自动控制系统案例分析资料
DCS控制系统设计案例分析
实例2：
评判标准
实例3：
评判标准
实例4：
评判标准
实例5：
评判标准
测试8：20分
8）验证控制参数的整定能力，20分
将自动投入，改变控制定值置-80Pa，查看系统是否在45秒内能够控制0Pa～160Pa之间，得10分。
将 自 动 投 入 ， 改 变 控 制 定 值 置 - 8 0 Pa， 查 看 系 统 是 否 在 3 0 min 内 能 够 控 制 30Pa～-1300Pa之间，得20分。
实例1：
题目：
某600MW发电机组的锅炉是亚临界中间一次再热控制循环汽包炉，锅 炉采用平衡通风的方式。配备两台轴流式引风机，通过调节可调动叶 来控制锅炉的炉膛负压，控制策略采用负压偏差PI调节加送风指令做 前馈信号的单回路配前馈的控制模式。在某次机组期间，决定配套实 施脱硫工程（FGD），系统配置一台轴流式增压风机用来克服烟气流经 FGD系统的压力损失。通过调节增压风机动叶的开度，将增压风机入口 处的烟气静压控制在一定值（-180Pa），增压风机动叶自动控制策略 采用控制偏差PI调节加总风量做前馈信号的单回路配前馈的控制模式; 当引风机跳闸触发RB时，为确保系统的稳定，增压风机动叶自动控制 应设计相应的超弛逻辑，并撤出自动，投手动控制。请根据题意的要 求，设计增压风机动叶自动控制逻辑，并根据系统特性，整定相关控 制参数，使其控制性能能够满足控制要求。
PT0002 炉膛负压3：PT0003 相关开关量信号清单： 引风机RB触发ZS1001 叶开度信号坏质量：ZS1000 烟气静压1信号坏质量：ZS1002 烟气静压2信号坏质量：ZS1003 烟气静压3信号坏质量：ZS1004 引风机A电流信号坏质量：ZS1005 引风机B电流信号坏质量：ZS1006
DCS系统在建筑施工中的应用案例分析
DCS系统在建筑施工中的应用案例分析随着科技的不断发展和技术的日益成熟，越来越多的新技术开始应用于建筑施工中，其中之一就是DCS(分布式控制系统)。
DCS系统可以对建筑施工过程中的各个环节进行智能化管理和控制，提高施工效率和质量。
本文将以几个具体案例，来分析DCS系统在建筑施工中的应用效果。
案例一：建筑物供水系统控制某高层建筑施工过程中，供水系统的控制是一个非常重要的环节。
传统的供水系统需要人工操作，工作量大且容易出错。
而通过DCS系统的应用，可以实现对供水系统的自动化控制。
DCS系统可以实时监测水压、水位、水温等参数，并通过操控设备完成水泵的启停、水阀的开关等控制动作。
这不仅节省了人工成本，而且可以提高供水系统的安全性和稳定性。
同时，DCS系统还可以记录和分析历史数据，为维护和优化供水系统提供参考。
案例二：智能化能源管理在建筑施工中，能源管理是一个重要而复杂的问题。
传统的能源管理方式往往需要人工操作，且效率较低。
而引入DCS系统后，可以实现对建筑能源的智能监测和管理。
通过DCS系统，可以实时监测建筑物各个区域的能耗情况，及时发现并解决能源浪费的问题。
同时，DCS系统还可以将能源管理与其他系统集成，如空调系统、照明系统等，从而实现能源的综合管理和优化。
案例三：智能化安全监控建筑施工中的安全问题一直备受关注，而DCS系统的应用可以大大提高施工现场的安全管理水平。
通过DCS系统，可以实时监控施工现场的各个参数，如温度、湿度、火焰、气体浓度等，一旦发现异常情况，系统会自动发出警报并采取相应的措施。
而这些措施可以包括自动关闭阀门、切断电源等。
通过DCS系统的应用，可以大幅提高施工现场的安全性和稳定性，减少事故的发生。
结论：综上所述，DCS系统在建筑施工中的应用具有明显的优势和效果。
无论是供水系统的控制、能源管理还是安全监控，DCS系统都可以提高施工效率、优化资源利用以及保障施工安全。
随着科技的进一步发展，DCS系统在建筑施工中的应用将会得到更加广泛的推广和应用。
自动控制系统案例分析
北京联合大学实验报告课程（项目）名称：过程控制学院：自动化学院专业：自动化班级：0910030201 学号：2009100302119 姓名：张松成绩：2012年11月14日实验一交通灯控制一、实验目的熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，掌握交通灯控制的多种编程方法，掌握顺序控制设计技巧。
二、实验说明信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，按以下规律显示：按先南北红灯亮，东西绿灯亮的顺序。
南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒；到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。
到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。
东西红灯亮维持25秒，南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。
同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮……如此循环，周而复始。
如图1、图2所示。
图 1图 2三、实验步骤1．输入输出接线输入SD 输出R Y G 输出R Y G I0.4 东西Q0.1 Q0.3 Q0.2 南北Q0.0 Q0.5 Q0.42.编制程序，打开主机电源编辑程序并将程序下载到主机中。
