動化控制技術的重要性不言而喻，一個完善的技術管理體系能夠使得建筑電氣自動化控制技術最大程度的發揮自身的優勢，甚至能夠最為及時的針對自身的不足進行更新換代，而當前我國建筑電氣自動化控制技術不存在完善的技術管理制度和體系，進而就極有可能導致建筑電氣自動化控制技術在具體運用中出現質量問題。
1．3人員對建筑電氣自動化控制技術的影響
建筑電氣自動化控制技術的施工和具體應用都離不開具體人員的操作，因此，人員也會對于建筑電氣自動化控制技術的質量產生重要影響。就建筑電氣自動化控制技術本身而言，其應用的最根本的目的就是發揮自動化功能來減少建筑電氣工程使用中對于人員的依賴，但是這并不代表著在實施中就可以減少人員的使用，或者是降低施工人員的素質，就當前我國建筑電氣自動化控制技術的現狀來看，人員的影響主要表現在以下兩點:(1)專業素質不高，建筑電氣自動化控制技術作為一種新型的科學技術手段，其科技水平相對傳統電氣工程來說更高，因此，就對具體的工作人員提出了更高的要求，尤其是在專業性上更是要求人員具備較高的素質，一旦工作人員專業水平不夠的話就會在很大程度上影響實施的質量，最終影響建筑電氣自動化控制技術的應用效果;(2)缺乏對工作人員的監督，工作質量的高低和監督存在著密切的聯系，如果我們對工作人員的施工質量進行密切監督的話就會在一定程度上提高工作人員施工的質量，進而提高建筑電氣自動化控制技術的水平，而如果監督不到位的話，那么就會很容易使工作人員產生懈怠，甚至會出現工作失誤，最終影響建筑電氣自動化控制技術的質量。
2建筑電氣自動化控制技術的發展方向
2．1在建筑電氣自動化控制技術中融入網絡技術
網絡信息技術作為當前較為先進的另一種科學技術也應該使其在建筑電氣自動化控制技術中發揮一定的作用，網絡技術的合理運用能夠在很大程度上提高建筑電氣自動化控制技術的更新速率，擴展建筑電氣自動化控制技術的應用范圍;并且除此之外，在建筑電氣自動化控制技術中合理的運用網絡技術能夠在很大程度上提高建筑電氣自動化控制技術的管理水平，促進建筑電氣自動化控制技術的快速發展。
2．2加強系統的修復和維護
建筑電氣自動化控制技術在實施和具體應用過程中離不開系統的修復和維護過程，并且建筑電氣自動化控制技術的維護和修復極為關鍵，加強對于建筑電氣自動化控制技術的維護和修復管理能夠提高建筑電氣自動化控制技術的運用水平，確保建筑電氣自動化控制技術的應用穩定性。
2．3提高系統更新頻率
當前科學技術的發展速度越來越快，電氣自動化控制技術的更新也應該緊隨科學技術發展的步伐提高自身系統更新的速率，以滿足當前人們對于建筑電氣自動化控制技術不斷提高的要求。
3結語
1.1系統結構
多級水泵房自動化排水控制系統結構如圖I所不。該系統采用三層網絡結構，即信息層、控制層、設備層川。信息層由監控計算機、Web服務器、防火墻、客戶端等組成。控制層由每個水泵房的PLC控制系統、觸摸屏、環網交換機等設備組成，通過光纖工業環網進行通信。設備層由水泵開關柜、電動閘閥、電動球閥、壓力傳感器、水位傳感器、溫度傳感器、電量變送器等組成。
1.2系統主要功能
多級水泵房自動化排水控制系統用于對8個水泵房的水泵及27臺多級離心泵進行自動化控制，系統主要包括以下功能。
(1)采集數據。系統口1一采集水倉水位，出日壓力，電動機電壓、電流、功率，水泵溫度，電動機運行狀態，故障狀態，閘閥位置信號，管道液位等數據。
(2)提高水泵效能。系統自動記錄并累計水泵運行時間等參數，按一定規律自動啟停水泵，使各水泵及其管路的使用率均勻分布。當水泵在啟動或運行過程中出現故障時，系統自動停止故障水泵并投人備用水泵排水，實現水泵自動輪值工作，防止備用水泵長期不用造成損耗。系統還口1根據管路效率、水泵效率、電動機效率、排水系統效率等參數，實現排水系統在效率最高狀態下排水。
(3)避峰填谷。系統根據水倉水位以及谷段、峰段供電電價時間段等因索，建立數學模型，根據水位和用電負荷，在用電低峰和電價在谷段時開啟水泵，用電高峰和電價在峰段時停止水泵運行，以達到避峰填谷及節能的目的。水倉水位在超高水位時，自動開啟水泵，防止水倉溢水。
(4)保護及故障報警。當系統發生故障或傳感器監測點報警時，系統自動作出相應的停機處理。監控計算機上發出相應的文字及語音報警信號，并在啟停水泵的水位段發出預警信號，在低段、高段水位分段報警。系統還口1一自動顯不、記錄或打印故障性質、故障地點及故障發生時間。
(5)曲線報表及動態圖形顯不。系統口1一自動生成電量統計、故障記錄、操作記錄、運行記錄報表及水位曲線、溫度曲線、壓力曲線，并口1一通過圖形動態顯不水泵運行狀態，顯不水倉水位、水泵溫度及電動機電流、電壓、功率等參數。
(6)系統有無人值守、遠程自動、手動檢修、井下自動(一鍵啟停))2種工作模式。
(7)每臺水泵口1設置運行、備用、檢修3種工作方式Al一直接通過監控計算機進行設定。
(8)系統為八級泵房接力式排水，相鄰上下級水泵房之間存在聯動關系。系統在無人值守模式下口1根據上下級水泵房水倉水位及開泵臺數自動決定本水泵房開停水泵臺數。
(9)系統通過Web服務器將監控imp面到局域網，用戶在客戶端登錄后口1一對系統進行遠程監控。
2系統關鍵問題及解決方案