3.启动并运行程序观察实验现象。
四、参考程序方法1：顺序功能图法设计思路：采用中间继电器的方法设计程序。
这个设计是典型的起保停电路。
方法2：移位寄存器指令实现顺序控制移位寄存器位（SHRB）指令将DATA数值移入移位寄存器。
S_BIT指定移位寄存器的最低位。
N指定移位寄存器的长度和移位方向（移位加=N，移位减=-N）。
SHRB指令移出的每个位被放置在溢出内存位（SM1.1）中。
该指令由最低位（S_BIT）和由长度（N）指定的位数定义。
方法3：利用定时器实现思路：利用多个定时器逻辑组合实现控制时序。
五、思考题1．实验中遇到的问题？如何解决的？2．对单一顺序控制—交通灯控制的几种实现方法技巧进行总结。
电气工程与自动化专业的实践案例分析
电气工程与自动化专业的实践案例分析在电气工程与自动化专业的学习过程中，实践案例分析是非常重要的一部分。
通过对实际案例的分析和学习，可以帮助学生更好地理解和掌握所学的理论知识，并能将其应用于实际工程项目中。
本文将以几个实践案例为例，进行分析和讨论。
案例一：电力系统故障分析在电力系统运行中，故障是难免的。
对电力系统故障进行分析和排除是电气工程师的重要任务之一。
一个实际案例是某个地区的变电站突然停电，导致供电中断。
通过对该案例进行分析，发现停电的原因是变电站的断路器损坏，导致无法正常接通电力。
通过及时更换断路器，恢复了供电。
案例二：自动化控制系统优化自动化控制系统在工业生产中起着至关重要的作用。
通过对自动化控制系统进行优化，可以提高工业生产效率和质量。
一个实际案例是某个工厂的生产线出现了频繁的停机和故障，导致生产效率低下。
通过对该案例进行分析，发现是控制系统的参数配置不合理，导致了系统的不稳定性。
通过重新配置参数和优化控制策略，成功解决了停机和故障问题，提高了生产效率。
案例三：智能家居系统设计智能家居系统是现代家庭生活的趋势之一，通过对家居系统进行智能化设计和控制，可以提高家庭生活的便利性和舒适度。
一个实际案例是某个家庭的智能家居系统设计，包括灯光、窗帘、安防等方面的控制。
通过对该案例进行分析，设计了一个集成控制系统，实现了一键操作灯光、窗帘和安防等功能，提升了家庭生活的便利性和安全性。
通过以上的实践案例分析，我们可以看到电气工程与自动化专业的实践应用非常广泛，涉及到电力系统、智能控制等多个领域。
通过对实际案例的分析和学习，不仅可以加深对理论知识的理解，还能培养学生解决实际问题的能力和思维方式。
在实践案例分析中，学生需要运用所学的理论知识，结合实际情况，进行问题的诊断和解决。
这不仅需要熟练的技术操作和实践经验，还需要学生具备良好的团队合作能力和创新思维能力。
因此，电气工程与自动化专业的实践案例分析既是对学生知识掌握的考验，也是对学生综合素质的培养。
DCS和PLC实现、设计案例分析
DCS和PLC实现、设计案例分析04083134 张晓辉一、DCS控制系统A）DCS控制系统：DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。
即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。
首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。
由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。
对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。
这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。
因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（bps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。
系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。
为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。
这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。
在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。
PLC在车辆控制系统中的应用案例分析
PLC在车辆控制系统中的应用案例分析随着科技的不断发展，计算机在各个领域的应用已经成为了不可或缺的一部分。
在汽车行业中，计算机技术的应用也越来越广泛。
PLC （可编程逻辑控制器）作为一种重要的自动化控制设备，已经在车辆控制系统中得到了广泛的应用。
本文将通过分析并介绍几个PLC在车辆控制系统中的应用案例，来说明PLC在此领域的重要性和实际效果。
一、发动机控制系统发动机作为车辆的核心部件，其稳定运行对车辆性能和安全性有着直接的影响。
而PLC在发动机控制系统中的应用，能够提供更精确、更高效的控制和监测功能。
通过传感器获取发动机的工作状态信息，PLC可以根据预设的逻辑控制算法，实时调整喷油、点火时机等参数，以达到最佳的燃烧效果和燃油利用率，从而提高发动机的性能和经济性。
二、制动系统车辆制动系统是保证行车安全的关键部分。
PLC在制动系统中的应用主要体现在防抱死制动系统（ABS）和电子稳定控制系统（ESP）上。
通过对制动踏板力度、车轮转速、转向角度等参数的实时监测和分析，PLC可以根据预设的控制算法，实现快速响应和智能调节制动力度，避免车轮抱死，提高制动效果，从而提高车辆的安全性能。
三、空调系统车辆的空调系统在不同的环境条件下要求能够自动控制温度和湿度，以提供舒适的乘坐环境。
而PLC在空调系统中的应用，则能够实现更精确、更智能的控制功能。
通过传感器获取车内外的温度、湿度等信息，PLC可以根据预设的控制算法，调节制冷、制热和循环风量等参数，以达到所需的舒适度，提高乘坐体验。
四、车载娱乐系统随着消费者对汽车娱乐体验的要求不断提高，车载娱乐系统已经成为了车辆的常见配置。
PLC在车载娱乐系统中的应用可以使整个系统更加智能化和自动化。
通过PLC的控制，可以实现多媒体音响、导航、蓝牙连接等功能的集成和控制。
同时，PLC还能够根据不同的驾驶模式或乘客需求，自动选择音响效果、导航路线等，提供个性化的娱乐体验。
综上所述，PLC在车辆控制系统中的应用案例有着显著的效果和重要的意义。
完整的自动控制系统案例的工作过程
完整的自动控制系统案例的工作过程自动控制系统是一种通过对输入信号进行处理和分析，并根据预设的规则和条件，自动地对输出信号进行调节和控制的系统。
它广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理和家庭电器等领域。
下面以一个温度控制系统为例，介绍自动控制系统的工作过程。
一、系统定义与目标设定在开始设计一个自动控制系统之前，我们需要明确系统所要实现的目标，即需要控制的变量或参数。
在这个温度控制系统中，我们希望能够控制一个房间的温度在一个合适的范围内。
二、系统建模与传感器选择在构建一个自动控制系统之前，我们需要对系统进行建模，即将系统抽象成一个数学模型。
对于温度控制系统，我们可以将房间温度作为系统的输入，将加热器的控制信号作为系统的输出。
接下来，我们需要选择合适的传感器来捕捉房间的温度。
三、传感器信号采集与处理选定了传感器后，我们需要将传感器与数据采集系统相连接，以实时地获取房间温度的数据。
采集到的数据需要进行处理，例如进行滤波和校正，以提高数据的准确度和稳定性。
四、控制算法设计与参数调节根据系统的数学模型和设定的目标，我们需要设计一个控制算法。
在温度控制系统中，我们可以采用比例-积分-微分（PID）控制算法。
这个算法根据当前的误差和误差的变化率，计算出一个控制信号，来调节加热器的功率。
在设计控制算法时，我们还需要调节控制算法的参数，例如比例、积分和微分增益，以提高控制系统的性能。
五、执行器控制与反馈控制信号计算完毕后，我们需要将控制信号发送给执行器，即加热器。
执行器将根据接收到的控制信号，调节加热器的功率。
在执行器输出信号的过程中，我们需要实时地监测系统的反馈信号，如房间温度的变化。
这时，我们可以通过反馈信号来验证控制算法的性能，并进行必要的调整。
六、系统性能评估与优化经过一段时间的运行，我们可以对自动控制系统的性能进行评估。
我们可以根据系统的响应速度、稳定性和精度等指标，来评估系统的性能是否满足要求。
如果系统的性能不理想，我们可以根据评估结果对控制算法进行优化，例如调整控制算法的参数，或者采用其他更复杂的控制策略。
DCS在风电行业中的应用案例解析
DCS在风电行业中的应用案例解析随着可再生能源的快速发展，风电作为清洁能源之一在全球范围内得到了广泛的应用与推广。
而在风电发电过程中，为了确保风机的运行安全和高效性，需要借助先进的自动控制系统。
本文将围绕DCS （分散控制系统）在风电行业中的应用案例展开论述，并分析其在风电行业中的关键作用。
一、风电发电系统的自动控制需求风电发电系统是一个高度复杂且动态变化的过程，其中包括风机、电力转换装置、电网连接装置等多个关键组件。
这些组件的协调运行对于提高风电系统的整体效率和可靠性非常重要。
而传统的集中式控制系统在应对复杂多变的风电系统时存在一些问题，如控制信号传输延迟、容量限制等。
因此，引入DCS作为风电发电系统的自动控制系统可提供更高效、可靠的控制方案。
二、DCS在风电行业中的应用案例1. 风机控制系统优化通过DCS，可以实现对风机控制系统的优化配置，将控制模块分散在各个风机上，从而实现对风电场中多个风机的同时控制和协调。
这样的设计方案不仅可以提高风机的运行效率，还可以减少能源消耗，并降低故障率，延长设备寿命。
2. 告警与故障监测通过DCS系统的实时监测与数据采集功能，可以对风电场中的各个关键组件进行全面监测与故障诊断。
一旦出现异常情况或设备故障，DCS系统会自动发出告警信息，并即时采取相应的应对措施，如自动切换备用设备、通知维护人员等。
这样的智能监控系统大大提高了风电发电系统的可靠性和设备的可用性。
3. 数据管理与分析DCS系统还具备强大的数据管理与分析能力，可以对风电系统中的大量运行数据进行采集、存储和分析。
通过对数据的深度挖掘，可以发现潜在的问题和优化空间，提升整个风电系统的效率。
同时，数据管理还可以为风电场的运营决策提供有力的支持。
三、DCS系统在风电行业中的关键作用1. 提高风电系统的可靠性DCS系统能够实现全面监测和故障诊断，及时发现和解决风电系统中的问题，从而降低故障率并提高系统的可靠性。
自动控制技术在冶金工业中的应用案例
自动控制技术在冶金工业中的应用案例随着科技的发展和进步，自动控制技术在各个行业中得到了广泛的应用。