2.1水泵引水方式
煤礦水泵房大多采用多級離心泵進行排水，大多數情況下水倉水位低于離心泵軸，因此不能采用自灌方式引水。該情況下一般采用2種引水方式:①在吸人管末端加裝底閥，采用排水管路IA!水或地面引人水管直接向水泵注水，該方式需要克服底閥的阻力，水泵工作效率低。②采用抽真空方式。抽真空方式可通過射流泵將泵體的空氣排出，該方式要求非常高的水流噴射速度，但多級水泵房進行接力式排水，上下級水泵房之間的落差較小，無法提供快速的噴射水流，如果從地面引高壓水進行射流，則實施難度大，投資成本高;也可通過真空泵抽真空，該方式首先需要運行真空泵，將泵體內的空氣排出，待負壓滿足要求后再開啟水泵，另外需要安裝檢測設備，投資較大，控制節點多，加大了系統維護量，同時易導致系統不穩定。本系統采用引水罐的水泵引水方式，如圖2所不。引水罐底部與水泵連通，引水罐頂部與吸水管相連，引水罐和水泵提前灌滿水。當水泵啟動時，泵殼內的水被甩出，引水罐內的水及時補充到泵殼內，使引水罐內出現負壓狀態。水倉內的水在大氣壓力作用下，通過吸水管流進引水罐及泵殼內，在離心力作用下完成排水。引水罐在某些情況下會出現水位降低情況，無法滿足開泵引水的要求。鑒此，設計了引水罐自動補水功能，在電動閘閥和引水罐罐體之間安裝補水電動球閥，在引水罐側面安裝管道液位計，實時檢測罐體內的液位高度。開泵前，系統首先檢測罐體內水位是否達到開泵水位要求，如果末達到則自動開啟補水電動球閥，罐體內的水充滿后，自動關閉補水電動球閥，進人自動開泵流程。實踐證明，采用引水罐的水泵引水方式較傳統的注水和抽真空方式具有更高的穩定性和口1靠性。
2.2多級聯動功能
上下級水泵房之間每臺水泵的開停具有復雜的聯動關系。在無人值守模式下，系統需要根據每個水倉的水位變化及開泵數量實現水泵聯動開停。在西門子S"I}FP7編程軟件硬件組態NetPr沙幾’中配置本地PLC與上下級PLC的通信協議及地址，在()1335中調用FC5,FC6模塊實現相鄰2個水泵房PLC之間數據(包括水泵運行狀態、水位高低標志、水倉水位等)的發送及接收。多級聯動程序流程如圖3所不，無人值守模式程序流程如圖生所不。
3結語
關鍵詞：供熱；自動化控制；節能
0前言
天津市河北區金泰供熱中心建于2001年，是一所當年立項，當年設計，當年施工，當年竣工并投入運行的大型集中供熱中心，該供熱中心設計供熱面積490萬平方米，承載天津市供熱總體規劃中的最大一片集中供熱區域。該項目的建設取代了小鍋爐房12個，為規劃新建的200萬平方米的居住區和現有的300萬平方米住宅區供暖，采用了較為先進鍋爐集散控制系統和變頻調速，擁有先進的技術設備和巨大的擴展功能。
1完善供熱中心DCS控制系統
1.1中心控制系統介紹
金泰供熱中心根據目前鍋爐配置情況，中心DCS控制采用2個操作員站、1個工程師站，鍋爐房公共部分及每臺鍋爐均設置了少量重要檢測點的后備儀表（公共部分的循環泵入口壓力、出口壓力、室外溫度、總管出水溫度、總管回水溫度、總管出口流量、各臺爐出口溫度、出口水壓、出口流量、爐膛溫度、爐膛負壓、聲光報警）和手操器（包括鼓、引風手操、爐排手操、分層手操、循環泵手操），以保證投運行試車和設備檢修期間，仍能夠保證鍋爐的基本運行。
計算機集散控制系統采取了多可靠性措施，操作員站采用性能穩定的工業PC機，且為冗余設計，在運行中任何一個操作員站或任何一條網絡線出現故障，都不會影響鍋爐的正常運行和操作。而DCS系統用于完成現場信號采集、回路調節、邏輯聯鎖、順序控制等基本操作功能的現場控制。
1.2中心DCS控制示意圖
圖1、圖2具體描繪了集散控制的基本組成結構及金泰供熱中心的現況:
圖1集散控制系統基本結構
1.3采用DCS控制的優點
（1）人機界面好，便于操作管理
(2)系統高度的安全可靠；
(3)能達到最優化管理；
(4)遠距離控制與管理；
(5)利用充分的數據信息，科學節能運行；
(6)系統構成方便靈活，不僅易于擴展，而且維修簡單；
(7)能與計算機和常規模擬儀表兼容，繼承它們的優點。
1.4發展潛力及完善措施
1.4.1全面完善中心DCS軟硬件系統以發揮出最大效力
DCS系統以直觀的人機界面著稱，通過CRT圖形動畫顯示，可以直觀的了解鍋爐及各設備的運行情況，便于正常啟動、合理操作和故障的排除，具體做法如下：
(1)完善、接入鍋爐的基本數據采集元件，如：爐膛壓力（壓力傳感器）、溫度（熱電偶）、出入水溫度（溫度傳感器或熱電阻），煙氧含量、出水流量（超聲波流量計）等，并且利用SUPCONJX-300X集散控制系統的組態軟件開發出相應的監視畫面，以達到實時監控功能。
圖2金泰供熱集散控制示意
(2)增加遠紅外設備成像系統和室外溫度記錄裝置，使新增設備與DCS共用平臺對接，這樣可以充分在設備運行期間24小時對所有電氣設備進行監控記錄，并且，通過室外溫度記錄裝置，在DCS中記錄全年室外溫度T0，以便正確調節及總結規律。確保正常運行和人員合理配置。
(3)全面優化SUPCONJX-300X集散控制系統軟件平臺，利用其系統組態（SCKey組態軟件）、圖形化組態（SCControl工具）、報表制作（SCForm軟件）、實時監控（AdvanTrol軟件）等多功能綜合開發人機界面，增大DCS控制的直觀性，以便于使操作更合理。并且實現運行記錄報表化打印，避免人工虛假填寫。