冶金工业作为一项重要的基础产业，也不例外。
本文将探讨自动控制技术在冶金工业中的应用案例，并分析其带来的好处和挑战。
一、自动化铁矿石处理系统在冶金工业中，铁矿石是一种重要的原材料。
传统的铁矿石处理需要大量的人力和时间，而自动化铁矿石处理系统的应用能够显著地提高生产效率和质量稳定性。
以某铁矿石加工厂为例，他们引入了一套自动化铁矿石处理系统。
该系统通过传感器、监控设备和计算机控制模块等组成，能够实时监测和控制铁矿石的加工过程。
一旦发现异常情况，系统会自动进行调整，使得生产过程更加精确和稳定。
这套系统的应用不仅大幅提高了加工效率，还能够准确控制铁矿石的质量。
由于人为因素的排除，产品质量稳定性得到了极大的提升。
此外，该系统还能够远程监控和管理，减少了人力资源的浪费。
二、自动化炼钢过程控制在冶金工业中，炼钢是一项关键而复杂的工艺。
传统的炼钢过程需要大量的人工干预和监测，容易受到人为因素的影响，同时也存在安全隐患。
而通过引入自动控制技术，可以实现炼钢过程的自动化和智能化。
以某钢铁厂为例，他们应用了自动化炼钢过程控制系统。
该系统通过传感器和控制器等组件，实现对炉温、炉压等参数的实时监测和控制。
通过自动化的控制系统，可以实现炼钢温度的精确控制，提高炼钢的效率和稳定性。
使用自动化控制系统还能够减少工人的接触和暴露在高温高压环境中的时间，降低了工人的劳动强度和安全风险。
同时，系统还能够对炉温和炉压等参数进行大数据分析，从而优化炼钢工艺，提高产品质量。
三、自动化物流输送系统在冶金工业中，物流输送是一个重要的环节。
传统的物流输送过程需要大量的人工操作和协调，容易出现错误和延误。
而通过引入自动控制技术，可以实现物流输送过程的自动化和智能化。
以某冶金企业为例，他们引入了一套自动化物流输送系统。
该系统通过物流传感器、自动搬运机器人等设备，实现对物料的自动搬运和分拣。
“自动控制系统案例分析”课程教学方案的设计
围绕 培养 目标 ，合 理 设 计 教 学 方 案 ，真 正 做 到 理论 与 实际 的有机结 合 ，才 能为 学 生从 事 自动 控 制 系统 相关 的技 术工作 打下 坚实 的基 础 。
［收 稿 日期 ］ ２００９一Ｏ１一ｌ４ ［作 者 简 介 ］ 任 俊 杰 （１９７２～ ），女 ，河 北 石 家 庄 人 ，北 京 联 合 大 学 自动 化 学 院 讲 师 ，硕 士 ，研 究 方 向 为 自动控 制 、控 制 网 络 、现 场 总 线 技 术 。
８８
北 京 联 合 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ）
础 。
［关键 词 ］ 教 学方 案 ；案例分 析 ；自动控 制 系统 ［中图分类 号 ］ Ｇ ６４２．４ ［文献 标识 码 ］ Ａ ［文章 编 号 ］ １００５．０３１０（２００９）０３—００８７—０３
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｓｃｈｅｍ ｅ ｉｎ Ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃａｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ
任 俊 杰 ，王 克 明 ，李 红 星
（北 京联 合 大 学 自动 化 学 院 ，北 京 １００１０１）
［摘 要 ］ “自动控 制 系统案 例 分析”是 自动 化 专业本 科 学生 的专 业课 程 ，具有 明显 的综合 性 和 实践性 的特 点。通 过对 自动控 制 系统 的知 识 结 构和 该课 程 的教 学 目标 的 分析 ，进 行 了教 学 内容 的优 化整 合 ，加 强 了应 用能 力的培 养 。教 学 中采 用 多种教 学 方式 来激 发 学生举 一 反 三 ，学 以致 用 ，有 效地 提 高 了教 学效 果 ，为将 来 的 工 作 打 下 坚 实的 基
自动控制系统案例分析资料
北京联合大学实验报告课程（项目）名称：过程控制学院：自动化学院专业：自动化班姓级：名：0910030201张松学成号：2009100302119绩：2012 年11 月14 日实验一交通灯控制一、实验目的熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，掌握交通灯控制的多种编程方法，掌握顺序控制设计技巧。
二、实验说明信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，按以下规律显示：按先南北红灯亮，东西绿灯亮的顺序。
南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持 20秒；到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。
到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。
东西红灯亮维持25秒，南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。
同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮……如此循环，周而复始。
如图1、图2所示。