(4)在DCS控制系統中，完善目前運行的投自動功能。根據室外溫度的變化和每天時段的不同，計算機自動改變鍋爐出口水溫的給定值，自動調整爐排轉速、調煤比，調整引風機保持爐膛負壓始終維持在給定值附近，使鍋爐維持在最佳或次最佳的燃燒狀態。然而此狀況目前不太穩定，原因在于鍋爐燃燒水溫反饋之間根據室外溫度的不同有一段不定的滯后時間，故造成風煤比處于動態調節，導致費煤，熱效率不高，為解決此問題，必須采用模糊控制及人工智能，排除中間干擾環節，以達到平穩、有效的燃燒控制。
(5)完善控制與連鎖功能。目前引風機、鼓風機及爐排、熱水循環泵為集中控制室與機旁兩地控制。鍋爐除渣機、灰渣水泵、軟水加壓泵及換熱循環泵為機旁就地控制。上煤系統為集中控制室與機旁兩地控制。另外，在聯鎖方面采取先引風后鼓風，再爐排的順序開機聯鎖，停機則反之。循環泵至少一臺啟動后，鍋爐才能投入運行；當所有循環泵停機時，鍋爐停爐。當運行鍋爐出口壓力極低或鍋爐水溫極高時，自動停爐聯鎖。循環泵及爐排事故停機時，聲光報警。引風機、鼓風機、爐排采用變頻調速，由計算機自動調節。此類控制并無疑義，只是在集中顯示方面尚未體現，維修人員巡視量大，所以采用中央調度集中監控設備起停及正常運轉是必要的，這就需要在控制室DCS系統中完善上位機系統，從而節約人力。
1.4.2完善人工智能控制
鍋爐供熱控制系統比較復雜，影響因素比較多，各因素之間相互影響、相互制約。而且鍋爐系統熱容性大、惰性強、安全性能要求高。因而就目前而言鍋爐控制完全依賴于自動化控制難度非常大，也是不現實的。為此要求我們采取在自控的基礎上增加人工智能部分。在自動控制狀態下，利用人的智能解決自控系統不能很好判斷的和處理的問題。用人工的知識經驗與自控系統相互配合共同搞好鍋爐控制。例如：煤在鍋爐中的燃燒在本自控系統中占有非常重要的地位。但不同的煤種、不同發熱量的煤、不同揮發分含量的煤、不同顆粒大小的煤可直接導致不同的鍋爐燃燒狀況。但煤樣經過人工分析后，操作人員就可以在自動控制燃燒的狀況下，通過微機人工適當地調整爐排和鼓引風轉數，而且還可以隨著鍋爐內的負壓值和含氧量的不斷變化，必要時修正鼓引風機轉數。
1.4.3完善DCS控制系統上位數據處理，發揮控制室的中央控制功能
中央控制室是一個集中控制的地方，在此處，可以實現控制系統的集中管理，為此在目前現狀的基礎上必須完善上位控制管理系統，以便實現控制的更加直觀有效。從而擴大控制承載功能，為實現從鍋爐本體燃燒控制到無人職守熱力站換熱的整體控制作擴展。整體控制上位系統方案如圖3所示：
1.4.4完善DCS控制系統對各換熱站的分布式控制
各熱力站分散控制、中控室集中監控、總體協調。即各熱力站根據本小區供熱的負荷變化和室外溫度變化，獨立的進行本站一次網供水電動調節閥門（近端）或增壓泵（遠端）的調節控制，在本站進行監控的同時，將本站的一次網供給水、壓力、溫度、熱量，二次網供回水溫度、壓力以及室外溫度等參數送往中央控制室；中央控制室根據各熱力站送來的工況信息和環境信息，對全網的水力平衡和熱力平衡狀況進行分析，根據負荷要求以具體的方式向熱源發出熱源質、量調節的申請，同時對各熱力站發出協調命令，以維持大網的水力平衡。
對熱力站控制對象進行分析，目前各換熱站的控制主要是一次網側供水流量的調節控制，其次是二次網側的循環泵轉速控制和起停控制。
目前金泰供熱中心下屬26個熱力站，將來根據設計承載能力，還有更多的熱力站并入該中心。
完善目前中心對下屬站的分布式控制結構；
金泰熱中心目前采用的是西門子監控系統軟件，但只做了部分試點工程，根據試點分站，我們對中心控制系統進行了設想完善，其結構圖4：
圖4系統總圖
整個系統結構采用兩臺冗余的服務器，兩個操作員站，一個管理工作站，一個工程師站及網絡設備、UPS、大屏幕投影儀等。系統運行后，兩臺服務器一主一備同時運行，實時連接所有的RTU站，并時時存儲所有數據，操作員站上可以看到所有RTU站的數據，并能夠進行遠程操控，通過工程師站可以對RTU程序進行遠程下載、調試、修改。自帶的OPC通訊協議與第三方監控系統提供了方便的數據交換功能，先進的遠程通訊，可以通過調制解調器和通訊網絡方便的進行系統遠端訪問。詳細介紹見軟件說明。
DesigoInsight的系統結構是以模塊化計算機網絡為基礎，并使用工業級標準的操作系統、通訊網絡和協議。
該系統的網絡全面支持系統的數據交集、控制及圖形用戶面等系統功能。應用標準的軟件和硬件，該網絡能夠支持多種廣域網，可以將所有的節點連接成為一個整體的系統。網絡協議為TCP/IP，通過系統應用程序可直接生成界面。同時該系統支持用全功能的圖形操作界面通過標準的撥號方式進行遠程組態和操作。
增設仿真模擬系統；
為了進一步搞好大網的全網質量雙調，我們在本項目中引入了RISE仿真系統，在物理上熱網仿真系統處于中央控制室計算機網絡的上位機工作站中，處于我們系統控制方案的最上層，它可以不僅提供熱網控制的仿真指導、故障診斷，也可以通過中控SCADA的控制系統，直接參與熱網的質量雙調、全網控制。
仿真系統的功能作用如下：
根據熱網的設計參數而建立的原始熱網模型，在安裝、調試時，計算負荷及相應的二次網側流量、一次網流量、閥門開度，以減少調試的時間。
提供熱網的水壓趨勢圖，向操作員提供在室外溫度變化、負荷變化時，進行各種質、量調節后熱網的水壓趨勢，以使操作員提前了解調節方案的結果。避免熱網水力、熱力失衡、系統振蕩。
在熱網負荷變化時，向操作員提供操作控制指導，以供操作員選擇。
通過中控監控系統的控制程序直接參與控制，提供優化的控制方案。
根據熱網的物理模型，對現有工況進行分析，以診斷非正常的工況、故障等，如堵、漏、熱力站水力失衡等。
離線對操作員進行熱網運行操作培訓，在不干擾熱網運行的前提下，高效率對操作員進行仿真培訓。
2完善中心及各分站的變頻控制
2.1采用變頻控制節能分析
風機，是傳送氣體裝置。水泵，是傳送水或其它液體的裝置。就結構和工作原理而言，兩者基本相同。現先以風機為例加以說明。
2.1.1對風機進行控制，屬于減少空氣動力的節電方法
它和一般常用的調節風門控制風量的方法比較，具有明顯的節電效果。由圖5可以說明其節電原理：
圖中，曲線（1）為風機在恒定轉速n1下的風壓一風量（H―Q）特性，曲線（2）為管網風阻特性（風門全開）。假設風機工作在A點效率最高，此時風壓為H2，風量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖中可用面積AH2OQ1表示。如果生產工藝要求，風量需要從Q1減至Q2，這時用調節風門的方法相當于增加管網阻力，使管網阻力特性變到曲線（3），系統由原來的工況點A變到新的工況點B運行。從圖中看出，風壓反而增加，軸功率與與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。如果采用變頻器調速控制方式，風機轉速由n1降到n2，根據風機參數的比例定律，畫出在轉速n2風量（Q-H）特性，如曲線（4）所示。可見在滿足同樣風量Q2的情況下，風壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節省的功率N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節能的經濟效果是十分明顯的。
由流體力學可知，風量與轉速的一次方成正比，風壓H與轉速的平方成正比，軸功率N與轉速的三次方成正比。采用變頻器進行調速，當風量下降到80%時，轉速也下降到80%，而軸功率N將下降到額定功率的51.2%,如果風量下降到60%,軸功率N可下降到額定功率的21.6%,當然還需要考慮由于轉速降低會引起的效率降低及附加控制裝置的效率影響等.即使這樣,這個節能數字也是很可觀的,因此在裝有風機水泵的機械中,采用轉速控制方式來調節風量或流量,在節能上是個有效的方法。
2.1.2水泵的節能原理
許多補水泵都維持恒壓的情況下改變給水量（流量Q）從圖6可知：當流量Q1降至Q2若不改變水泵轉速,揚程將升至B工作點，其功率可用H2*Q2來計算，對應面積BH20Q2。原A工作點功率Q1*HT圖上面積AHTOQ1，兩者所耗功率變化不大，如果我們降低轉速至（2）即可節能Q2*H2－Q2*HT=Q2（H2－HT），圖DBH2HT的面積即是節能值。再如流量變至Q3若仍以額定轉速運行，所需功率Q3*H1，浪費能量為FCH1HT。
圖6
與風機節能原理相同水泵電機輸出功率正比于轉速三次方關系，用變頻器進行調速，流量下降，可保持恒壓HT。若轉速下降至額定轉速的80%，軸功率下降至額定功率的51.2%,流量下降至Q3,若使揚程恒定,可使轉速下降到額定轉速的70%,此時，軸功率是額定值的34.3%,節能達65.7%,經濟效益十分明顯。
2.2變頻器節能數據示例
下面舉例說變頻器應用在鍋爐采暖系統上的節能效果。80T熱水鍋爐所用電機容量如下：
引風機：380KW鼓風機：90KW循環泵：315KW
爐排：1.5KW給水泵：15KW(一用一備)
本變頻控制柜可保證在供熱鍋爐正常工作的基礎上,同時達到節電、節煤以及環保的目的。
電機總容量=380+90+315+1.5+15=801.5KW
本鍋爐視為供熱水的條件下每天工作24小時、每月30天，本變頻控制柜在起爐高額區和恒溫運行區的綜合節電率約在35%左右，由此：
（1）每月節電總量=801.5KW×35%×24×30=201974.4度，按每度電以0.6元計算，則：80T爐的節電資金：0.6×201974.4度?=121184.64元/每月。
（2）每月用煤量約為2400噸，按5%節能率計算：每月節煤量：2400T×5%=120噸，現按每噸煤400元計算，每月節煤資金：400元×120噸=48000元，每月節電節煤總額：121184.64?+48000=169184.64元。
2.3采用變頻控制優點
（1）采用變頻調速，消除了大電動機啟動時對電網電壓的波動影響。
（2）采用變頻調速，消除了大電動機大電流啟動時的沖擊力矩對電機損壞。
（3）采用變頻調速，延長了電機、管網和閥門的使用壽命，減輕了維修人員的工作量，降低了維修費用。
（4）提高了系統自動裝置的穩定性，為系統的經濟優化運行提供了可靠保證；系統的運行參數得到改善，提高系統效率。