图1图2三、实验步骤1．输入输出接线输入SD输出R Y G输出R Y G I0.4东西Q0.1Q0.3Q0.2南北Q0.0Q0.5Q0.42.编制程序，打开主机电源编辑程序并将程序下载到主机中。
3.启动并运行程序观察实验现象。
四、参考程序方法1：顺序功能图法设计思路：采用中间继电器的方法设计程序。
这个设计是典型的起保停电路。
方法2：移位寄存器指令实现顺序控制移位寄存器位（SHRB）指令将DATA数值移入移位寄存器。
S_BIT指定移位寄存器的最低位。
N指定移位寄存器的长度和移位方向（移位加=N，移位减=-N）。
SHRB指令移出的每个位被放置在溢出内存位（SM1.1）中。
该指令由最低位（S_BIT）和由长度（N）指定的位数定义。
方法3：利用定时器实现思路：利用多个定时器逻辑组合实现控制时序。
五、思考题1．实验中遇到的问题？如何解决的？2．对单一顺序控制—交通灯控制的几种实现方法技巧进行总结。
水厂自动化控制系统
水厂自动化控制系统水厂自动化控制系统是一种集自动化技术、电气技术和信息技术于一体的系统，用于实现水厂的自动化运行和控制。
该系统通过采集、传输、处理和控制水厂的各项数据和参数，实现对水厂设备和工艺过程的自动化控制，提高水厂的生产效率和运行安全性。
一、系统架构水厂自动化控制系统普通由以下几个主要组成部份构成：1. 传感器和执行器：用于采集水厂各个环节的数据和参数，如水位、流量、压力、温度等，并控制执行器的运行，如阀门、泵等。
2. 数据采集与传输模块：负责将传感器采集到的数据进行处理和传输，将数据传输到上位机或者控制中心。
3. 控制中心：通过上位机或者工控机等设备，对水厂的设备和工艺过程进行监控和控制。
控制中心可以实现对水厂的远程监控和控制，提高运维效率。
4. 数据存储与管理系统：用于存储和管理水厂的历史数据和运行记录，为后续的数据分析和决策提供支持。
5. 用户界面：为操作人员提供友好的界面，实现对水厂自动化控制系统的操作和监控。
二、系统功能1. 实时监测：水厂自动化控制系统能够实时监测水厂各个环节的数据和参数，如水位、流量、压力、温度等，及时发现异常情况。
2. 远程控制：通过控制中心，可以远程对水厂的设备和工艺过程进行控制，如远程开关阀门、启停泵站等，提高运维效率。
3. 故障诊断与报警：系统能够对水厂设备和工艺过程进行故障诊断，并及时发出报警信号，提醒操作人员进行处理。
4. 数据分析与决策支持：系统能够对水厂的历史数据进行分析和处理，为管理人员提供决策支持，优化水厂的运行和管理。
5. 安全保护：系统具备安全保护功能，能够防止非法入侵和数据泄露，确保水厂的运行安全性。
三、系统优势1. 提高生产效率：水厂自动化控制系统能够实现对水厂设备和工艺过程的自动化控制，减少人工干预，提高生产效率。
2. 降低运维成本：系统能够实现对水厂的远程监控和控制，减少人员巡检和维护成本。
3. 提高运行安全性：系统能够实时监测水厂的运行状态，及时发现异常情况，并通过报警系统提醒操作人员处理，提高运行安全性。
自动控制系统案例分析案例四恒压供水控制
HL7 HL8 YV2 KA V1
输出信号分配表
名称 1泵工频运行接触器及指示灯 1泵变频运行接触器及指示灯 2泵工频运行接触器及指示灯 2泵变频运行接触器及指示灯 3泵工频运行接触器及指示灯 3泵变频运行接触器及指示灯
(3) 三台泵根据恒压的需要，采取“先启先停”的原则接入 和退出。
(4) 在用水量小的情况下，如果一台泵连续变频运行时间超 过3h，则需切换到下一台泵，具有“倒泵功能”，避免某 一台泵工作时间过长。
主电路
代码 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6
名称 1泵工频运行接触器 1泵变频运行接触器 2泵工频运行接触器 2泵变频运行接触器 3泵工频运行接触器 3泵变频运行接触器
功能 压力实际值 压力设定值 PID计算值
比例系数 采样时间 积分时间 微分时间 变频器运行频率下限值 生活供水频率上限值 消防供水频率上限值 实际运行频率值 变频工作泵的泵号 工频运行泵的总台数 倒泵时间存储器
器件地址 T33/T34/T39
T37/T38 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M2.0 M2.1 M2.2 M3.0 M3.1
地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
控 制 电 路
主机单元 CPU224
模拟量单元 EM235
输入信号分配表
代码 SA SLL SLH UP
名称 手动/自动转换开关 水池水位下限信号 水池水位上限信号
模拟量输入
地址 I0.4 I0.1 I0.2 AIW0(MW10)
代码
加泵流程图
控制系统的案例分析：分享典型控制系统的案例分析和经验总结
控制系统的案例分析：分享典型控制系统的案例分析和经验总结引言你是否经历过在生活中遇到一些需要控制和管理的系统？也许是你的家庭电器，也许是你的汽车，亦或是你的个人健康管理系统。
这些系统背后都有一套控制系统，它们通过传感器、执行器和算法来实现对系统的控制和调节。
在本文中，我们将分享一些典型的控制系统案例分析，并总结经验教训，帮助读者更好地理解控制系统的原理和应用。
什么是控制系统？在深入研究案例分析之前，让我们先来了解一下什么是控制系统。
简而言之，控制系统是一个将输入转换为输出的系统，其目标是通过控制输入来达到所期望的输出。
它由三个主要部分组成：传感器、控制器和执行器。