綜上所述，供熱中心及各分站采用和恢復變頻控制是必要的，同時要求操作人員熟練掌握工作原理，以便正確操作合理維護設備。
3增加供熱系統管理信息化網絡平臺
3.1按需構建VPN網絡
VPN有三種解決方案，分別是：遠程訪問虛擬網（AccessVPN）、企業內部虛擬網（IntranetVPN）和企業擴展虛擬網（ExtranetVPN）。針對金泰中心要進行企業內部各分支機構的互聯，認為使用IntranetVPN是很好的方式。
VPN(VirtualPrivateNetwork)通稱為虛擬專用網。虛擬專用網指的是依靠ISP（Internet服務提供商）和其它NSP（網絡服務提供商），在公用網絡中建立專用的數據通信網絡的技術。VPN兼備了公眾網和專用網的許多特點，將公眾網可靠的性能、豐富的功能與專用網的靈活、高效結合在一起，是介于公眾網與專用網之間的一種網。
3.2VPN網絡的整體方案
3.2.1網絡設計結構
供熱總公司與各中心及其下屬分片區采用星型結構通過光纖介質接入網通公司的IP城域網,組成VPN專用網實現互訪。出于對數據傳輸安全性的考慮，利用專用的路由器且要求網通公司利用IP城域網的交換設備劃分虛擬局域網（VLAN），使公司各點組成一個獨立的VLAN，成為真正意義上的VPN。各中心通過交換機組成以太網，通過路由器和總公司連接構成VPN網絡平臺。
3.2.2網絡拓撲結構網
根據應用軟件的使用要求，整個系統設立三臺服務器。一臺Web服務器，一臺物流管理系統專用服務器，一臺收費管理系統專用服務器。總公司內部工作站通過四臺萬兆WS－4024交換機連接，為避免局域網內部業務科室的工作站通過互聯網感染病毒，把需要連接互聯網的工作站劃分一個VLAN都統一接到TP－LinkSF3124P交換機上，考慮到在局域網內部不同VLAN之間的通信量比較大，如果每一個數據包的傳輸都通過路由器，則隨著網絡上信息量的不斷增大路由器將不堪重負，并會成為整個網絡的瓶頸。所以把TP－LinkSF3124P交換機接到具有三層交換技術的Cisco3550交換機再和Cisco3700路由器相連，從而減輕路由器的工作壓力。總公司路由器通過CiscoPIX515E防火墻和主干光纖連接，以防止病毒的侵入。各分公司的局域網由Cisco2600路由器和主干光纖連接，這樣構成了熱力公司的VPN網絡平臺。
給出了以臺達PLC和人機界面以及變頻器的控制系統電路
和具體程序流程；
一：控制系統工藝描述：
1.隨著白酒產量的不斷加大，原來的手動包裝越來越不適應高速和多品種的白酒包裝要求；客戶提出需要自動調節生產線速度，在下游包裝速度加快，或上游灌酒速度加快時自動變化生產線中關鍵工序壓蓋機的速度，從而使得系統平衡，不會出現在流水線中酒瓶堵瓶或空瓶的現象；
2.包裝生產線一般包括：自動洗瓶，自動灌酒，自動壓蓋和封蓋，自動貼標，自動分檢，自動裝箱；在整個系統中，自動壓蓋處于中間環節，其速度對于整個系統流暢影響最大，我們選擇此環節進行控制，并且可以根據需要稍微改動，即可獨立應用于其他環節！
二：根據客戶要求的工藝，設計的控制程序如下：
包裝機動作流程
1.啟動系統：以30HZ（可以設定）啟動傳送帶，延時3秒（可以設定）后，以30HZ（可以設定）啟動壓蓋機；
2. 光電管動作說明：
（1）：壓蓋機前光電管
當光電管的發光被擋，信號ON，此信號連續3~5秒（可以設定）保持ON，表示瓶子擠滿，壓蓋機從45HZ（可
以設定）開始加速1HZ/S（加速度可以設定），加速5秒后（可以設定），判斷信號是否空瓶（光電管信號OFF，
此信號OFF連續保持5秒[可以設定]，表示空瓶），
如果空瓶為真，開始減速1HZ/S（減速度可以設定），5秒后
（可以設定）判斷空瓶信號是否消失：
如果消失，進入正常運行；
如果存在，繼續減速直到停機；
下次啟動必須等到瓶子信號ON到來時，以45HZ啟動（可以設定）；
如果空瓶為假，繼續加速直到60HZ（可以設定）；
如果既沒有連續保持ON，也沒有連續保持OFF，表示系統正常；
（2）：壓蓋機后光電管
1.計算傳送帶速度（瓶/分）；
2.累計生產的瓶數（可以清除）；
3.信號ON，表示堵瓶，{此信號連續3~5秒（可以設定）保持ON}，壓蓋機無條件停機，下次啟動需要堵瓶信號消失
；堵瓶信號消失，壓蓋機才能啟動！
4.信號OFF，表示空瓶，{此信號連續3~5秒（可以設定）保持OFF}，不處理；
5.壓蓋機后堵瓶優先級高于前堵瓶；
3. 傳送帶調速：
（1）：傳送帶在運行過程不能停機；最低速度保持30HZ，以上隨壓蓋機速度1：1跟蹤；
（2）：傳送帶停機需要人工停機；啟動需要人工啟動；
4.手動啟動時，系統固定速度，不做速度調整；
5.自動啟動時，系統自動調整壓蓋機速度；
6.復位按鈕用于變頻器故障復位和卡瓶時的復位；只有復位后，系統才能再次啟動；
7.停止按鈕用于系統正常停機；
8. 緊急停止按鈕用于系統無條件停機，并清除一切計算中間變量；
三：系統元件選擇：
PLC 采用臺達DVP32ES00R；
人機界面采用PWS1711CTN； 傳感器采用OMRON光電漫反射傳感器，并且四只并聯，以防止圓形酒瓶相
臨處得不到正確信號！如下圖：
四：電路圖：
如下圖：
電路采用PLC以RS485通訊控制變頻器的工作頻率，而啟停指令采用端子控制，這樣可以提高通訊速度，保證控制的連續性；
變頻器參數：
變頻器參數設定列表
代碼 壓蓋機 傳送帶
PR00
sp; 2 2 PR03 60 60
PR04 50 50
PR05 220 220 PR11 2 2
PR24 1 1
PR38 0 0
PR54 2 2
PR55 1.5 1.5
PR57 0 0
PR58 0 0
PR59 60 60
PR60 1 1 PR62 1.5 1.5
PR77 2 2
五：系統安裝控制柜結構：
如下圖：
為進一步縮小體積，系統全部安裝于一個控制箱，并嵌入生產線內部！
六：程序編寫：
人機界面部分：
以上為主要界面；
PLC程序：
七：安裝調試和應用效果：
調試應注意抗干擾處理，盡可能采用屏蔽線連接現場的傳感器；
1 電氣自動化控制技術分析
電氣自動化控制技術，能夠實現控制系統的自動化，提升工藝的運行水平。電氣自動化控制是一類新型的技術，核心是電子技術，可以大面積地應用到設備行業中。電氣自動化控制的技術能力高，通過不同技術的相互配合，實現電氣自動化的運行控制，而且自動化控制是電氣運行中的核心，保障生產的精確性和運行速率。電氣自動化控制能夠以少量程序控制多個變量，各個控制對象處于相互配合的狀態，提升了系統操作的水平，監督被控對象的運行過程，期間修正被控對象的運行狀態，使其具備準確、合理的運行方式。
2 電氣自動化控制技術的發展
2.1 智能化
電氣自動化控制技術下的產品、系統等，能夠根據指令智能化的完成操作，簡化操作服務的流程。智能化是電氣自動化控制技術的首要發展方向，正是由于智能化的要求，促使電氣自動化控制技術與信息技術、通訊技術相互融合，注重技術中的性能開發，體現技術控制的速率。
2.2 節約化
節約化發展，是指電氣自動化控制技術應用中實現了節能與環保。例如：電氣自動化控制技術在照明系統中的應用，其可輔助使用新能源，同時控制照明燈具的使用，延長燈具的使用壽命，既可以保障能源利用的效率，又可以提高照明設備的質量。
2.3 信息化
電氣自動化控制技術的信息化發展，改進了技術運行的方式，使電氣自動化中，以信息控制為基礎，引進互聯網、物聯網等理論，支持電氣自動化的控制運行。
2.4 統一化
電氣自動化控制技術拉近了各個行業之間的距離，融入各項技術的同時，朝向統一化的方向發展。在電氣自動化控制技術的作用下，行業間遵循相同的設計標準，使用方法、維護策略等，都逐步統一，在降低行業建設難度的同時，體現統一化發展的優勢[1]。電氣自動化控制技術的統一化發展，消除了行業之間潛在的發展矛盾，提升行業資源的利用效率，加快了信息傳輸、使用的速率。
3 電氣自動化控制技術的應用
3.1 工業
工業是應用最廣泛的行業，因為工業規模較大，對電氣自動化控制的需求大，所以我國積極推進電氣自動化控制技術在工業中的應用，致力于改善傳統工業的運營方式[2]。PLC是電氣自動化控制技術的主要元件，其為一項可編程邏輯控制器，以工業企業為例，分析PLC的應用。該工業為機械制造企業，基于PLC的電氣自動化控制技術，為機械制造系統提供了相關的控制，PLC根據機械制造的需求，編寫了操作指令和邏輯運算程序，簡化了機械制造生產系統的操作，而且PLC的準確度高，規避了該企業生產的誤差，實現了機械制造的自動化、信息化生產，PLC寫入編程后，控制了機械制造的過程，同時控制機械制造的參數，包括尺寸、溫度信息等，按照該企業機械制造的指令，構成閉環生產方式，優化機械制造的工藝流程，而且該企業在PLC中設計了PID模塊，通過PID子程序，準確控制PLC的內部編程，預防機械制造中出現問題。
3.2 交通業
電氣自動化控制技術在交通業中的應用，不僅體現在車輛運輸上，還表現在紅綠燈、監控系統等方面。車輛上的元件、器件等，基本都是電氣自動化控制技術的體現，提供專業的自動化控制，保障車輛通行的安全[3]。例如：電氣自動化控制技術在電子眼中的應用，代替警察執法，實現自動化的違章取證，電子眼監督交通系統中的車輛運行，抓拍違法行為，提交到交通局的操作系統內，減輕了交通執法的工作負擔，電氣自動化控制技術彌補了電子眼的缺陷，促使其可更準確、更快速、更清晰地實現抓拍取證，提升電子眼對交通運輸的監控能力，有效控制電子眼的運行，以免交通執法中出現漏洞。我國各地政府在交通業建設中，積極引進電氣自動化控制技術，完善交通監控體系，目前，測速器、屏顯等多個交通項目中，均涉及到電氣自動化控制技術的使用。
3.3 農業
農業是我國經濟發展的基礎支持，為了推進農業的生產，引入電氣自動化控制技術，全面建設智能農業，加快農業機械化的發展速度。以某地區農業中的大棚種植為例，分析電氣自動化控制技術的應用。該地區傳統的大棚種植，是根據農民種植經驗分配工作，一旦控制不好溫度、濕度，即會影響大棚種植的經濟效益。研究人員將電氣自動化控制技術引入到大棚種植內，以育秧大棚為對象，構建智能控制系統，大棚內安裝不同屬性的無線傳感器，專門收集大棚內的環境參數，如：光照、含水量等，進行自動化的信息采集，傳感器采集的信號傳輸到控制中心，比對標準的參數指標，種植人員掌握大棚育秧的實際情況，同時根據對比結果調節大棚內的環境，遠程控制特定的設備。該大棚內部安裝了高清視頻，同樣接入到控制中心，種植人員可以隨時查看育秧的狀態，電氣自動化控制技術的應用，輔助構建管理平臺，劃分為四個功能模塊，分布是傳感采集、視頻監控、智能分析和遠程控制，整體控制育秧大棚的生長環境，為幼苗的培育提供優質的環境。