传感器用于感知系统的状态和环境，控制器根据输入信号制定决策并发送控制信号，而执行器根据控制信号来执行相应的动作。
控制系统的主要目标是通过实时监测和调节来保持系统的稳定性、准确性和可靠性。
在下面的案例分析中，我们将详细介绍一些具体的控制系统案例，以帮助读者更好地理解这些概念。
案例分析1：家庭温控系统假设你在冬天里呆在一个没有温控系统的房子里，你会感觉到室内温度的不断下降，直到让你感到不适。
现在，让我们来看看一个控制系统是如何帮助我们维持室内温度的。
传感器首先，我们需要一个传感器来感知室内的温度。
我们可以使用一个温度传感器，它能够实时地检测室内温度并将数据传输给控制器。
控制器控制器是整个系统的决策中枢。
基于传感器提供的数据，控制器可以判断室内温度是否过低，并决定是否需要加热。
如果室内温度低于预设值，控制器将发送控制信号给执行器。
执行器在这种情况下，执行器可以是加热器。
当控制信号被发送给加热器时，它将开始加热室内空气，使室温升高。
反馈机制为了保持室内温度的稳定，我们还需要一个反馈机制。
一种常见的做法是将室内温度传感器的数据再次传输给控制器，控制器可以根据实际温度和目标温度之间的差异来调节加热器的功率。
通过这种控制系统，我们可以保持室内温度在一个舒适的范围内，使我们感到温暖舒适。
自动控制技术在风电发电中的应用案例
自动控制技术在风电发电中的应用案例自动控制技术是在风电发电中起着关键作用的一项技术。
通过自动控制技术，可以实现风电场的高效运行和优化发电效率。
本文将介绍两个自动控制技术在风电发电中的应用案例，分别是“风速控制系统”和“健康预测系统”。
一、风速控制系统风速控制系统是风电场中常见的一种自动控制技术。
风机的转速与风速之间存在一定的关系，当风速较低时，风机的转速应该相应减小，避免过度损耗；当风速较高时，风机的转速可以相应增加，以提高发电效率。
通过风速控制系统，可以实现风机的转速与风速的智能匹配，从而达到最佳发电状态。
以某风电场为例，风机的转速由自动控制系统实时监测并控制。
通过风速传感器，系统可以测量风场中的风速，并将数据反馈给控制系统。
控制系统根据预设的参数，计算出相应的风机转速，并通过电控系统实现对风机的调节。
当风速过低时，控制系统会适当降低风机的转速，避免过度损耗；当风速过高时，控制系统会相应提高风机的转速，以实现最佳的发电效率。
风速控制系统通过自动调整风机的转速和风速之间的匹配关系，可以提高风场的发电效率，降低风机的运行成本，延长设备的使用寿命。
二、健康预测系统健康预测系统是另一种重要的自动控制技术，在风电发电中具有广泛的应用。
风机在长时间运行过程中，可能会出现各种故障或损坏，如轴承的磨损、叶片的断裂等。
及时的故障诊断与预测可以避免较大的损失和停机时间，保证风机的高效稳定运行。
健康预测系统通过实时监测风机的运行数据，分析识别风机的工况和运行状态，并预测可能存在的故障或损坏。
系统根据传感器获取到的数据，经过算法的处理与分析，可以检测出风机运行过程中的异常情况，并向操作人员提供相应的预警信息。
以一台风机为例，健康预测系统可以监测该风机的振动、噪声、温度等参数，并将这些数据交给控制系统进行实时分析。
通过与已有的风机数据进行比对和学习，系统能够判断风机是否存在异常以及可能的故障类型，并向使用者发出预警信息。
一、典型控制系统案例分析(一)
典型控制系统案例分析
1、自动门
【案例分析】自动门的控制系统：
系统组成：传感器、控制器、执行器（电动机）、 被控对象（门）。
工作过程： 当有人到达门前某一距离时，传感 器感知，发出“有人”的信号，控制器接到传感器 传来的信号后，经变换放大后传给执行器（电动 机），电动机根据传来的开门信号转动，门（被控 对象）被打开，控制器保持开门信号延时设定的时 间后，自动发出关门信号，电动机反转，门重新关 闭。与人类比，传感器相当于眼睛，判断有没有人 要通过；控制器相当于人脑，根据眼睛传来的信号 下达指令；执行器相当于人手，把门打开。
试验条件： 多本课本 试验步骤： 1、一位同学发出指令（如将课本翻至第70页） ，另有两位同学接收指
令； 2、接收指令的两位同学中，一位同学睁着眼睛执行指令所要求的动作，
另一位同学闭着眼睛执行动作； 3、小组内其余同学仔细观察，并认真做好记录，填写《技术学习活动卡
》； 4、小组内同学之间角色互换，重复以上步骤。睁着眼睛翻书的系统框图
人们根据自己的目的，通过一定 的手段，使事物沿着某一确定的方向 发展，就形成了控制。
手段：控制技术
控制必备的三个条件：
1、控制要达到什么目的； 2、控制的对象是什么； 3、采取什么控制手段。
目的——对象——手段 控制三要素
按照控制方式分类：
1、人工控制：由人本身通过判断和
操作进行控制称为人工控制。
控制电路
电机
门的开启
门
或关闭
技术学习活动卡1
人工控制与自动控制的区别
人工控制
自动控制
门
门
输入：开/关
眼睛
传感器
传感器
大脑
控制器
控制器
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学合大北京联告报实验制控：目）名称过程课程（项化：专业院：学自动化学院自动学：级班20091003021190910030201号：：张名：姓绩松成日14 11 年2012 月制灯控实验一交通验目的一、实编程方法和程序调试方法，掌握交通灯控制的多PLC 的熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握种编程方法，掌握顺序控制设计技巧。
二、实验说明南按以下规律显示：按先关控制，当启动开关接通时，信号灯系统信号灯受一个启动开开始工作， 20 秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持北红灯亮，东西绿灯亮的顺序。
南北红灯亮维持 25 到秒。
，东西黄灯亮，并维持 2 秒；到 20 秒时，东西绿灯闪亮，闪亮 3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时北绿秒，南，绿灯亮。
东西红灯亮维持 25 2 秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭东西绿秒后熄灭，这时南北红灯亮，23 秒后熄灭。
同时南北黄灯亮，维持灯亮维持 20秒，然后闪亮。
所示……如此循环，周而复始。
如图1、图2灯亮1图2图三、实验步骤1．．输入输出接线1G输出R Y G RSD输入输出YQ0.4I0.4东西Q0.1Q0.0Q0.3Q0.5Q0.2南北2.编制程序，打开主机电源编辑程序并将程序下载到主机中。
3.启动并运行程序观察实验现象。
四、参考程序方法 1：顺序功能图法设计思路：采用中间继电器的方法设计程序。
这个设计是典型的起保停电路。
2．：移位寄存器指令实现顺序控制方法 2指指定移位寄存器的最低位。
N 数值移入移位寄存器。
）指令将移位寄存器位（SHRB DATA S_BIT 在溢出内存，移位减N=-N）。
SHRB指令移出的每个位被放置=定移位寄存器的长度和移位方向（移位加）指定的位数定义。
）和由长度（）中。
该指令由最低位（位（SM1.1S_BITN3．4．5．现3 ：利用定时器实法方思路：利用多个定时器逻辑组合实现控制时序。
6．五、思考题？如何解决的？1．实验中遇到的问题。
交通灯控制的几种实现方法技巧进行总结2．对单一顺序控制—7．制起二四炉停控实验一、实验目的，掌握 PLC 的编程方法和程序调试练习使用基本指令，熟悉顺序控制的基本方法，根据控制要求PLC 程序在实际生活中的应用。
方法，了解二、实验说明 1 所示。
如图约）；（接，每相 10KW， 220V,50AY 控制要求：电炉丝4 组，每组 A,B.C 三相，度到。
先启的先停；。
直到分钟，2 得电加热温启动时：1 得电加热，温度未到，延时1温停。
直到度未到，先停的先启。
停止时：温度到，1 先停，延时1 分钟，2图 11.三、实验步骤输入输出接线输出输入说明说明地址地址第一组电炉丝温度未到闭合开关I0.4Q0.0第二组电炉丝温度到闭合开关I0.5Q0.1第三组电炉丝Q0.2第四组电炉丝Q0.32.编制程序，打开主机电源编辑程序并将程序下载到主机中。
3.启动并运行程序观察实验现象。
四、参考程序主程序OB1：8．：子程序SBR_0 9．：子程序 SBR_1考题五、思1．实验中遇到的问题？如何解决的？先启先停的实现方法技巧进行总结。
2．对顺序控制—四炉10．11．制运行控生产线小车三实验目的1．实验基本方法，掌握送料小车运行控制的编程技巧和程序调试方法。
熟悉随机逻辑控制的二、实验说明5#五个工位。
任何一个工位呼叫小车时，小车能往返运行的供料小车有1#～控制要求：生产车间向并到达呼叫位置。
当小车运行到较远工位过程中，若又有较近工位的呼叫时，自动判断下一运动方所示。
如图 1 位停车，延时后自动运动到较远的工位。
小车能够先在较近工图1三、实验步骤1.输入输出接线 2 所示。
1，I/O 接线如图 I/O 分配见表 1表输出输入地址说明地址说明1#～5#工位指示灯 HL1～HL5 1#～I1.0～I1.45#工位呼叫按钮SB1～SB5～Q0.0Q0.4右行、左行指示灯 HL6、Q0.5SQ5SQ1I0.4I0.0～工位行程开关～1#5# ～Q0.6、HL7右行、左行接触器、Q1.0Q1.1 KM1、KM22.编制程序，打开主机电源编辑程序并将程序下载到主机中。
察实验现象。
3.启动并运行程序观图 212．四、参考程序参考程序 1：.13．14．15．2：参考程序16．五、思考题？如何解决的？1．实验中遇到的问题法规律。
控制的编程技巧和随机逻辑控制设计的方2．总结送料小车运行17．18．系统程控制小型电热锅炉过实验四验目的一实PID 指令编程及中断的应控制系统的掌握模拟量闭环控制原理及系统组成原理，熟练掌握PLC输出模块的使用及输入输出量程转换方法。
用，掌握模拟量输入/验装置和设备二实型小型过程控制实验装置，（如．QXLPC-IV 11 所示）。
图8 点PLC（主机CPU222CN2．S7200 系列）。
4AI,1AO扩output；展单元EM235input，6 点以型变频器3．执行器：MICROMASTER 420。
SCR160Q-8F 磁动泵；晶闸管及铂电阻Pt100 4．压力变送器、液位变送器、和数显温度变送仪、涡轮流量计和数显流量变送仪。
型小型过程控制实验装置。
5．QXLPC-IV PC 机。
7-MicroWIN 的6．安装有软件STEP型小型过程控制实验装置 1 QXLPC-IV 图三、实验原理测所示，通过水泵向电热锅炉供水，其中压力变送器测量进水压力，流量计系统组成结构如图2和水电阻和数显温度变送仪检测出水温度并进行变送。
变频器量流量，液位变送器测量液位，Pt100 铂或温PLC 编程控制电热锅炉的液位、压力、流量控制)为执行元件。