3.4 服務業
人們對服務業的需求非常大，目的是方便人們的日常生活，特別是在電子產品上，更是體現出服務業對電氣自動化控制技術的需求。生活中的電子產品，大多應用了電氣自動化控制技術，如：智能手機、ipad、跑步機等，表明電氣自動化對服務業市場的推進作用[4]。近幾年，電氣自動化控制技術的應用，由服務業的電子產品，逐步轉型到企業內，例如：餐飲服務中的“機器換人”概念，餐廳內，機器人取代人工服務，提供點菜、傳菜等服務，機器人是餐飲業的發展趨勢，表明電氣自動化控制技術的重要性，此項技術在“機器換人”中，起到自動化的控制作用，是機器人開發中不可缺少的技術。
4 結束語
電氣自動化技術的發展和應用，表明了該項技術在行業運營中的重要性，滿足我國社會行業建設的基本需求。根據電氣自動化控制技術的應用，落實發展策略，充分發揮電氣自動化控制技術的潛力，保障其在未來的應價值。電氣自動化控制技術的發展和應用，必須符合現代企業的需求，由此才能規范控制技術的實踐應用。
參考文獻
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[2]吳琦.煤礦電氣自動化控制技術中單片機的應用[J].硅谷，2015，3：118+120.
論文摘要：網絡與控制的學科交叉研究與產品的研發是我們面臨的一個機遇與挑戰。在網絡控制系統和網絡的控制中都有不少問題可研討。
二十年前,面對計算機與控制交叉發展的機遇與挑戰,中國計算機學會工控機專委會(其前身:中國電子學會電子計算機專業委員會工業計算機學組)誕生。二十年后的今天,我們又面臨新的機遇與挑戰,其特征之一就是,信息科學技術快速發展所引發的計算網絡與控制科學技術的交叉發展,本文簡稱為“網絡控制”對此#已有不少論述。本文只是簡要討論一些看法。
1網絡控制的機遇
近年來信息科學技術與信息產業的發展十分迅猛，新思想、新技術相繼問世，網絡方面的新技術和產品迅速進入市場。而在經歷一個大發展后，自動化及控制理論在其發展中也出現一此“困惑”，各國均十分關注自動化科學與技術面臨的機遇與挑戰。1986年IEEE與美國國家基金委專家高峰會發表“對控制的挑戰”一文;1990-1993年IFAC組織了“控制在工業中的應用而臨計算機的挑戰”調研……我國也十分重視這個問題:1999年宋健在IFAC大會報告:21世紀的控制;2002年中國國家自然科學基金委召開“中國自動化領域發展戰略高層學術討論會”在這此討論中，信息的控制、網絡技術對控制的沖擊等都是一個議題。維納《控制論》一書的副標題是:“關于在動物和機器中控制和通信的科學”;而在《控制論》第一版序言中他又指出“如果一門新的科學學科是真正有生命力的，它的引人興趣的中心就必須而且應該隨著歲月而轉移……因此，控制論學家應該繼續走向新的領域，應該把大部分注意力轉移到近十年發展的新的思想上去……”。從歷史上看，控制與通信確實是相互依存交叉發展的，而當今在“網絡的連通性無所不在”的形勢下，我們確有必要討論網絡對控制的挑戰是什么，信息的控制或網絡控制是否應該列為一個“引人興趣的中心”。
“網絡控制”的提法早已有過，而對其內涵與外延井不十分統一，我們覺得網絡控制泛指通信網絡與控制科學技術的交叉以及相應的產品。主要包括兩個方面的內容，網絡化系統的控制與管理，網絡主要是做為技術手段或環境#而控制對象是傳統的對象（如電機、化工過程、航天……）也包括交通服務等系統。本文簡稱為”網絡化控制”"網絡系統本身的控制與管理。信息與網絡成為控制的對象，而采用控制的手段來滿足用戶的要求。本文簡稱為“網絡的控制”。這也可以說是從兩個視角來研究網絡控制。我們在網絡控制的這兩個視角上都面臨機遇與挑戰，前者延伸了諸如數字控制。計算機控制等的概念，而后者則延伸了電機控制，機床控制等的概念。
2網絡化系統與網絡化控制
網絡化系統及網絡化控制有多種提法，如TelematicSys-terns，NetworkedSystems，NetworkedControlSystems(NCS)，IntegratedCommunicationandControlSystems(ICCS通信與控制系統)等，其內涵各有所側重，但有共同點:是依靠網絡(主要是計算機網絡)組成的分布式系統;具有資源共享、集成自動化、協調下作等特點，從應用角度可包括:網絡化控制、網絡化制造、電子政務、電子商務、數字家庭、大型電網、城市交通、軍事上的41SR指揮、控制、通信、計算機以及情報、監視、偵察)等。可以是下業對象也可以是服務業或其他對象。