通过S7-200 泵、晶闸管SCR(温度度。
所示。
首先由变送器检测液位的单回路控制。
液位单回路控制方框图如图 3本次实验实现对锅炉的数32000 6400～换为 PLC流信号～15V 的直,连接至的模拟量输入端，经A/D 转实时数值，转换为转D/A 节输出操作信号，通过的控制程序将对此数字量处理，字量。
PLC 并与给定值比较后通过 PID调拟量输出给执行器—变频器，改变水泵的输出功率以达到锅炉液位的自动控制。
的模20mA4换为～19．系统组成结构图图2液位单回路控制方框图图3四、实验内容和步骤程序设计．控1制控制程序分为主程序。
，和中断程序。
参考程序如下。
注：液位信号地址为 AIW4化、定时中断的连接和开、关中断等）（实现参数的初始序主）1程20．22．）中断程序2 制、输出量程转换功能。
PID中断程序实现定时采样滤波、输入量程转换、控INT_0 ：中断程序23．24．．编辑下载调试程序2建立用户状态表用于调试中辑程序，编译成功下载至 S7-200PLC。
使用STEP 7-MicroWIN 软件编在线监视和修改数据。
接口设置1）PG/PC在打开的对话框中设置编程计算机的PG/PC 接口”图标，(1)双击指令树“设置端口。
COM1 2 其它的选择默认设置，本地连接采用属性。
设地址为“PC/PPICable（PPI）”的程序软件将会自动自动搜索连接在网络上刷新设备后,(2)双击指令树文件夹“通信”图标，双击之间的连接。
机与 PLC 的 S7-200,之后选择所显示的 S7-200,建立PC2）下载与调试“下载”按钮，将出现下载对话框，在对话框内可以选择是否下载程序块、首先单击工作栏中的模式并开始下载 STOP 数据块、系统块、配方和数据记录配置。
单击“下载”按钮，PLC 将自动切换到程序便开始运行。
中的 PLC 模式，下载到工作模式切换到程序数据。
下载成功后。
将PLC 的 RUN记录数据。
观察变量变化，）3 际值的变化，也可以直接从锅参数，可以在线监视实PID线更改设定值以及打开状态表，可以在。
炉液位计上看到数值25．五、思考题1．实验中遇到的问题？如何解决的？2．定时中断设定时间根据什么设定？3．对闭环PID 过程控制的原理理解及实现方法进行总结。
26．统控实验五恒压供水制系一、实验目的PID 控制的原理，掌握PID 指令和中断指令的应了解恒压供水控制的基本原理，掌握模拟量闭环用及编程方法。
二、实验设备\若干导线STEP7 软件的计算机\CPU224CN 的 PLC 一台安装有3、实验原理1．系统组成压力传感器检测当前作为控制器,由 1 所示,该系统应用 S7-200 PLC 统如图变频调速恒压供水系进行压力反馈值与 A/D 转换模块将模拟量转换成数字量送入 PLC，经 PLC水压实际值，经变送器通过运算结果送入变频器频率控制端，控制变频器的输出频率，从而改变电机转速，设定值的 PID 运算，达到恒压供水的目的。
消防用水电磁阀进水阀生活用水市网来水压力传感器1泵上限水位控制器P2泵变P下限C频L机3泵器C水池恒压供水系统图 12．电气控制主电路图分别控制泵、KM5 KM33。
接触器KM1、22主电路图如图所示。
三台电机分别为泵1、泵、泵的变频运行；VVVF3、泵1分别控制泵KM6KM4KM2运行；接触器2、泵1、泵3的工频、、、泵2为一般的变频27．主电路原理图图2．控制电路图3”的位置为自制状态，“2 为手动/自动转换开关，“1”的位置为手动控3控制电路如图所示。
SA的通/断；自动运行时，系制泵的启/停和电磁阀YV2 动控制状态。
手动控制时，可用按钮SB1-SB8 控间接控制没有触点，所以要使用一个中间断电器KA1YV2统在PLC 程序控制下运行。
由于电磁阀示灯。
的手动自锁功能，HL10 为自动运行状态电源指YV2，来实现YV23 控制电路图图管压力单回路控制框图4．水标，将出口总管网的实际压力与设统主要是以供水出口管网的水压为控制目变频调速恒压控制系4PID调节，实现水管压力的恒定。
如图所示。
行定压力进行比较，进给定压力实际压力变频器水泵组PID 调节器水管压力传感器图4水管压力单回路控制原理28．验步骤四、实．外部设备接线1时输入端是低电平有效；输出公共端要求本装置中输入公共端要求接主机模块电源的“L+”，此。
接线如图 5 所示。
接COM M, V+接L+M接主机模块电源的“”，此时输出端输出的是低电平，电源实验装置接线图图5端子分配I/O 2.PLC所示。
水位下限和上限信号分、表控制系统的输入/输出信号的代码、名称及地址编号如表12。
I0.2，它们在水淹没时为0，露出时为1I0.1别为、输入信号分配表表1地址名称消防信号I0.4水池水位下限信号I0.1水池水位上限信号I0.2模拟量输入AIW0(MW10)输出信号分配表表2名称地址代码Q0.0泵工频运行接触器及指示灯1KM1,HL1Q0.11泵变频运行接触器及指示灯KM2,HL2Q0.2泵工频运行接触器及指示灯2KM3,HL3Q0.3KM4,HL42泵变频运行接触器及指示灯Q0.4KM5,HL53泵工频运行接触器及指示灯Q0.5泵变频运行接触器及指示灯KM6,HL63水池进水指示灯Q0.6HL7水池水位下限故障指示灯Q0.7HL8Q1.0YV2换电磁阀消防供水转/生活29．变频器频率复位控制Q1.1KA模拟量输出信号AQW0(MW20)V13.通信连接S7-200 CPU 上的通信口是与 RS-485 兼容的 9 针 D 型连接器，符合欧洲标准 EN 50170。