網絡化控制系統中的網絡一般是大范疇的企業網絡，從功能層次上可包括企業網的外聯網[xtranet，企業內聯網Intranet,控制網、傳感網等，從網絡類型上也可以說包括因特網、無線移動通信、以太網、現場總線與工業以太網、傳感器網絡等網絡技術在控制領域的’泛且深入的應用，必然引起網絡與控制交叉學科的發展，或者引起ThomasKahn在“TheStrutureofScientificRevolutions”中指出的在控制領域的范例轉移(ParadigmShift)或出現從連續時間控制理論到離散時間控制理論的發展。
網絡化控制與管理系統，可以不同程度地實現各層次自動化系統的集成使企業在企業協作、資源共享、提高效率、增強市場競爭能力等方面得到好處;同時，網絡的引入必然帶來信息傳輸時延，延時的抖動信息(數抓包)去失等問題，也必將引發一此研究課題，包括:網絡化控制系統體系結構，網絡環境下復雜系統的集成優化控制;基于連續時間和基于事件控制理論(在網絡化控制系統中的)的應用與發展;各種網絡化應用系統的建模與分析;基于網絡計算和網絡存儲的分布控制;網絡化系統的信息女全，現場總線，工業以太網，傳感器網絡等等，從某種意義說工業控制計算機系統的發展必須定位于網絡環境下，從網絡控制著手。
3網絡的控制與答理
網絡的控制，基于網絡的控制(Network一BasedControl)或網絡空間中的控制問題是自接涉及到網絡木身的控制問題，這里控制的對象是信息、數抓、網絡……。在自動化科學發展的歷史中，自動控制的對象是不斷發展變化的，這種發展體現了自動化科學理論與實際相結合，學科交叉和與時俱進的特性，從某種意義上說控制論的著眼點是信息與控制或信息的控制而網絡的控制是信息的控制中的重要內容。
網絡的控制或基于網絡的控制系統在資源共享提高網絡服務質量，實現集成自動化和整體優化以及和諧人機協調等方而都有優勢或潛力;由于網上的傳輸時延，數抓包去失，以及用戶對網絡服務質量的不同需求等，引出了網絡的控制中一系列研究課題。涉及相關的協議，系統的控制策略，穩定性、魯棒性、算法的收斂性以及控制系統產品化等問題。
以復雜媒體網絡的控制為例，復雜媒體可視為一個廣義的系統，其所究內容包括信息結構、復雜媒體的管理.、服務質量(QOS)控制，流量控制等。例如，在流媒體系統中，可以利用自適應等控制策略使用戶在不同的網絡環境卜享受到盡可能好的QoS保證。
1999年，木尼迪克特(Bendidt)提出了“網絡空間”（Cyberspace)的概念，稱這種“由計算機支持，由計算機進入和由計算機產生的全球網絡化，是多維度的，人造或‘慮擬’的真實。它是真實的，每一臺計算機都是一個窗口;它是慮擬的，所看到的或所聽到的既不是物質也不是物質的表現，相反它們都是純粹的數抓或信息組成的”。可以說，它是介于慮擬和現實之間的特殊空間，即“網絡空間”，由此而可能發展網絡科學。網絡空間有許多控制和答理問題，有人稱之為“慮擬控制”或網絡的控制。近年來，關于下一代互聯網、智能網、網格等的討論也較多，網格（Grid)一般認為是繼傳統因特網、Web之后的第三代因特網其主旨是實現互聯網上所有資源的全而連通，在氣象、能源、教育以及企業信息化中都有廣’泛應用。美國《福布斯特》雜志預期網格技術到2020年將產生年產伯20萬億美元的大下業。在網格中分布資源管理與控制、資源共享、網格監控以及系統女全等方而的研究都是受人關汁的四。有人建議，在網格的體系上要體現服務第一，協議第一的觀念。另外，在下一代網關中，可能會將大部分控制功能(呼叫控制、接入控制、資源控制、服務質量控制等)統一交由一個控制層來完成。可見，網絡的控制及管理.是日益受到重視，控制的一此基本概念，控制策略和控制理論不能簡的一地搬用到網絡的控制中，但應可以在網絡的控制中得到發展。
以網絡為控制對象的網絡控制所要解決的主要是用戶對網絡各種服務質量:需求與網絡資源間的矛盾與協調。從信息傳送結構上講，可以在核心網上增強控制功能;也可以在邊緣網上引入系統與控制的方法。在這此系統建模與分析中，多會遇到系統規模大、異構件、時變性、人機協調、隨機性等問題、在已見的一此研究成果中，排隊論、小波分析、自適應、神經網絡、混雜系統等理論與方法都有應用。在因特網或非實時局域網的控制系統中，離散控制時間的確定性或定常性已不存在，要發展網絡控制理論或改造經典的方法或按離散事件動力學考慮新途徑，學科交叉研究勢在必行。
4對下控機系統及專委會工作的一此思考
二十年前，在個人計算機(PC)技術成熱并大舉進入市場之際，我們成立了工業控制計算機專業委員會，在學術交流、產品研發等方面做了許多工作，得到了廣泛的認可。當前，信息網絡迅速發展，而對網絡控制等的機遇，工控機系統的研發人員應多交流討論。各種工控機系統，現場總線、工業以太網，分布控制系統，傳感器仍是工業自動化與下控機的主要課題，而網絡控制的機遇與挑戰也是專委會需認真思考的:
1)當前，我國在網絡化控制(網絡化系統，網絡化制造……)方面的研究與產品研發已有一此成果，尚待深入與普及;而在網絡的控制方而的研究下作剛剛開始。我們可能需要在理論探索、技術研究以及協議（標準)制定、產品研發等層面上挑戰網絡控制的機遇。
2)需要面對網絡控制的挑戰，加強計算機、通信網絡、自動控制等學術交叉性的研討，可與兄弟專委會聯合組織。計算機、通信網絡、自動控制等不同專業背景的人員在從事網絡控制這類學科交叉研究中，往往有不同的思路、視角、方法或切入點，其成果也各有特色。多交流互補是大有益處的。